JPH06277833A - Ｔ継手パネルの溶接法 - Google Patents
Ｔ継手パネルの溶接法Info
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- JPH06277833A JPH06277833A JP12782493A JP12782493A JPH06277833A JP H06277833 A JPH06277833 A JP H06277833A JP 12782493 A JP12782493 A JP 12782493A JP 12782493 A JP12782493 A JP 12782493A JP H06277833 A JPH06277833 A JP H06277833A
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- welded
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡潔にしてかつ低コスト・高能率で歪の無い
溶接Ｔ継手パネルの溶接構造物の製作を可能にするこ
と。また溶接時の変形を制御して長手方向に適度な曲面
を持つ溶接Ｔ継手曲面パネルの溶接法を提供すること。 【構成】 金属薄板材と縦骨材とを連続隅肉アーク溶接
することによってＴ継手を形成する際に、高エネルギ−
ビ−ムで縦骨材の頂上部を連続隅肉アーク溶接より先行
加熱を行いながら仮付けを省略して行い、またはさらに
金属薄板材の隅肉溶接部裏側を高エネルギービームで隅
肉アーク溶接より先行加熱して行う。さらに縦骨材の頂
上部を加熱する高エネルギ−ビ−ムと隅肉溶接との熱量
の入力のタイミングとバランスを調整することによって
長手方向に曲面を持つＴ継手パネルを得る。
溶接Ｔ継手パネルの溶接構造物の製作を可能にするこ
と。また溶接時の変形を制御して長手方向に適度な曲面
を持つ溶接Ｔ継手曲面パネルの溶接法を提供すること。 【構成】 金属薄板材と縦骨材とを連続隅肉アーク溶接
することによってＴ継手を形成する際に、高エネルギ−
ビ−ムで縦骨材の頂上部を連続隅肉アーク溶接より先行
加熱を行いながら仮付けを省略して行い、またはさらに
金属薄板材の隅肉溶接部裏側を高エネルギービームで隅
肉アーク溶接より先行加熱して行う。さらに縦骨材の頂
上部を加熱する高エネルギ−ビ−ムと隅肉溶接との熱量
の入力のタイミングとバランスを調整することによって
長手方向に曲面を持つＴ継手パネルを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は金属薄板の溶接歪を防
止したＴ形溶接継手パネルの高能率な溶接法およびＴ形
溶接継手曲面パネルの溶接方法に関する。
止したＴ形溶接継手パネルの高能率な溶接法およびＴ形
溶接継手曲面パネルの溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属薄板は一般に高速艇、漁船、電車な
どの構造物に多く使用されている。こうした構造物の建
造では溶接によって組み立てられるのが普通である。こ
の際金属薄板の溶接組み立て加工では溶接歪が発生し易
いという問題を抱えていた。例えば、補強の縦骨材を金
属薄板の側板と溶接して組み立てる時、縦骨材の隅角部
を隅肉アーク溶接していくと、金属薄板では特にその入
熱により図３の様に溶接ビード部を中心に座屈変形歪お
よび角変形が出易いという問題があった。この変形が生
じると外観品質が低下し、さらに例えば船舶では航行時
の波の抵抗を増やす等の理由によりこの歪は出来る限り
最小にすることが要求されている。
どの構造物に多く使用されている。こうした構造物の建
造では溶接によって組み立てられるのが普通である。こ
の際金属薄板の溶接組み立て加工では溶接歪が発生し易
いという問題を抱えていた。例えば、補強の縦骨材を金
属薄板の側板と溶接して組み立てる時、縦骨材の隅角部
を隅肉アーク溶接していくと、金属薄板では特にその入
熱により図３の様に溶接ビード部を中心に座屈変形歪お
よび角変形が出易いという問題があった。この変形が生
じると外観品質が低下し、さらに例えば船舶では航行時
の波の抵抗を増やす等の理由によりこの歪は出来る限り
最小にすることが要求されている。
【０００３】こうした問題に対し(a)事前に機械的拘束
を行なったり、(b)あるいは溶接組み立て終了後に溶接
部またはその近傍を点状、または線状に局部加熱し急冷
をして歪除去を行なったり（アルミニウム合金溶接歪防
止マニュアル 軽金属溶接構造協会）、(c)裏側から同
時加熱を行ったり（特開昭５８−１７９５６５）して対
処しているがその為の作業時間、工数が大きく多大のコ
ストアップや作業の熟練を必要とする欠点があった。本
発明者らは以前にこの問題に対し、Ｔ形溶接継手で連続
隅肉アーク溶接を行なう際に、その溶接薄板の溶接部裏
側を高エネルギービームで隅肉アーク溶接より先行加熱
する方法を提案した（例えば特開平４−２２０１７
６）。そしてこの方法により上記変形の内、角変形を大
幅に低減する事が出来るようになった。しかしこの方法
では予め縦骨材と板とを仮付け溶接を行ってから溶接し
ており、仮付け溶接は断続的に行うため後の本溶接より
効率が悪く多くの労力を必要としていた。また仮付けを
省略した場合、縦骨材は端部が溶接加熱されるためこの
部分では周辺拘束が少なく容易に膨張変形して極端な凹
状の縦曲がり変形を生じるという問題があった。また、
板の厚みが薄くなると上記角変形、縦曲がり変形に加え
座屈変形が発生しやすいという問題があった。また更に
は、骨付きパネルを上記高速艇、漁船等の外板に適用す
る場合にはこのパネルを骨材と平行に適度に曲げるとい
う加工が必要になるが、この際、骨材があるためにパネ
ルの剛性が大きく、曲げ加工が著しく困難であるという
問題もあった。この曲げ加工が必要という問題に対し、
金属パネルの溶接組立時に予め曲げ加工を行った金属薄
板を用いる事が考えられる。しかし溶接組み立て前に部
材を予め曲げ加工を行う必要があり、かつ溶接時に長尺
の曲面溶接を行うのは装置等が大がかりにならざるをえ
ず大幅なコストアップになるという問題があった。
を行なったり、(b)あるいは溶接組み立て終了後に溶接
部またはその近傍を点状、または線状に局部加熱し急冷
をして歪除去を行なったり（アルミニウム合金溶接歪防
止マニュアル 軽金属溶接構造協会）、(c)裏側から同
時加熱を行ったり（特開昭５８−１７９５６５）して対
処しているがその為の作業時間、工数が大きく多大のコ
ストアップや作業の熟練を必要とする欠点があった。本
発明者らは以前にこの問題に対し、Ｔ形溶接継手で連続
隅肉アーク溶接を行なう際に、その溶接薄板の溶接部裏
側を高エネルギービームで隅肉アーク溶接より先行加熱
する方法を提案した（例えば特開平４−２２０１７
６）。そしてこの方法により上記変形の内、角変形を大
幅に低減する事が出来るようになった。しかしこの方法
では予め縦骨材と板とを仮付け溶接を行ってから溶接し
ており、仮付け溶接は断続的に行うため後の本溶接より
効率が悪く多くの労力を必要としていた。また仮付けを
省略した場合、縦骨材は端部が溶接加熱されるためこの
部分では周辺拘束が少なく容易に膨張変形して極端な凹
状の縦曲がり変形を生じるという問題があった。また、
板の厚みが薄くなると上記角変形、縦曲がり変形に加え
座屈変形が発生しやすいという問題があった。また更に
は、骨付きパネルを上記高速艇、漁船等の外板に適用す
る場合にはこのパネルを骨材と平行に適度に曲げるとい
う加工が必要になるが、この際、骨材があるためにパネ
ルの剛性が大きく、曲げ加工が著しく困難であるという
問題もあった。この曲げ加工が必要という問題に対し、
金属パネルの溶接組立時に予め曲げ加工を行った金属薄
板を用いる事が考えられる。しかし溶接組み立て前に部
材を予め曲げ加工を行う必要があり、かつ溶接時に長尺
の曲面溶接を行うのは装置等が大がかりにならざるをえ
ず大幅なコストアップになるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】この発明は、上記問
題点を解決して簡潔にしてかつ低コスト・高能率で歪の
無い溶接Ｔ継手パネルの溶接構造物の製作を可能にする
ことを目的にするものであり、また溶接時の変形を制御
して長手方向に適度な曲面を持つ溶接Ｔ継手曲面パネル
の溶接法を提供することを目的にするものである。
題点を解決して簡潔にしてかつ低コスト・高能率で歪の
無い溶接Ｔ継手パネルの溶接構造物の製作を可能にする
ことを目的にするものであり、また溶接時の変形を制御
して長手方向に適度な曲面を持つ溶接Ｔ継手曲面パネル
の溶接法を提供することを目的にするものである。
【０００５】
【問題を解決するための手段】本発明の骨子は、仮付け
を省略した上で、角変形と座屈変形の防止および縦曲が
り変形の制御を溶接時の加熱バランスを取って行うもの
である。すなわち、請求項１の 金属薄板材と縦骨材と
を連続隅肉アーク溶接によってＴ形溶接継手を形成する
際に、高エネルギ−ビ−ムで縦骨材の頂上部を連続隅肉
アーク溶接より先行加熱を行いながら仮付けを省略して
直接隅肉溶接を行う事を特徴とするＴ継手パネルの溶接
法。請求項２の さらに、金属薄板材の隅肉溶接部裏側
を高エネルギービームで隅肉アーク溶接より先行加熱す
る事を特徴とする請求項１のＴ継手パネルの溶接法。請
求項３の 縦骨材の頂上部を加熱する高エネルギ−ビ−
ムの熱量の入力と隅肉溶接の熱量の入力とのバランスを
調整する事により金属薄板材を縦骨材側が凹状になるよ
うに縦曲がり変形させた事を特徴とする請求項１または
請求項２のＴ継手パネルの溶接法。請求項４の さら
に、金属薄板材全体を５０〜２５０℃に予熱することを
特徴とする請求項２および請求項３記載のＴ継手パネル
の溶接法。である。
を省略した上で、角変形と座屈変形の防止および縦曲が
り変形の制御を溶接時の加熱バランスを取って行うもの
である。すなわち、請求項１の 金属薄板材と縦骨材と
を連続隅肉アーク溶接によってＴ形溶接継手を形成する
際に、高エネルギ−ビ−ムで縦骨材の頂上部を連続隅肉
アーク溶接より先行加熱を行いながら仮付けを省略して
直接隅肉溶接を行う事を特徴とするＴ継手パネルの溶接
法。請求項２の さらに、金属薄板材の隅肉溶接部裏側
を高エネルギービームで隅肉アーク溶接より先行加熱す
る事を特徴とする請求項１のＴ継手パネルの溶接法。請
求項３の 縦骨材の頂上部を加熱する高エネルギ−ビ−
ムの熱量の入力と隅肉溶接の熱量の入力とのバランスを
調整する事により金属薄板材を縦骨材側が凹状になるよ
うに縦曲がり変形させた事を特徴とする請求項１または
請求項２のＴ継手パネルの溶接法。請求項４の さら
に、金属薄板材全体を５０〜２５０℃に予熱することを
特徴とする請求項２および請求項３記載のＴ継手パネル
の溶接法。である。
【０００６】ここで金属薄板としては軟鋼板、アルミニ
ウム合金板等が適用できる。縦骨材の頂部および金属薄
板材の裏側を加熱する高エネルギービームとしてはＴＩ
Ｇおよびプラズマアーク、電子ビーム、レーザービー
ム、アセチレンおよびプロパンバーナー等が好ましく使
用でき、その線状加熱の程度は板厚、溶接条件等に応じ
て適宜予備実験を行って選定すればよい。
ウム合金板等が適用できる。縦骨材の頂部および金属薄
板材の裏側を加熱する高エネルギービームとしてはＴＩ
Ｇおよびプラズマアーク、電子ビーム、レーザービー
ム、アセチレンおよびプロパンバーナー等が好ましく使
用でき、その線状加熱の程度は板厚、溶接条件等に応じ
て適宜予備実験を行って選定すればよい。
【０００７】縦骨材の頂部および連続隅肉アーク溶接金
属薄板の裏側を高エネルギービームでＴ形溶接継手の隅
肉アーク溶接より先行して予熱する間隔は最小１ｍｍ以
上が必要であり、好ましくは縦骨材の頂部では５〜５０
ｍｍが、金属薄板の裏側では５０〜５００ｍｍが望まし
い。予熱の程度は特に限定されないが通常単に薄板のご
く表層（０．０５〜０．５ｍｍ）を溶かす程度で良く実
際には板厚や、隅肉アーク溶接の条件毎に最適な程度を
選定すれば良い。金属薄板全体を５０〜２５０℃に予熱
するのは薄板の座屈変形防止に有効であり、その温度が
５０℃未満ではその効果が充分ではなくまた２５０℃を
超えると連続隅肉アーク溶接薄板の裏側を高いエネルギ
ービームで隅肉アーク溶接より先行して局部予熱する効
果が充分ではなくなる。金属薄板の板厚は特に限定され
ないが、好ましくは１〜１５ｍｍが良い。隅肉アーク溶
接法の種類は特に限定されないが、通常ＭＩＧ、ＣＯ
2、又はマグ溶接等が使用する金属薄板の種類に応じて
好ましく適用できる。側面図には現れないが、Ｔ継手を
形成する隅肉アーク溶接は縦骨材の下端両側の２本同時
進行するのでも良くまた片側ずつ別々に行っても良い。
またこの部分の長手方向の曲面加工の程度は板材、縦骨
材の寸法、溶接条件および高エネルギ−の程度により変
化するが大凡１ｍにつき５〜２０ｍｍになる。縦骨材の
形状、寸法は特に限定されないが平板または種々の断面
形状のものが使用できる。また溶接の進行は金属薄板材
および縦骨材を固定しておき溶接ト−チを移動させて行
っても良いし、逆に溶接ト−チを固定して金属薄板材お
よび縦骨材を移動させても良い。この際、これら部材の
拘束支持は機械的に行うのが好ましく、例えば二つのロ
ーラー間にこれら部材をはさんで支持する等がよい。
属薄板の裏側を高エネルギービームでＴ形溶接継手の隅
肉アーク溶接より先行して予熱する間隔は最小１ｍｍ以
上が必要であり、好ましくは縦骨材の頂部では５〜５０
ｍｍが、金属薄板の裏側では５０〜５００ｍｍが望まし
い。予熱の程度は特に限定されないが通常単に薄板のご
く表層（０．０５〜０．５ｍｍ）を溶かす程度で良く実
際には板厚や、隅肉アーク溶接の条件毎に最適な程度を
選定すれば良い。金属薄板全体を５０〜２５０℃に予熱
するのは薄板の座屈変形防止に有効であり、その温度が
５０℃未満ではその効果が充分ではなくまた２５０℃を
超えると連続隅肉アーク溶接薄板の裏側を高いエネルギ
ービームで隅肉アーク溶接より先行して局部予熱する効
果が充分ではなくなる。金属薄板の板厚は特に限定され
ないが、好ましくは１〜１５ｍｍが良い。隅肉アーク溶
接法の種類は特に限定されないが、通常ＭＩＧ、ＣＯ
2、又はマグ溶接等が使用する金属薄板の種類に応じて
好ましく適用できる。側面図には現れないが、Ｔ継手を
形成する隅肉アーク溶接は縦骨材の下端両側の２本同時
進行するのでも良くまた片側ずつ別々に行っても良い。
またこの部分の長手方向の曲面加工の程度は板材、縦骨
材の寸法、溶接条件および高エネルギ−の程度により変
化するが大凡１ｍにつき５〜２０ｍｍになる。縦骨材の
形状、寸法は特に限定されないが平板または種々の断面
形状のものが使用できる。また溶接の進行は金属薄板材
および縦骨材を固定しておき溶接ト−チを移動させて行
っても良いし、逆に溶接ト−チを固定して金属薄板材お
よび縦骨材を移動させても良い。この際、これら部材の
拘束支持は機械的に行うのが好ましく、例えば二つのロ
ーラー間にこれら部材をはさんで支持する等がよい。
【０００８】
【作用】高エネルギービームの先行予熱によりＴ継手の
角変形歪防止および曲面制御が可能な理由は大凡以下の
通りと考えられる。
角変形歪防止および曲面制御が可能な理由は大凡以下の
通りと考えられる。
【０００９】まず角変形に付いては次の２つが考えられ
る。一つは、金属薄板の隅肉アーク溶接部裏側への高エ
ネルギービームによる先行加熱により隅肉アーク溶接前
の薄板で逆の角変形歪が発生し、この逆歪がその後の隅
肉アーク溶接で平坦になる作用および予熱により隅肉溶
接時のアーク熱の板面でのアンバランスが緩和される作
用によるものと思われる。これに対し高エネルギービー
ムで予熱する位置が隅肉アーク溶接アークの真下と後方
ではその効果が少ない。これは隅肉アーク溶接により一
旦Ｔ継手が作成されると、その後の歪修正は溶接前の平
板のままの状態に比べＴ継手では拘束力が大きくなり、
元の状態に戻すのが困難になるためおよび熱バランス効
果が低下するためと考えられる。
る。一つは、金属薄板の隅肉アーク溶接部裏側への高エ
ネルギービームによる先行加熱により隅肉アーク溶接前
の薄板で逆の角変形歪が発生し、この逆歪がその後の隅
肉アーク溶接で平坦になる作用および予熱により隅肉溶
接時のアーク熱の板面でのアンバランスが緩和される作
用によるものと思われる。これに対し高エネルギービー
ムで予熱する位置が隅肉アーク溶接アークの真下と後方
ではその効果が少ない。これは隅肉アーク溶接により一
旦Ｔ継手が作成されると、その後の歪修正は溶接前の平
板のままの状態に比べＴ継手では拘束力が大きくなり、
元の状態に戻すのが困難になるためおよび熱バランス効
果が低下するためと考えられる。
【００１０】次に仮付け無しの状態で縦骨材頂部での高
エネルギービームの先行予熱によりＴ継手の長手方向の
変形制御が可能な理由は以下の通りと考えられる。一般
に仮付けを省略すると溶接縦曲がり変形が大きく、縦骨
材側に凹側に曲がる。これは一般に縦骨材１と金属薄板
材２とを隅肉溶接していくと溶接部は膨張し、その後冷
却に伴い収縮して最終的には溶接長さはわずか収縮す
る。この膨張時に縦骨材１では仮付け無しで端を溶融加
熱するためこの部分で膨張が比較的自由に生じ、縦骨材
１は図４に示すように反る。一方金属薄板材２では溶接
部周辺が低温で強度が十分有るため溶接部の膨張は周辺
部分から拘束されて十分膨張しない。その状態で縦骨材
１と金属薄板材２が密着するとパネル全体としては縦骨
材１の変形に応じた形で曲がりそのまま溶接接合され、
縦骨材１が凹に大きく変形した曲がりパネルになってし
まうと考えられる。この曲がりを制御して前記船舶材等
の外板の曲げ加工の代わりに利用する。そして、この曲
がりは縦骨材頂部での高エネルギービームの先行予熱に
よりＴ継手の長手方向の変形が制御される。これは縦骨
材が縦骨材頂部での高エネルギービームの先行予熱によ
り膨張し、この時、縦骨材が加熱無しの場合とは逆に反
り、その状態で上記隅肉溶接加熱での膨張が生じこれに
よりこの反り方向と逆に反るため、結果としてこの反り
はバランスが取れたものになり、この状態で縦骨材と金
属薄板が密着溶接接合され変形が抑制される。このバラ
ンスは縦骨材頂部での先行予熱条件により変化するため
任意に制御が可能になるのである。更に、金属薄板全体
を５０〜２５０℃に予熱することが薄板の座屈防止に有
効である理由については （１）予熱しない場合に溶接後圧縮残留応力が発生して
座屈変形が発生するのに較べて、薄板を予熱することに
より薄板が膨張した状態で縦骨材と溶接され、その結
果、薄板の残留応力は引張り型となるために座屈変形の
発生を防止することができる。 （２）予熱することにより高温の領域が広がり、これに
より溶接部近傍の温度分布が平坦化することにより残留
応力分布の圧縮領域が減少して座屈変形の発生が低下す
る。 の２点によるものと考えられる。金属薄板の板厚は特に
限定されないが、好ましくは１〜１５ｍｍが良い。な
お、本発明は１枚の金属薄板に対し複数枚の縦骨材を溶
接する場合にも全く同様に適用できる。
エネルギービームの先行予熱によりＴ継手の長手方向の
変形制御が可能な理由は以下の通りと考えられる。一般
に仮付けを省略すると溶接縦曲がり変形が大きく、縦骨
材側に凹側に曲がる。これは一般に縦骨材１と金属薄板
材２とを隅肉溶接していくと溶接部は膨張し、その後冷
却に伴い収縮して最終的には溶接長さはわずか収縮す
る。この膨張時に縦骨材１では仮付け無しで端を溶融加
熱するためこの部分で膨張が比較的自由に生じ、縦骨材
１は図４に示すように反る。一方金属薄板材２では溶接
部周辺が低温で強度が十分有るため溶接部の膨張は周辺
部分から拘束されて十分膨張しない。その状態で縦骨材
１と金属薄板材２が密着するとパネル全体としては縦骨
材１の変形に応じた形で曲がりそのまま溶接接合され、
縦骨材１が凹に大きく変形した曲がりパネルになってし
まうと考えられる。この曲がりを制御して前記船舶材等
の外板の曲げ加工の代わりに利用する。そして、この曲
がりは縦骨材頂部での高エネルギービームの先行予熱に
よりＴ継手の長手方向の変形が制御される。これは縦骨
材が縦骨材頂部での高エネルギービームの先行予熱によ
り膨張し、この時、縦骨材が加熱無しの場合とは逆に反
り、その状態で上記隅肉溶接加熱での膨張が生じこれに
よりこの反り方向と逆に反るため、結果としてこの反り
はバランスが取れたものになり、この状態で縦骨材と金
属薄板が密着溶接接合され変形が抑制される。このバラ
ンスは縦骨材頂部での先行予熱条件により変化するため
任意に制御が可能になるのである。更に、金属薄板全体
を５０〜２５０℃に予熱することが薄板の座屈防止に有
効である理由については （１）予熱しない場合に溶接後圧縮残留応力が発生して
座屈変形が発生するのに較べて、薄板を予熱することに
より薄板が膨張した状態で縦骨材と溶接され、その結
果、薄板の残留応力は引張り型となるために座屈変形の
発生を防止することができる。 （２）予熱することにより高温の領域が広がり、これに
より溶接部近傍の温度分布が平坦化することにより残留
応力分布の圧縮領域が減少して座屈変形の発生が低下す
る。 の２点によるものと考えられる。金属薄板の板厚は特に
限定されないが、好ましくは１〜１５ｍｍが良い。な
お、本発明は１枚の金属薄板に対し複数枚の縦骨材を溶
接する場合にも全く同様に適用できる。
【００１１】
実施例１ 下記試験片部材を治具にてＴ型形状に拘束支持して仮付
けを省略した状態で図１に示す如く縦骨材の頂部を下記
条件でＭＩＧ隅肉アーク溶接よりＴＩＧア−ク３で先行
加熱しながら連続隅肉ＭＩＧ溶接を実施しＴ継手パネル
を製作した。 ・試験片 金属薄板：ＪＩＳ Ａ５０８３−Ｏ アルミニウム材 板厚５ｍｍ × 幅３００ｍｍ × 長さ３０００ｍｍ 縦骨材：ＪＩＳ Ａ５０８３−Ｏ アルミニウム材 板厚５ｍｍ × 幅 ６０ｍｍ × 長さ３０００ｍｍ ・縦骨頂部加熱条件：手段−ＴＩＧアーク加熱 先行加
熱位置（対隅肉部溶接）−１０ｍｍ 電流−１５０Ａ
電圧−１５Ｖ 溶接速度−２０００ｍｍ／分 ・隅肉部溶接条件：手段−ＭＩＧ溶接 電流−１８０Ａ
電圧−２０Ｖ 溶接速度−２０００ｍｍ／分 溶接後、縦曲がり変形５を図５に示す様に測定したとこ
ろ８ｍｍだった。尚、比較のため縦骨頂部のＴＩＧアー
ク加熱を行わない以外は上記と同じにして得たＴ継手パ
ネルの縦曲がり変形を測定したところ、１７０ｍｍもあ
った。
けを省略した状態で図１に示す如く縦骨材の頂部を下記
条件でＭＩＧ隅肉アーク溶接よりＴＩＧア−ク３で先行
加熱しながら連続隅肉ＭＩＧ溶接を実施しＴ継手パネル
を製作した。 ・試験片 金属薄板：ＪＩＳ Ａ５０８３−Ｏ アルミニウム材 板厚５ｍｍ × 幅３００ｍｍ × 長さ３０００ｍｍ 縦骨材：ＪＩＳ Ａ５０８３−Ｏ アルミニウム材 板厚５ｍｍ × 幅 ６０ｍｍ × 長さ３０００ｍｍ ・縦骨頂部加熱条件：手段−ＴＩＧアーク加熱 先行加
熱位置（対隅肉部溶接）−１０ｍｍ 電流−１５０Ａ
電圧−１５Ｖ 溶接速度−２０００ｍｍ／分 ・隅肉部溶接条件：手段−ＭＩＧ溶接 電流−１８０Ａ
電圧−２０Ｖ 溶接速度−２０００ｍｍ／分 溶接後、縦曲がり変形５を図５に示す様に測定したとこ
ろ８ｍｍだった。尚、比較のため縦骨頂部のＴＩＧアー
ク加熱を行わない以外は上記と同じにして得たＴ継手パ
ネルの縦曲がり変形を測定したところ、１７０ｍｍもあ
った。
【００１２】実施例２ 金属薄板材２の隅肉溶接部裏側をＴＩＧア−ク６で隅肉
ＭＩＧアーク溶接より先行加熱することを付加した以外
は実施例１と全く同じに、すなわち図２のようにして連
続隅肉ＭＩＧアーク溶接を実施しＴ継手パネルを製作し
た。 ・金属薄板材加熱条件：手段−ＴＩＧアーク加熱 先行
加熱位置（対隅肉部溶接）−１５０ｍｍ 電流−１５０
Ａ 電圧−１５Ｖ 溶接速度−２０００ｍｍ／分 図６に示すように溶接線中央部における角変形量７を測
定したところ０．５ｍｍだった。尚比較のため、縦骨頂
部のＴＩＧアーク加熱および金属薄板材の隅肉溶接部裏
側のＴＩＧア−ク加熱を行わない以外は上記と同じにし
て得たＴ継手パネルの角変形量は９ｍｍだった。
ＭＩＧアーク溶接より先行加熱することを付加した以外
は実施例１と全く同じに、すなわち図２のようにして連
続隅肉ＭＩＧアーク溶接を実施しＴ継手パネルを製作し
た。 ・金属薄板材加熱条件：手段−ＴＩＧアーク加熱 先行
加熱位置（対隅肉部溶接）−１５０ｍｍ 電流−１５０
Ａ 電圧−１５Ｖ 溶接速度−２０００ｍｍ／分 図６に示すように溶接線中央部における角変形量７を測
定したところ０．５ｍｍだった。尚比較のため、縦骨頂
部のＴＩＧアーク加熱および金属薄板材の隅肉溶接部裏
側のＴＩＧア−ク加熱を行わない以外は上記と同じにし
て得たＴ継手パネルの角変形量は９ｍｍだった。
【００１３】実施例３ ＴＩＧア−ク３で隅肉アーク溶接より先行加熱する位置
を１０ｍｍから３０ｍｍに変えた以外は実施例２と全く
同じにして連続隅肉ＭＩＧ溶接を実施しＴ継手パネルを
得た。この場合の縦曲がり変形は５０ｍｍ、角変形は
０．５ｍｍだった。尚比較のため、縦骨頂部のＴＩＧア
ーク加熱３および金属薄板材２の隅肉溶接部裏側のＴＩ
Ｇア−ク加熱６を行わない以外は上記と同じにして得た
Ｔ継手パネルの場合、縦曲がり変形は１７０ｍｍ、角変
形は９ｍｍだった。このように、縦骨頂部のＴＩＧアー
クによる先行加熱を、またはさらに金属薄板材の隅肉溶
接部裏側のＴＩＧア−クによる先行加熱とを、調整する
ことにより角変形を防止しつつ縦曲がりを調整でき、あ
る程度任意の曲面を有する溶接Ｔ継手曲面パネルが得ら
れる。
を１０ｍｍから３０ｍｍに変えた以外は実施例２と全く
同じにして連続隅肉ＭＩＧ溶接を実施しＴ継手パネルを
得た。この場合の縦曲がり変形は５０ｍｍ、角変形は
０．５ｍｍだった。尚比較のため、縦骨頂部のＴＩＧア
ーク加熱３および金属薄板材２の隅肉溶接部裏側のＴＩ
Ｇア−ク加熱６を行わない以外は上記と同じにして得た
Ｔ継手パネルの場合、縦曲がり変形は１７０ｍｍ、角変
形は９ｍｍだった。このように、縦骨頂部のＴＩＧアー
クによる先行加熱を、またはさらに金属薄板材の隅肉溶
接部裏側のＴＩＧア−クによる先行加熱とを、調整する
ことにより角変形を防止しつつ縦曲がりを調整でき、あ
る程度任意の曲面を有する溶接Ｔ継手曲面パネルが得ら
れる。
【００１４】実施例４ 外板の板厚を２．５ｍｍにし、その全体をプロパンバー
ナーで１００℃に予熱した以外は実施例２と全く同じに
して連続隅肉ＭＩＧ溶接を実施した。この時の板端部に
おける座屈変形の発生状況を調べた。この変形は通常わ
かめ状の凸凹状に発生するため座屈変形の評価はその発
生有無で行った。その結果、予熱した実施例では座屈変
形は認められなかった。なお、比較として予熱無し以外
は上記と同じにして得た結果では座屈変形が認められ
た。
ナーで１００℃に予熱した以外は実施例２と全く同じに
して連続隅肉ＭＩＧ溶接を実施した。この時の板端部に
おける座屈変形の発生状況を調べた。この変形は通常わ
かめ状の凸凹状に発生するため座屈変形の評価はその発
生有無で行った。その結果、予熱した実施例では座屈変
形は認められなかった。なお、比較として予熱無し以外
は上記と同じにして得た結果では座屈変形が認められ
た。
【００１５】
【効果】以上、種々説明し実施例にも示したように、金
属薄板材と縦骨材とを連続隅肉アーク溶接によってＴ継
手を形成する際に、高エネルギ−ビ−ムで縦骨材の頂上
部を連続隅肉アーク溶接より先行加熱を行いながら仮付
けを省略して直接隅肉溶接を行い、またはさらに金属薄
板材の隅肉溶接部裏側を高エネルギービームで隅肉アー
ク溶接より先行加熱する本発明の溶接方法によれば、簡
潔にしてかつ低コストで高能率にＴ形溶接継手パネルを
得る事ができ、さらに縦骨材の頂上部を加熱する高エネ
ルギ−ビ−ムと隅肉溶接の熱量の入力とのバランスを調
整することによって長手方向に曲面を持つＴ継手パネル
を得る事ができ、また更に金属薄板全体を５０〜２００
℃に予熱することにより金属薄板の厚さが薄い場合でも
金属薄板の座屈変形を防止したＴ継手パネルを得る事が
でき、船舶等の建造工数、工期の削減ができ大幅なコス
トダウンとなるとともに、例えば船体外板品質が良好で
造波抵抗の少ない船体を得ることができる。
属薄板材と縦骨材とを連続隅肉アーク溶接によってＴ継
手を形成する際に、高エネルギ−ビ−ムで縦骨材の頂上
部を連続隅肉アーク溶接より先行加熱を行いながら仮付
けを省略して直接隅肉溶接を行い、またはさらに金属薄
板材の隅肉溶接部裏側を高エネルギービームで隅肉アー
ク溶接より先行加熱する本発明の溶接方法によれば、簡
潔にしてかつ低コストで高能率にＴ形溶接継手パネルを
得る事ができ、さらに縦骨材の頂上部を加熱する高エネ
ルギ−ビ−ムと隅肉溶接の熱量の入力とのバランスを調
整することによって長手方向に曲面を持つＴ継手パネル
を得る事ができ、また更に金属薄板全体を５０〜２００
℃に予熱することにより金属薄板の厚さが薄い場合でも
金属薄板の座屈変形を防止したＴ継手パネルを得る事が
でき、船舶等の建造工数、工期の削減ができ大幅なコス
トダウンとなるとともに、例えば船体外板品質が良好で
造波抵抗の少ない船体を得ることができる。
【図１】本発明第１請求項に係るＴ継手パネルの溶接法
の一実施例を説明するものでＴ継手の溶接状態を示す側
面図である。
の一実施例を説明するものでＴ継手の溶接状態を示す側
面図である。
【図２】本発明第２請求項に係るＴ継手パネルの溶接法
の一実施例を説明するものでＴ継手の溶接状態を示す側
面図である。
の一実施例を説明するものでＴ継手の溶接状態を示す側
面図である。
【図３】従来のＴ継手パネル溶接の問題点である座屈変
形歪、角変形を説明するもので、斜視図である。
形歪、角変形を説明するもので、斜視図である。
【図４】仮付け無しで頂部を加熱しつつ隅肉溶接したと
きのＴ継手パネルのそりを説明する側面図である。
きのＴ継手パネルのそりを説明する側面図である。
【図５】縦曲がり変形を説明する側面図である。
【図６】溶接線中央部における角変形量を説明するため
のＴ継手正面図である。
のＴ継手正面図である。
１ 縦骨材 ２ 金属薄板材 ３ 縦骨材の頂部を先行加熱するＴＩＧア−ク ４ 隅肉溶接ビード ５ 縦曲がり変形量 ６ 隅肉溶接部裏側を先行加熱ＴＩＧア−ク ７ 溶接線中央部における角変形量 ８ 座屈変形歪 ９ 角変形
Claims (4)
- 【請求項１】 金属薄板材と縦骨材とを連続隅肉アーク
溶接によってＴ形溶接継手を形成する際に、高エネルギ
−ビ−ムで縦骨材の頂上部を連続隅肉アーク溶接より先
行加熱を行いながら仮付けを省略して直接隅肉溶接を行
う事を特徴とするＴ継手パネルの溶接法。 - 【請求項２】 さらに、金属薄板材の隅肉溶接部裏側を
高エネルギービームで隅肉アーク溶接より先行加熱する
事を特徴とする請求項１のＴ継手パネルの溶接法。 - 【請求項３】 縦骨材の頂上部を加熱する高エネルギ−
ビ−ムの熱量の入力と隅肉溶接の熱量の入力とのバラン
スを調整する事により金属薄板材を縦骨材側が凹状にな
るように縦曲がり変形させた事を特徴とする請求項１ま
たは請求項２のＴ継手パネルの溶接法。 - 【請求項４】 さらに、金属薄板材全体を５０〜２５０
℃に予熱することを特徴とする請求項２および請求項３
記載のＴ継手パネルの溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12782493A JPH06277833A (ja) | 1993-02-01 | 1993-04-30 | Ｔ継手パネルの溶接法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3610893 | 1993-02-01 | ||
| JP5-36108 | 1993-02-01 | ||
| JP12782493A JPH06277833A (ja) | 1993-02-01 | 1993-04-30 | Ｔ継手パネルの溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277833A true JPH06277833A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=26375146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12782493A Pending JPH06277833A (ja) | 1993-02-01 | 1993-04-30 | Ｔ継手パネルの溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06277833A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260691A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Tokyu Car Corp | パネルの成形方法 |
| CN102990209A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-27 | 铜陵有色建安钢构有限责任公司 | H型钢构焊接前反变形处理工艺 |
| CN104438462A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 九冶建设有限公司 | 一种翼缘板焊接角变形的反变形预制方法 |
| JP2022071690A (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-16 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム材の加工方法及び加工品 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP12782493A patent/JPH06277833A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007260691A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Tokyu Car Corp | パネルの成形方法 |
| CN102990209A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-03-27 | 铜陵有色建安钢构有限责任公司 | H型钢构焊接前反变形处理工艺 |
| CN104438462A (zh) * | 2014-11-05 | 2015-03-25 | 九冶建设有限公司 | 一种翼缘板焊接角变形的反变形预制方法 |
| JP2022071690A (ja) * | 2020-10-28 | 2022-05-16 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム材の加工方法及び加工品 |
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