JPH07314189A - シーム溶接用エンドタブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼製コラムのシーム溶接の終始端部の溶接欠
陥を防止し、溶接ロボットが溶接部を確認して自動的に
シーム溶接終始端部の形状を設定通り溶接することを可
能とし、溶接能率を向上し、溶接品質を高める。 【構成】 鋼製コラムのシーム溶接の溶接終始端部に、
シーム溶接用エンドタブ１を添い付けて溶接する。シー
ム溶接用エンドタブ１は、セラミック立設片２と、平板
１１とのなす立ち上り角４が鋼製コラム端部の溶接開先
に一致するようにＬ字状に形成したセラミック製のもの
で、シーム溶接開先に対向する部分に、溶接のガス抜き
の溝３を設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋼製コラム等のシーム
溶接用エンドタブに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄構構造物、鉄骨コンクリート構
造物等に、大型厚肉の中空角柱、円柱又は中空梁等が用
いられている。そしてこれらの部材の接合部には、鋼製
コラムが用いられている。図８は途中に梁が貫通する中
空角柱４０、４１の中間の接合部の構造の一例を示した
ものである。上下の柱４０、４１は鋼製コラム２０を介
装して接合されており、この鋼製コラム２０は貫通する
梁を取付ける仕口４２、４２を備えている。

【０００３】このような鋼製コラム２０は、長さの短い
中空の円柱、角柱、斜柱、異形柱、台形柱挙等の中空鋼
材の両端に鏡板のように端板を取付けた、いわゆるドラ
ム（太鼓）形をなしている。鋼製コラム２０は、鋼構造
の交差部、断面寸法が異なる部材や中心が一致しない部
材の結合のとき等に、極めて有用である。このような鋼
製コラムの中空鋼材の部分は、従前は、４枚の鋼板を隅
肉溶接して製造していたが、最近は、２個のＵ形部材を
向かい合わせにしてシーム溶接したり、１枚の鋼板をプ
レス折り曲げ成形し、継ぎ目をシーム溶接して製造する
ようになってきた。

【０００４】図７にこのような鋼製コラム２０の一例の
製造工程の途中工程を示した。先ず、プレス成形された
１枚の板からなる中空鋼材２１を、シーム部２４をシー
ム溶接して、一体にする。このシーム溶接では裏当金を
用いる。ついで、中空鋼材２１の両端部に、端板２２、
２３を溶接接合する。図７は一方の端板２２が既に隅肉
溶接２５により中空鋼材２１に接合されている状態を示
している。中空鋼材２１の他方の端部は、端板取り付け
用の溶接開先２６が設けられており、中空鋼材２１の中
空部２７の端部に端部裏板座金２８を挿入し、端板２３
を溶接接合する。端部開先２６は、通常、端板２３と開
先角度が３５度のレ形開先を形成するような斜面になっ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、このような鋼製
コラムの中空鋼材のシーム溶接に当たっては、シーム溶
接開先の裏面に添って取付けた裏当金を、中空鋼材の端
部から外方に延出させておき、シーム溶接の終始端部を
余分に盛肉溶接し、この肉盛部分を切断して端部開先形
状をグラインダ仕上し、ついで裏当金を、中空鋼材の端
部から２０ｍｍ程度内側の部分まで削り取り、ついで、
この削り取った部分に端部裏板座金を挿入し、端板をこ
の中空鋼材の端部に取付けて溶接し、鋼製コラムを製造
していた。

【０００６】上記シーム溶接の終始端部の余分な肉盛溶
接、切断、グラインダ仕上、裏板金除去等の終始端部処
理は、溶接ロボットによる自動溶接の円滑な作業に対し
て障害となっていた。また、上記シーム溶接の終始端部
の処理は、非常に手間がかかるのみならず、溶接終始端
部近傍は、アンダーカットや、ひび、割れ等の溶接欠陥
を生じる原因となり易く、また、スラグの巻き込みやブ
ローホール生成等による欠陥発生の問題もある。

【０００７】本発明は、鋼製コラムのシーム溶接の終始
端部の溶接欠陥を防止し、溶接ロボットが溶接部を確認
して自動的に終始端部の形状を設定通り溶接することを
可能とし、溶接能率を向上し、溶接品質を高め、鋼製コ
ラム製造作業の合理化を図ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、次の技術手段を講じたことを特徴とす
るものである。すなわち、本発明は、鋼製コラムの中空
鋼材のシーム溶接の溶接終始端部に添い付けるセラミッ
ク立設片から構成されており、中空鋼材の端部開先角の
余角に合致する立ち上り角を有し、セラミック立設片の
前記シーム溶接の開先と対向する部分にシーム溶接開先
に対向する溝を設けたことを特徴とするシーム溶接用エ
ンドタブを提供するものである。このエンドタブは前記
セラミック立設片が前記シーム溶接開先の裏面に当接す
るセラミック平板を一体に備えたＬ字形状にすると好ま
しく、このセラミック平板にはシーム溶接開先のルート
ギャップに添う溝を設け、美麗な裏波を形成することが
できるようにし、さらに、必要に応じて、溶接アークの
消弧を防止するために、この溝にワイヤを配設しておく
ことができるように形成しておくと好適である。また、
前記セラミック立設片のシーム溶接開先下端近傍にガス
抜き貫通孔を備えると、初層溶接のガス抜きを確実にす
ることができ、ブローホール等の欠陥の発生を防止する
ことができ好ましい。

【０００９】

【作用】本発明のシーム溶接用エンドタブは、これをシ
ーム溶接終始端部に添いつけて溶接を行うと、溶接ロボ
ットが溶接終始端部の設定形状を認識し、欠陥のない、
正規の端部開先形状を有するシーム溶接終始端部を自動
的に形成することができる。このシーム溶接用エンドタ
ブは、中空鋼材の端部の端板取付け用の開先の開先角度
の余角と一致する立ち上り角度を有するので、シーム溶
接後に改めて端部開先を調整する必要がない。また、こ
のシーム溶接用エンドタブは、シーム溶接開先と対向す
る上下溝を有し、溶接のガス抜きが完全に行われる。さ
らに、シーム溶接の初層溶接のガス抜き貫通孔を備える
ことによって、初層溶接のガスを完全に排除することが
でき、好ましい。

【００１０】また、このシーム溶接用エンドタブは、ア
ルミナを約６０％含有するセラミックで形成する。この
セラミックは、溶接のフラックスを表面に吸着し、シー
ム溶接のビードにスラグが介入するのを防止する作用を
有する。また、溶接後極めて容易に溶接金属から取りは
ずすことができる。前記エンドタブに吸着したスラグは
エンドタブと共に取り去られる。

【００１１】このシーム溶接用エンドタブに、中空鋼材
端部から中空鋼材内部に２０ｍｍ程度挿入されシーム溶
接開先裏面に当接するセラミック平板を一体に形成して
おき、この平板をシーム溶接終始端部の開先の裏面に挿
入することとし、この部分のシーム溶接の裏当金をあら
かじめ切断しておくと、シーム溶接終了後に裏当金を切
断加工する必要がなく、エンドタブを取り外した後直ち
に端部裏板座金を挿入することができ、シーム溶接終始
端部処理作業が著しく合理化される。

【００１２】さらにこの平板の上面に、シーム溶接開先
のルートギャップに添う溝を設け、初層溶接のガス排除
を容易にすると共に、必要に応じて初層溶接アークの消
弧を防止する導体等をこの溝内に配設することができ
る。本発明のシーム溶接用エンドタブは、溶接ロボット
の自動溶接の障害となる不定形、不安定な要素を完全に
排除することができ、手作業等の終始端部処理を不要と
し、高能率で品質のよい溶接部形成に寄与する。

【００１３】

【実施例】図１に本発明の１実施例のシーム溶接用エン
ドタブ１の斜視図を、図２にその三面図を示した。この
シーム溶接用エンドタブ１は、セラミック立設片２と、
セラミック平板１１とをＬ字状に連結して構成されてい
る。このシーム溶接用エンドタブ１は、鋼製コラムのシ
ーム溶接の溶接終始端部に添い付けて用いるものであ
る。

【００１４】図３は中空鋼材２１のシーム溶接開先の終
始端部の端板溶接用開先に合わせて、図１に示すシーム
溶接用エンドタブ１を添い付けて取付けた状態の断面図
を示したものである。中空鋼材２１のシーム溶接開先の
裏面には裏当金３０が取付けられている。シーム溶接用
エンドタブ１の立設片２の内面は中空鋼材２１のシーム
溶接開先の終始端部の端板溶接用開先と接している。平
板１１の上面は中空鋼材２１のシーム溶接開先の裏面に
当接している。

【００１５】また、図４は中空鋼材２１のシーム溶接開
先の終始端部にシーム溶接用エンドタブ１を取付けた状
態を示す中空鋼材の部分斜視図である。セラミック立設
片２とセラミック平板１１とのなす立ち上り角４は、鋼
製コラムの中空鋼材端部の端板との溶接開先２６の開先
角度の余角となっている。セラミック立設片２のシーム
溶接の開先と対向する部分にシーム溶接開先に対向する
溝３を設けてある。この溝３は、シーム溶接の開先に対
向し、この開先のの形状と一致しており、溶接のガスを
排除する通路である。なお、初層溶接のガスを完全に抜
くために、ガス抜き貫通孔５をセラミック立設片２の前
記シーム溶接開先下端近傍に設けておくと、好適であ
る。

【００１６】セラミック立設片２と平板１１はシーム溶
接開先端部に、端板溶接用開先と同じ形状を形作ってい
る。セラミック立設片２は、鋼製コラムの端部開先角の
余角に合致する立ち上り角を有し、平板１１は、鋼製コ
ラムの端部のシーム溶接開先の裏面に当接する。実施例
では、開先角度は３５°となっており、立ち上り角４は
５５度となっている。すなわち、この立ち上り角４によ
りシーム溶接終始端部に開先角度３５度の開先を形成す
る。

【００１７】シーム溶接用の裏当金３０は、平板１１の
分だけ短く形成されている。実施例のシーム溶接用エン
ドタブ１を用いない従来の中空鋼材のシーム溶接では、
この裏当金３０を外方まで伸ばしておき、シーム溶接の
余分な肉盛を施し、これを切断していた。この実施例の
シーム溶接用エンドタブ１を用いると、裏当金３０の切
断を要することなく、シーム溶接後、エンドタブ１を取
り外し、図７に示すように、端部裏板座金を挿入して、
端板の溶接を行うことができる。

【００１８】溝３はシーム溶接の開先に対向しており、
また、貫通孔５は初層溶接のガスを抜くのにもっとも都
合のよい位置に貫通している。平板１１には、シーム溶
接開先直下の部分に、開先ルートギャップに添う溝１２
を設けている。この溝１２により、美麗な溶接裏波を形
成することができ、また、必要に応じてこの溝内にワイ
ヤなどの金属片を配設しておくことにより、初層溶接ア
ークの消弧を防止することができる。

【００１９】図５、図６はそれぞれ図１とは異なる実施
例を示す三面図である。図５の例は、セラミック平板１
１が小さく、溝３の形状の異なるものを示している。図
６は、セラミック平板を欠除し、セラミック立設片２の
みからなる実施例を示している。図１、図２では、セラ
ミック立設片２と、シーム溶接開先の裏面に当接する平
板１１を一体にしたものを示したが、図６に示すよう
に、平板１１のないものでもよい。図６は、セラミック
立設片２のみから成っており、鋼製コラムの端部開先角
の余角に合致する立ち上り角４を有し、このセラミック
立設片の前記シーム溶接の開先と対向する部分にシーム
溶接開先に対向する溝３を設けてある。

【００２０】

【発明の効果】本発明のシーム溶接用エンドタブは、以
上のように構成されているので、これを用いることによ
り、鋼板コラムのシーム溶接のロボットによる完全自動
溶接を行うことができ、溶接終始端部の溶接欠陥を防止
することができ、シーム溶接の終始端部の処理作業を不
要とし、作業能率向上のに大きく寄与するという優れた
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシーム溶接用エンドタブを示
す斜視図である。

【図２】本発明の実施例のシーム溶接用エンドタブを示
す三面図である。

【図３】本発明の実施例のシーム溶接用エンドタブの使
用説明図である。

【図４】本発明の実施例のシーム溶接用エンドタブの使
用説明図である。

【図５】別の実施例のシーム溶接用エンドタブを示す三
面図である。

【図６】別の実施例のシーム溶接用エンドタブを示す三
面図である。

【図７】鋼製コラムの製造工程を示す説明図である。

【図８】鋼製コラムの使用例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ エンドタブ ２ セラミック
立設片 ３ 溝 ４ 立ち上り角 ５ 貫通孔 １０ 鋼製コラム １１ 平板 １２ 溝 １３ 裏当金 ２０ 鋼製コラム ２１ 中空鋼材 ２２、２３ 端板 ２４ シーム部 ２５ 隅肉溶接 ２６ 開先 ２７ 中空部 ２８ 端部裏板座金 ３０ 裏当金 ４０、４１ 柱 ４２ 仕口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼製コラムの中空鋼材のシーム溶接の溶
   接終始端部に添い付けるセラミック立設片からなり、該
   中空鋼材の端部開先角の余角に合致する立ち上り角を有
   し、該セラミック立設片の前記シーム溶接の開先と対向
   する部分にシーム溶接開先に対向する溝を設けたことを
   特徴とするシーム溶接用エンドタブ。
2. 【請求項２】 前記セラミック立設片は、前記シーム溶
   接開先の裏面に当接するセラミック平板を一体に備えた
   ことを特徴とする請求項１記載のシーム溶接用エンドタ
   ブ。
3. 【請求項３】 前記セラミック平板にはシーム溶接開先
   のルートギャップに添う溝を設けたことを特徴とする請
   求項２記載のシーム溶接用エンドタブ。
4. 【請求項４】 前記セラミック立設片の前記シーム溶接
   開先下端近傍にガス抜き貫通孔を備えたことを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれかに記載のシーム溶接用エンド
   タブ。