JPH09108832A - 溶接構造体およびその溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 すみ肉溶接部のアンダカットの発生を防止す
るために脚長を短くすると溶接部の強度が低下し信頼性
が悪くなる。 【解決手段】 すみ肉溶接部１２にすみ肉溶接部１２を
横切って両円筒部材１０、１１の外周面間に延びる第２
の溶接部１３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばスクロー
ル圧縮機の凾体および配管等のような内圧のかかる溶接
構造体およびその溶接方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、円筒部材を連続溶接で溶着して
一体化した溶接構造体の溶接継手には、突き合わせ継手
や重ねすみ肉継手が用いられている。図１３は例えば特
公平６−７０３６１号公報に記載された従来の溶接構造
体としてのスクロール圧縮機の凾体の構成を示す断面図
である。図に示された凾体は、円筒状のセンタシェル１
の両端内側に皿状のエンドシェル２、３の端部を嵌合さ
せ、センタシェル１の両端面と両エンドシェル２、３の
端部の外周面との間を、全周にわたってすみ肉溶接４、
５を施し一体に溶着することにより構成されている。

【０００３】又、図１４、１５は特開平１−１７０７７
９号公報に記載された従来の他の溶接構造体としてのス
クロール圧縮機の凾体の構成を示す断面図および部分拡
大断面図である。図に示された凾体は、ドーナツ状の内
部部品６の外周突起部６ａを挟んで、円筒状のセンタシ
ェル７の端面と皿状のエンドシェル８の端面とを突き合
わせ、全周にわたって溶接９を施し一体に溶着すること
により構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の溶接構造体は上
記のように構成されているので、図１３に示すようにセ
ンタシェル１を直立させてすみ肉溶接４、５を施す場
合、例えばすみ肉溶接４側においてはセンタシェル１の
肉厚以上の脚長を、すみ肉溶接５側においてはエンドシ
ェル３の肉厚以上の脚長をそれぞれ有する溶接部を形成
するとアンダカットが生じるので、良好な溶接部を得る
ために脚長を短くする必要があり、製品としての必要強
度が得られず、さらに、溶接開始部と定常溶接部とを同
じ溶接電極の狙い位置で溶接すると、溶接速度を下げて
も溶接開始部で溶着金属のたれ落ちに起因する融合不良
や、定常溶接部でアンダカットが発生する等の問題点が
あった。

【０００５】又、図１４、１５に示すように内部部品６
を挟んで、センタシェル７とエンドシェル８とを突き合
わせる場合、鋳鉄、鋳鋼製の内部部品６の全周に溶接９
を施して溶着すると、溶接部および熱影響部がマルテン
サイト化して脆くなる。一方、凾体内部に圧力がかかる
と、溶接部を支点にして内部部品６の外周面とセンタシ
ェル７およびエンドシェル８の内周面との間を開く方向
にモーメントが働くため、脆くなった溶接部や熱影響部
に割れが発生するという問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、溶接部の強度の向上および溶接
欠陥の発生を防止することが可能な、溶接構造体および
その溶接方法を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る溶接構造体は、一対の円筒部材の一端同士を嵌合し、
一方の円筒部材の端面と他方の円筒部材の外周面との間
の全周をすみ肉溶接で溶着してなる溶接構造体におい
て、すみ肉溶接部にすみ肉溶接部を横切って両円筒部材
の外周面間に延びる第２の溶接部を形成したものであ
る。

【０００８】又、この発明の請求項２に係る溶接構造体
は、請求項１において、第２の溶接部を円周上の対称な
位置に複数箇所形成したものである。

【０００９】又、この発明の請求項３に係る溶接構造体
は、請求項２において、各第２の溶接部を同時に形成し
たものである。

【００１０】又、この発明の請求項４に係る溶接構造体
は、請求項２において、第２の溶接部は偶数箇所で且つ
２回以上に分けて対称な位置のもの同士を同時に形成し
たものである。

【００１１】又、この発明の請求項５に係る溶接構造体
は、一端側の内側に中実部材が嵌合されその端面と中実
部材の外周面との間の全周をすみ肉溶接で溶着された第
１の円筒部材と、第１の円筒部材の一端側の外側に嵌合
されその端面と第１の円筒部材の一端側の外周面との間
の全周をすみ肉溶接で溶着された第２の円筒部材とを備
えたものである。

【００１２】又、この発明の請求項６に係る溶接構造体
は、一端側の内側に中実部材が嵌合されその端面と中実
部材の外周面との間の全周を第１のすみ肉溶接で溶着さ
れた第１の円筒部材と、一端が中実部材の外側面に当接
して第１の円筒部材と同軸状に配置され第１のすみ肉溶
接部と一端の外周面との間、または第１の円筒部材の一
端側の外周面と一端の外周面との間の全周を第２のすみ
肉溶接で溶着された第２の円筒部材とを備えたものであ
る。

【００１３】又、この発明の請求項７に係る溶接構造体
の溶接方法は、請求項６において、２電極溶接法の先行
電極で第１のすみ肉溶接を行うとともに、後行電極で第
２のすみ肉溶接を行うものである。

【００１４】又、この発明の請求項８に係る溶接構造体
は、一端側の内側に中実部材が嵌合されその端面と中実
部材の外周面との間の全周を第１のすみ肉溶接で溶着さ
れた第１の円筒部材と、一端が中実部材の外側面に当接
して第１の円筒部材と同軸状に配置され中実部材の外側
面と一端の外周面との間の全周を第２のすみ肉溶接を行
うとともに第１および第２のすみ肉溶接部を覆って第１
の円筒部材に達する肉盛溶接を行うことにより溶着され
た第２の円筒部材とを備えたものである。

【００１５】又、この発明の請求項９に係る溶接構造体
の溶接方法は、請求項８において、２電極溶接法の先行
電極で第１のすみ肉溶接を行うとともに、後行電極で第
２のすみ肉溶接および肉盛溶接を行うものである。

【００１６】又、この発明の請求項１０に係る溶接構造
体の溶接方法は、請求項８において、第１のすみ肉溶接
を行った後、２電極溶接法の先行電極で第２のすみ肉溶
接を行うとともに後行電極で肉盛溶接を行うものであ
る。

【００１７】又、この発明の請求項１１に係る溶接構造
体の溶接方法は、請求項８において、第１のすみ肉溶
接、第２のすみ肉溶接および肉盛溶接の順に３電極溶接
法で溶接を行うものである。

【００１８】又、この発明の請求項１２に係る溶接構造
体は、請求項１、６、８のいずれかにおいて、第２のす
み肉溶接部および肉盛溶接部の線膨張係数を母材のそれ
よりも大にしたものである。

【００１９】又、この発明の請求項１３に係る溶接構造
体は、請求項１２において、母材は鉄鋼材料で第２のす
み肉溶接部および肉盛溶接部はオーステナイト相のＦｅ
−Ｎｉ系合金としたものである。

【００２０】又、この発明の請求項１４に係る溶接構造
体の溶接方法は、すみ肉溶接の電極の狙いを溶接開始部
では角部を、又、定常溶接部では角部から所定の寸法だ
け離れた位置に設定したものである。

【００２１】又、この発明の請求項１５に係る溶接構造
体は、圧縮機の凾体である。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１における
溶接構造体の構成を示す断面図、図２は図１における線
ＩＩ−ＩＩに沿う断面を示す断面図、図３は第２の溶接
部が４箇所の場合の図２に相当する部分を示す断面図、
図４は第２の溶接部が６箇所の場合の図２に相当する部
分を示す断面図である。

【００２３】図において、１０、１１は各一端側で重ね
代３０ｍｍにより圧入嵌合された一対の円筒部材で、一
方の円筒部材１０は外径１２０ｍｍ、内径１１０ｍｍ、
長さ３００ｍｍの熱間圧延軟鋼（ＳＰＨＣ）製のパイプ
で、他方の円筒部材１１は外径１１０ｍｍ、内径１００
ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＰＨＣ製のパイプでそれぞれ
形成されている。１２は一方の円筒部材１０の端面と他
方の円筒部材１１の外周面との間の全周を溶着して一体
化するすみ肉溶接部、１３はこのすみ肉溶接部１２を横
切って両円筒部材１０、１１の外周面間に延びるように
ＭＡＧ溶接によって形成された第２の溶接部で、円周上
１２０゜の間隔で対称に３箇所配置されている。

【００２４】上記のように構成された実施の形態１にお
ける溶接構造体では、すみ肉溶接部１２を横切って配置
された第２の溶接部１３が溶接後に収縮変形して、一方
の円筒部材１０の嵌合部分の径が小さくなるので、他方
の円筒部材１１の嵌合部分が一方の円筒部材１０によっ
て締め付けられるため、内圧により両円筒部材１０、１
１の嵌合部間に働く曲げモーメントの発生が抑制され溶
接部の強度の向上が可能になる。又、第２の溶接部１３
を円周上対称な位置に配置したことにより、溶接時にお
ける両円筒部材１０、１１の変形をバランスさせること
ができるため、曲げモーメントの発生をさらに抑制する
ことが可能になる。

【００２５】なお、第２の溶接部１３はその形成箇所が
奇数の場合は、その形成箇所数に相当する数の溶接電極
を用い、例えば上記の場合は３本の溶接電極を用いて同
時に形成する。一方、形成箇所が偶数の場合は形成箇所
数に相当する数の溶接電極を用いて同時に形成するか、
複数の溶接電極によって対称が保持される範囲で２回以
上に分けて形成する。すなわち、図３に示すように４箇
所に形成されている場合は、４本の溶接電極を用いて全
ての第２の溶接部１３ａ〜１３ｄを同時に形成するか、
２本の溶接電極を用いて１８０゜対向する第２の溶接部
１３ａ、１３ｃを同時に形成した後１３ｂ、１３ｄを同
時に形成する。又、図４に示すように６箇所に形成され
ている場合は、６本の溶接電極を用いて全ての第２の溶
接部１３ａ〜１３ｆを同時に形成するか、３本の溶接電
極を用いて１２０゜の間隔で位置する第２の溶接部１３
ａ、１３ｃ、１３ｅを同時に形成した後１３ｂ、１３
ｄ、１３ｆを同時に形成する。

【００２６】実施の形態２．尚、上記実施の形態２にお
ける第２の溶接部１３の線膨張係数が母材、すなわち両
円筒部材１０、１１の線膨張係数より大になるように、
例えば実施の形態１におけるように、両円筒部材１０、
１１がＳＰＨＣ製のパイプである場合は、Ｎｉ系の溶接
ワイヤを用いその添加量をコントロールしながら形成す
ると、Ｆｅ−Ｎｉ系合金のオーステナイト相になり、線
膨張係数は両円筒部材１０、１１の線膨張係数より大と
なり、溶接後の収縮変形による締め付け効果はさらに増
大されるため、曲げモーメントの発生をさらに抑制する
ことが可能になる。

【００２７】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３における溶接構造体の構成を示す断面図である。図
において、１４、１５は各一端側で重ね代３０ｍｍによ
り圧入嵌合された一対の円筒部材で、一方の円筒部材１
４は外径１１０ｍｍ、内径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍ
の熱間圧延軟鋼（ＳＰＨＣ）製のパイプで、他方の円筒
部材１５は外径１２０ｍｍ、内径１１０ｍｍ、長さ３０
０ｍｍのＳＰＨＣ製のパイプでそれぞれ形成されてい
る。１６は一方の円筒部材１４の一端側の内側に重ね代
３０ｍｍで圧入嵌合された中実部材で、外径１００ｍ
ｍ、厚さ３５ｍｍのＦＣ２５製の円板で形成され、図１
４に示す従来の内部部品６に相当する。１７は一方の円
筒部材１４の端面と中実部材１６の外周面との間の全周
を溶着して一体化するすみ肉溶接部、１８は一方の円筒
部材１４の外周面と他方の円筒部材１５の端面との間の
全周を溶着して一体化するすみ肉溶接部である。

【００２８】上記のように構成された実施の形態３にお
ける溶接構造体では、一方の円筒部材１４の外周面と他
方の円筒部材１５の端面との間の全周にわたって形成さ
れたすみ肉溶接部１８が、溶接後に収縮変形する締付力
によって内圧による曲げモーメントの発生を抑制するの
で、すみ肉溶接部１８の熱影響部がマルテンサイト化し
て脆くなっていても割れにくくなり、溶接部の強度の向
上を図ることが可能になる。なお、本実施の形態３にお
いても、上記実施の形態２の場合と同様にＮｉ系ワイヤ
を用いて希釈率をコントロールしながら溶接し、Ｆｅ−
Ｎｉ系合金のオーステナイト相のすみ肉溶接部１８を形
成すると、線膨張係数は両円筒部材１４、１５のそれよ
り大となり、締付効果が増大することは言うまでもな
い。

【００２９】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４における溶接構造体の溶接方法の工程を示す図、図
７は図６における溶接構造体の溶接部の詳細を示す断面
図である。図において、１９は外径１１０ｍｍ、内径１
００ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＰＨＣ製パイプでなる一
方の円筒部材、２０は外径９０ｍｍ、内径８０ｍｍ、長
さ３００ｍｍのＳＰＨＣ製パイプでなる他方の円筒部
材、２１は外径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのＦＣ２５製
円板でなる中実部材で、一方の面に内径９０ｍｍ、深さ
２５ｍｍの凹部２１ａが形成されている。

【００３０】次に、本実施の形態４における溶接構造体
の溶接方法について図６に基づいて説明する。まず、図
６（ａ）に示すように一方の円筒部材１９、中実部材２
１および他方の円筒部材２０の順に配置し、次いで図６
（ｂ）に示すように中実部材２１を一方の円筒部材１９
の内側に重ね代１５ｍｍで圧入するとともに、中実部材
２１の凹部２１ａに他方の円筒部材２０の一端を圧入す
る。そして、図６（ｃ）に示すように一方の円筒部材１
９の端面と中実部材２１の外周面との間の全周に、ＭＡ
Ｇ溶接により第１のすみ肉溶接部２２を形成した後、図
６（ｄ）に示すようにこの第１のすみ肉溶接部２２と他
方の円筒部材２０の外周面との間、または第１のすみ肉
溶接部２２を覆って両円筒部材１９、２０の外周面の間
の全周にわたってＭＡＧ溶接を行い、第２のすみ肉溶接
部２３を形成して溶接構造体は一体化される。

【００３１】なお、溶接条件は、第１のすみ肉溶接部２
２を形成する場合は、アーク電圧２５Ｖ、溶接電流２５
０Ａ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉｎ、第２のすみ肉溶接部
２３を形成する場合は、アーク電圧３０Ｖ、溶接電流３
００Ａ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉｎであり、シールドガ
スには２０％ＣＯ₂入りＡｒガスを用いて、１５ｌ／ｍ
ｉｎの量で溶接部に供給する。又、溶接ワイヤには直径
１．２ｍｍのＮｉ系ワイヤを用いる。

【００３２】上記のような溶接方法で構成された実施の
形態４における溶接構造体では、第１のすみ肉溶接部２
２を形成した後、第１のすみ肉溶接部２２と他方の円筒
部材２０の外周面との間、または第１のすみ肉溶接部２
２を覆って両円筒部材１９、２０の外周面の間の全周に
第２のすみ肉溶接部２３を形成しているので、第２のす
み肉溶接部２３の形成時における後熱効果によって、第
１のすみ肉溶接部２２の形成時に発生する熱影響部２４
がマルテンサイト化して脆化する度合が抑制され、ま
た、両円筒部材１９、２０の収縮変形による締付力によ
って熱影響部２４の残留応力が圧縮となるため、割れが
発生しにくくなり溶接部の強度の向上を図ることが可能
になる。

【００３３】又、２電極溶接法を適用して、先行電極で
第１のすみ肉溶接部２２を、後行電極で第２のすみ肉溶
接部２３をそれぞれ形成するようにすれば、シングル電
極で溶接する場合と比較し、生産性の向上を図ることも
可能になる。

【００３４】実施の形態５．図８はこの発明の実施の形
態５における溶接構造体の溶接方法の工程を示す図、図
９は図８における溶接構造体の溶接部の詳細を示す断面
図である。図において、２５は外径１１０ｍｍ、内径１
００ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＰＨＣ製パイプでなる一
方の円筒部材、２６は外径９０ｍｍ、内径８０ｍｍ、長
さ３００ｍｍのＳＰＨＣ製パイプでなる他方の円筒部
材、２７は外径１００ｍｍ、厚さ２０ｍｍのＦＣ２５製
円板でなる中実部材である。

【００３５】次に、本実施の形態５における溶接構造体
の溶接方法について図８に基づいて説明する。まず、図
８（ａ）に示すように一方の円筒部材２５、中実部材２
７および他方の円筒部材２６の順に配置し、次いで図８
（ｂ）に示すように中実部材２７を一方の円筒部材２５
の内側に重ね代１５ｍｍで圧入するとともに、中実部材
２７の外側の表面に他方の円筒部材２６の端面を当接さ
せる。そして、図８（ｃ）に示すように他方の円筒部材
２６の端面と中実部材２７の外側の表面との間の全周
に、ＭＡＧ溶接により第２のすみ肉溶接部２８を形成す
る。

【００３６】次に、図８（ｄ）に示すように一方の円筒
部材２６の端面と中実部材２７の外周面との間の全周
に、ＭＡＧ溶接により第１のすみ肉溶接部２９を形成す
る。なお、両すみ肉溶接部２８、２９を形成する際の溶
接条件は、アーク電圧２５Ｖ、溶接電流２５０Ａ、溶接
速度８０ｃｍ／ｍｉｎであり、シールドガスには２０％
ＣＯ₂入りＡｒガスを用いて、１５ｌ／ｍｉｎの量で溶
接部に供給する。又、溶接ワイヤには直径１．２ｍｍの
Ｎｉ系ワイヤを用いる。

【００３７】そして最後に、図８（ｅ）に示すように両
すみ肉溶接部２８、２９を覆うようにＭＡＧ溶接法によ
り肉盛溶接部３０を形成する。なお、この肉盛溶接部３
０を形成する際の溶接条件は、アーク電圧３２Ｖ、溶接
電流３５０Ａ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉｎであり、シー
ルドガスには２０％ＣＯ₂入りＡｒガスを用いて１５ｌ
／ｍｉｎで溶接部に供給する。又、溶接ワイヤには直径
１．２ｍｍのＮｉ系ワイヤを用いる。

【００３８】上記のような溶接方法で構成された実施の
形態５における溶接構造体では、一方の円筒部材２５と
中実部材２７との間、および中実部材２７と他方の円筒
部材２６との間に、両すみ肉溶接部２８、２９をそれぞ
れ形成するとともに、これら両すみ肉溶接部２８、２９
を覆うように両円筒部材２５、２６に達する肉盛溶接部
３０を形成しているので、両すみ肉溶接部２８、２９の
形成時に発生する熱影響部３１がマルテンサイト化して
脆化しているにもかかわらず、肉盛溶接部３０の収縮変
形による締付力によって、熱影響部３１の残留応力が圧
縮応力となるため、割れが発生しにくくなり溶接部の強
度の向上を図ることが可能になる。

【００３９】尚、２電極溶接法を適用して、先行電極で
第１のすみ肉溶接部２８を、後行電極で第２のすみ肉溶
接部２９および肉盛溶接部３０をそれぞれ形成するよう
にしても良く、又、第１のすみ肉溶接部２８を形成した
後、２電極溶接法の先行電極で第２のすみ肉溶接部２９
を形成するとともに、後行電極で肉盛溶接部３０を形成
するようにしても良く、さらに又、３電極溶接法を適用
して、第１のすみ肉溶接部２９、第２のすみ肉溶接部２
８および肉盛溶接部３０の順で形成するようにしても良
く、このようにすれば、シングル電極で溶接する場合と
比較し、生産性の向上を図ることも可能になる。

【００４０】実施の形態６．図１０はこの発明の実施の
形態６における溶接構造体の溶接方法の電極の狙い位置
を示す図である。以下、図１０に基づいて実施の形態６
における溶接構造体の溶接方法について説明する。ま
ず、外径１１０ｍｍ、内径１００ｍｍ、長さ３００ｍｍ
のＳＰＨＣ製パイプでなる一方の円筒部材３２と、外径
１００ｍｍ、内径９０ｍｍ、長さ３００ｍｍのＳＰＨＣ
製パイプでなる他方の円筒部材３３とを準備し、他方の
円筒部材３３の一端を一方の円筒部材３２の内側に重ね
代１５ｍｍで圧入する。

【００４１】そして、図１０（ａ）に示すように一方の
円筒部材３２の外周面と、他方の円筒部材３３の端面と
が接する角部（図中Ａで示す）に、溶接電極３４の狙い
位置を定め溶接を開始する。次に、溶接速度８０ｃｍ／
ｍｉｎで溶接電極３４を周方向に移動させ、溶接長が角
部Ａから４０ｍｍになった位置で、図１０（ｂ）に示す
ように電極速度１ｍｍ／ｓｅｃで角部Ａから１ｍｍ離れ
た位置Ｂに移動させ、以下、この位置Ｂに沿って全周に
わたりすみ肉溶接を行う。なお、この際の溶接条件は、
アーク電圧２５Ｖ、溶接電流２５０Ａであり、シールド
ガスには２０％ＣＯ₂入りＡｒガスを用いて１５ｌ／ｍ
ｉｎで溶接部に供給する。又、溶接ワイヤには直径１．
２ｍｍのＮｉ系ワイヤを用いる。

【００４２】上記のようにして行われる実施の形態６に
おける溶接構造体の溶接方法では、溶接電極３４の狙い
位置を溶接開始部では角部Ａに、定常溶接部では角部Ａ
から例えば１ｍｍ、所定の寸法だけ離れた他方の円筒部
材３３側の位置Ｂに定めて溶接を行うようにしているの
で、溶接がある程度進み両円筒部材３２、３３が蓄熱効
果によって温度が上昇しても、内側にある一方の円筒部
材３２の溶融量は適正に維持されるため、アンダカット
等は発生せず、溶接欠陥の発生を防止することが可能に
なる。なお、上記実施の形態６においては、両円筒部材
３２、３３を垂直方向に配置して溶接を行う場合につい
て説明したが、水平方向に配置して溶接を行う場合につ
いても同様の効果を発揮し得ることは言うまでもない。

【００４３】実施の形態７．図１１はこの発明の実施の
形態７における溶接構造体の溶接方法の工程を示す図、
図１２は図１１における溶接構造体の溶接に用いられる
触針の構成を示す斜視図である。以下、図１１に基づい
て実施の形態７における溶接構造体の溶接方法について
説明する。まず、外径１２０ｍｍ、内径１１０ｍｍ、長
さ３００ｍｍのＳＰＨＣ製パイプでなる第１の円筒部材
３５と、外径１１０ｍｍ、内径１００ｍｍで他端側が半
球状に閉塞されたＳＰＨＣ製パイプでなる第２の円筒部
材３６とを準備する。

【００４４】そして、図１１（ａ）に示すように第２の
円筒部材３６の一端側を、第１の円筒部材３５の内側に
重ね代３０ｍｍで圧入する。次に、第１の円筒部材３５
の一方の端面（図中Ａで示す）を基準に、図１２に示す
ように先端に半径２ｍｍのアール面３７ａを有する触針
３７を用いて、図１１（ｂ）に示すように第１の円筒部
材３５の他方の端面（図中Ｂで示す）、すなわち、すみ
肉溶接部３８を形成する位置までの距離ｌを測定する。

【００４５】ここで、触針３７により距離ｌを測定する
方法を詳しく説明する。まず、図１１（ｂ）に示すよう
に触針３７をそのアール面３７ａが、第２の円筒部材３
６の半球状部に接触するように設定し、次いで第１の円
筒部材３５の軸方向に移動させると同時に径方向外側に
移動させることによって、図中破線で示すように第１の
円筒部材３５の他方の端面Ｂに接触させる。そして、触
針３７の最初に設定された位置からこの他方の端面Ｂに
接触するまでの距離により、第１の円筒部材３５の両端
面Ａ、Ｂ間の距離ｌ、すなわち、すみ肉溶接部３８を形
成する位置が決定される。

【００４６】しかしながら、この距離ｌにはばらつきが
あるため、予め設定された基準値Ｌを中心にして所定の
範囲にあるものだけを抽出する。次に基準値Ｌと測定さ
れた値ｌとの差に相当するだけ、図１１（ｃ）に示すよ
うに溶接電極３９を基準の位置から移動させ、図１１
（ｄ）に示すようにＭＡＧ溶接法によってすみ肉溶接部
３８を形成する。なお、この際の溶接条件は、アーク電
圧２５Ｖ、溶接電流２５０Ａ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉ
ｎであり、シールドガスには２０％ＣＯ₂入りＡｒガス
を用いて１５ｌ／ｍｉｎで溶接部に供給する。また、溶
接ワイヤには直径１．２ｍｍのＮｉ系ワイヤを用いる。

【００４７】上記のような実施の形態７における溶接構
造体の溶接方法では、触針３７を用いてすみ肉溶接部３
８を形成する位置を測定し、この測定された結果に基づ
いて溶接電極３９の狙い位置を定め溶接を行うようにし
ているので、形状精度の悪い部材を高速溶接しても、溶
接欠陥のない良好な溶接部を得ることが可能となり、
又、触針３７の先端にアール面３７ａを形成したことに
より、複雑な形状の表面でも移動がスムーズとなるた
め、確実に第１の円筒部材３５の一方の端面Ｂの位置を
測定することができる。

【００４８】実施の形態８．尚、上記各実施の形態で
は、円筒部材にＳＰＨＣを用いた場合について説明した
が、他の鉄鋼材料やアルミニウム合金、銅合金を用いる
ことも可能であり、又、溶接部の形成にＭＡＧ溶接法を
用いているが、ＴＩＧ溶接法やプラズマ溶接法、レーザ
溶接法等の各種溶接法を適用できることは言うまでもな
い。さらに又、例えばスクロール圧縮機等のような圧縮
機の凾体に、上記各実施の形態における溶接構造体を適
用すれば、より性能の優れた圧縮機の提供が可能にな
る。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、一対の円筒部材の一端同士を嵌合し、一方の円筒
部材の端面と他方の円筒部材の外周面との間の全周をす
み肉溶接で溶着してなる溶接構造体において、すみ肉溶
接部にすみ肉溶接部を横切って両円筒部材の外周面間に
延びる第２の溶接部を形成したので、溶接部の強度の向
上をさらに図ることが可能な溶接構造体を提供すること
ができる。

【００５０】又、この発明の請求項２によれば、請求項
１において、第２の溶接部を円周上の対称な位置に複数
箇所形成したので、溶接部の強度の向上をさらに図るこ
とが可能な溶接構造体を提供することができる。

【００５１】又、この発明の請求項３によれば、請求項
２において、各第２の溶接部を同時に形成したので、溶
接部の強度の向上をさらに図ることが可能な溶接構造体
を提供することができる。

【００５２】又、この発明の請求項４によれば、請求項
２において、第２の溶接部は偶数箇所で且つ２回以上に
分けて対称な位置のもの同士を同時に形成したので、溶
接部の強度の向上をさらに図ることが可能な溶接構造体
を提供することができる。

【００５３】又、この発明の請求項５によれば、一端側
の内側に中実部材が嵌合されその端面と中実部材の外周
面との間の全周をすみ肉溶接で溶着された第１の円筒部
材と、第１の円筒部材の一端側の外側に嵌合されその端
面と第１の円筒部材の一端側の外周面との間の全周をす
み肉溶接で溶着された第２の円筒部材とを備えたので、
溶接部の強度の向上を図ることが可能な溶接構造体を提
供することができる。

【００５４】又、この発明の請求項６によれば、一端側
の内側に中実部材が嵌合されその端面と中実部材の外周
面との間の全周を第１のすみ肉溶接で溶着された第１の
円筒部材と、一端が中実部材の外側面に当接して第１の
円筒部材と同軸状に配置され第１のすみ肉溶接部と一端
の外周面との間、または第１の円筒部材の一端側の外周
面と一端の外周面との間の全周を第２のすみ肉溶接で溶
着された第２の円筒部材とを備えたので、溶接部の強度
の向上を図ることが可能な溶接構造体を提供することが
できる。

【００５５】又、この発明の請求項７によれば、請求項
６において、２電極溶接法の先行電極で第１のすみ肉溶
接を行うとともに、後行電極で第２のすみ肉溶接を行う
ようにしたので、溶接部の強度の向上は勿論のこと、生
産性の向上を図ることが可能な溶接構造体の溶接方法を
提供することができる。

【００５６】又、この発明の請求項８によれば、一端側
の内側に中実部材が嵌合されその端面と中実部材の外周
面との間の全周を第１のすみ肉溶接で溶着された第１の
円筒部材と、一端が中実部材の外側面に当接して第１の
円筒部材と同軸状に配置され中実部材の外側面と一端の
外周面との間の全周を第２のすみ肉溶接を行うとともに
第１および第２のすみ肉溶接部を覆って第１の円筒部材
に達する肉盛溶接を行うことにより溶着された第２の円
筒部材とを備えたので、溶接部の強度の向上を図ること
が可能な溶接構造体を提供することができる。

【００５７】又、この発明の請求項９によれば、請求項
８において、２電極溶接法の先行電極で第１のすみ肉溶
接を行うとともに、後行電極で第２のすみ肉溶接および
肉盛溶接を行うようにしたので、溶接部の強度の向上は
勿論のこと、生産性の向上を図ることが可能な溶接構造
体の溶接方法を提供することができる。

【００５８】又、この発明の請求項１０によれば、請求
項８において、第１のすみ肉溶接を行った後、２電極溶
接法の先行電極で第２のすみ肉溶接を行うとともに後行
電極で肉盛溶接を行うようにしたので、溶接部の強度の
向上は勿論のこと、生産性の向上を図ることが可能な溶
接構造体の溶接方法を提供することができる。

【００５９】又、この発明の請求項１１によれば、請求
項８において、第１のすみ肉溶接、第２のすみ肉溶接お
よび肉盛溶接の順に３電極溶接法で溶接を行うようにし
たので、溶接部の強度の向上は勿論のこと、生産性の向
上を図ることが可能な溶接構造体の溶接方法を提供する
ことができる。

【００６０】又、この発明の請求項１２によれば、請求
項１、６、８のいずれかにおいて、第２のすみ肉溶接部
および肉盛溶接部の線膨張係数を母材のそれよりも大に
したので、溶接部の強度の向上をさらに図ることが可能
な溶接構造体を提供することができる。

【００６１】又、この発明の請求項１３によれば、請求
項１２において、母材は鉄鋼材料で第２のすみ肉溶接部
および肉盛溶接部はオーステナイト相のＦｅ−Ｎｉ系合
金としたので、溶接部の強度の向上をさらに図ることが
可能な溶接構造体を提供することができる。

【００６２】又、この発明の請求項１４によれば、すみ
肉溶接の電極の狙いを溶接開始部では角部を、又、定常
溶接部では角部から所定の寸法だけ離れた位置に設定し
たので、溶接欠陥の発生を防止することが可能な溶接構
造体の溶接方法を提供することができる。

【００６３】又、この発明の請求項１５によれば、溶接
構造体を圧縮機の凾体に適用したことにより、性能の優
れた圧縮機の提供を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における溶接構造体
の構成を示す断面図である。

【図２】 図１における線ＩＩ−ＩＩに沿う断面を示す
断面図である。

【図３】 第２の溶接部が４箇所の場合の図２に相当す
る部分を示す断面図である。

【図４】 第２の溶接部が６箇所の場合の図２に相当す
る部分を示す断面図である。

【図５】 この発明の実施の形態３における溶接構造体
の構成を示す断面図である。

【図６】 この発明の実施の形態４における溶接構造体
の溶接方法の工程を示す図である。

【図７】 図６における溶接構造体の溶接部の詳細を示
す断面図である。

【図８】 この発明の実施の形態５における溶接構造体
の溶接方法の工程を示す図である。

【図９】 図８における溶接構造体の溶接部の詳細を示
す断面図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６における溶接構造
体の溶接方法の電極の狙い位置を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態７における溶接構造
体の溶接方法の工程を示す図である。

【図１２】 図１１における溶接構造体の溶接に用いら
れる触針の構成を示す斜視図である。

【図１３】 従来の溶接構造体としてのスクロール圧縮
機の凾体の構成を示す断面図である。

【図１４】 従来の他の溶接構造体としてのスクロール
圧縮機の凾体の構成を示す断面図である。

【図１５】 図１４における溶接部の詳細を示す部分拡
大断面図である。

【符号の説明】

１０，１１，１４，１５，１９，２０，２５，２６，３
２，３３ 円筒部材、１２，１７，１８，３８ すみ肉
溶接部、１３，１３ａ〜１３ｆ 第２の溶接部、１６，
２１，２７ 中実部材、２１ａ 凹部、２２，２９ 第
１のすみ肉溶接部、２３，２８ 第２のすみ肉溶接部、
２４，３１ 熱影響部、３０ 肉盛溶接部、３４，３９
溶接電極、３５ 第１の円筒部材、３６ 第２の円筒
部材、３７ 触針、３７ａ アール面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 9/127 ５０１ 8315−4Ｅ Ｂ２３Ｋ 9/127 ５０１Ｃ 9/173 9/173 Ｅ 9/23 9/23 Ａ 33/00 33/00 Ａ Ｆ０４Ｃ 18/02 ３１１ Ｆ０４Ｃ 18/02 ３１１Ｂ 29/00 29/00 Ｂ (72)発明者 藤原 弘之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の円筒部材の一端同士を嵌合し、一
   方の円筒部材の端面と他方の円筒部材の外周面との間の
   全周をすみ肉溶接で溶着してなる溶接構造体において、
   上記すみ肉溶接部に上記すみ肉溶接部を横切って上記両
   円筒部材の外周面間に延びる第２の溶接部を形成したこ
   とを特徴とする溶接構造体。
2. 【請求項２】 第２の溶接部は円周上の対称な位置に複
   数箇所形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   溶接構造体。
3. 【請求項３】 各第２の溶接部は同時に形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載の溶接構造体。
4. 【請求項４】 第２の溶接部は偶数箇所で且つ２回以上
   に分けて対称な位置のもの同士が同時に形成されている
   ことを特徴とする請求項２記載の溶接構造体。
5. 【請求項５】 一端側の内側に中実部材が嵌合されその
   端面と上記中実部材の外周面との間の全周をすみ肉溶接
   で溶着された第１の円筒部材と、上記第１の円筒部材の
   一端側の外側に嵌合されその端面と上記第１の円筒部材
   の一端側の外周面との間の全周をすみ肉溶接で溶着され
   た第２の円筒部材とを備えたことを特徴とする溶接構造
   体。
6. 【請求項６】 一端側の内側に中実部材が嵌合されその
   端面と上記中実部材の外周面との間の全周を第１のすみ
   肉溶接で溶着された第１の円筒部材と、一端が上記中実
   部材の外側面に当接して上記第１の円筒部材と同軸状に
   配置され上記第１のすみ肉溶接部と上記一端の外周面と
   の間、または上記第１の円筒部材の一端側の外周面と上
   記一端の外周面との間の全周を第２のすみ肉溶接で溶着
   された第２の円筒部材とを備えたことを特徴とする溶接
   構造体。
7. 【請求項７】 ２電極溶接法の先行電極で第１のすみ肉
   溶接を行うとともに、後行電極で第２のすみ肉溶接を行
   うことを特徴とする請求項６記載の溶接構造体の溶接方
   法。
8. 【請求項８】 一端側の内側に中実部材が嵌合されその
   端面と上記中実部材の外周面との間の全周を第１のすみ
   肉溶接で溶着された第１の円筒部材と、一端が上記中実
   部材の外側面に当接して上記第１の円筒部材と同軸状に
   配置され上記中実部材の外側面と上記一端の外周面との
   間の全周を第２のすみ肉溶接を行うとともに上記第１お
   よび第２のすみ肉溶接部を覆って上記第１の円筒部材に
   達する肉盛溶接を行うことにより溶着された第２の円筒
   部材とを備えたことを特徴とする溶接構造体。
9. 【請求項９】 ２電極溶接法の先行電極で第１のすみ肉
   溶接を行うとともに、後行電極で第２のすみ肉溶接およ
   び肉盛溶接を行うことを特徴とする請求項８記載の溶接
   構造体の溶接方法。
10. 【請求項１０】 第１のすみ肉溶接を行った後、２電極
    溶接法の先行電極で第２のすみ肉溶接を行うとともに後
    行電極で肉盛溶接を行うことを特徴とする請求項８記載
    の溶接構造体の溶接方法。
11. 【請求項１１】 第１のすみ肉溶接、第２のすみ肉溶接
    および肉盛溶接の順に３電極溶接法で溶接を行うことを
    特徴とする請求項８記載の溶接構造体の溶接方法。
12. 【請求項１２】 第２のすみ肉溶接部および肉盛溶接部
    の線膨張係数は母材のそれよりも大であることを特徴と
    する請求項１、６、８のいずれかに記載の溶接構造体。
13. 【請求項１３】 母材は鉄鋼材料で第２のすみ肉溶接部
    および肉盛溶接部はオーステナイト相のＦｅ−Ｎｉ系合
    金であることを特徴とする請求項１２記載の溶接構造
    体。
14. 【請求項１４】 すみ肉溶接の電極の狙いは溶接開始部
    では角部を、又、定常溶接部では上記角部から所定の寸
    法だけ離れた位置に設定されていることを特徴とする溶
    接構造体の溶接方法。
15. 【請求項１５】 圧縮機の凾体であることを特徴とする
    請求項１、２、３、４、５、６、８、１２、１３のいず
    れかに記載の溶接構造体。