JPH09308975A - ボックス型鋼構造材の製造方法 - Google Patents
ボックス型鋼構造材の製造方法Info
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- JPH09308975A JPH09308975A JP14652196A JP14652196A JPH09308975A JP H09308975 A JPH09308975 A JP H09308975A JP 14652196 A JP14652196 A JP 14652196A JP 14652196 A JP14652196 A JP 14652196A JP H09308975 A JPH09308975 A JP H09308975A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度厚鋼板の建築用柱等のボックス型構造
材の製造方法であって、高張力鋼でも低温割れのない溶
接をするための拘束力を小さくする溶接手順を提供す
る。 【解決手段】 引張強度５８０〜１０５０ＭＰａ、板厚
３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内側にダイヤ
フラムを有するボックス型構造材の製造において、ダイ
ヤフラムを内装してボックス型構造に仮組み状態とし、
その後ダイヤフラムの溶接を非消耗ノズル式エレクトロ
スラグ溶接し、その後、側板の４隅を角継手溶接する方
法。
材の製造方法であって、高張力鋼でも低温割れのない溶
接をするための拘束力を小さくする溶接手順を提供す
る。 【解決手段】 引張強度５８０〜１０５０ＭＰａ、板厚
３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内側にダイヤ
フラムを有するボックス型構造材の製造において、ダイ
ヤフラムを内装してボックス型構造に仮組み状態とし、
その後ダイヤフラムの溶接を非消耗ノズル式エレクトロ
スラグ溶接し、その後、側板の４隅を角継手溶接する方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超高層ビルのボック
ス柱等の引張強度が５８０ＭＰａ以上、板厚３０ｍｍ以
上の側板を用いたボックス型鋼構造材の製造方法に関す
る。
ス柱等の引張強度が５８０ＭＰａ以上、板厚３０ｍｍ以
上の側板を用いたボックス型鋼構造材の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ボックス型構造材は４隅を角溶接した方
型断面の４枚の側鋼板の内部にダイヤフラムを溶接によ
り取付けた構造であり、種々の製造方法が提案されてい
る。例えば、側板４枚を角形に組立てる。このとき、内
部に溶接用柱状開先を有するダイヤフラムをあらかじめ
設置しておく。そして、４隅をサブマージアーク溶接等
で溶接した後、側板とダイヤフラムの間の柱状開先に通
じるように側板に穿孔してエレクトロスラグ溶接し、さ
らに９０度回転させ、残り２辺を同様にエレクトロスラ
グ溶接する方法が一般的である。
型断面の４枚の側鋼板の内部にダイヤフラムを溶接によ
り取付けた構造であり、種々の製造方法が提案されてい
る。例えば、側板４枚を角形に組立てる。このとき、内
部に溶接用柱状開先を有するダイヤフラムをあらかじめ
設置しておく。そして、４隅をサブマージアーク溶接等
で溶接した後、側板とダイヤフラムの間の柱状開先に通
じるように側板に穿孔してエレクトロスラグ溶接し、さ
らに９０度回転させ、残り２辺を同様にエレクトロスラ
グ溶接する方法が一般的である。
【０００３】これに対して、特公平８−４９４８号公報
には、ボックス型構造に仮組した後、先にダイヤフラム
の部分をエレクトロスラグ溶接し、その後、側板４枚で
形成される４隅を角溶接する方法が提案されている。こ
れにより、角溶接によるダイヤフラムと側板とのギャツ
プ形成を防止し、安定したエレクトロスラグ溶接が可能
としている。
には、ボックス型構造に仮組した後、先にダイヤフラム
の部分をエレクトロスラグ溶接し、その後、側板４枚で
形成される４隅を角溶接する方法が提案されている。こ
れにより、角溶接によるダイヤフラムと側板とのギャツ
プ形成を防止し、安定したエレクトロスラグ溶接が可能
としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年、超高層ビ
ル、あるいは超大スパンビル等に高張力鋼の検討が始ま
っている。高張力鋼の溶接は低強度鋼に比較し、割れ発
生、特に低温割れが発生しやすくなる。この低温割れは
溶接時の拘束力と拡散性水素量に支配されるため、強度
が高く、板厚が厚いほど割れやすく、拘束力を小さくす
る構造あるいは溶接手順の選択が必要であり、さらに溶
接材料の低拡散性水素化や、予熱や後熱の対策が行われ
る。そこで、本発明は高張力鋼でも低温割れのないボッ
クス型構造材の製造方法を提供するものである。
ル、あるいは超大スパンビル等に高張力鋼の検討が始ま
っている。高張力鋼の溶接は低強度鋼に比較し、割れ発
生、特に低温割れが発生しやすくなる。この低温割れは
溶接時の拘束力と拡散性水素量に支配されるため、強度
が高く、板厚が厚いほど割れやすく、拘束力を小さくす
る構造あるいは溶接手順の選択が必要であり、さらに溶
接材料の低拡散性水素化や、予熱や後熱の対策が行われ
る。そこで、本発明は高張力鋼でも低温割れのないボッ
クス型構造材の製造方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、引張強度５８０〜１０５０ＭＰａ、
板厚３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内側にダ
イヤフラムを有するボックス型構造材の製造において、
側板のうち内側に位置する２枚の鋼板（ウエブ）と外側
に位置する２枚の鋼板（フランジ）と、４辺に溶接用柱
状開先を有するダイヤフラムとをボックス型構造に仮組
みし、フランジにダイヤフラムの柱状開先に通じる孔を
あけて非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接を行い、次
いでウエブに穿孔してフランジ内面に沿う柱状開先を非
消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接し、その後４枚の側
板で構成される４隅を角溶接することを特徴とする高強
度厚鋼板のボックス型構造材の製造方法である。
するものであって、引張強度５８０〜１０５０ＭＰａ、
板厚３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内側にダ
イヤフラムを有するボックス型構造材の製造において、
側板のうち内側に位置する２枚の鋼板（ウエブ）と外側
に位置する２枚の鋼板（フランジ）と、４辺に溶接用柱
状開先を有するダイヤフラムとをボックス型構造に仮組
みし、フランジにダイヤフラムの柱状開先に通じる孔を
あけて非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接を行い、次
いでウエブに穿孔してフランジ内面に沿う柱状開先を非
消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接し、その後４枚の側
板で構成される４隅を角溶接することを特徴とする高強
度厚鋼板のボックス型構造材の製造方法である。
【０００６】またさらに、引張強度５８０〜１０５０Ｍ
Ｐａ、板厚３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内
側にダイヤフラムを有するボックス型構造材の製造にお
いて、４枚の側板のうちの３枚でＵ型構造として、これ
に少なくとも１辺にはエレクトロスラグ溶接用柱状開先
を有するダイヤフラムを組込み、側板とダイヤフラムと
が接する３辺をガスシールドアーク溶接、サブマージア
ーク溶接、被覆アーク溶接、非消耗ノズル式エレクトロ
スラグ溶接のいずれかで溶接し、次いで残り１枚の側板
を取付けてボックス型構造に仮組みし、側板にダイヤフ
ラムの前記柱状開先に通じる穿孔をして非消耗ノズル式
エレクトロスラグ溶接し、その後４枚の側板で構成され
る４隅を角溶接することを特徴とする高強度厚鋼板のボ
ックス型構造材の製造方法である。
Ｐａ、板厚３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内
側にダイヤフラムを有するボックス型構造材の製造にお
いて、４枚の側板のうちの３枚でＵ型構造として、これ
に少なくとも１辺にはエレクトロスラグ溶接用柱状開先
を有するダイヤフラムを組込み、側板とダイヤフラムと
が接する３辺をガスシールドアーク溶接、サブマージア
ーク溶接、被覆アーク溶接、非消耗ノズル式エレクトロ
スラグ溶接のいずれかで溶接し、次いで残り１枚の側板
を取付けてボックス型構造に仮組みし、側板にダイヤフ
ラムの前記柱状開先に通じる穿孔をして非消耗ノズル式
エレクトロスラグ溶接し、その後４枚の側板で構成され
る４隅を角溶接することを特徴とする高強度厚鋼板のボ
ックス型構造材の製造方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、側板は引張強度
５８０〜１０５０ＭＰａで、板厚３０〜１２０ｍｍとし
た。引張強度５８０ＭＰａより柔らかい鋼材は拘束力が
低くこの発明の効果は小さいため、５８０ＭＰａ以上と
し、１０５０ＭＰａを超える超高強度鋼では予熱あるい
は後熱が必須となることから１０５０ＭＰａ以下とし
た。また、板厚が３０ｍｍより薄い場合も拘束力が低
く、本発明の効果は小さい。１２０ｍｍを超えるような
極厚材はやはり、予熱あるいは後熱が必須となることか
ら１２０ｍｍ以下とした。
５８０〜１０５０ＭＰａで、板厚３０〜１２０ｍｍとし
た。引張強度５８０ＭＰａより柔らかい鋼材は拘束力が
低くこの発明の効果は小さいため、５８０ＭＰａ以上と
し、１０５０ＭＰａを超える超高強度鋼では予熱あるい
は後熱が必須となることから１０５０ＭＰａ以下とし
た。また、板厚が３０ｍｍより薄い場合も拘束力が低
く、本発明の効果は小さい。１２０ｍｍを超えるような
極厚材はやはり、予熱あるいは後熱が必須となることか
ら１２０ｍｍ以下とした。
【０００８】図１の（ａ）ないし（ｆ）は本発明の製造
方法の例を工程順に示す。図１（ｃ）に側板の仮組状態
を示す。通常フランジ１と呼ばれ、外側に位置する２枚
の側板は両端に開先を有しない物が使用されるが開先の
あるものでもよい。また、通常ウエブ２と呼ばれ、内側
に位置する２枚の側板は通常両端に開先を有するものを
使用するが、これもフランジとの組み合わせで開先のな
いものも使用できる。これにダイヤフラム３を内装し、
ボックス型に仮組みする。仮組は断続的なあるいは連続
した小ビードの仮付け溶接で行う。この溶接はガスシー
ルドアーク溶接あるいは被覆アーク溶接で、当然高張力
鋼に対応した、予熱、後熱あるいは低拡散性水素溶接材
料の選択等の低温割れ対策をすることが好ましい。
方法の例を工程順に示す。図１（ｃ）に側板の仮組状態
を示す。通常フランジ１と呼ばれ、外側に位置する２枚
の側板は両端に開先を有しない物が使用されるが開先の
あるものでもよい。また、通常ウエブ２と呼ばれ、内側
に位置する２枚の側板は通常両端に開先を有するものを
使用するが、これもフランジとの組み合わせで開先のな
いものも使用できる。これにダイヤフラム３を内装し、
ボックス型に仮組みする。仮組は断続的なあるいは連続
した小ビードの仮付け溶接で行う。この溶接はガスシー
ルドアーク溶接あるいは被覆アーク溶接で、当然高張力
鋼に対応した、予熱、後熱あるいは低拡散性水素溶接材
料の選択等の低温割れ対策をすることが好ましい。
【０００９】ダイヤフラム３は通常側板と同等あるいは
低い強度が使用され、割れの多くは側板に発生するた
め、強度は特定しない。板厚についても、割れが側板に
発生することから特定しない。図１（ｂ）にダイヤフラ
ムを示す。通常は耳３ａを有し、またエレクトロスラグ
溶接のための当金４を付ける。ただしボックス型に仮組
みする前にダイヤフラムを溶接する場合はそれぞれの溶
接に適した形状を採用する。
低い強度が使用され、割れの多くは側板に発生するた
め、強度は特定しない。板厚についても、割れが側板に
発生することから特定しない。図１（ｂ）にダイヤフラ
ムを示す。通常は耳３ａを有し、またエレクトロスラグ
溶接のための当金４を付ける。ただしボックス型に仮組
みする前にダイヤフラムを溶接する場合はそれぞれの溶
接に適した形状を採用する。
【００１０】図１（ｃ）のようにまずダイヤフラムを所
定の位置に内装して、ボックス型に仮組し、外側に位置
する側板（フランジ）１にダイヤフラムの溶接用柱状開
先７に通じるように穿孔５し、非消耗ノズル式エレクト
ロスラグ溶接を行う。その後、図１（ｄ）のように９０
度回転し、内側に位置する側板（ウエブ）２に穿孔６し
て、非消耗ノズル式エレクトロスラク溶接する。その
後、図１（ｅ）および（ｆ）のように側板の４隅を角溶
接８する。
定の位置に内装して、ボックス型に仮組し、外側に位置
する側板（フランジ）１にダイヤフラムの溶接用柱状開
先７に通じるように穿孔５し、非消耗ノズル式エレクト
ロスラグ溶接を行う。その後、図１（ｄ）のように９０
度回転し、内側に位置する側板（ウエブ）２に穿孔６し
て、非消耗ノズル式エレクトロスラク溶接する。その
後、図１（ｅ）および（ｆ）のように側板の４隅を角溶
接８する。
【００１１】また図２（ａ）ないし（ｆ）は本発明の製
造方法の他の例を工程順に示す。図２（ｃ）のように、
側板４枚のうちの３枚でＵ型構造にし、ダイヤフラムを
組込み、ダイヤフラムの３辺をまず溶接９する。この
後、図２（ｄ）のように残り１枚の側板１を組込みボッ
クス構造としてから、未溶接のダイヤフラムの柱状開先
に通じる穿孔１０をし、非消耗ノズル式エレクトロスラ
グ溶接をする。この後、角溶接８を実施する。なお、側
板３枚でＵ型構造にするだけでなく、側板２枚でＨ型に
組立て、ダイヤフラムを溶接してから、残り２枚の側板
を組み込む方法や、Ｕ型に組立てた後のダイヤフラムを
溶接する辺は２辺でも可能である。
造方法の他の例を工程順に示す。図２（ｃ）のように、
側板４枚のうちの３枚でＵ型構造にし、ダイヤフラムを
組込み、ダイヤフラムの３辺をまず溶接９する。この
後、図２（ｄ）のように残り１枚の側板１を組込みボッ
クス構造としてから、未溶接のダイヤフラムの柱状開先
に通じる穿孔１０をし、非消耗ノズル式エレクトロスラ
グ溶接をする。この後、角溶接８を実施する。なお、側
板３枚でＵ型構造にするだけでなく、側板２枚でＨ型に
組立て、ダイヤフラムを溶接してから、残り２枚の側板
を組み込む方法や、Ｕ型に組立てた後のダイヤフラムを
溶接する辺は２辺でも可能である。
【００１２】あらかじめダイヤフラムを溶接する方法は
１方向の側板がなく、解放された状態であり、ガスシー
ルドアーク溶接、サブマージアーク溶接、被覆アーク溶
接、非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接のいずれも適
用できる。またこれら複数の溶接方法を組み合わせるこ
ともできる。角溶接はサブマージアーク溶接あるいはガ
スジルードアーク溶接で１パスあるいは複数パスの溶接
をする。この時、前工程の非消耗ノズル式エレクトロス
ラグ溶接で乱れた箇所はあらかじめ開先形状を整えてお
く。
１方向の側板がなく、解放された状態であり、ガスシー
ルドアーク溶接、サブマージアーク溶接、被覆アーク溶
接、非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接のいずれも適
用できる。またこれら複数の溶接方法を組み合わせるこ
ともできる。角溶接はサブマージアーク溶接あるいはガ
スジルードアーク溶接で１パスあるいは複数パスの溶接
をする。この時、前工程の非消耗ノズル式エレクトロス
ラグ溶接で乱れた箇所はあらかじめ開先形状を整えてお
く。
【００１３】本発明の製造方法は従来の側板４隅の角溶
接をしてからダイヤフラムを溶接する方法に比較し、特
公平８−４９４８号公報に記載されているように安定し
たエレクトロスラグ溶接が可能となる。さらに、側板が
角溶接されていないことにより、エレクトロスラグ溶接
した時の拘束力が小さくなり、低温割れが発生しにくく
なる。
接をしてからダイヤフラムを溶接する方法に比較し、特
公平８−４９４８号公報に記載されているように安定し
たエレクトロスラグ溶接が可能となる。さらに、側板が
角溶接されていないことにより、エレクトロスラグ溶接
した時の拘束力が小さくなり、低温割れが発生しにくく
なる。
【００１４】これに加え、エレクトロスラグ溶接を非消
耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に特定することで拡散
性水素量を低くでき、これとの組み合わせで、高張力厚
板を溶接しても低温割れを防止できる。すなわちエレク
トロスラグ溶接は消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接と
非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接がある。消耗ノズ
ル式エレクトロスラグ溶接はノズルに被覆アーク溶接棒
と同じようなフラックスが水ガラスを使用して被覆され
ている。これが溶接の進行と共に溶融していく。このた
め被覆フラックスに含まれる水分が溶接金属に吸収さ
れ、拡散性水素量が高くなる。これに対して、非消耗ノ
ズル式エレクトロスラグ溶接はノズルが溶接の進行と共
に上昇して待避し、ワイヤのみが溶融して溶接する方法
で、フラックスは通常溶接開始時に添加し、異常時に少
量追加添加するだけで溶接できる。しかも、このフラッ
クスは水ガラスの使用のない形態で水分量も極く少ない
ものが使用できる。このため、非消耗ノズル式エレクト
ロスラグ溶接は消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に比
較し、拡散性水素量は格段に低くできる。
耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に特定することで拡散
性水素量を低くでき、これとの組み合わせで、高張力厚
板を溶接しても低温割れを防止できる。すなわちエレク
トロスラグ溶接は消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接と
非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接がある。消耗ノズ
ル式エレクトロスラグ溶接はノズルに被覆アーク溶接棒
と同じようなフラックスが水ガラスを使用して被覆され
ている。これが溶接の進行と共に溶融していく。このた
め被覆フラックスに含まれる水分が溶接金属に吸収さ
れ、拡散性水素量が高くなる。これに対して、非消耗ノ
ズル式エレクトロスラグ溶接はノズルが溶接の進行と共
に上昇して待避し、ワイヤのみが溶融して溶接する方法
で、フラックスは通常溶接開始時に添加し、異常時に少
量追加添加するだけで溶接できる。しかも、このフラッ
クスは水ガラスの使用のない形態で水分量も極く少ない
ものが使用できる。このため、非消耗ノズル式エレクト
ロスラグ溶接は消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に比
較し、拡散性水素量は格段に低くできる。
【００１５】なお、本発明に通常高張力鋼の溶接に使用
される予熱、後熱、保温あるいは溶接金属の強度を低く
する軟質継手技術等を併用することもできる。
される予熱、後熱、保温あるいは溶接金属の強度を低く
する軟質継手技術等を併用することもできる。
【００１６】
【実施例】以下実施例で本発明を具体的に説明する。実
施例１は、側板はＨＴ５８０（引張強度６２０ＭＰａ）
の１１０ｍｍ材で、ダイヤフラムはＳＭ４９０（引張強
度５３０ＭＰａ）の５０ｍｍ材を使用して、図１に記載
の工程により製造した。
施例１は、側板はＨＴ５８０（引張強度６２０ＭＰａ）
の１１０ｍｍ材で、ダイヤフラムはＳＭ４９０（引張強
度５３０ＭＰａ）の５０ｍｍ材を使用して、図１に記載
の工程により製造した。
【００１７】まず、図１（ａ）のように側板２枚の両端
に開先加工をすると共に、図１（ｂ）のようにダイヤフ
ラム３にエレクトロスラグ溶接用当金４を取付けた。こ
れを図１（ｃ）のようにボックス型構造に仮組した。仮
組溶接は炭酸ガス溶接で目標入熱１７ｋＪ／ｃｍでおこ
なった。
に開先加工をすると共に、図１（ｂ）のようにダイヤフ
ラム３にエレクトロスラグ溶接用当金４を取付けた。こ
れを図１（ｃ）のようにボックス型構造に仮組した。仮
組溶接は炭酸ガス溶接で目標入熱１７ｋＪ／ｃｍでおこ
なった。
【００１８】つぎに、図１（ｃ）のように、ダイヤフラ
ム３とウエブ２との間のエレクトロスラグ溶接用柱状空
間７に通じるようにフランジ１にドリルで穿孔５して、
これに非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接した。非消
耗ノズル式エレクトロスラグ溶接はフラックスはＭｎＯ
−ＳｉＯ2 系の溶融型フラックスを、ワイヤは径１.６
ｍｍの５００ＭＰａクラスを使用して、電流３８０Ａ、
電圧４８Ｖ、ワイヤ送給速度８．５ｍ／ｍｉｎ、ノズル
オシレーション３５ｍｍ幅でおこなった。このとき消耗
ノズル式エレクトロスラグ溶接と角継手用開先の交わる
部分には当金を置き、溶鋼の流出を防止した。次ぎに図
１（ｄ）のようにボックス型構造体を９０度回転させ、
今度はウエブ２に穿孔６してから、非消耗ノズル式エレ
クトロスラグ溶接した。
ム３とウエブ２との間のエレクトロスラグ溶接用柱状空
間７に通じるようにフランジ１にドリルで穿孔５して、
これに非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接した。非消
耗ノズル式エレクトロスラグ溶接はフラックスはＭｎＯ
−ＳｉＯ2 系の溶融型フラックスを、ワイヤは径１.６
ｍｍの５００ＭＰａクラスを使用して、電流３８０Ａ、
電圧４８Ｖ、ワイヤ送給速度８．５ｍ／ｍｉｎ、ノズル
オシレーション３５ｍｍ幅でおこなった。このとき消耗
ノズル式エレクトロスラグ溶接と角継手用開先の交わる
部分には当金を置き、溶鋼の流出を防止した。次ぎに図
１（ｄ）のようにボックス型構造体を９０度回転させ、
今度はウエブ２に穿孔６してから、非消耗ノズル式エレ
クトロスラグ溶接した。
【００１９】つぎに、非消耗ノズル式エレクトロスラグ
溶接で乱れた角溶接のための開先を手直ししてから、図
１（ｅ）のようにサブマージアーク溶接で角継手溶接８
した。さらに、これを１８０度回転させ、同じ要領で図
１（ｆ）のように角継手溶接８した。角継手サブマージ
アーク溶接は焼成型フラックスと、６００ＭＰａクラス
の径４．８ｍｍと６．４ｍｍのワイヤを使用して、２電
極で６パスの多層溶接をした。予熱は５０℃とした。こ
れで作製した後、３日間ほど放置してから超音波探傷試
験をしたが、割れは認められなかった。
溶接で乱れた角溶接のための開先を手直ししてから、図
１（ｅ）のようにサブマージアーク溶接で角継手溶接８
した。さらに、これを１８０度回転させ、同じ要領で図
１（ｆ）のように角継手溶接８した。角継手サブマージ
アーク溶接は焼成型フラックスと、６００ＭＰａクラス
の径４．８ｍｍと６．４ｍｍのワイヤを使用して、２電
極で６パスの多層溶接をした。予熱は５０℃とした。こ
れで作製した後、３日間ほど放置してから超音波探傷試
験をしたが、割れは認められなかった。
【００２０】実施例２は、側板はＨＴ９５０（引張強度
１０１０ＭＰａ）の４０ｍｍ材で、ダイヤフラムはＳＭ
５９０（引張強度６２０ＭＰａ）の３０ｍｍ材を使用し
て図２に記載の工程により製造した。
１０１０ＭＰａ）の４０ｍｍ材で、ダイヤフラムはＳＭ
５９０（引張強度６２０ＭＰａ）の３０ｍｍ材を使用し
て図２に記載の工程により製造した。
【００２１】まず、図２（ａ）のように側板４枚の両端
に開先加工をすると共に図２の（ｂ）のようにダイヤフ
ラム３の１辺にエレクトロスラグ溶接用当金を取付け
た。図２（ｃ）のように側板３枚でＵ型構造として、こ
れにエレクトロスラグ溶接用開先のある辺を上にしてダ
イヤフラムを取付けた。
に開先加工をすると共に図２の（ｂ）のようにダイヤフ
ラム３の１辺にエレクトロスラグ溶接用当金を取付け
た。図２（ｃ）のように側板３枚でＵ型構造として、こ
れにエレクトロスラグ溶接用開先のある辺を上にしてダ
イヤフラムを取付けた。
【００２２】その後、側板とダイヤフラムの接する３辺
を炭酸ガス溶接９（図２（ｄ））した。炭酸ガス溶接は
径１．６ｍｍの６００ＭＰａクラスのワイヤを使用し、
予熱温度８０℃、入熱３４〜６４ｋＪ／ｃｍで行なっ
た。その後、図２（ｄ）のように残り１枚の側板を取付
けボックス型構造に仮組し、図２（ｅ）のようにダイヤ
フラム３とフランジ１との間のエレクトロスラグ溶接用
柱状開先に通じるようにウエブ２にドリルで穿孔１０し
て、これに非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接した。
を炭酸ガス溶接９（図２（ｄ））した。炭酸ガス溶接は
径１．６ｍｍの６００ＭＰａクラスのワイヤを使用し、
予熱温度８０℃、入熱３４〜６４ｋＪ／ｃｍで行なっ
た。その後、図２（ｄ）のように残り１枚の側板を取付
けボックス型構造に仮組し、図２（ｅ）のようにダイヤ
フラム３とフランジ１との間のエレクトロスラグ溶接用
柱状開先に通じるようにウエブ２にドリルで穿孔１０し
て、これに非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接した。
【００２３】つぎに非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶
接で乱れた角溶接のための開先を手直ししてから、図２
（ｆ）のように大入熱ガスシールドアーク溶接で角継手
溶接８し、さらにこれを１８０度回転させ、同じ要領で
角継手溶接した。角継手溶接は大入熱ガスシールドアー
ク溶接で径４ｍｍの１０００ＭＰａクラスのワイヤを使
用し、長極間交流２電極溶接で８パスの多層溶接をし
た。予熱は５０℃とした。これも作製後、３日間ほど放
置して超音波探傷試験をしたが、割れは認められなかっ
た。
接で乱れた角溶接のための開先を手直ししてから、図２
（ｆ）のように大入熱ガスシールドアーク溶接で角継手
溶接８し、さらにこれを１８０度回転させ、同じ要領で
角継手溶接した。角継手溶接は大入熱ガスシールドアー
ク溶接で径４ｍｍの１０００ＭＰａクラスのワイヤを使
用し、長極間交流２電極溶接で８パスの多層溶接をし
た。予熱は５０℃とした。これも作製後、３日間ほど放
置して超音波探傷試験をしたが、割れは認められなかっ
た。
【００２４】実施例３は比較例で、側板はＨＴ７８０
（引張強度８１０ＭＰａ）の１００ｍｍ材で、ダイヤフ
ラムはＳＭ５９０（引張強度６２０ＭＰａ）の６０ｍｍ
材を使用した。まずダイヤフラムを組込み、ボックス構
造体に仮組みした後、角継手溶接をサブマージアーク溶
接で行い、その後、ダイヤフラムの溶接を消耗ノズル式
エレクトロスラグ溶接で実施した。これも３日間ほど放
置した後、超音波探傷試験をおこなったところ、エレク
トロスラグ溶接部の側板の熱影響部に割れが認められ
た。
（引張強度８１０ＭＰａ）の１００ｍｍ材で、ダイヤフ
ラムはＳＭ５９０（引張強度６２０ＭＰａ）の６０ｍｍ
材を使用した。まずダイヤフラムを組込み、ボックス構
造体に仮組みした後、角継手溶接をサブマージアーク溶
接で行い、その後、ダイヤフラムの溶接を消耗ノズル式
エレクトロスラグ溶接で実施した。これも３日間ほど放
置した後、超音波探傷試験をおこなったところ、エレク
トロスラグ溶接部の側板の熱影響部に割れが認められ
た。
【００２５】
【発明の効果】本発明は高強度厚板のボックス型鋼構造
材、特に建築用ボックス柱の製造において、製造工程を
改良すると共に、これに使用するエレクトロスラグ溶接
を低拡散性水素溶接である非消耗ノズル式エレクトロス
ラグ溶接にすることで、溶接割れを防止するものであ
る。従来法に比較して作業が繁雑になる、あるいはコス
ト高になる等の問題はなく、高強度厚板材でも高品質の
製品を製造できる。
材、特に建築用ボックス柱の製造において、製造工程を
改良すると共に、これに使用するエレクトロスラグ溶接
を低拡散性水素溶接である非消耗ノズル式エレクトロス
ラグ溶接にすることで、溶接割れを防止するものであ
る。従来法に比較して作業が繁雑になる、あるいはコス
ト高になる等の問題はなく、高強度厚板材でも高品質の
製品を製造できる。
【図１】本発明の製造工程を示す図であって、（ａ）〜
（ｆ）は工程順を示す。
（ｆ）は工程順を示す。
【図２】本発明の製造工程を示す図であって、（ａ）〜
（ｆ）は工程順を示す。
（ｆ）は工程順を示す。
１ 側板（フランジ） ２ 側板（ウエブ） ３ ダイヤフラム ３ａ 耳 ４ エレクトロスラグ溶接用当金 ５、６ 穿孔方向を示す矢印 ７ エレクトロスラグ溶接用柱状開先 ８ 角継手溶接部 ９ あらかじめダイヤフラムを溶接した溶接部 １０ 穿孔方向を示す矢印
Claims (2)
- 【請求項１】 引張強度５８０〜１０５０ＭＰａ、板厚
３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内側にダイヤ
フラムを有するボックス型構造材の製造において、側板
のうち内側に位置する２枚の鋼板（ウエブ）と外側に位
置する２枚の鋼板（フランジ）と、４辺に溶接用柱状開
先を有するダイヤフラムとをボックス型構造に仮組み
し、フランジにダイヤフラムの柱状開先に通じる孔をあ
けて非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接を行い、次い
でウエブに穿孔してフランジ内面に沿う柱状開先を非消
耗ノズル式エレクトロスラグ溶接し、その後４枚の側板
で構成される４隅を角溶接することを特徴とする高強度
厚鋼板のボックス型構造材の製造方法。 - 【請求項２】 引張強度５８０〜１０５０ＭＰａ、板厚
３０〜１２０ｍｍの鋼板４枚を側板とし、内側にダイヤ
フラムを有するボックス型構造材の製造において、４枚
の側板のうちの３枚でＵ型構造として、これに少なくと
も１辺にはエレクトロスラグ溶接用柱状開先を有するダ
イヤフラムを組込み、側板とダイヤフラムとが接する３
辺をガスシールドアーク溶接、サブマージアーク溶接、
被覆アーク溶接、非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接
のいずれかで溶接し、次いで残り１枚の側板を取付けて
ボックス型構造に仮組みし、側板にダイヤフラムの前記
柱状開先に通じる穿孔をして非消耗ノズル式エレクトロ
スラグ溶接し、その後４枚の側板で構成される４隅を角
溶接することを特徴とする高強度厚鋼板のボックス型構
造材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14652196A JPH09308975A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ボックス型鋼構造材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14652196A JPH09308975A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ボックス型鋼構造材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09308975A true JPH09308975A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=15409539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14652196A Withdrawn JPH09308975A (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | ボックス型鋼構造材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09308975A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222929A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Jfe Steel Kk | 溶接組立てｂｏｘ柱 |
| JP2015083318A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 新日鐵住金株式会社 | ボックス柱及びその製造方法 |
| JP2015083316A (ja) * | 2013-10-25 | 2015-04-30 | 新日鐵住金株式会社 | ボックス柱及びその製造方法 |
| CN109896279A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-18 | 周凯 | 一种箱型横担自动成型焊接生产线 |
| CN111571057A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 中国二十二冶集团有限公司 | 异形箱型钢构件坡口制作方法 |
| CN114393294A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-04-26 | 浙江大东吴建筑科技有限公司 | 一种电渣焊板件及避免其组装间隙造成漏渣的方法 |
| CN114700595A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-05 | 中铁宝桥（扬州）有限公司 | 一种Q690qD桥梁钢箱型杆件棱角焊缝的焊接方法 |
| CN117444548A (zh) * | 2023-11-29 | 2024-01-26 | 成都城投建筑工程有限公司 | 一种钢制箱型构件加工方法 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP14652196A patent/JPH09308975A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007222929A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-06 | Jfe Steel Kk | 溶接組立てｂｏｘ柱 |
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| CN109896279B (zh) * | 2019-04-17 | 2021-03-16 | 五合兴华通讯设备有限公司 | 一种箱型横担自动成型焊接生产线 |
| CN111571057A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-25 | 中国二十二冶集团有限公司 | 异形箱型钢构件坡口制作方法 |
| CN111571057B (zh) * | 2020-05-29 | 2021-08-27 | 中国二十二冶集团有限公司 | 异形箱型钢构件坡口制作方法 |
| CN114393294A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-04-26 | 浙江大东吴建筑科技有限公司 | 一种电渣焊板件及避免其组装间隙造成漏渣的方法 |
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| CN117444548A (zh) * | 2023-11-29 | 2024-01-26 | 成都城投建筑工程有限公司 | 一种钢制箱型构件加工方法 |
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|---|---|---|---|
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