JPS5931428B2 - 改良されたソケット溶接形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、たとえばパイプ、ニップルまたはノズルのよ
うな管状要素とたとえば他のパイプ、ドラム、ヘッダま
たは管板のような第２の要素との間にソケット溶接接続
を形成する方法に関する。

たとえばパイプ、ニップルまたはノズルのような管状要
素をたとえば他のパイプ、ボイラドラムまたは熱交換器
のヘッダまたは管板のような第２の要素に溶接する時に
は、前記管状要素の端部を第２の要素の表面に設けたソ
ケットと呼ばれるくぼみに挿入してソケット溶接するこ
とが屡々用いられている。溶接に先立つて管状要素を正
しく整合させるには、このソケットの座に管状要素の端
部を接触せしめることがのぞましい。しかし、この型式
の構造は溶接がなされる時可成りの応力を与えられ、張
力が溶接シームに発生し、溶接部が放冷により収縮する
時この溶接シームのひび割れを生ぜしめることがある。
このため、パイプの端部とソケットの座との接触は通常
、管状要素の端部とソケット座との間におおよそ１１／
２ ミリメートルの空隙があるように管状要素をソケッ
ト座から後方へ引込めておくことにより回避している。
このようにすることにより、管状の要素の端部は溶接部
が収縮するにつれ軸線方向下方に動けるようになり、こ
の結果溶接シーム中の応力を釈放する。この応力を釈放
しないと前述のようにシームに割れが生ずる。し力七こ
のように管状要素をソケット座力ち引込めることは面倒
な作業を必要とし、かつ管状要素の位置決めを不正確な
ものとするものである。背景技術管状要素と第２の要素
との間にソケット溶接接続を形成する従来技術たとえば
米国特許第３００３６０１号明細書記載の技術では、管
状要素の端部の一部分が、溶接工程中溶接シームに割れ
を発生せしめることなく第２の要素の表面に形成した扁
平な底部ソケツトの座に接触した状態に維持せしめられ
る。

この従来技術によれば、管状要素の端面は管状要素の端
部からのびる比較的薄いリムを形成するように機械加工
しなければならない。管状要素は、その端部から延びる
比較的薄いリムがソケツトの扁平な座に接触するように
ソケツト内に挿入され、その結果管状要素の端部とソケ
ツト座との間に空隙が生じ、溶接部の収縮に際しこの空
隙内へと薄いリムが自由に変形する。発明の開示 本発明によれば、管状要素と容器との間にソケツト溶接
接続を形成する改良された方法が提供される。

この方法では、管状要素の直径よりもわずかに大きい直
径のくぼみを容器の表面に穿設し、この管状要素を前記
くぼみ内に挿入して容器の座に接触せしめ、次いで溶接
熱を管状要素と容器表面とがまじわるところにおいて管
状要素の円周のまわりに外部から加えるのである。本発
明による改良点は、少なくとも水平に対し１０度、かつ
１５度以上でない下向き角をもつて内方に前記くぼみの
座を内方にテーパせしめることにある。本発明による改
良方法は、管状要素の端面を、ここから延びる比較的薄
いリムが形成されるように機械加工する必要がないとい
う利点を有する。このように、ソケツトを第２の要素に
穿設する際ソケツト座にテーパをつけるという簡単な作
業をするだけで従来の非常に時間のかかる工程をなくす
ことができるのである。本発明の他の利点は、管状要素
の扁平な端面はくぼみの座に接触するのを許容され、く
ぼみ内に管状要素を正確に位置決めするのを保証すると
共に、同時に管状要素の端面とくぼみの座との間の空隙
を与え、このため過度の応力の発生と溶接接続部に割れ
の発生とを引き起すことなく溶接後の収縮時に管状要素
が変形できるようにしたことにある。

管状要素の端面とソケツトの座との間の接触は、管状要
素の端部の外周に沿う線接触に限られる。この限られた
接触は管要素の正確な位置決めを保証するに充分である
が、冷却時に溶接部が収縮するにつれ溶接部内で過度の
応力を惹起する変形抵抗を生ずるには不充分であること
が明かとなつたのである。発明を実施するための最良の
形態 図面において、管状要素１０は、たとえば第１図に示す
他の管またはたとえば第２図に示すドラムまたはヘツダ
のような容器のような第２の要素２０へ溶接するものと
して示してある。

くぼみを第２の要素の表面に穿設し、管状要素１０の端
面５０をその中に挿置する。このくぼみはたとえば第１
図の単純な環状ソケツト３０または第２図のもつと複雑
な形状のソケツト３２のような多くの既知形状とするこ
とができる。ソケツト３２自体の中にはたとえばＪ形グ
ループのような溶接グループを形成せしめる。管状要素
１０はくぼみ３０，３２内へ、管状要素１０の端面がソ
ケツトの座４０と接触するまで挿入し、これにより管状
要素の正確な位置決めを保証せしめる。本発明によれば
ソケツト３０，３２の座４０には少なくとも１０度の水
平に対する下向き角で内方にその外周からテーパをつけ
てある。

１０度よりも大きな角度のテーパは、溶接シーム内に過
度の応力を生ずることなく変形するに充分な空間を管状
要素の端面を与えることを保証するものの、第２の要素
の構造的一体性に局部的に悪影響を及ぼし得るような不
必要に大量の金属を第２の要素から取り去ることをさけ
るためにはテーパ角度を１５度以上の角度にしないよう
に制限するのが好適である。

溶接部の形成に当つては、溶接金属を管状要素１０と要
素２０との交わるところで管状要素１０の外周に付着せ
しめてその間に溶接シーム６０を形成する。

この溶接シーム６０が冷却し収縮するにつれ、管状要素
１０の端面５０の外周部分は、管状要素１０の端面５０
とソケツトのテーパ座４０との間の空隙内にと内方かつ
下方に自由に変形する。管状要素１０は自由に変形する
ので、収縮時にシーム６０内には応力が発生せず、従つ
て溶接シーム６０には割れが生じない。管状要素１０の
端面５０とソケツトのテーパ座４０との間の空隙４５は
、本発明のソケツト溶接接続を形成するのに必要な所望
の変形を許容するのに必須であるわけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によりすみ肉溶接で他の管に溶接し
た管ソケツトの立体断面図である。 第２図は本発明方法によりＪ形グループ溶接で容器に溶
接した管状要素の側面断面図である。１０・・・・・・
第１の管状要素、２０・・・・・・第２の要素、３０，
３２・−・・・・くぼみ、４０・・・・・・座またはテ
ーパ座、４５・・・・・・空隙、５０・・・・・・端面
、６０・・・・・・溶接金属または溶接シーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の管状要素１０の直径よりもわずかに大径のく
   ぼみ３０を第２の要素２０の表面に穿設し、前記第１の
   管状要素１０を前記くぼみ３０に挿入してその座４０に
   接触せしめ、前記第１の管状要素１０と前記第２の要素
   ２０とがまじわるところで前記第１の管状要素の外周に
   溶接金属６０を付着せしめることから成る、第１の管状
   要素と第２の要素との間にソケット溶接接続を形成させ
   る方法において、前記くぼみ３０の座４０をその外周か
   ら内方に水平に対し少なくとも１０度かつ１５度以上で
   はない下向き角でテーパせしめることを特徴とする方法
   。