JPS63252683A - 補剛材を内蔵した角鋼管柱の製造方法 - Google Patents

補剛材を内蔵した角鋼管柱の製造方法

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JPS63252683A
JPS63252683A JP8408887A JP8408887A JPS63252683A JP S63252683 A JPS63252683 A JP S63252683A JP 8408887 A JP8408887 A JP 8408887A JP 8408887 A JP8408887 A JP 8408887A JP S63252683 A JPS63252683 A JP S63252683A
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welding
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Masamitsu Nagai
永易 正光
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K25/00Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag or the like in contact with the material to be joined

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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は補剛材を内蔵した角鋼管柱の製造方法に関す
る。
「従来の技術」 角鋼管柱の如き角型閉断面部材は、開断面部材に比べて
捩り剛性が高く、また、曲げ剛性に方向性がないという
力学的特性のため、主要柱材として多用されているが、
この場合、梁との接合部など構造上重要な個所には、そ
の内部に補剛材を取付けて補強することが行われる。
すなわち、4枚の切板で組立てられる角形鋼柱の製造に
おいて、角柱内に挿入される補剛材の4辺の取付は溶接
方法は例えば特公昭51−15497号が知られている
。この方法は第18図に示すごとく、角柱のスキンプレ
ート31.31’と補剛材32を組み合わせ、補剛材3
2の対称2辺33.33′を在来の溶接(SMAW、G
MAWなど)で接合した後、スキンブレー)34.34
’で角柱に組立て、補剛材32の残り対称2辺35.3
5’をESWで溶接する。しかる後、角柱のコーナー部
をシーム溶接する工程をたどる。
′しかしこの方法は補剛材32の最初の2面の取付は溶
接が狭隘な作業空間となるため、溶接の信頼性が低く、
作業能率が悪い。
しかも、溶接姿勢(横向き)を確保するため、半組立て
状態の角柱を数度にわたり回転さす必要があり、作業効
率をさらに落とし、また、安全上も好ましくない。また
、スキンプレー1−31.31’には補剛材32の取付
けESWを行うために予じめ切欠き溝36を設けなけれ
ばならず、繁雑な作業を必要としている。さらに第19
図のごとく補剛材32の隅部に未溶接部Mが残り構造力
学的問題を残している。
補剛材32の最初の対称2面の取付は溶接において、溶
接の信頬性、能率とも悪いGMAWあるいはSMAWに
代わる方法として特公昭50−35487号が知られて
いる。この方法は第20図に示す如く予じめESW用開
先溝を構成する裏当て金37を取付けた補剛材38と、
4枚のスキンプレート31.31’。
34.34’を用いて角柱に仮組みしておき、補剛材3
8の最初の対称2辺33.33’をESWでまた残りの
対称2辺35.35’をもESWで溶接した後角柱の4
ケ所のコーナー部39をシーム溶接する方法である。
しかしこの方法では第21図のごとくスキンプレート3
1,31’に、後で行うESW用の溝36を、またスキ
ンプレート34.34’にも最初のESW用の穴40を
予じめ設けておく必要があること、さらに最初のESW
において溝36を閉いでおく必要があること、溶接の始
終端にエンドタブを用いるため、溶接後の削除作業およ
びスキンプレート面の整成作業、第22図のごとく、後
のESW用の開先溝を貫通させるための孔明作業が必要
となることなど、溶接自体は従来の溶接(SMAW、G
MAW)に比べ能率的であるがかえって全体の作業量は
増加する。
また補剛材4辺ともESW溶接となるため裏当て金柑と
して厚い平鋼の副資材を多量に消費する。
などの欠点があった。
このような煩わしい作業を省略しうる方法として特公昭
59−21714号が提案されている。
第23図に示すこの方法は、角柱のコ型板組み時に補剛
材32の対称2辺33.33’を溶接スタート金物41
と、スタート金物の溶抜は防止用金物42を用いてスタ
ート金物位置から補剛材32の上部端43までESWで
?容接し、しかる後スキンプレート34を当て付けて角
柱を組立て直交する補剛材の残り2辺35゜35゛ を
ESWで溶接し、最後に角柱の4ケ所のコーナー部をシ
ーム溶接することに特徴がある。
「発明が解決しようとする問題点」 しかるに、この特公昭59−21714号の方法もスキ
ンプレート31.31’には特公昭51−15497号
、特公昭50−35487号の場合と同様ESW用の溝
を設ける必要があり、また、溶抜は防止用金物が溶接収
縮のため外れなくなるなどの問題点がある。
さらに溶接開始を、スタート金物で行うため第24図に
示すごとく、ESWの立上がりの融合不良部46が直交
する後のESWで再溶融しきれず残ってしまい、いわゆ
る補剛材の未溶接部が生じる惧れもある。その上特公昭
50−35487号と同様裏当て金に用いる厚い平鋼の
多量消費はかわらないなどの欠点がある。
また、これら3つの方法はいずれも補剛材の後の2辺を
ESW溶接した後に角柱のコーナー部をシーム溶接する
ため、第25図のごとく、シーム溶接部44に突起した
ESWの余長部45が生じ、これを削除し、かつシーム
の開先形状に合わせてガウジングなどで整形する必要が
ある。これらの作業は極めて難しく多大の労力を費やし
、また開先の整形がよくないとこの個所にシームの溶接
欠陥が生じてしまう。
「問題点を解決するための手段」、「作用」本発明は叙
上の事情に鑑みなされたものでその要旨とするところは
、ウェブ用スキンプレートとフランジ用スキンプレート
を3面組みにてコの字形に角柱を組立て、内蔵する補剛
材の対称2面を水冷銅当て金を使用して開先溝を成形し
てESW溶接するに際し、スキンプレートの内面となる
開先溝の底部から溶接を開始し、補剛材の直交する上辺
部で終えるものとし、この溶接後口の字形の閉断面に角
柱を組み立て、角柱の4つのコーナー部のシーム溶接を
行い、しかる後ドリルなどで孔明し、補剛材の未溶接の
残り2辺をESWで溶接するとして、補剛材を内蔵する
角型鋼管柱の製造において、前述の在来製造法の諸欠点
を全て解消し、補剛材の4辺を未溶接部がないよう完全
確実に取付け、かつ能率よく角柱を製造することが出来
るとした点にある。
「実施例」 以下、これを図に基づいて詳細に説明する。
先ず、第1図に示すごとく、角柱のウェブ用スキンプレ
ート1,1°とフランジ用スキンプレート2を用い、所
定の位置に補剛材3を取付けなからコの字型に角柱を組
立てる。この場合、スキンプレート1,1°は角柱コー
ナー部のシーム溶接用開先4が加工され、シーム溶接用
の裏当て金5.5′が取付けられているが、補剛材3の
取付は位置には第2図のごとく所用の長さく補剛材の板
厚+ESWの裏当金の板厚×2)だけ切欠き部6を設け
ておき、また補剛材3には第3.4図のごとく、スキン
プレート2とESW用裏当て金7とで構成される開先溝
8の中に、補剛材取付けの初工程となる対称2辺9,9
°のESW溶接において溶融スラグや溶融金属の流入を
防止するために流入防止金物10を予じめ取付けておく
。なお、ウェブ用スキンプレート1.Pに取付けた裏当
て金5′は補剛材の取付は位置を第5図のごとくガス溶
断などで補剛材の板厚程度の長さを削除部11を設けて
もよい。この場合ESW用裏当て金7は、第6図に示す
ごとく、両端部にシーム用裏当て金5゛が貫通できる溝
12を設けておけば補剛材の取付は位置に誤差が生じて
いても容易に組立てができる。またESW用裏当で金7
.7′は角柱のコの字型の組立て時に補剛材をセットし
ながら取付けてもよい。
このようにして、補剛材を内蔵したコの字型の角柱を組
立てた後、第7図に示すごとく、補剛材3の取付は溶接
の第1工程である対称2辺9,9゛をESWで接合する
のであるが、溶接に際しては水冷銅当て金13で開先溝
14.14’を構成し溶接ワイヤ15をガイドする溶接
ノズル16を溝内に挿入して、フランジ用スキンプレー
ト2の内面、すなわち開先溝の底部17,17°からE
SWを始める。第8図は第7図のB−B’視であるが、
第9図および第10図のごとく、水冷銅当て金13の片
側、および両側を鋼製裏当て金18にかえて開先溝14
を構成してもよい。
ESWは第11図のごとく、充填される溶接金属19が
、補剛材3の上端部20まで上昇すると第1工程の溶接
を終える。
しかる後、第12図に示すごとく、シーム溶接用裏当て
金5が連続するよう直交するESW用裏当で金7”に挟
まれる間にシーム用金物21を取付は第13図のごとく
フランジ用スキンプレート2°で閉断面の角柱を組立て
る。このようにして、第13図に示す4ケ所の角柱コー
ナー部のシーム溶接月間先部4を下向きの溶接姿勢をと
りながら溶接する。
このシーム溶接が終わると補剛材3の未接合部の残り2
辺の溶接準備を行う。すなわち第14図に示すが、補剛
材3の未接合部の残り対称2辺22.22’を溶接する
ため、ESW用裏当て金7.7゛で構成される開先溝8
.8゛を貫通させるよう、コーナーシームのビード23
の表面側からドリル等で孔明する。このようにして、第
15図のごとく、ESW用開先溝8.8゛の中に溶接ノ
ズル16をそれぞれ挿入し、ウェブ用スキンプレート1
′の外面に取付けた溶接開始用水冷銅当て金24の中か
らESWで溶接を初め、溶接ワイヤ15の供給により第
16図のごとく溶接金属19が開先溝8,8′に充填さ
れ、スキンプレートlの上面25を越えるとESW溶接
を終える。この場合、スキンプレートの上面には溶融ス
ラグや溶接金属を保護するため銅製水冷式のエンドタブ
26を用いればよい。
第17図はこの溶接によって補剛材3の4辺9,9”。
22.22’がスキンプレート1.1’、  2.2°
にそれぞれ角部の未溶接部を残すことなく完全に溶接接
合されたことを示している。
「発明の効果」 以上の本発明方法で補剛材を内蔵する角鋼管柱を製造す
れば以下の効果が得られる。
(1)補剛材の4辺は未溶接部を残さず完全に溶接接合
した角鋼管柱を製造することができる。
(2)補剛材の最初の対称2辺もESW溶接するため効
率がよく、またその上下端部を補修することなく次工程
に進めるため効率的である。
(3)さらに、繰返し使用できる水冷銅当て金を用いる
ため副資材が省略化できる。
(4)水冷銅当て金を用いたESWは溶接欠陥が生じた
場合、補修が容易である。
(5)補剛材取付けの最終溶接(第2工程の残り2辺の
取付け)前に角柱のコーナーシーム溶接を行うため、ダ
イヤフラム位置における従来法のESW溶接のビード余
長の削除およびシーム用開先形状の整形作業がいらない
(6)ダイヤフラム位置でシーム開先を成形する必要が
なく、一般部の開先がそのまま連続した状態でシーム溶
接を行うことができるため、同位置で溶接欠陥は集中し
ない。
(7)スキンプレートの補剛材取付は位置に予しめ切欠
き溝などを設ける必要がなくシーム用開先加工が単純で
容易である。
(8)角柱の製造工程が単純化でき、製造コストを安価
にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第17図は本発明方法の説明図で、第12図す
は第12図a図中矢視す図を示す。 第18図、第19図は従来手段の一例の説明図、第20
図〜第22図は従来手段の他の例の説明図、第23図〜
第25図は従来手段のさらに他の例の説明図である。 1.1゛・・・スキンプレート、  2・・・フランジ
用スキンプレー1・、 3・・・補剛材、 4・・・シ
ーム溶接用開先部、 5,5゛・・・裏当て金、 6・
・・切欠き部、7.7′・・・ESW用裏当て金、 8
,8゛・・・ESW用開先溝、 9,9°・・・対称2
辺、 10・・・流入防止金物、 11・・・削除部、
 12・・・溝、 13・・・水冷銅当て金、 14.
14’・・・開先溝、 15・・・溶接ワイヤ、 16
・・・溶接ノズル、 17.17’・・・底部、 18
・・・鋼製裏当24・・・水冷銅当て金、 25・・・
上面、 26・・・エンドタブ、 31.31’・・・
スキンプレート、 32・・・補剛材、33.33’・
・・対称2辺、 34.34’・・・スキンプレート、
35.35’・・・対称2辺、 36・・・切欠き溝、
 37・・・裏当て金、 38・・・補剛材、 39・
・・コーナー部、 40・・・穴、 41・・・溶接ス
タート金物、 42・・・溶失は防止用金物、 43・
・・上部端、 44・・・シーム溶接部、45・・・余
長部。 ンpシA9 ンプ/2 ズジ〃Δ ブク4り功 ンヂ渋々契 力色りΔ ス4

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ウェブ用スキンプレートとフランジ用スキンプレートを
    3面組みにてコの字形に角柱を組立て、内蔵する補剛材
    の対称2面を水冷銅当て金を使用して開先溝を成形して
    ESW溶接するに際し、スキンプレートの内面となる開
    先溝の底部から溶接を開始し、補剛材の直交する上辺部
    で終えるものとし、この溶接後ロの字形の閉断面に角柱
    を組み立て、角柱の4つのコーナー部のシーム溶接を行
    い、しかる後ドリルなどで孔明し、補剛材の未溶接の残
    り2辺をESWで溶接するとしてなることを特徴とする
    補剛材を内蔵した角鋼管柱の製造方法。
JP8408887A 1987-04-06 1987-04-06 補剛材を内蔵した角鋼管柱の製造方法 Granted JPS63252683A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02133172A (ja) * 1988-11-10 1990-05-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd ボックス柱の製造方法
US5335935A (en) * 1992-08-31 1994-08-09 Plastic Mold Technology Incorporated Air bag cover/molded article with integral cover layer of leather

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US5650115A (en) * 1992-08-31 1997-07-22 Plastic Mold Technology Incorporated Method for making molded air bag covers and other articles with integral cover layer of leather

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