JP2860072B2 - 自動ティグ溶接施工方法 - Google Patents
自動ティグ溶接施工方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動ティグ溶接施工方法
に関し、特に引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下の炭素
鋼からなる被溶接板の片面溶接又は両面溶接する自動テ
ィグ溶接施工方法に関する。
に関し、特に引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下の炭素
鋼からなる被溶接板の片面溶接又は両面溶接する自動テ
ィグ溶接施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ティグ溶接による溶接部は、被覆アーク
溶接及びサブマージアーク溶接等の他のアーク溶接に比
べて、華麗なビード外観を呈するのみならず、その溶接
金属中の酸素量が極めて低いため、機械的性質、特に靱
性が優れている。また、溶接金属中の水素量も低く、耐
溶接割れ性にも優れている。
溶接及びサブマージアーク溶接等の他のアーク溶接に比
べて、華麗なビード外観を呈するのみならず、その溶接
金属中の酸素量が極めて低いため、機械的性質、特に靱
性が優れている。また、溶接金属中の水素量も低く、耐
溶接割れ性にも優れている。
【０００３】一方、ティグ溶接には、被覆アーク溶接等
に比較して、溶接能率が低いという欠点もあるが、大溶
着量で溶接が可能な自動溶接装置が開発されたり、また
大溶着量による溶接であっても、良好な機械的性質の溶
接金属が得られる溶接材料が開発されており、溶接性能
の向上が図られている。このため、ティグ溶接は、ＬＰ
Ｇタンク、圧力容器又は水圧鉄管等の重要構造物の溶接
にも多く採用されている。
に比較して、溶接能率が低いという欠点もあるが、大溶
着量で溶接が可能な自動溶接装置が開発されたり、また
大溶着量による溶接であっても、良好な機械的性質の溶
接金属が得られる溶接材料が開発されており、溶接性能
の向上が図られている。このため、ティグ溶接は、ＬＰ
Ｇタンク、圧力容器又は水圧鉄管等の重要構造物の溶接
にも多く採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、重要溶接構
造物では、安全性が保証されることが必須であるため、
実溶接継手又は実溶接構造物と同様の溶接を行った試験
用溶接継手について、各種非破壊検査又は破壊検査等が
実施されている。この破壊検査の一つとして曲げ試験が
採用される場合もある。
造物では、安全性が保証されることが必須であるため、
実溶接継手又は実溶接構造物と同様の溶接を行った試験
用溶接継手について、各種非破壊検査又は破壊検査等が
実施されている。この破壊検査の一つとして曲げ試験が
採用される場合もある。
【０００５】自動溶接したティグ溶接金属について、表
曲げ試験及び裏曲げ試験を行うと、特に融合線近傍の溶
接金属に微小な割れが多数発生する場合がある。しか
し、曲げ試験前にこのような微小割れが発生する試験片
の表面を、磁粉探傷若しくは浸透探傷試験又は試験片内
部を放射線透過試験等によって調査しても、微小割れに
相当するような欠陥は検出されない場合が多い。
曲げ試験及び裏曲げ試験を行うと、特に融合線近傍の溶
接金属に微小な割れが多数発生する場合がある。しか
し、曲げ試験前にこのような微小割れが発生する試験片
の表面を、磁粉探傷若しくは浸透探傷試験又は試験片内
部を放射線透過試験等によって調査しても、微小割れに
相当するような欠陥は検出されない場合が多い。
【０００６】このような調査結果及び上述のようにティ
グ溶接金属が耐溶接割れ性に優れていることから、微小
割れは溶接金属に存在していた欠陥が曲げ試験によって
顕在化したものではなく、曲げ変形を受けることによっ
て初めて発生した割れであると考えられる。従って、直
ちに実構造物の安全性に問題があるということにはなら
ないが、試験による割れの合計長さ（総割れ長さ）又は
割れの総数が規格を上回る場合には、補修溶接が必要と
なる場合があり、曲げ試験のような厳しい曲げ変形を受
けても溶接金属に微小割れが発生しない溶接施工方法の
開発が望まれている。
グ溶接金属が耐溶接割れ性に優れていることから、微小
割れは溶接金属に存在していた欠陥が曲げ試験によって
顕在化したものではなく、曲げ変形を受けることによっ
て初めて発生した割れであると考えられる。従って、直
ちに実構造物の安全性に問題があるということにはなら
ないが、試験による割れの合計長さ（総割れ長さ）又は
割れの総数が規格を上回る場合には、補修溶接が必要と
なる場合があり、曲げ試験のような厳しい曲げ変形を受
けても溶接金属に微小割れが発生しない溶接施工方法の
開発が望まれている。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溶接部が華麗なビード外観を有し、優れた
機械的性質を損なうことなく、良好な耐曲げ性能を得る
ことができる自動ティグ溶接施工方法を提供することを
目的とする。
のであって、溶接部が華麗なビード外観を有し、優れた
機械的性質を損なうことなく、良好な耐曲げ性能を得る
ことができる自動ティグ溶接施工方法を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る自動ティグ
溶接施工方法は、引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下で
ある炭素鋼板を片面溶接する自動ティグ溶接施工方法に
おいて、仕上前層の溶接残し開先深さを平均２ｍｍ以
下、仕上層の溶接電流を２２０乃至３５０Ａ、仕上層の
ビード端部と開先端との距離を２乃至５ｍｍ、仕上層の
ワイヤの溶着量を２５ｇ／分以下として、仕上前層及び
仕上層を形成することを特徴とする。
溶接施工方法は、引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下で
ある炭素鋼板を片面溶接する自動ティグ溶接施工方法に
おいて、仕上前層の溶接残し開先深さを平均２ｍｍ以
下、仕上層の溶接電流を２２０乃至３５０Ａ、仕上層の
ビード端部と開先端との距離を２乃至５ｍｍ、仕上層の
ワイヤの溶着量を２５ｇ／分以下として、仕上前層及び
仕上層を形成することを特徴とする。
【０００９】ここで、仕上前層とは、ティグ溶接におけ
る最終層の１つ前の層をいい、仕上層とは、ティグ溶接
における最終層をいう。
る最終層の１つ前の層をいい、仕上層とは、ティグ溶接
における最終層をいう。
【００１０】また、前記炭素鋼板を両面溶接する場合に
は、前述の片面溶接する場合と同様の条件にて、前記炭
素鋼板の表側の仕上前層及び仕上層と裏側の仕上前層及
び仕上層とを自動ティグ溶接する。
は、前述の片面溶接する場合と同様の条件にて、前記炭
素鋼板の表側の仕上前層及び仕上層と裏側の仕上前層及
び仕上層とを自動ティグ溶接する。
【００１１】なお、引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下
の炭素鋼とは、ＪＩＳ Ｇ３１０１、Ｇ３１０６及びＧ
３１２８等の一般構造用鋼板又は溶接構造用鋼板、ＪＩ
ＳＧ３１１５、Ｇ３１１８、Ｇ３１１９及びＧ３１２６
等の圧力容器用鋼板等である。
の炭素鋼とは、ＪＩＳ Ｇ３１０１、Ｇ３１０６及びＧ
３１２８等の一般構造用鋼板又は溶接構造用鋼板、ＪＩ
ＳＧ３１１５、Ｇ３１１８、Ｇ３１１９及びＧ３１２６
等の圧力容器用鋼板等である。
【００１２】
【作用】本願発明者等は、溶接部が華麗なビード外観を
有し、優れた機械的性質を損なうことなく、良好な耐曲
げ性能を得ることができる自動ティグ溶接施工方法を開
発すべく、種々の実験研究を行った。
有し、優れた機械的性質を損なうことなく、良好な耐曲
げ性能を得ることができる自動ティグ溶接施工方法を開
発すべく、種々の実験研究を行った。
【００１３】先ず、溶接部における微小割れの発生原因
を究明するため、種々の鋼板について、夫々適切な成分
組成の溶接用ワイヤを使用して、種々の条件にて自動テ
ィグ溶接を行った。そして、これらの溶接した鋼板から
曲げ試験片を採取して、曲げ試験を行った。
を究明するため、種々の鋼板について、夫々適切な成分
組成の溶接用ワイヤを使用して、種々の条件にて自動テ
ィグ溶接を行った。そして、これらの溶接した鋼板から
曲げ試験片を採取して、曲げ試験を行った。
【００１４】図３は、微小割れが発生した曲げ試験片の
一部を示す図であり、図３（ａ）はその上面図、図３
（ｂ）はＡ−Ａ断面を示す拡大図である。この図３
（ａ）に示すように、曲げ試験後の曲げ試験片におい
て、溶接金属（仕上前層）３の上面に形成されている溶
接金属（仕上層）１に、微小割れが発生していた。これ
らの微小割れの多くは母材２と溶接金属１との境界であ
る融合線６ａ、６ｂの近傍の溶接金属に発生し（微小割
れ４）、発生数は少ないが融合線６ａ、６ｂから離隔し
た位置にも生じた（微小割れ５）。なお、微小割れの長
さはいずれも０．２ｍｍ程度のものが多い。
一部を示す図であり、図３（ａ）はその上面図、図３
（ｂ）はＡ−Ａ断面を示す拡大図である。この図３
（ａ）に示すように、曲げ試験後の曲げ試験片におい
て、溶接金属（仕上前層）３の上面に形成されている溶
接金属（仕上層）１に、微小割れが発生していた。これ
らの微小割れの多くは母材２と溶接金属１との境界であ
る融合線６ａ、６ｂの近傍の溶接金属に発生し（微小割
れ４）、発生数は少ないが融合線６ａ、６ｂから離隔し
た位置にも生じた（微小割れ５）。なお、微小割れの長
さはいずれも０．２ｍｍ程度のものが多い。
【００１５】融合線近傍に発生した微小割れ４の破断面
を走査電子顕微鏡によって破面解析を行った結果、これ
らの微小割れは延性破壊であることが確認された。即
ち、これらの微小割れ４は、試験の曲げ応力によって融
合線近傍の溶接金属１が破断伸びを超えて、延性的に開
口したものであると考えられる。
を走査電子顕微鏡によって破面解析を行った結果、これ
らの微小割れは延性破壊であることが確認された。即
ち、これらの微小割れ４は、試験の曲げ応力によって融
合線近傍の溶接金属１が破断伸びを超えて、延性的に開
口したものであると考えられる。
【００１６】また、微小割れ４は仕上層の溶接時に低電
流を用い、ビード幅を広くした場合に、多発する傾向が
認められた。このような溶接条件で溶接した試験片の断
面の融合線近傍では、図３（ｂ）に示す溶け込み（ｂ）
が浅く、溶接金属１が母材２上に傘状に形成する領域の
長さ（ａ）が長くなっていた。一方、仕上層の溶接時に
比較的高い電流を用い、ビード幅を狭く溶接した場合に
は、微小割れ４は殆ど発生せず、この場合は溶け込み
（ｂ）が深く、傘状の領域の長さ（ａ）が短くなってい
た。
流を用い、ビード幅を広くした場合に、多発する傾向が
認められた。このような溶接条件で溶接した試験片の断
面の融合線近傍では、図３（ｂ）に示す溶け込み（ｂ）
が浅く、溶接金属１が母材２上に傘状に形成する領域の
長さ（ａ）が長くなっていた。一方、仕上層の溶接時に
比較的高い電流を用い、ビード幅を狭く溶接した場合に
は、微小割れ４は殆ど発生せず、この場合は溶け込み
（ｂ）が深く、傘状の領域の長さ（ａ）が短くなってい
た。
【００１７】次に、溶接金属における板厚方向の硬さを
測定した結果について説明する。図４は、縦軸にビッカ
ース硬さをとり、横軸に溶接金属の板厚方向の距離をと
って、板厚３５ｍｍの低温用鋼板（ＳＬＡ３２５Ｂ）
を、４．５％Ｎｉ系の低温用鋼用ティグ溶接用ワイヤを
使用して、両面溶接したときの継手溶接金属における硬
さ分布を示すグラフ図である。このグラフ図に示すよう
に、溶接金属の表側及び裏側におけるいずれの仕上層の
硬さも溶接金属内部の硬さに比べて高くなっている。こ
れは、ティグ溶接金属中の酸素量が極めて低いため（１
０ｐｐｍ前後、又はそれ以下）、焼入れ性が大きくなる
からである。また、溶接金属内部の層では、後続の溶接
による熱サイクルにより焼き戻されて、適正な硬さ（強
度）となっている。このような仕上層が硬くなる現象
は、引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下の高張力鋼用テ
ィグ溶接材料の溶接金属において、特に顕著である。
測定した結果について説明する。図４は、縦軸にビッカ
ース硬さをとり、横軸に溶接金属の板厚方向の距離をと
って、板厚３５ｍｍの低温用鋼板（ＳＬＡ３２５Ｂ）
を、４．５％Ｎｉ系の低温用鋼用ティグ溶接用ワイヤを
使用して、両面溶接したときの継手溶接金属における硬
さ分布を示すグラフ図である。このグラフ図に示すよう
に、溶接金属の表側及び裏側におけるいずれの仕上層の
硬さも溶接金属内部の硬さに比べて高くなっている。こ
れは、ティグ溶接金属中の酸素量が極めて低いため（１
０ｐｐｍ前後、又はそれ以下）、焼入れ性が大きくなる
からである。また、溶接金属内部の層では、後続の溶接
による熱サイクルにより焼き戻されて、適正な硬さ（強
度）となっている。このような仕上層が硬くなる現象
は、引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下の高張力鋼用テ
ィグ溶接材料の溶接金属において、特に顕著である。
【００１８】図３に示す溶接金属１は仕上層であって、
図４に示すグラフ図からわかるようにこの部分は硬くな
っており、伸び性能も低下している。特に、融合線６
ａ、６ｂの近傍の溶接金属１が浅く（薄く）、長い場合
には、母材２と溶接金属との伸び性能の差から、溶接金
属の方に負担がかかるため、この部分に微小割れ４が発
生すると考えられる。従って、微小割れを防止するため
には、溶接条件を調整し、積極的にビード断面形状を制
御することが有効であると考えられる。
図４に示すグラフ図からわかるようにこの部分は硬くな
っており、伸び性能も低下している。特に、融合線６
ａ、６ｂの近傍の溶接金属１が浅く（薄く）、長い場合
には、母材２と溶接金属との伸び性能の差から、溶接金
属の方に負担がかかるため、この部分に微小割れ４が発
生すると考えられる。従って、微小割れを防止するため
には、溶接条件を調整し、積極的にビード断面形状を制
御することが有効であると考えられる。
【００１９】一方、融合線６ａ、６ｂから離隔した位置
に生じる微小割れ５については、破面解析によって、微
小なブローホールが曲げ応力によりその口を広げたもの
であることを知見した。また、このブローホールによる
微小割れは仕上層の溶接時のワイヤの溶着量が大きい場
合に生じることも知見した。従って、融合線から離隔し
た位置に生じる微小割れを防止するためには、溶接時の
溶着量を調整することが有効であると考えられる。本発
明に係る溶接施工方法は、以上の測定及び考察結果を基
になされたものである。
に生じる微小割れ５については、破面解析によって、微
小なブローホールが曲げ応力によりその口を広げたもの
であることを知見した。また、このブローホールによる
微小割れは仕上層の溶接時のワイヤの溶着量が大きい場
合に生じることも知見した。従って、融合線から離隔し
た位置に生じる微小割れを防止するためには、溶接時の
溶着量を調整することが有効であると考えられる。本発
明に係る溶接施工方法は、以上の測定及び考察結果を基
になされたものである。
【００２０】以下、本発明に係る自動ティグ溶接施工方
法における溶接条件の限定理由について説明する。
法における溶接条件の限定理由について説明する。
【００２１】仕上前層の溶接残し開先深さ：平均２ｍｍ
以下 仕上前層における溶接残しの開先深さとは、図５に示す
ように、仕上前層１０を溶接した後の溶接金属の上端面
と開先の最上端面との距離ｃをいう。この距離が平均２
ｍｍを超えると、後述する溶着量（２５ｇ／分）以下で
は、適正な余盛を得ることができない場合がある。加え
て、前記距離が平均２ｍｍを超えると、仕上層のビード
外観形状も劣化してしまう。従って、仕上前層の溶接残
し開先深さは平均２ｍｍ以下とする。なお、仕上前層の
溶接残し開先深さの平均値は、図５に示すように、開先
幅を４等分し、Ａ、Ｂ及びＣの３箇所で深さを測定した
平均値である。
以下 仕上前層における溶接残しの開先深さとは、図５に示す
ように、仕上前層１０を溶接した後の溶接金属の上端面
と開先の最上端面との距離ｃをいう。この距離が平均２
ｍｍを超えると、後述する溶着量（２５ｇ／分）以下で
は、適正な余盛を得ることができない場合がある。加え
て、前記距離が平均２ｍｍを超えると、仕上層のビード
外観形状も劣化してしまう。従って、仕上前層の溶接残
し開先深さは平均２ｍｍ以下とする。なお、仕上前層の
溶接残し開先深さの平均値は、図５に示すように、開先
幅を４等分し、Ａ、Ｂ及びＣの３箇所で深さを測定した
平均値である。
【００２２】仕上層の溶接電流：２２０乃至３５０Ａ 一般に、仕上層を形成する溶接電流は華麗なビードが得
やすい２００Ａ程度が好まれている。しかし、溶接電流
が２２０Ａ未満であると、ビード外観は良好であるもの
の、母材と融合線近傍の溶込みが浅くなるため、曲げ試
験において融合線近傍における微小割れの発生数が増大
してしまう。一方、仕上層の溶接電流が３５０Ａを超え
ると、立向姿勢で溶接する場合に、溶融金属が垂れやす
くなり、ビードの外観形状が極めて劣化してしまう。従
って、仕上層の溶接電流は、ビード外観及び曲げ性能を
両立することができる２２０乃至３５０Ａとする必要が
ある。なお、仕上層の溶接電流を２２０Ａ以上とする
と、溶接入熱の増大により仕上層の硬さが多少低下し
て、耐曲げ性能が向上する副次的効果を得ることができ
る。
やすい２００Ａ程度が好まれている。しかし、溶接電流
が２２０Ａ未満であると、ビード外観は良好であるもの
の、母材と融合線近傍の溶込みが浅くなるため、曲げ試
験において融合線近傍における微小割れの発生数が増大
してしまう。一方、仕上層の溶接電流が３５０Ａを超え
ると、立向姿勢で溶接する場合に、溶融金属が垂れやす
くなり、ビードの外観形状が極めて劣化してしまう。従
って、仕上層の溶接電流は、ビード外観及び曲げ性能を
両立することができる２２０乃至３５０Ａとする必要が
ある。なお、仕上層の溶接電流を２２０Ａ以上とする
と、溶接入熱の増大により仕上層の硬さが多少低下し
て、耐曲げ性能が向上する副次的効果を得ることができ
る。
【００２３】仕上層のビード端部と開先端との距離：２
乃至５ｍｍ 仕上層のビード端部と開先端との距離とは、図６に示す
ように、開先最上面を覆う仕上層１１のビードにおける
端部と、開先最上面の開先端９ａ、９ｂとの距離Δ
ｄ1、Δｄ2をいい、この距離が５ｍｍを超えると、微小
割れが融合線近傍に多数発生してしまい、一方２ｍｍ未
満であると、アンダカットが生じる場合がある。従っ
て、仕上層のビード端部と開先端との距離は２乃至５ｍ
ｍとする。
乃至５ｍｍ 仕上層のビード端部と開先端との距離とは、図６に示す
ように、開先最上面を覆う仕上層１１のビードにおける
端部と、開先最上面の開先端９ａ、９ｂとの距離Δ
ｄ1、Δｄ2をいい、この距離が５ｍｍを超えると、微小
割れが融合線近傍に多数発生してしまい、一方２ｍｍ未
満であると、アンダカットが生じる場合がある。従っ
て、仕上層のビード端部と開先端との距離は２乃至５ｍ
ｍとする。
【００２４】仕上層のワイヤの溶着量：２５ｇ／分以下 仕上層のワイヤの溶着量とは、仕上層を形成する際に使
用するワイヤの溶着量をいう。この溶着量が２５ｇ／分
を超えると、融合線から離れた溶接金属部においてブロ
ーホールに起因する微小割れが発生しやすくなってしま
う。従って、仕上層のワイヤの溶着量は２５ｇ／分以下
とする。
用するワイヤの溶着量をいう。この溶着量が２５ｇ／分
を超えると、融合線から離れた溶接金属部においてブロ
ーホールに起因する微小割れが発生しやすくなってしま
う。従って、仕上層のワイヤの溶着量は２５ｇ／分以下
とする。
【００２５】なお、自動ティグ溶接では、通常、直径
０．９〜１．６ｍｍのワイヤが使用されており、本発明
に係る自動ティグ溶接施工方法は、この範囲内のワイヤ
を使用して溶接することができる。
０．９〜１．６ｍｍのワイヤが使用されており、本発明
に係る自動ティグ溶接施工方法は、この範囲内のワイヤ
を使用して溶接することができる。
【００２６】また、自動ティグ溶接では、アーク電圧及
び溶接速度の適正範囲が、他の溶接に比べて狭く、一般
にアーク電圧が約９〜１３Ｖ、下向溶接時の溶接速度が
約７〜１５ｃｍ／分、立向溶接時の溶接速度が約４〜７
ｃｍ／分として溶接が行われており、本発明においてこ
れらの適正範囲を特に限定するものではないが、これら
の範囲であれば、本発明の効果を奏することができる。
び溶接速度の適正範囲が、他の溶接に比べて狭く、一般
にアーク電圧が約９〜１３Ｖ、下向溶接時の溶接速度が
約７〜１５ｃｍ／分、立向溶接時の溶接速度が約４〜７
ｃｍ／分として溶接が行われており、本発明においてこ
れらの適正範囲を特に限定するものではないが、これら
の範囲であれば、本発明の効果を奏することができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例について、本発明の特
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００２８】図１は、本実施例に使用した供試板の開先
形状を示す図である。この供試板は、厚さｔ：３５ｍ
ｍ、Ｘ開先の表側高さｔ1：２４ｍｍ、Ｘ開先の裏側高
さｔ2：９ｍｍ、ルートの高さｋ：２ｍｍであり、表側
及び裏側の開先角度は夫々５０度及び６０度である。
形状を示す図である。この供試板は、厚さｔ：３５ｍ
ｍ、Ｘ開先の表側高さｔ1：２４ｍｍ、Ｘ開先の裏側高
さｔ2：９ｍｍ、ルートの高さｋ：２ｍｍであり、表側
及び裏側の開先角度は夫々５０度及び６０度である。
【００２９】また、この供試板には、下記表１に示す鋼
種のものを使用し、各鋼種に適する溶接用ワイヤを下記
表２に示すワイヤから選択して、自動ティグ溶接を行っ
た。このときの溶接条件は、下記表３に示すとおりであ
る。なお、下記表３の供試板のｓｉｄｅの欄に示す１ｓ
ｔ及び２ｎｄは夫々供試板の表側及び裏側を意味する。
また、下記表３に示す溶接条件のうち本発明の特許請求
の範囲から外れるものについては、その条件値に下線を
付して示す。
種のものを使用し、各鋼種に適する溶接用ワイヤを下記
表２に示すワイヤから選択して、自動ティグ溶接を行っ
た。このときの溶接条件は、下記表３に示すとおりであ
る。なお、下記表３の供試板のｓｉｄｅの欄に示す１ｓ
ｔ及び２ｎｄは夫々供試板の表側及び裏側を意味する。
また、下記表３に示す溶接条件のうち本発明の特許請求
の範囲から外れるものについては、その条件値に下線を
付して示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【表２】
【００３２】
【表３】
【００３３】上記表３の溶接条件によって自動ティグ溶
接を行い、ビード外観の良否を判定した後、各供試板か
ら図２に示す試験片を切り取った。図２は、本実施例に
使用した供試板において、曲げ試験片の採取部分を示す
断面図である。この図２に示す表曲げ試験片及び裏曲げ
試験片の厚さＳ1及びＳ2はいずれも１０ｍｍとした。
接を行い、ビード外観の良否を判定した後、各供試板か
ら図２に示す試験片を切り取った。図２は、本実施例に
使用した供試板において、曲げ試験片の採取部分を示す
断面図である。この図２に示す表曲げ試験片及び裏曲げ
試験片の厚さＳ1及びＳ2はいずれも１０ｍｍとした。
【００３４】曲げ試験は、ＪＩＳ Ｚ３１２２に準拠し
て行い、試験片の余盛を母材面まで切削し曲げ半径を試
験片の厚さの２倍とした。
て行い、試験片の余盛を母材面まで切削し曲げ半径を試
験片の厚さの２倍とした。
【００３５】ビード外観の判定結果、曲げ試験によって
発生した溶接金属の割れ及び試験片の総合評価の結果に
ついて下記表４に示す。なお、ビード外観は、優良、良
好、やや不良及び不良の４段階で評価し、夫々「◎」、
「○」、「△」及び「×」でビード外観の欄に示す。こ
のビード外観については、優良及び良好の場合を合格と
した。また、曲げ試験については、割れ数が５個以下、
各々の割れの合計長さが３ｍｍ以下、最大割れ長さが１
ｍｍ以下であるものを合格とした。この曲げ試験の基準
は、通常の曲げ試験における要求値を十分に満足するも
のである。更に、総合評価の結果については、ビード外
観及び曲げ試験の結果が合格であるものを「○」、いず
れか一方が不合格であるものを「×」として、下記表４
の合否の欄に示す。
発生した溶接金属の割れ及び試験片の総合評価の結果に
ついて下記表４に示す。なお、ビード外観は、優良、良
好、やや不良及び不良の４段階で評価し、夫々「◎」、
「○」、「△」及び「×」でビード外観の欄に示す。こ
のビード外観については、優良及び良好の場合を合格と
した。また、曲げ試験については、割れ数が５個以下、
各々の割れの合計長さが３ｍｍ以下、最大割れ長さが１
ｍｍ以下であるものを合格とした。この曲げ試験の基準
は、通常の曲げ試験における要求値を十分に満足するも
のである。更に、総合評価の結果については、ビード外
観及び曲げ試験の結果が合格であるものを「○」、いず
れか一方が不合格であるものを「×」として、下記表４
の合否の欄に示す。
【００３６】
【表４】
【００３７】上記表４に示すように、実施例Ｎｏ１、
５、７、１０、１１及び１３については、いずれもビー
ド外観が良好以上であり、また融合線近傍及び融合線か
ら離れた位置の溶接金属の割れが、十分に合格基準に達
しており、いずれも良好な耐曲げ性能を有していること
がわかる。
５、７、１０、１１及び１３については、いずれもビー
ド外観が良好以上であり、また融合線近傍及び融合線か
ら離れた位置の溶接金属の割れが、十分に合格基準に達
しており、いずれも良好な耐曲げ性能を有していること
がわかる。
【００３８】一方、比較例Ｎｏ２については、溶接電流
が所定範囲の値よりも小さく、また仕上層のビード端部
と開先端との距離Δｄ1及びΔｄ2が所定範囲の値よりも
大きい。このため、ビード外観は優れているものの、曲
げ試験において融合線近傍に微小割れが極めて多数発生
した。
が所定範囲の値よりも小さく、また仕上層のビード端部
と開先端との距離Δｄ1及びΔｄ2が所定範囲の値よりも
大きい。このため、ビード外観は優れているものの、曲
げ試験において融合線近傍に微小割れが極めて多数発生
した。
【００３９】比較例Ｎｏ３については、比較例Ｎｏ２と
同一値の溶接電流で溶接したが、Δｄ1及びΔｄ2の値を
本発明の特許請求の範囲内とした。このため、耐曲げ性
能は比較例Ｎｏ２より向上したものの、仕上層の溶接電
流が低いために、融合線近傍に微小割れが多数発生し
た。
同一値の溶接電流で溶接したが、Δｄ1及びΔｄ2の値を
本発明の特許請求の範囲内とした。このため、耐曲げ性
能は比較例Ｎｏ２より向上したものの、仕上層の溶接電
流が低いために、融合線近傍に微小割れが多数発生し
た。
【００４０】比較例Ｎｏ４については、仕上層の溶接電
流が所定範囲の値よりも大きいため、ビード外観がやや
不良の結果となった。
流が所定範囲の値よりも大きいため、ビード外観がやや
不良の結果となった。
【００４１】比較例Ｎｏ６については、仕上前層の開先
残し深さが所定値よりも大きく、また適正な余盛形状を
狙って溶接したため、ワイヤの溶着量が所定値よりも大
きくなった。このため、融合線近傍の溶接金属の微小割
れは少ないものの、溶着量が多いため融合線から離れた
位置の溶接金属に割れが発生し、耐曲げ性能が低下して
しまった。
残し深さが所定値よりも大きく、また適正な余盛形状を
狙って溶接したため、ワイヤの溶着量が所定値よりも大
きくなった。このため、融合線近傍の溶接金属の微小割
れは少ないものの、溶着量が多いため融合線から離れた
位置の溶接金属に割れが発生し、耐曲げ性能が低下して
しまった。
【００４２】比較例Ｎｏ８については、Δｄ1及びΔｄ2
が所定範囲の値よりも大きいため、融合線近傍の溶接金
属に微小割れが多数発生した。
が所定範囲の値よりも大きいため、融合線近傍の溶接金
属に微小割れが多数発生した。
【００４３】比較例Ｎｏ９については、仕上層の溶接電
流が所定範囲の値よりも大きく、またワイヤの溶着量も
所定値より大きい。このため、ビード外観がやや不良と
なり、加えて融合線から離れた位置の溶接金属に割れが
発生し、耐曲げ性能が低下してしまった。
流が所定範囲の値よりも大きく、またワイヤの溶着量も
所定値より大きい。このため、ビード外観がやや不良と
なり、加えて融合線から離れた位置の溶接金属に割れが
発生し、耐曲げ性能が低下してしまった。
【００４４】比較例Ｎｏ１２については、Δｄ2が所定
範囲の値より大きいため、このΔｄ2の方の融合線近傍
に微小割れが多数発生した。
範囲の値より大きいため、このΔｄ2の方の融合線近傍
に微小割れが多数発生した。
【００４５】比較例Ｎｏ１４については、仕上前層の溶
接部において開先端部の所々が溶融していたが、Δｄ1
及びΔｄ2が所定範囲の値より小さいため、溶融金属で
埋めることができない部分が生じて、アンダカットが生
じた。なお、アンダカットに起因したくぼみの部分は曲
げ試験の対象外とし、溶接金属において微小割れが発生
しなかったため、曲げ性能は良好と評価した。
接部において開先端部の所々が溶融していたが、Δｄ1
及びΔｄ2が所定範囲の値より小さいため、溶融金属で
埋めることができない部分が生じて、アンダカットが生
じた。なお、アンダカットに起因したくぼみの部分は曲
げ試験の対象外とし、溶接金属において微小割れが発生
しなかったため、曲げ性能は良好と評価した。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下の炭素鋼板を所定の
溶接条件にて自動ティグ溶接することにより、溶接部が
華麗なビード外観を有し、優れた機械的性質を損なうこ
となく、良好な耐曲げ性能を得ることができる。
引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下の炭素鋼板を所定の
溶接条件にて自動ティグ溶接することにより、溶接部が
華麗なビード外観を有し、優れた機械的性質を損なうこ
となく、良好な耐曲げ性能を得ることができる。
【図１】実施例に使用した供試板の開先形状を示す図で
ある。
ある。
【図２】実施例に使用した供試板における曲げ試験片の
採取部分を示す断面図である。
採取部分を示す断面図である。
【図３】（ａ）は溶接金属の表面に微小割れが発生した
曲げ試験片の一部を示す上面図であり、（ｂ）は前記溶
接部のＡ−Ａ断面を示す拡大図である。
曲げ試験片の一部を示す上面図であり、（ｂ）は前記溶
接部のＡ−Ａ断面を示す拡大図である。
【図４】厚さ３５ｍｍの低温用鋼板を両面溶接したとき
の継手溶接金属における板厚方向の硬さ分布を示すグラ
フ図である。
の継手溶接金属における板厚方向の硬さ分布を示すグラ
フ図である。
【図５】仕上前層を形成した溶接部を示す断面図であ
る。
る。
【図６】仕上層を形成した溶接部を示す断面図である。
１；溶接金属（仕上層） ２；母材 ３；溶接金属（仕上前層） ４；微小割れ（融合線近傍） ５；微小割れ（融合線から離隔） ６ａ，６ｂ；融合線 ９ａ，９ｂ；開先端 １０；仕上前層 １１；仕上層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−1339（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−266038（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−290687（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 9/095,9/167,9/23
Claims (2)
- 【請求項１】 引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下であ
る炭素鋼板を片面溶接する自動ティグ溶接施工方法にお
いて、仕上前層の溶接残し開先深さを平均２ｍｍ以下、
仕上層の溶接電流を２２０乃至３５０Ａ、仕上層のビー
ド端部と開先端との距離を２乃至５ｍｍ、仕上層のワイ
ヤの溶着量を２５ｇ／分以下として、仕上前層及び仕上
層を形成することを特徴とする自動ティグ溶接施工方
法。 - 【請求項２】 引張強さが７８０Ｎ／ｍｍ2級以下であ
る炭素鋼板を両面溶接する自動ティグ溶接施工方法にお
いて、仕上前層の溶接残し開先深さを平均２ｍｍ以下、
仕上層の溶接電流を２２０乃至３５０Ａ、仕上層のビー
ド端部と開先端との距離を２乃至５ｍｍ、仕上層のワイ
ヤの溶着量を２５ｇ／分以下として、前記炭素鋼板の表
側の仕上前層及び仕上層と裏側の仕上前層及び仕上層と
を形成することを特徴とする自動ティグ溶接施工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26039895A JP2860072B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 自動ティグ溶接施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26039895A JP2860072B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 自動ティグ溶接施工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09103883A JPH09103883A (ja) | 1997-04-22 |
| JP2860072B2 true JP2860072B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17347371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26039895A Expired - Fee Related JP2860072B2 (ja) | 1995-10-06 | 1995-10-06 | 自動ティグ溶接施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860072B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102500879A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-06-20 | 重庆电力建设总公司 | 减小凝汽器壳体变形量的焊接方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4948710B2 (ja) * | 2001-01-30 | 2012-06-06 | 新日本製鐵株式会社 | 高張力厚板の溶接方法 |
| JP6098406B2 (ja) * | 2013-07-17 | 2017-03-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶接接合部および溶接接合方法 |
| CN108723558A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-11-02 | 广州市泰诚船舶工业有限公司 | 一种船舶厚板焊接工艺 |
-
1995
- 1995-10-06 JP JP26039895A patent/JP2860072B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102500879A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-06-20 | 重庆电力建设总公司 | 减小凝汽器壳体变形量的焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09103883A (ja) | 1997-04-22 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |