JP2721664B2 - パイプ状金属母材間の溶接方法及び溶接装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプ状金属母材
同士を効果的に溶接して連結するためのパイプ状金属母
材間の溶接方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、金属を結合する一つの方法と
して溶接が良く知られている。従来の溶接方法を通常の
アーク溶接を例にとって説明すると、図３０（ａ）に示
す如く、溶接しようとする金属母材１，２に例えばＶ字
形又はＵ字形のグルーブ３を形成するように金属母材
１，２の端部を加工しておき、その内部に溶着金属を充
填して、金属母材１，２の表面を溶かし、溶着金属と共
に溶接継ぎ目４を形成することによって金属母材１，２
を結合する。ここで、溶接継ぎ目４を形成するとき、溶
着金属の一部がルート５から流出してしまったり、又は
溶着金属がルート５内部に充填されなかったりし易いの
で、通常は、上記の如き金属母材の表面からの溶接に加
えて金属母材の裏面溶接が行われている。

【０００３】裏面溶接においては、溶着金属がルート５
から流出した場合や或いは溶着金属がルート５内に充填
されない場合においても、図３０（ｂ）に示す如く、グ
ラインディング及びガウジング等をして裏面のルート５
が一定な形状となるように溶着金属を除去して溝６を形
成した後、図３０（ｃ）に示す如く、更に溝６に改めて
溶着金属を充填する再溶接作業を行う。このように、従
来の一連の溶接作業は、金属母材の表側と裏側の両面か
らの溶接を行わなければならず、その分、溶接工程が複
雑化してしまっていた。

【０００４】そこで、上記のような欠点を除去するため
の改善方法として、韓国実用新案公告第８０−１１８３
号，第８０−２２１号，第８３−１０８５号，及び米国
特許第３９２９２７０号，第３５４８４８９号に、溶接
時に突合せられた金属母材の裏面支持方法が開示されて
いる。

【０００５】この裏面支持方法は、図３１に示す如く、
突合せられた金属母材１，２によって形成されるルート
５の底面に一定のビードが形成されるように、空隙部８
が形成された耐火性粒子を有する耐火材９の如き裏あて
を補助テープ１０等を用いて金属母材１，２に接着して
溶接を行う方法である。

【０００６】このような溶接方法によれば、溶着金属が
ルート５から流れ出たとしても、耐火材９の空隙部８に
該溶着金属が充填されるので、空隙部８の形状に合わせ
て一定形状のビードを形成することができ、上述のよう
に両面から溶接する必要がなく溶接過程を簡略化でき
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法は、金属母材１，２が平板である場合に有効である
が、パイプの如き円筒状の金属母材を溶接する場合に
は、耐火材９と金属母材との間に空間が形成され易く、
しかも、パイプの内部にその内周面に沿って耐火部材９
の如き裏当てを設けること困難であるので、実用に適さ
ないという短所を有していた。

【０００８】従って、パイプ状の金属母材を溶接する場
合は、パイプの外側面から溶接をすることができるのみ
で、背面（パイプの内面）に対する裏あて等の処理が不
可能であり、ただ、パイプの外部より観察可能であり且
つグラインダーの使用が可能な溶接背面部位についての
み、溶接により生じた溶着金属の流れに起因してできた
不規則な形状の突起物を取り除くことができるに過ぎな
かった。

【０００９】そこで、このような問題点を解決すべく、
韓国特許公告第９４−１１５１２号に、パイプ状金属母
材の溶接方法及びその装置が開示されている。この溶接
方法は、相互間の極性が異なるパイプ状の金属母材を、
互いに接近させてアークを発生させながら圧接させるよ
うにする方法である。

【００１０】この方法によれば、溶接部位にビードを生
成させずにパイプ母材を結合できるという利点がある
が、結合させようとするパイプ母材自体に異なる極性の
電流が流れるようにする必要や、パイプ母材を固定させ
ておく必要があり、その為に、油圧機械器具及びこれを
構成する非常に複雑な器具等を用いなければならないの
で、そのような器具を使用をすることが事実上不可能で
あるばかりでなく、経済的にコストが掛かりすぎて使用
することができなかった。

【００１１】本発明は、上記の如き問題点を根本的に解
決するためになされたものであり、結合しようとするパ
イプ母材間の内部に容易に設置及び除去可能な溶接支持
装置を用いて、パイプ母材間を溶接する際に形成される
溶着金属を保有するようにして、酸素との接触を遮断し
て酸化を防ぎ且つ溶着金属がパイプ母材の内部に流入し
ないようにして良好な裏面溶接状態を形成し、また、必
要に応じてバックビード（Ｂａｃｋ Ｂｅａｄ）が形成
され得るようにし、ティグ溶接の場合においても、その
内部を不活性気体に置換する必要なく溶接することがで
きるパイプ状金属母材間の溶接方法及び溶接装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によるパイプ状金
属母材間の溶接方法及び溶接装置は、中央に長手方向に
整列配置され、必要によりバックビードを形成するため
の凹溝を形成した正台形ブロックと逆台形ブロックとを
交互に該正逆台形ブロックの傾斜した側面が接触するよ
うに設けてこれらをワイヤで連結した溶接裏面支持ブロ
ック群と、該溶接裏面支持ブロック群の内面に多数の耐
熱バンド片をバンド上に裁縫した断熱バンド層を、空気
の注入と排出が可能な拡張手段に設けて溶接を行うよう
にすることを特徴とする。

【００１３】具体的には、前記拡張手段の中央部外周面
上に円周方向に沿って前記断熱バンド層を設け、断熱バ
ンドの中央には円周方向に沿って正逆台形ブロックが互
いにずれるようにして溶接裏面支持ブロック群を設け
る。

【００１４】このとき、溶接裏面支持ブロック群により
形成される外周の大きさが溶接しようとするパイプ母材
の内周より小さくなるようにしておく。

【００１５】このような状態で前記拡張手段が空気の注
入によって膨張すると、溶接裏面支持ブロック群の正台
形ブロックと逆台形ブロックは、互いの側面をスライド
しながら正台形ブロックの凹溝と逆台形ブロックの凹溝
とが連通するようになり、また、前記凹溝は、パイプ母
材同士が突き合わされたことによって形成されるルート
底面に一致するようになる。

【００１６】このような状態で拡張手段に空気を注入し
て拡張手段を膨張させると、上記正逆台形ブロックが互
いの側面をスライドしながら拡張手段の外周面において
溶接裏面支持ブロック群がリング形態を保ちながらパイ
プ母材の内周面に密着するようになり、溶接裏面支持ブ
ロック群の凹溝とパイプ母材間のルートとが一致するよ
うになるので、パイプの外側から溶接しても溶着金属が
パイプ母材の内部に流入せず溶接裏面支持ブロック群に
よって良好な裏面溶接状態を保つことができ、また、必
要に応じて所定形状のバックビードを形成することがで
きる。

【００１７】即ち、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接方法は、正台形ブロックと逆台形ブロックとを交互
に傾斜した側面を接触するように設けて該正台形ブロッ
ク及び逆台形ブロックをワイヤで連結した溶接裏面支持
ブロック群と前記溶接裏面支持ブロック群の内面に多数
の断熱バンド片をバンド上に裁縫した断熱バンド層とを
空気の注入及び排出が可能な拡張手段の外周面上に設
け、該拡張手段に空気を注入し拡張手段を膨張せしめて
前記正台形ブロックと逆台形ブロックとが互いの傾斜側
面をスライドしながら溶接裏面支持ブロック群の外周面
が前記パイプ母材間の内周面を押圧するようにし、前記
溶接裏面支持ブロック群の中央部と前記パイプ母材間の
ルートの位置が一致するようにしてパイプ母材間を溶接
するようにしたことを特徴とする。

【００１８】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接方法は、好ましくは、前記溶接裏面支持ブロック群
の内面に可撓性の粘着テープを設けて、前記拡張手段の
内部へ空気を注入して拡張手段を膨張せしめてパイプ母
材間のルートの位置が溶接裏面支持ブロック群の中央部
と一致した状態で前記粘着テープを溶接裏面支持ブロッ
ク群を取り巻くようにして前記パイプ母材の内周面に接
着せしめて該溶接裏面支持ブロック群を固設した後、前
記パイプ母材の溶接部位から前記拡張手段を隔離させ、
その後にパイプ母材間を溶接するようにしたことを特徴
とする。

【００１９】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接方法は、好ましくは、前記正逆台形ブロックの中央
部長手方向に形成された凹溝によってバックビードを形
成させうるようにしたことを特徴とする。

【００２０】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、空気の注入又は排出を調整可能な所定の大
きさの拡張手段と、バンドに多数の耐熱バンドの終端が
互いに重なるように固設された断熱ハンド層と、中央部
長手方向に凹溝がそれぞれ形成された正台形ブロックと
逆台形ブロックとを交互に設けこれらをワイヤで連結す
ると共に前記正台形ブロックの傾斜された側面と前記逆
台形ブロックの逆傾斜された側面とが互いに当接した状
態でスライド可能になされた溶接裏面支持ブロック群と
を備えていることを特徴とする。

【００２１】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、好ましくは、前記正逆台形ブロックの傾斜
した側面に相互に嵌合可能な凹凸部を形成したことを特
徴とする。

【００２２】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、好ましくは、前記正逆台形ブロックの外周
面が前記パイプ母材の内周面に適合するように形成され
た湾曲面を備えていることを特徴とする。

【００２３】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、好ましくは、前記正逆台形ブロックには、
その外周面の長手方向縁端部に所定の角度を有するよう
にテーパが設けられていることを特徴とする。

【００２４】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、好ましくは、前記溶接裏面支持ブロック群
の外径は、前記パイプ母材の内径の大きさに応じて、前
記正逆台形ブロックの大きさと設置数を加減することに
より調整可能になっていることを特徴とする。

【００２５】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、好ましくは、前記拡張手段３０には、その
一側に空気排出弁７０が形成されおり、前記空気排出弁
７０は、前記拡張手段３０の本体に挿入設置されていて
内部排出孔７２ａの内周縁に係止溝部７２ｂを形成する
弁シート７２と、前記弁シート７２に支持設置可能な牽
引環７４と、前記弁シート７２の排出孔７２ａに圧入設
置されていてその外側縁に前記係止溝部７２ｂに密着可
能な係止突起７８ｂとその内部に挿入孔７６ａが形成さ
れた開放弁７６と、前記開放弁７６の挿入孔７６ａに挿
入可能に形成されていてその内部に通気孔７８ａが形成
された弁キャップ７８からなり、前記牽引環７４と前記
開放弁７６と弁キャップ７８は、それぞれ補助牽引ワイ
ヤ６０，６０’，６０”を介して、主牽引ワイヤに連結
されていることを特徴とする。

【００２６】また、本発明によるパイプ状金属母材間の
溶接装置は、好ましくは、前記拡張手段３０の空気排出
弁７０は、補助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”が主牽
引ワイヤ６４の引き寄せにより引き寄せられるようにな
っていて、主牽引ワイヤ６４の引き寄せによって、最初
に前記補助牽引ワイヤ６０が引き寄せられて弁キャップ
７８が開放弁７６から引き出され、引き続いて主牽引ワ
イヤ６４を引き寄せることによって、前記補助牽引ワイ
ヤ６０’が引き寄せられて開放弁７６が弁シート７２か
ら引き抜かれて排出孔７２ａが開放され、更に引き続い
て主牽引ワイヤ６４を引き寄せることによって、前記補
助牽引ワイヤ６０”が引き寄せられて牽引環７４と拡張
手段３０とを引き出すことができるように、前記補助牽
引ワイヤ６０，６０’，６０”の長さが調整されている
ことを特徴とする。

【００２７】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態につき図示
説明する。図１乃至図４は本発明によるパイプ状金属母
材間の溶接装置の一実施形態を示す図であり、図１は本
実施形態の斜視図、図２は図１の断面図、図３は図２の
部分拡大図、図４は本実施形態における空気排出弁の分
解図を示す。

【００２８】本実施形態のパイプ状金属母材間の溶接装
置は、図１に示す如く、拡張手段３０と断熱バンド層３
２と溶接裏面支持ブロック群３９とを備えている。拡張
手段３０は、例えばゴム等の収縮可能な物質を中空の球
状に形成してなり、所望の操作に応じて空気の注入又は
排出を行うことができるようになっている。断熱バンド
層３２は、拡張手段３０の外周上に設けられており、バ
ンド３１に多数の断熱バンド３３の終端部がその先端部
にそれぞれ重なるような状態で固定されてなる。溶接裏
面支持ブロック群３９は、断熱バンド層３２の上面に正
台形ブロック３５，逆台形ブロック３６を交互に備えて
これらをワイヤ３７で連結してなる。正逆台形ブロック
３５，３６は、上面が円弧状に形成され、中央には長手
方向に沿って凹溝３４，３４’がそれぞれ形成され、
又、それぞれ傾斜が設けられた側面３５’，３６’が互
いにスライド可能に当接しており、拡張手段の中心より
半径方向にスライドすることによって凹溝３４，３４’
が連通するようになっている。

【００２９】また、拡張手段３０には、図１及び図２に
示す如く、その一側に空気排出弁７０が設けられてい
る。空気排出弁７０は、図３及び図４に示す如く、拡張
手段３０本体に装着されていて内部排出孔７２ａの内周
縁に係止溝部７２ｂが形成された弁シート７２と、弁シ
ート７２に嵌通せしめられ拡張手段３０と弁シート７２
の頭部７２ｃとの間に支持されるように形成された牽引
環７４と、弁シート７２の排出孔７２ａに圧入されてい
て外周縁が弁シート７２の係止溝部７２ｂに密着するよ
うに形成された係止突起７６ｂと内部に挿入孔７６ａが
形成された開放弁７６と、開放弁７６の挿入孔７６ａに
挿入されていてその内部に通気孔７８ａが形成された弁
キャップ７８を備えてなる。

【００３０】牽引環７４と開放弁７６及び弁キャップ７
８は、それぞれ補助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”を
介して主牽引ワイヤ６４に連結されている。補助牽引ワ
イヤ６０，６０’，６０”は、主牽引ワイヤ６４を引張
ることにより、補助牽引ワイヤ６０によって弁キャップ
７８が開放弁７６から引き出され、弁キャップ７８が開
放弁７６から引き抜かれた後に、補助牽引ワイヤ６０’
によって開放弁７６の引き出しが行われ、開放弁７６が
弁シート７２から引き抜かれた後に補助牽引ワイヤ６
０”によって牽引環７４と拡張手段３０が同時に引っ張
られるように、それぞれの長さを異にしている。

【００３１】尚、拡張手段３０は、図示の実施形態では
球状に形成されているが、空気の注入により一様に膨張
せしめながら金属パイプの内面を一様に加圧して密閉状
態を保持可能な形態であれば、例えば円柱等のような多
様な形態に形成してもよい。また、後述の図６に示す如
く、正台形ブロック３５と逆台形ブロック３６には、孔
４０が設けられており、孔４０の中をワイヤ３７を通す
ことにより正台形ブロック３５と逆台形ブロック３６が
それぞれ連結されるようになっている。

【００３２】次に、本実施形態の溶接装置を用いて、パ
イプ状金属母材間を溶接する方法について、図５乃至図
１０を用いて説明する。

【００３３】先ず、図５及び図９に示す如く、拡張手段
３０内部に所定量の空気を注入する。尚、このときの空
気の注入は、溶接すべきパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 のルート
５の間から拡張手段３０に設けられている空気注入弁Ｖ
に注射針その他の空気注入器具Ｖ₁ を差し込みながら、
図示省略した空気注入手段等を用いて行う。

【００３４】尚、この状態で断熱バンド層３２を拡張手
段３０の外周面に巻装し、更に、断熱バンド層３２の中
央に沿って溶接裏面支持ブロック群３９の正逆台形ブロ
ック３５，３６を互いに傾斜側面３５’，３６’が拡張
手段３０の半径方向にずれるような状態に設ける。この
とき、溶接裏面支持ブロック群３９の各凹溝３４，３
４’等の位置を、図９に示す如く、溶接しようとするパ
イプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 のルート５の位置に一致するように
設けておく。又、正逆台形ブロック３５，３６によって
形成される溶接裏面支持ブロック群３９の外径は、溶接
しようとするパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の内径より小さくな
っている。

【００３５】このようにして、パイプ状金属母材Ｐ1 ，
Ｐ2 の溶接部位であるルート５に溶接裏面支持ブロック
群３９の各凹溝３４，３４’を位置合わせした上記の如
き一連の設置過程を終えた後に、拡張手段３０の内部に
上述と略同様の方法で空気を再び注入する。尚、溶接裏
面支持ブロック群３９には、拡張手段３０の空気注入弁
Ｖに針等を差し込めるように孔（図示省略）が設けられ
ており、拡張手段３０内部に空気を注入することができ
るようになっている。

【００３６】拡張手段３０へ空気を注入するにしたがっ
て、正台形ブロック３５と逆台形ブロック３６とがその
傾斜した側面３５’と３６’とが互いにスライドして行
く。傾斜した側面３５’と３６’とが互いにスライドし
て行くと、各凹溝３４，３４’が互いに近づいて行くと
共に、溶接裏面支持ブロック群３９の外径がパイプ母材
Ｐ1 ，Ｐ2 の内径に近づいて行き、ついには、図７及び
図１０に示す如く、正台形ブロック３５と逆台形ブロッ
ク３６の各凹溝３４，３４’は、底面が一致して連通せ
しめられると共に、溶接裏面支持ブロック群３９の外径
は、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の内径に略一致して、正台形
ブロック３５と逆台形ブロック３６は、外周面がパイプ
母材Ｐ1 ，Ｐ2 の内周面に当接しながら凹溝３４，３
４’がルート５に一致するようになる。このような状態
で、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の溶接部位に沿って、パイ
プ母材の外部から通常の溶接を行えば、外側面からの溶
接作業で済ますことができる。

【００３７】しかし、拡張手段３０の外周縁中央部に断
熱バンド層３２と溶接裏面支持ブロック群３９を正確に
整列させた状態でパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 のルート５に一
致させる作業は、手作業では容易に行うことができな
い。そこで、拡張手段３０と断熱バンド層３２及び溶接
裏面支持ブロック群３９を整列させるための整列手段、
及び、該整列手段をパイブ母材Ｐ1 ，Ｐ2 に設けるため
の設置手段を設けることが望ましい。そこで、図１１乃
至図１４に、本実施形態の溶接装置に用いられる溶接裏
面支持ブロック群の整列手段及び整列手段の設置手段の
一実施例を示す。図１１及び図１２は、上記整列手段の
分解図及び断面図、図１３及び１４は、上記設置手段の
分解図及び断面図を示す。

【００３８】整列手段として整列治具８０を図１１及び
図１２に示す。整列治具８０は、支持キャップ８２と、
支持キャップ８２に螺合可能に形成されたテンション調
節キャップ８４と、テンション調節キャップ８４の外側
に設けられていて治具装着部８６ａが形成された外側ケ
ーシング８６を備え、上記支持キャップ８２の外周面に
沿って、その先端に挿入空間部８７ａを有するテンショ
ン整列支持群８８を備えている。

【００３９】また、設置手段として設置治具９０を図１
３及び図１４に示す。設置治具９０の本体９２は、その
内部にパイプ挿入孔９２ａと外周縁に多数の溶接溝部９
２ｂを形成されている。また、本体９２は、長手方向に
二つに分割されるように形成されており、分割された本
体９２のそれぞれの一端がヒンジ部９２ｃを介して連結
せしめられていて開閉作動可能であると共に他端を締結
固定しうるように固定部材（図示省略）が備えられてい
る。また、設置治具９０の本体９２の外周面上には、支
持部９４が設けられている。支持部９４は、折曲段９４
ｃとスリット９４ｄが設けられた例えば板ばね等の弾性
部材よりなる支持板９４と、スリット９４ｄに遊嵌され
た作動レバー９４ａを備えて折曲段９４ｃとは反対側の
一端部を本体９２に抑え部材等により挟着されてなり、
作動レバー９４ａを矢印Ｃ方向（裏返し方向）へ引くこ
とにより支持板９４の折曲段９４ｃが本体９２の外周縁
上で弾力的に開き作動するようになっている。また、本
体９２の外周面上には、パイプ整理部９６が設けられて
いる。パイプ整理部９６は、一端がヒンジ部材９６ｃに
よりヒンジ結合されると共に、他端に複数のボルト孔が
設けられた回動フレーム９６ａよりなり、回動フレーム
９６ａを回動せしめてボルト等で本体９２に螺着し、更
に、固定ボルト９６ｂを先端のボルト孔に螺合せしめる
ことによりパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 を溶接部位に整列され
た状態に固定可能になっている。また、本体９２の外周
面上には、空気供給部９８が設けられており、空気供給
部９８は、空気針９７を介して拡張手段３０内部に空気
を供給して拡張手段３０を膨張せしめパイプ母材Ｐ1 ，
Ｐ2 の溶接位置となるパイプの内周面に溶接裏面支持ブ
ロック群３９の外周面が当接しうるようになっている。

【００４０】次に、上記のように構成された整列治具８
０及び設置治具９０を用いて、拡張手段３０に断熱バン
ド層３２及び溶接裏面支持ブロック群３９を整列した状
態で設置しながら溶接を行う過程を中心にして、本発明
の溶接方法の一実施形態を図１５乃至図２１を用いて説
明する。

【００４１】先ず、図１５に示す如く、リング状に形成
された断熱バンド層３２を整列治具８０のテンション整
列支持群８８先端の挿入空間部８７ａに挿入してテンシ
ョン整列支持群８８に巻装し、次に、バンド層３２の外
周面に沿って溶接裏面支持ブロック群３９を巻装する
と、溶接裏面支持ブロック群３９の正逆台形ブロック３
５，３６の一側面３５”，３６”が挿入空間部８７ａを
形成するテンション整列支持片８７の一端部８７ｂに当
接せしめられて、溶接裏面支持ブロック群３９は断熱バ
ンド層３２の外層中央部に位置するように整列せしめら
れる。尚、断熱バンド層３２の幅を、溶接裏面支持ブロ
ック群３９を構成する正逆ブロック３５，３６の幅より
も大きくなるように予め形成しておく。

【００４２】次に、整列治具８０の外側ケーシング８６
の治具装着部８６ａに設置治具９０を装着する。このと
き、先ず、図１５に一点鎖線で示す如く、支持装置部９
４の作動レバー９４ａを引いて支持片９４ｂが開いた状
態にして、設置治具９０を治具装着部８６ａに装着す
る。設置治具９０を装着の後に、作動レバー９４ａを初
期位置に復帰させると、図１５に実線で示す如く、支持
片９４ｂの先端が溶接裏面支持ブロック群３９の中央部
の溝３４，３４’を弾圧支持するようになる。

【００４３】次に、図１６に示す如く、テンション支持
整列群８８の内側に拡張手段３０を配置する。このと
き、拡張手段３０と拡張手段の空気排出弁７０には、補
助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”が連結設置されてい
る。また、空気排出弁７０に連結された補助ワイヤ６
３，６３’を溶接裏面支持ブロック群３９と断熱バンド
層３２に連結環等を介してそれぞれ連結する。

【００４４】次に、設置治具９０に設けられた空気供給
部９８の空気針９７を溶接裏面支持ブロック群３９の所
定のブロックの中央に形成された孔を通じて拡張手段３
０の空気注入弁Ｖを介して拡張手段３０の内部に挿入
し、空気供給部９８に図示省略した空気供給源を連結
し、空気針９７を介して拡張手段３０の内部に所定量の
空気を供給して、拡張手段３０が徐々に膨張しながら整
列治具８０のテンション支持列片８７を外側方向に押し
開くようにする。

【００４５】拡張手段３０が膨張するにしたがって、そ
の中央部外周面に位置する断熱バンド層３２と溶接裏面
支持ブロック群３９が整列された状態で徐々にその径を
拡張せしめられて行き、設置治具９０の支持部９４がそ
の支持片９４ｂの支持折曲段９４ｃによる溶接裏面支持
ブロック群３９の中央部を弾圧支持するようになるが、
このとき、溶接裏面支持ブロック群３９の正逆台形ブロ
ック３５，３６は、その傾斜された側面３５’，３６’
が互いにずれた状態になっており、その外径は、溶接し
ようとするパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の内径よりも小さく形
成されている。

【００４６】このようにして、整列治具８０上で、設置
治具９０に支持された状態で拡張手段３０，断熱バンド
層３２及び溶接裏面支持ブロック群３９の整列が完了し
た後に、図１８に示す如く、設置治具９０を整列治具８
０の治具装着部８６ａから取り外して、該設置治具９０
のパイプ挿入孔９２ａを溶接しようとするパイプ母材Ｐ
1 の端部に冠着する。このとき、補助索引ワイヤ６０，
６０’，６０”は、図１８に示す如く、パイプＰ1 を貫
通するようにして設けられた主牽引ワイヤ６４に連結さ
れており、且つ、パイプＰ1 の溶接しようとする側の先
端は、図１９に示す如く、設置治具９０の支持板９４ｂ
の支持折曲段９４ｃの内側に当接した状態となる。

【００４７】次に、パイプ母材Ｐ2 をその溶接しようと
する側の先端を支持折曲段９４ｃの外側に当接するよう
に位置させて、この状態で、図２０に示す如く、パイプ
整列部９６の回動フレーム９６ａを一側に設けられたヒ
ンジを中心に回動させて回動フレーム９６ａ先端部のボ
ルト孔に固定ボルト９６ｂを螺合して、固定ボルト９６
ｂの先端でパイプ母材Ｐ2 を固定する。

【００４８】このような、一連の設置過程を終えた後
に、設置治具８０上に配備された空気供給源（図示省
略）を作動させて、上述の如く、空気針９７によって拡
張手段３０の空気注入弁Ｖを介して拡張手段３０内部に
空気を再度注入して拡張手段３０を徐々に膨張させる。

【００４９】拡張手段３０が膨張せしめられてゆくにし
たがって、溶接裏面支持ブロック群３９の正台形ブロッ
ク３５と逆台形ブロック３６は互いにずれた状態の傾斜
側面３５’及び３６’が相互にスライド作動せしめられ
る。拡張手段３０への空気注入は、拡張手段３０が膨張
せしめられて図２１に示す如く、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2
間の溶接部位のルート５内面に溶接裏面支持ブロック群
３９の外周面が当接して、その外周面に設けられた各凹
溝３４，３４’がルート５と一致するまで行い、一致し
たときに、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の溶接準備が完了す
る。

【００５０】このとき、溶接裏面支持ブロック群３９
は、上記支持板９４ｂの支持折曲段９４ｃに弾圧支持さ
れた状態でパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の溶接部位の内側で膨
張作動せしめられるので、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の溶
接部位に正確且つ容易に位置せしめられる。

【００５１】尚、溶接裏面支持ブロック群３９の正台形
ブロック３５と逆台形ブロック３６とが拡張せしめられ
る際に互いにリング状にならずに捩れるおそれもある
が、上記正逆台形ブロック３５，３６を互いにずれた形
態（組み立てた溶接裏面支持ブロック群３９の外径がパ
イプ母材の内径より小さくなるような形態）に組み立て
た後、その形態を維持するために別途に破損が容易な紙
材またはこれと類似な形態の性質を有する維持器具等を
用いて連結組立すれば上記捩れ等を防止できる。

【００５２】また、図２２に示す如く、正台形ブロック
３５と逆台形ブロック３６の相互に摺接する傾斜した側
面３５’，３６’に凹凸部を嵌合可能に形成すれば、整
列状態を良好に保つことができるので好ましい。

【００５３】このような凹凸部４５，４６は、相互に係
止されて、その移動方向が移動手段３０の中心より半径
方向に沿った方向のみに規制されるので、正台形ブロッ
ク３５と逆台形ブロック３６とが横ずれすることがな
い。尚、上記ワイヤ３７は、正逆台形ブロック３５，３
６の取り外しのために利用されうる。

【００５４】ところで、溶接を行う場合、パイプ母材Ｐ
1 とＰ2 の内径が常に同一であるとは限らず、パイプ母
材の内径の大きさがそれぞれ異なる場合があり、その場
合においても、溶接裏面支持ブロック群３９の外径の大
きさを上記内径に一致させるようにしなければならない
が、そのためには、正逆台形ブロック３５，３６の個数
を調整したり、正逆台形ブロック３５，３６を複数サイ
ズ分揃えておけばよい。

【００５５】また、図２３に示す如く、溶接すべきパイ
プ母材Ｐ1 ，Ｐ2 を当接させるときに、パイプ母材の内
面が常に一直線状に揃わずに若干の誤差Ｔを生じたり、
または若干の誤差Ｔを置いて溶接を行う必要が生じる場
合があるが、このような場合、図２２に示す如く、正逆
台形ブロック３５，３６の長手方向に沿う側縁部に所定
の角度を有するテーパー面４３，４３を、いずれか一方
のテーパー面４３，４３がパイプ母材Ｐ1 又はＰ2 に当
接しうるように形成しておけば、正逆台形ブロック３
５，３６の外周面とパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の内周面との
間に大きな隙間が生ずることなくルート５と凹溝３４，
３４’との位置を合わせることができるので好ましい。

【００５６】なお、本発明に用いられる断熱バンド層３
２は、図２４に示す如く、多数の断熱バンド３３をその
一側端が他端に重なるようにしてバンド３１上に裁縫さ
れており、パイプ母材の内径の大きさに応じてその内径
の大きさを変えることができるようになっている。

【００５７】このように、拡張手段３０を膨張させるこ
とにより、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の溶接部位のルート
５内面に溶接裏面支持ブロック群３２の外周面の各凹部
３４，３４’を当接せしめて溶接準備が完了した後に、
設置治具９０の周縁部に沿って形成された溶接溝部９２
ｂを介して、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の一部の溶接部位
を仮付けする。

【００５８】パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の仮付けが完了し
た後に、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 から設置治具９０を取り
外す。設置治具９０の取り外しは、先ず、パイプ整列部
９６の固定ボルト９６ｂを外してパイプＰ2 への固定状
態を解除する。次に、他のボルトを外し回動フレーム９
６をヒンジ部９６ｃを中心に回動して初期位置に戻し、
その状態で、設置治具９０の本体９２を開いて、パイプ
Ｐ1 から設置治具９０を取り除く。

【００５９】このようにしてパイプＰ1 上で設置治具９
０を取り外した後に、上記パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の外部
で金属を溶かしパイプ母材Ｐ1 _, Ｐの突き合わせ部に形
成されるグルーブに溶着金属を充填すると、該溶着金属
は、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 のグルーブ表面を共に溶かし
ながら冷却せしめられて溶接継ぎ目を形成する。また、
パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 のルート５を通じて流れ出た溶着
金属は、正逆台形ブロック３５，３６に形成された凹溝
３４，３４’に充填される。このとき、溶着金属は、正
逆台形ブロック３５，３６の表面がパイプ母材と密着し
ているため、酸素に触れることなく凹溝３４，３４’と
同じ形状にバックビードを形成せしめられうる。

【００６０】また、溶接の際に発生する熱は、正逆台形
ブロック３５，３６によって遮断されるので、拡張手段
３０に溶接熱による悪影響を及ぼすことはなく、また、
多少の熱が伝達されたとしても、断熱バンド層３２によ
って、拡張手段３０の熱による損傷を防止できる程度に
充分熱が遮断される。

【００６１】尚、溶着金属が正逆台形ブロック３５，３
６が互いに接触している傾斜した側面３５’，３６’の
隙間に流れ込むことも考えられるが、正逆台形ブロック
３５，３６は、溶接熱によってその隙間が溶けて遮断さ
れ、且つ、拡張手段３０の膨張力によって、正逆台形ブ
ロック３５，３６の外周面がパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 に加
圧せしめられリング形状を保ち、しかも、両側面３
５’，３６’は互いに傾斜している。このため、互いが
側面を加圧せしめられて密着し、隙間が生ずるおそれが
なく、溶着金属が正逆台形ブロック３５，３６間を簡単
に通過して断熱バンド層３２には到底及ばないようにな
る。

【００６２】尚、正逆台形ブロック３５，３６は、耐熱
性に優れたものとし、及び、金属溶接部位に化学的影響
を及ぼさないようにするために、通常、セラミック材又
はこれに類似の材質で製造されるのが好ましい。

【００６３】このように一連の溶接作業を完了した後
に、拡張手段３０の空気排出弁７０を介して拡張手段３
０内部の空気を外部に排出すれば、パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ
2 の内面に密着せしめられた溶接裏面支持ブロック群３
９のリング形態が解体せしめられるので、これを引き出
せばよい。以下、その手順について詳説する。図２５に
示す如く、パイプＰ1 を通って外部に延長されている主
牽引ワイヤ６４を引くと、主牽引ワイヤ６４に連結され
た補助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”が引き寄せられ
るが、先ず、これらのワイヤのうちで長さの最も短い補
助牽引ワイヤ６０が弁キャップ７８を開放弁７６の挿入
孔７６ａから引き出す。このとき、弁キャップ７８の通
気孔７８ａを介して空気が開放弁７６の内部に供給せし
められるので、開放弁７６に圧入されていた弁キャップ
７８が容易に抜脱せしめられる。

【００６４】補助牽引ワイヤ６０によって弁キャップ７
８が開放弁７６から完全に引き抜かれた後、引き続いて
主牽引ワイヤ６４を引き寄せると、補助牽引ワイヤ６０
の次に長さの短い補助牽引ワイヤ６０’が開放弁７６を
弁シート７２の排出孔７２ａから引き出す。このとき、
開放弁７６の内部から弁キャップ７８が引き抜かれてい
るので、開放弁７６は、開放弁７６の係止突起７６ｂが
弁シート７２の係止溝部７２ｂを摺動しながら、開放弁
７６の内側方向に絞られるようにして、弁シート７２か
ら容易に抜脱せしめられる。

【００６５】補助牽引ワイヤ６０’によって開放弁７６
が弁シート７２から完全に引き抜かれると、排出孔７２
ａが開放せしめられるので、拡張手段３０内部の空気が
排出孔７２ａを通って排出せしめられ、膨張せしめられ
ていた拡張手段３０が縮小せしてゆき、その外周縁の溶
接裏面支持ブロック群３９と断熱バンド３２とがパイプ
Ｐ1 ，Ｐ2 の内面に密着せしめられた状態から隔離され
るようになる。

【００６６】引き続いて、主牽引ワイヤ６４を引き寄せ
て補助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”を引き寄せる
と、補助牽引ワイヤ６０”が牽引環７４と共に弁シート
７２の頭部７２ｃを介して弁シート７２および弁シート
７２を挿設せしめられた拡張手段３０とを同時に引き出
す。

【００６７】また、上記牽引環７４と補助牽引ワイヤ６
３，６３’を介して連結された溶接裏面支持ブロック群
３９と断熱バンド層３２が、拡張手段３０に次いで補助
牽引ワイヤ６３，６３’を介して引き出される。このと
き、補助牽引ワイヤ６３，６３’の長さが異なるように
しておけば、裏面支持ブロック群３９及び断熱バンド層
３２が徐々に順を追って引き出されるので好ましい。

【００６８】このようにして、主牽引ワイヤ６４を引き
寄せることにより、パイプ母材Ｐ1，Ｐ2 内部で、拡張
手段３０，断熱バンド層３２，溶接裏面支持ブロック群
３９等を容易に分離した状態でパイプ母材の外部に牽引
することができる。

【００６９】図２６は、溶接しようとするパイプ母材が
Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 と複数個引き続き、溶接
箇所が複数箇所に及ぶ場合の実施形態を示す。本実施形
態では、本発明の溶接装置を複数の溶接箇所にそれぞれ
設けて、拡張手段３０の主牽引ワイヤ６４が設けられた
側と反対側に、第２牽引ワイヤ６４’を設けて、それぞ
れの拡張手段３０と互いに連結するようになっている。
尚、本実施形態において、第２牽引ワイヤ６４’を、次
の溶接箇所に設けられた本発明の溶接装置に主牽引ワイ
ヤ６４と同様の態様で連結すれば、複数箇所において一
連の溶接作業を終えた後に、最初の主牽引ワイヤ６４を
引き寄せることによって、複数の溶接箇所に設けられた
本発明の溶接装置をパイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3，Ｐ4
，Ｐ5 から順次引き出すことができる。

【００７０】図２７及び図２８は、本発明による溶接装
置の他の実施形態を示す。本実施形態の溶接装置には、
正逆台形ブロック３５，３６が互いにずれた状態で構成
された溶接裏面支持ブロック群３９の内周面に可撓性の
粘着テープ４７が設けられている。粘着テープ４７は、
図２８に示す如く、溶接裏面支持ブロック群３９を取り
巻くようにして溶接すべき金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の
内面に接着可能な程度にその巾が形成されている。尚、
その他の構成は、上記各実施形態と略同様である。本実
施形態によれば、図２７に示す如く、先ず、上記の如く
溶接裏面支持ブロック群３９の内面に可撓性の粘着テー
プ４７が直接設けられた状態で、その内側に拡張手段３
０を設け、拡張手段３０内部に所定量の空気を注入する
と、粘着テープ４７は、拡張手段３０の膨張により、拡
張手段３０の中央部外周縁に支持される。この後に、溶
接しようとする金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 のルート５底
面に上記溶接裏面支持ブロック群３９の各凹溝３４，３
４’の位置が一致するようになる。

【００７１】このとき、上記拡張手段３０上に備えられ
た補助ワイヤ６０，６０’，６０”と連結する主牽引ワ
イヤ６４には、溶接裏面支持ブロック群３９と接着テー
プ４７が補助牽引ワイヤ６３ａ，６３ａ’によって連結
されるようにする。

【００７２】このような状態にした後に、上記拡張手段
３０に再度の空気供給を行うと、拡張手段３０が膨張せ
しめられて、上述の如く、金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の
ルート５に溶接裏面支持ブロック群３９の各凹溝３４，
３４’が一致した状態で、金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 内
周面に溶接裏面支持ブロック群３９の外周面が当接する
ようになり、更に、拡張手段３０に空気を注入して膨張
させると、可撓性の粘着テープ４７が、図２８に示す如
く、溶接裏面支持ブロック群３９を取り巻くようにして
金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の内周面に接着せしめられた
状態で、溶着裏面支持ブロック群３９を金属パイプ母材
Ｐ1 ，Ｐ2 に固定する。

【００７３】このような状態の後に、主牽引ワイヤ６４
を所定の長さだけ引き寄せると、上述の如く、拡張手段
３０内部の空気が排出され、図２９に示す如く、拡張手
段３０が金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の溶接部位から隔離
されて引き出される。このとき裏面支持ブロック群３９
は、接着テープ４７によって金属パイプＰ1，Ｐ2 の溶
接部位に固着された状態に保たれる。尚、補助牽引ワイ
ヤ６３ａ，６３ａ’は、充分な長さを有しており、上記
所定長分の主牽引ワイヤ６４の引き寄せによっては、溶
接裏面支持ブロック群３９及び接着テープ４７は引き出
されないようになっている。

【００７４】このような状態で、上述の如く、金属パイ
プ母材Ｐ1 ，Ｐ2 間の溶接を行い、その後に、主牽引ワ
イヤ６４を更に引き寄せるると、拡張手段３０に加え
て、金属パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 の溶接部位に固定された
溶接裏面支持ブロック群３９及び接着テープ４７が金属
パイプ母材Ｐ1 ，Ｐ2 内から引き出されて分離せしめら
れる。

【００７５】本実施形態によれば、金属パイプ母材Ｐ1
，Ｐ2 の溶接部位に溶接裏面支持ブロック３９を接着
テープ４７によって固設して拡張手段３０を溶接部位か
ら隔離して溶接を行うことができるので、溶接時に溶接
部位に与えられる溶接入熱が高温であったとしても、拡
張手段３０が上記の如き溶接入熱の影響を受けることな
く溶接作業を行うことができる。

【００７６】

【考案の効果】以上、本発明のパイプ状金属母材間の溶
接方法及び溶接装置によれば、パイプ母材間を溶接する
際に、パイプ母材の内面への溶着金属の流れ出しを防ぐ
ことができ、また、空気との接触を遮断しながらバック
ビードを形成することができ、ティグ溶接の場合におい
ても、その内部を不活性気体に置換する必要なく溶接す
ることができる。また、パイプ母材間の溶接部分が複数
個に及んでも溶接作業を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるパイプ状金属母材間の溶
接装置の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図２は、図１の断面図である。

【図３】図３は、図２の要部拡大断面図である。

【図４】図４は、図３の空気排出弁の分解斜視図であ
る。

【図５】図５は、本実施形態の溶接装置を用いた溶接方
法の一過程を図示した参考横断面図である。

【図６】図６は、図５のＡ部分拡大断面図である。

【図７】図７は、本実施形態の溶接装置を用いた溶接方
法の他の一過程を図示した参考横断面図である。

【図８】図８は、図７のＢ部分拡大断面図である。

【図９】図９は、本実施形態の溶接装置を用いた溶接方
法の一過程を図示した参考縦断面図である。

【図１０】図１０は、本実施形態の溶接装置を用いた溶
接方法の他の一過程を図示した参考縦断面図である。

【図１１】図１１は、本実施形態の溶接装置に用いられ
る整列治具の分解斜視図である。

【図１２】図１２は、本実施形態の溶接装置に用いられ
る整列治具の断面図である。

【図１３】図１３は、本実施形態の溶接装置に用いられ
る設置治具の一部分解斜視図である。

【図１４】図１４は、本実施形態の溶接装置に用いられ
る設置治具の側面図である。

【図１５】図１５は、上記整列治具及び設置治具を用い
た本実施形態の使用状態を示す断面図である。

【図１６】図１６は、上記整列治具及び設置治具を用い
た本実施形態の他の使用状態を示す断面図である。

【図１７】図１７は、上記整列治具及び設置治具を用い
た本実施形態の更に他の使用状態を示す断面図である。

【図１８】図１８は、上記整列治具及び設置治具を用い
た本実施形態の更に又他の使用状態を示す断面図であ
る。

【図１９】図１９は、上記設置治具を用いた本実施形態
の使用状態を示す部分断面図である。

【図２０】図２０は、上記設置治具を用いた本実施形態
の他の使用状態を示す部分断面図である。

【図２１】図２１は、上記設置治具を用いた本実施形態
の更に他の使用状態を示す部分断面図である。

【図２２】図２２は、本発明に用いられる溶接裏面支持
ブロック群の変形例を示す斜視図である。

【図２３】図２３は、本発明に用いられる溶接裏面支持
ブロック群の更に他の実施形態を示す部分断面図であ
る。

【図２４】図２４は、本発明に用いられる断熱バンド層
の部分拡大斜視図である。

【図２５】図２５は、上記各実施形態における拡張手段
の空気排出弁の作動状態を示す部分断面図である。

【図２６】図２６は、本発明の他の実施形態を示す図で
ある。

【図２７】図２７は、本発明の更に他の実施形態を示す
断面図である。

【図２８】図２８は、図２７の実施形態における一使用
状態を示す断面図である。

【図２９】図２９は、図２７の実施形態における他の使
用状態を示す断面図である。

【図３０】図３０は、従来の溶接過程及びその方法を示
し、（ａ）は、溶接母材外面からの溶接状態、（ｂ）は
溶接母材の裏面をガウジングした状態、（ｃ）は、裏面
から再溶接状態をそれぞれ示す図である。

【図３１】図３１は、従来の溶接過程及びその方法を示
す図である。

【符号の説明】

５ ルート ３０ 拡張手段 ３１ バンド ３２ 断熱バンド層 ３３ 断熱バンド ３４，３４’ 凹溝 ３５ 正台形ブロック ３５’ 傾斜された側面 ３６ 逆台形ブロック ３６’ 逆傾斜された側面 ３７ ワイヤ ３９ 溶接裏面支持ブロック群 ４３ テーパ ４５，４６ 凹凸部 ４７ 粘着テープ ６０，６０’，６０” 補助牽引ワイヤ ６４ 主牽引ワイヤ ７０ 空気排出弁 ７２ 弁シート ７２ａ 排出孔 ７２ｂ 係止溝部 ７４ 牽引環 ７６ 開放弁 ７６ａ 挿入孔 ７８ 弁キャップ ７８ａ 通気孔 ８０ 整列治具 ９０ 設置治具 Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 ，Ｐ4 ，Ｐ5 パイプ母材

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パイプ母材間の溶接方法において、 正台形ブロックと逆台形ブロックとを交互に傾斜した側
   面を接触するように設けて該正台形ブロック及び逆台形
   ブロックをワイヤで連結した溶接裏面支持ブロック群
   と、前記溶接裏面支持ブロック群の内面に多数の断熱バ
   ンド片をバンド上に裁縫した断熱バンド層とを空気の注
   入及び排出が可能な拡張手段の外周面上に設け、 該拡張手段に空気を注入し拡張手段を膨張せしめて前記
   正台形ブロックと逆台形ブロックとが互いの傾斜側面を
   スライドしながら溶接裏面支持ブロック群の外周面が前
   記パイプ母材間の内周面を押圧するようにし、 前記溶接裏面支持ブロック群の中央部と前記パイプ母材
   間のルートの位置が一致するようにしてパイプ母材間を
   溶接するようにしたことを特徴とするパイプ状金属母材
   間の溶接方法。
2. 【請求項２】前記溶接裏面支持ブロック群の内面に可撓
   性の粘着テープを設けて、 前記拡張手段の内部へ空気を注入して拡張手段を膨張せ
   しめてパイプ母材間のルートの位置が溶接裏面支持ブロ
   ック群の中央部と一致した状態で前記粘着テープを溶接
   裏面支持ブロック群を取り巻くようにして前記パイプ母
   材の内周面に接着せしめて該溶接裏面支持ブロック群を
   固設した後、 前記パイプ母材の溶接部位から前記拡張手段を隔離さ
   せ、その後にパイプ母材間を溶接するようにしたことを
   特徴とする請求項１に記載のパイプ状金属母材間の溶接
   方法。
3. 【請求項３】前記正逆台形ブロックの中央部長手方向に
   形成された凹溝によってバックビードを形成させうるよ
   うにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   のパイプ状金属母材間の溶接方法。
4. 【請求項４】パイプ母材間の溶接装置において、 空気の注入又は排出を調整可能な所定の大きさの拡張手
   段３０と、 バンド３１に多数の耐熱バンド３３の終端が互いに重な
   るように固設された断熱ハンド層３２と、 中央部長手方向に凹溝３４，３４’がそれぞれ形成され
   た正台形ブロック３５と逆台形ブロック３６とを交互に
   設けこれらをワイヤ３７で連結すると共に前記正台形ブ
   ロック３５の傾斜された側面３５’と前記逆台形ブロッ
   クの逆傾斜された側面とが互いに当接した状態でスライ
   ド可能になされた溶接裏面支持ブロック群３９とを備え
   ていることを特徴とするパイプ状金属母材間の溶接装
   置。
5. 【請求項５】前記正逆台形ブロック３５，３６の傾斜し
   た側面３５’，３６’に相互に嵌合可能な凹凸部４５，
   ４６を形成したことを特徴とする請求項４に記載のパイ
   プ状金属母材間の溶接装置。
6. 【請求項６】前記正逆台形ブロック３５，３６の外周面
   が前記パイプ母材の内周面に適合するように形成された
   湾曲面を備えていることを特徴とする請求項４に記載の
   パイプ状金属母材間の溶接装置。
7. 【請求項７】前記正逆台形ブロック３５，３６には、そ
   の外周面の長手方向縁端部に所定の角度を有するように
   テーパ４３が設けられていることを特徴とする請求項４
   に記載のパイプ状金属母材間の溶接装置。
8. 【請求項８】前記溶接裏面支持ブロック群３９の外径
   は、前記パイプ母材の内径の大きさに応じて、前記正逆
   台形ブロック３５，３６の大きさと設置数を加減するこ
   とにより調整可能になっていることを特徴とする請求項
   ４に記載のパイプ状金属母材間の溶接装置。
9. 【請求項９】前記拡張手段３０には、その一側に空気排
   出弁７０が形成されおり、 前記空気排出弁７０は、前記拡張手段３０の本体に挿入
   設置されていて内部排出孔７２ａの内周縁に係止溝部７
   ２ｂを形成する弁シート７２と、 前記弁シート７２に支持設置可能な牽引環７４と、 前記弁シート７２の排出孔７２ａに圧入設置されていて
   その外側縁に前記係止溝部７２ｂに密着可能な係止突起
   ７８ｂとその内部に挿入孔７６ａが形成された開放弁７
   ６と、 前記開放弁７６の挿入孔７６ａに挿入可能に形成されて
   いてその内部に通気孔７８ａが形成された弁キャップ７
   ８からなり、 前記牽引環７４と前記開放弁７６と弁キャップ７８は、
   それぞれ補助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”を介し
   て、主牽引ワイヤに連結されていることを特徴とする請
   求項４に記載のパイプ状金属母材間の溶接装置。
10. 【請求項１０】前記拡張手段３０の空気排出弁７０は、
    補助牽引ワイヤ６０，６０’，６０”が主牽引ワイヤ６
    ４の引き寄せにより引き寄せられるようになっていて、 主牽引ワイヤ６４の引き寄せによって、最初に前記補助
    牽引ワイヤ６０が引き寄せられて弁キャップ７８が開放
    弁７６から引き出され、引き続いて主牽引ワイヤ６４を
    引き寄せることによって、前記補助牽引ワイヤ６０’が
    引き寄せられて開放弁７６が弁シート７２から引き抜か
    れて排出孔７２ａが開放され、更に引き続いて主牽引ワ
    イヤ６４を引き寄せることによって、前記補助牽引ワイ
    ヤ６０”が引き寄せられて牽引環７４と拡張手段３０と
    を引き出すことができるように、前記補助牽引ワイヤ６
    ０，６０’，６０”の長さが調整されていることを特徴
    とする請求項４又は請求項９に記載のパイプ状金属母材
    間の溶接装置。