JPH0751881A - 大形金属板間に溶接部を生成する方法およびそれにより組み立てられた物体 - Google Patents

大形金属板間に溶接部を生成する方法およびそれにより組み立てられた物体

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JPH0751881A
JPH0751881A JP6134271A JP13427194A JPH0751881A JP H0751881 A JPH0751881 A JP H0751881A JP 6134271 A JP6134271 A JP 6134271A JP 13427194 A JP13427194 A JP 13427194A JP H0751881 A JPH0751881 A JP H0751881A
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welded
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グスタフソン ユッカ
Kalevi Heino
ヘイノ カレビ
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Meyer Turku Oy
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大形金属板の縁溶接作業を単純化し且つ、溶
接の品質を向上させる方法、ならびにそれにより低廉な
費用を以て迅速に製造された、大形金属板の溶接組立て
物体を提供すること。 【構成】 溶接すべき金属板（１）の縁の総形フライス
削りにより、対向する板（１）が当接するルート部分
（１０）を残して溶接溝（２）を形成し、溝（２）の近
辺で前記板（１）を正確な相対位置に保持すべく、吸引
溝（６）、シールストリップ（７）、吸引ダクト（８）
および真空ポンプ（９）を含む吸引固定装置を包含する
台（１９）に係合させる溶接方法により、船郭構成部分
等の大形金属板物体が一緒に溶接される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多量生産で大形板材同
志を溶接する方法に関し、且つまた、前記方法により一
緒に溶接された板から生成される物体に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】造船
産業においては、船の甲板、船郭などの物体を形成すべ
く、多数の平板が一緒に溶接される。製造されるべき板
物体は極めて大きな面積を有しているため、極力大きな
板材として加工することが経済的に望ましい。長尺板物
体は、少なくとも１０ｍの長さである（あるいは製造業
者が製造しうる最長のもの）。造船産業において使用さ
れる代表的な板材は長さ１０ｍを超え、しばしば長さが
２０ｍに近い。溶接作業自体の間には溶接によって生成
される高温により板に変形が生じ、且つ／または、例え
ば溶接収縮により板にむらが生ずる溶接作業後には、例
えば火炎ひずみ矯正法によるその除去が困難且つ時間の
浪費となるので、これらのサイズの板材の、溶接による
相互の接合は過酷な作業である。
【０００３】更に、かなり大形の板を溶接により一緒に
接合するための在来の準備措置は困難な上に多大の空間
を要し、且つ時間の浪費である。従来においても、板の
一方側のみからの全溶接段階を実施することを可能にす
るため、一緒に溶接されるべき板の間に小さいギャップ
が残されている。ギャップの形成には、板の相互の正確
な位置付けでギャップの幅を正確に制御する必要があ
る。全溶接溝に沿ってギャップの幅の均等に制御するに
は、溶接されるべき板を支持ベースへ確実に取付ける必
要がある。ベースによる板の支持に加えて仮どめ溶接が
従来から用いられ、すなわち、溶接溝に沿って隔置され
た、時間のかかる手作業を要する短い仮どめ溶接が必要
となる。主溶接自体のために計画された場所以外で仮ど
め溶接が生起する場合は、このために、溶接工程のため
に使用されるそれと同様の大きさの作業面積を確保しな
ければならないが、これは、全ての操作を単一作業ステ
ーションでなし得るとした場合、溶接工程が全体として
２倍の所要作業空間を必要とすることを意味する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一目的は、溶接
溝に沿い片側から突き合せ溶接することにより厚さ５mm
以上の長尺の金属板を一連に接合して一様な品質で一様
な長さの板物体を製造する方法を簡略化することにあ
る。
【０００５】本発明の目的は、請求項に説述された様態
で達成される。溶接溝の全長にわたる均等性と、溶接溝
の表面の品質および平滑度とに対して充分な注意を払う
ことにより、板間の従来のギャップを残すことなく全溶
接操作を完了させることができ、その省略により、一緒
に溶接されるべき板の各々が溶接溝のルート部分を介し
て他の板からの相互支持を得るという利点がもたらさ
れ、それにより調整作業が容易になり、板の正確な調整
や事前の固定に対する諸要求事項が低減される。板は吸
引装置によって板の下の台に固定することができ、その
作動や解放を迅速且つ簡単にすることができる。溶接溝
を画成する板材の縁部を形成するには、総形フライス削
りを有利に利用できるが、充分に正確な形状を備えた充
分に平滑な表面が生成される限り、他の作業方法でも差
し支えはない。
【０００６】本発明による方法を利用することにより、
大形の溶接板物体を、在来の方法を用いるよりも可成り
低費用で、且つ一層迅速に生成できることが見いだされ
ている。また、多くの場合、得られる溶接速度は、周知
されている従来技術の方法に比し、大よそ２倍である。
必要な設備の資本経費も可成り低減させることができ
る。作業場所当たり約２０００００米ドル程度の節約が
可能である。
【０００７】本発明による方法に用いられる吸引固定装
置は、溶接で生じる高温が吸引固定装置のシーリングに
有害な影響を及ぼさぬように構成しなければならない。
従って、望ましくは、溶接溝に最も近い各吸引固定装置
の部分が、溶接溝から少なくとも５０mmの距離だけ隔置
される。
【０００８】高い熱伝導率の材料、望ましくは銅、で作
られたルート支持材が対の被溶接板の下に位置し、ルー
ト支持材に溶接溝と同じ方向へ延びる凹所を溶接溝の真
下に備え溶接粉末またはシールドガスを受けるようにす
る場合には、溶接工程の制御が一層容易になる。鋼が溶
接される場合には、板を定溶接位置へ固定する前に、ル
ート支持材の凹所を溶接粉末で満たすことができる。ア
ルミニウムまたはステンレス鋼を溶接すべき場合には、
ルート支持材内の凹所へシールドガスを導くことができ
る。ステンレス鋼を溶接する場合には、この目的のため
に開発された溶接粉末を用いることも可能であるが、こ
れは全く例外的である。ここに論議された様態での粉末
またはシールドガスの使用は、溶接の品質を向上させる
ものである。
【０００９】ルート支持材は、例えば水により、若しく
は流動性の冷却剤によって有利に冷却することができ
る。都合良く、ルート支持材内には冷却材ダクトが備え
られる。最も有利な解決策は通常、循環する冷却剤の温
度が監視され且つ調整されるように計画されることであ
る。ルート支持材を冷却することにより、溶接中に生じ
た熱応力の好都合な制御を達成することができる。
【００１０】被溶接板が互いに接触する溶接溝の底部の
ルート部分は、板の厚さに応じ、一般に２ないし４mmと
比較的に小さいが、言うまでもなく、より低い値はより
薄い板に、また、より高い値はより厚い板に用いられ
る。しかし、板の厚さが５ないし２５mmの範囲内にある
場合、３mmを超えるルート高さにすることは滅多にでき
ない。溶接溝にとって有利な形状は、Ｖ字形であり、側
方表面間の角度が５０°ないし６５°、望ましくは５５
°ないし６０°、である。Ｖ字形は、形成することが容
易なので有利である。引用された溝角度は、好結果をも
たらす多量生産での大形板物体の溶接の最良条件を生成
すべく選定されたものである。
【００１１】鋼が溶接される場合には、近接して一緒に
位置する２組の溶接ワイヤが同じ接触ノズルを介して同
じ溶接プールへ運ばれ、溶接ワイヤが同じ溶接電源から
の電流を受けるようにした、いわゆるツインアークまた
は二重ワイヤ方法を用いることが極めて有利である。溶
接ワイヤは、望ましくは、溶接溝の方向と整合してプー
ルへ運ばれる。この方法により溶接の速度を、ほぼ１ｍ
／ｍｉｎの値とするよう、著しく上昇させることができ
る。
【００１２】本発明はまた、本発明の溶接方法により長
尺の金属板溶接で組み立てられた大形板物体へ、また特
に船の甲板若しくは船郭の側方部分へも拡張される。
【００１３】
【実施例】ここで本発明を、添付図面につき更に詳細に
説明する。
【００１４】図面において、１は一方側から突合せ継手
溶接されるべき板、２は板１間に設けられた溶接溝、３
は溶接溝に対する裏当て、４は溝２の方向へ延びる裏当
て内の凹所を表示する。裏当て３内には冷却ダクト５が
設けられ、それを通して流動性の冷却剤、例えば水、を
循環させることができる。裏当て３は、良好な熱伝導率
を有する材料で、例えば銅で、作られる。
【００１５】板１は、吸引溝６および弾性材料から成る
縁シールストリップ７を有する剛体（例えば鋼）吸引支
持エレメント２０を備えた台１９を包含する吸引装置に
より、所要の相対位置に支持される。各シールストリッ
プ７にはダクト２１を設け、吸引固定エレメント２０の
気密性を向上させるべく、溶接作業の当初に加圧空気を
導くことができる。吸引溝６はそれぞれの吸引ダクト８
を介して真空ポンプ９と連通し、板１を定位置に保持す
べく、必要の際には吸引溝６内に充分強力な部分真空が
生成される。吸引溝６間の***部２２は、それぞれの吸
引固定部分に各板１を支える。被溶接板の吸引固定は、
例えばドイツ特許公開明細書第ＤＥ−Ａ−２２３６９３
６号により周知されている。
【００１６】少なくとも溶接溝２に近いシールストリッ
プ７は、若干の温度上昇に耐えなければならない。各ス
トリップ７は、少なくとも３００℃の温度に耐え得るこ
とが推奨されている。シールにおける温度が余り高く上
昇しないようにするため、溶接溝２の中心線から、最も
近いシールストリップ７までの距離Ｌが少なくとも５０
mmであることが推奨されている。
【００１７】鋼の溶接中、裏当て３内の凹所４は溶接粉
末で満たされるが、例えばアルミニウムを溶接する場合
には、ダクトの代りに使用でき、溶接溝の下へシールド
ガスを導くことができる。凹所４は深い必要はなく、通
常、数mmの深さで充分である。
【００１８】図２には、溶接溝２の好適な形状が更に詳
細に示されている。この溝はＶ字形であり、そのＶ角度
ｍは５０°ないし６５°、望ましくは５５°ないし６０
°、の範囲である。Ｖ字形溝２の底部にはルート部分１
０があり、その高さｋは、溶接されるべき板１の厚さに
応じ、２ないし４mm、望ましくは３mm以下、である。鋼
の溶接に対する板の厚さｓは、望ましくは５ないし２５
mmの範囲以内であるが、アルミニウム溶接の場合、板１
の厚さははるかに大であり得る。ルート部分１０におい
ては板が相互に保持され、これにより板１の相対的な位
置付けが容易になるが、裏当て３と相当的なある位置へ
の板の正確な固定が重要なのではなく、ルート部分１０
の接触表面を介して互いに相対的な位置が決定されるこ
とが重要である。溶断により鋼板１の縁を面取して充分
精度のある溶接溝を得ることは困難であり、通常工作機
械により加工される。溝の形状を一様とすることが重要
であり、溝幅（最大幅）の最大変動は約２０％であり、
好ましくは１０％である。一般に縁形状が一様であれ
ば、溶接の品質がより向上される。
【００１９】図３には、本発明による方法により、いわ
ゆるツインアークまたは二重ワイヤを用い、いかにして
２組の鋼板１、１を一緒に溶接し得るかが示されてい
る。溶接溝２の長手方向に互に一直線をなす２組の溶接
ワイヤ１１が、供給ローラ１２により、接触ノズル１３
を経て溶接プール１７へ供給される。溶接は矢印１４の
方向へ前進する。溶接粉末１６は、溶接プール１７の直
ぐ下流の溝２へ、管１５を介して供給される。部品１
１、１２、１３、１５は、溝２に沿い、矢印１４の方向
へ、同じ速度で移動する。１８は完成された溶接部を示
す。
【００２０】本発明は、特許請求の範囲内において種々
の修正が可能であり、図示の諸実施例に限定されるもの
ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による溶接方法を実施すべく意図された
溶接装置を断面で且つ略図で示す図。
【図２】本発明の方法のため生成された溶接溝の断面を
示す図。
【図３】本発明による方法に対するツインアーク溶接の
用例の略斜視図。
【符号の説明】
１ 金属板 ２ 溶接溝 ３ ルート支持材 ４ 凹所 ５ ダクト ６ 吸引溝 ７ シールストリップ ８ 吸引ダクト ９ 真空ポンプ １０ ルート部分 １１ 溶接ワイヤ １３ 接触ノズル １４ 矢印 １７ 溶接プール １８ 溶接部 １９ 台 ｍ 角度 ｋ 高さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 37/04 Ｅ 37/06 Ｇ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 溶接溝（２）内で板の一方側のみからの
    突合せ継手溶接により、厚さ少なくとも５mmの長尺金属
    板（１）を一連に接合して多数の溶接物体を製造する方
    法において、溶接溝（２）が例えば、溝の寸法および形
    状に対する高い精度ならびに平滑な溝表面を以て、溶接
    されるべき板の縁の削り工具により溶接溝（２）が形成
    されること、一緒に溶接されるべき板（１）が実質的な
    いかなる中間的なすきまもなく互いに支持を受けるルー
    ト部分（１０）を残して、該溝（２）が板の厚さの一部
    分のみを貫いて延びること、および前記一方側と反対の
    側の溝（２）の近辺で、溶接されるべき板（１）を正確
    な相対的配置に保つべく、それ自体周知されている吸引
    固定装置（６）、（７）、（８）、（９）を包含する台
    （１９）に係合させることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、溶接溝
    （２）に最も近い各吸引固定装置の部分（７）が、そこ
    から少なくとも５０mm（Ｌ）だけ隔置されることを特徴
    とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の方法に
    おいて、高い熱伝導率を有する材料から成るルート支持
    材（３）がルート部分（１０）に隣接して台（１９）に
    包含され、溶接粉末またはシールドガスを受容すべく、
    溶接溝（２）の真下で凹所（４）がルート支持材に包含
    され、その凹所が溶接溝（２）の長手方向へ延びること
    を特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の方法において、鋼板
    （１）の溶接中、溶接の所要位置への板（１）の配置に
    先立ち、ルート支持材（３）の凹所（４）を溶接粉末で
    満たすことを特徴とする方法。
  5. 【請求項５】 請求項３または請求項４に記載の方法に
    おいて、ルート支持材（３）のダクト（５）内を流れる
    ようにされた流動性の冷却剤でルート支持材（３）を冷
    却することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１から請求項５の何れか一つの項
    に記載の方法において、ルート部分（１０）の高さ
    （ｋ）が２ないし４mm、望ましくは３mm以下、の範囲に
    あることを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項１から請求項６の何れか一つの項
    に記載の方法において、５０°ないし６５°、望ましく
    は５５°ないし６０°、の範囲の側方表面間の角度
    （ｍ）を備えたＶ字形を溶接溝（２）が有することを特
    徴とする方法。
  8. 【請求項８】 請求項１から請求項７の何れか一つの項
    に記載の方法において、板（１）が鋼である場合、同じ
    接触ノズル（１３）を介し同じ溶接プール（１７）へ入
    るよう、近接して一緒に保持された２組の溶接ワイヤ
    （１１）を用いて溶接が行われ、溶接ワイヤ（１１）が
    同じ溶接電源からの電流を受けることを特徴とする方
    法。
  9. 【請求項９】 溶接により組み立てられ且つ、特に船の
    甲板または船の船郭の側方部分用に意図される大形板物
    体（１，１）において、その板エレメントが、請求項１
    から請求項９の何れか一つの項に記載の方法を用いるこ
    とにより一緒に溶接されることを特徴とする大形板物
    体。
JP6134271A 1993-06-17 1994-06-16 大形金属板間に溶接部を生成する方法およびそれにより組み立てられた物体 Pending JPH0751881A (ja)

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