JPH0763842B2 - 鋼管内面溶接の終端割れ防止方法およびその装置 - Google Patents
鋼管内面溶接の終端割れ防止方法およびその装置Info
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- JPH0763842B2 JPH0763842B2 JP63002480A JP248088A JPH0763842B2 JP H0763842 B2 JPH0763842 B2 JP H0763842B2 JP 63002480 A JP63002480 A JP 63002480A JP 248088 A JP248088 A JP 248088A JP H0763842 B2 JPH0763842 B2 JP H0763842B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、UOE鋼管の内面サブ・マージ・アーク溶接時
の終端割れを防止する方法およびこの方法を好適に実施
することのできる装置に関するものである。
の終端割れを防止する方法およびこの方法を好適に実施
することのできる装置に関するものである。
［従来の技術］ 一般に自動溶接では、溶接部の終端割れを防止するた
め、被溶接材を拘束する方法が行われている。この拘束
方法として特公昭53−1215のように、溶接線に直交する
方向に押圧力を加える方法が知られている。
め、被溶接材を拘束する方法が行われている。この拘束
方法として特公昭53−1215のように、溶接線に直交する
方向に押圧力を加える方法が知られている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、鋼管の溶接のような３次元にわたる被溶接材に
このような拘束方法を用いることは困難である。またた
とえ可能であるとしても、大掛かりな装置を必要とし、
かつ製造管のサイズに対応するための多くの治具を必要
とする等の問題がある。
このような拘束方法を用いることは困難である。またた
とえ可能であるとしても、大掛かりな装置を必要とし、
かつ製造管のサイズに対応するための多くの治具を必要
とする等の問題がある。
本発明は前記問題を解決した鋼管内面シーム溶接の終端
割れ防止方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
割れ防止方法およびその装置を提供することを目的とす
る。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、溶接線に直交する方向に押圧力を与えるもの
ではなく、溶接線近傍の両側の終端付近を工具で挟み、
加圧クランプすることと、そのクランプ点の両接線のな
す角をその位置の製品管のなす接線の角より小さい角度
に傾転セットし固定することによって、終端部内面溶接
側に圧縮力を与えるように、曲げ拘束し溶接施工するこ
とを特徴とするものである。
ではなく、溶接線近傍の両側の終端付近を工具で挟み、
加圧クランプすることと、そのクランプ点の両接線のな
す角をその位置の製品管のなす接線の角より小さい角度
に傾転セットし固定することによって、終端部内面溶接
側に圧縮力を与えるように、曲げ拘束し溶接施工するこ
とを特徴とするものである。
次に、本発明方法を好適に実施することのできる本発明
装置は、管端部の溶接線両側近傍をクランプする少なく
とも１対のクランプ装置と、このクランプ装置を固定
し、かつこれを管軸に直交する面内で管半径方向に対し
て傾動させるクランプ台と、このクランプ台の傾動角度
固定装置と、このクランプ台を昇降させ、クランプ台と
切離し可能な昇降装置とを備えたことを特徴とする鋼管
内面溶接の終端割れ防止装置である。
装置は、管端部の溶接線両側近傍をクランプする少なく
とも１対のクランプ装置と、このクランプ装置を固定
し、かつこれを管軸に直交する面内で管半径方向に対し
て傾動させるクランプ台と、このクランプ台の傾動角度
固定装置と、このクランプ台を昇降させ、クランプ台と
切離し可能な昇降装置とを備えたことを特徴とする鋼管
内面溶接の終端割れ防止装置である。
本発明では終端部の溶接割れを防止する装置がコンパク
トな寸法でよく、また、管サイズに対応することができ
るための多くの治具を必要としない。
トな寸法でよく、また、管サイズに対応することができ
るための多くの治具を必要としない。
［作用］ 第１図は本発明の一実施例を示す装置の全体図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。管９のシーム
溶接線11の両側をクランプするパイプクランプ装置（1
a、1b）はクランプ台２（2a、2b）に固着されている。
クランプ台２（2a、2b）は軸10を中心として回動するこ
とができる。クランプ台２（2a、2b）が互いに形成する
角度（以下クランプ角という）を調整できる。クランプ
角を調整するためにウォームギア３（3a、3b）を備え、
クランプ台２（2a、2b）のクランプ角を固定するための
固定シリンダ４がある。クランパ架台５はジャッキ６に
よって昇降する。７は上記１〜６までを含めた全装置を
水平方向に走行させるための車輪で８はそのレールであ
る。走行の駆動装置は図示を省略した。
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。管９のシーム
溶接線11の両側をクランプするパイプクランプ装置（1
a、1b）はクランプ台２（2a、2b）に固着されている。
クランプ台２（2a、2b）は軸10を中心として回動するこ
とができる。クランプ台２（2a、2b）が互いに形成する
角度（以下クランプ角という）を調整できる。クランプ
角を調整するためにウォームギア３（3a、3b）を備え、
クランプ台２（2a、2b）のクランプ角を固定するための
固定シリンダ４がある。クランパ架台５はジャッキ６に
よって昇降する。７は上記１〜６までを含めた全装置を
水平方向に走行させるための車輪で８はそのレールであ
る。走行の駆動装置は図示を省略した。
次にこの発明の説明と共に作用を説明する。
本発明では終端部溶接割れを防止するため、第２図
（ａ）に示すように溶接側の内面側に圧縮力を与えるよ
うに曲げ拘束して溶接施工し、管溶接部の溶接時に発生
する第２図（ｂ）に示す凹変形を抑制する。クランプ角
θ２を第３図に示すように、下記（１）式で与えられる
製品管径によるクランプ位置の接線のなす角θ１（管切
線角）より、管溶接部内面側に圧縮力を与えるように、
小さくセットすることが必要である。
（ａ）に示すように溶接側の内面側に圧縮力を与えるよ
うに曲げ拘束して溶接施工し、管溶接部の溶接時に発生
する第２図（ｂ）に示す凹変形を抑制する。クランプ角
θ２を第３図に示すように、下記（１）式で与えられる
製品管径によるクランプ位置の接線のなす角θ１（管切
線角）より、管溶接部内面側に圧縮力を与えるように、
小さくセットすることが必要である。
θ１＝cos-1（W/D） ……（１） ただし θ1:管接線角（゜） W:クランプ位置間の距離（mm） D:直径（mm） である。
設定クランプ角θ２としては下記（２）式に示す管接線
角θ１との差Δθが５゜より小さい場合、第４図に示す
ように、管形状のばらつきも含めて十分な圧縮力が内面
側に働かず、溶接部終端割れを発生する場合が生ずる。
角θ１との差Δθが５゜より小さい場合、第４図に示す
ように、管形状のばらつきも含めて十分な圧縮力が内面
側に働かず、溶接部終端割れを発生する場合が生ずる。
Δθ＝θ１−θ２ ……（２） ただし θ1:管接線角（゜） θ2:クランプ角（゜） である。
よって、設定クランプ角θ２は、少なくともΔθを５゜
にする必要がある。またΔθを15゜以上にセットする
と、第５図に示すように、クランプ装置１の開口寸法に
よっては管９がクランプ１内に入らなくなったり、加圧
クランプ力が小さいと管と工具間に、すべりが生じ拘束
できなくなる。
にする必要がある。またΔθを15゜以上にセットする
と、第５図に示すように、クランプ装置１の開口寸法に
よっては管９がクランプ１内に入らなくなったり、加圧
クランプ力が小さいと管と工具間に、すべりが生じ拘束
できなくなる。
次にクランプ台の拘束としてクランプ台２を固定するた
めの固定シリンダ４は、第６図に示すように一端が扇形
になった楔形状14をしており、クランプ台の楔形溝13に
嵌合し、シリンダを引くことによって第７図及び下記
（３）式に示す摩擦力でクランプ台を固定することがで
きる。第７図（ａ）は固定シリンダによる拘束力の説明
図、第７図（ｂ）はクランプ台拘束力の説明図である。
また固定シリンダは一端に扇形を有しているため、いか
なるクランプ角の時でも同様に固定できる機構となって
いる。
めの固定シリンダ４は、第６図に示すように一端が扇形
になった楔形状14をしており、クランプ台の楔形溝13に
嵌合し、シリンダを引くことによって第７図及び下記
（３）式に示す摩擦力でクランプ台を固定することがで
きる。第７図（ａ）は固定シリンダによる拘束力の説明
図、第７図（ｂ）はクランプ台拘束力の説明図である。
また固定シリンダは一端に扇形を有しているため、いか
なるクランプ角の時でも同様に固定できる機構となって
いる。
（P1＋P2）・L1＝μP3L2 ＋μP3/（sinθ＋μcosθ）・L2 ……（３） ただし P1:管・クランプ力（トン） P2:管溶接変形力（トン） P3:固定シリンダ引力（トン） μ：摩擦係数 L1:クランプ位置中心距離（ｍ） L2:固定シリンダ位置中心距離（ｍ） θ：楔角度（゜） 固定シリンダ引力の値としては、第８図に示すように、
管溶接後、管シーム部が凹化変形する時の管溶接変形力
P2が３トンとなった時でも拘束できる力が割れ発生防止
のために最低限必要な力となる。
管溶接後、管シーム部が凹化変形する時の管溶接変形力
P2が３トンとなった時でも拘束できる力が割れ発生防止
のために最低限必要な力となる。
以上の条件のほかさらに、管とクランプ装置に滑りが生
じないための加圧クランプ力として最低２トンを加える
ことができ、クランプ位置としては、シームより150mm
以内の位置、クランプ奥行としては、管端より10mm以上
の位置を押えることができる装置を用いることにより終
端割れの発生を防止することができる。
じないための加圧クランプ力として最低２トンを加える
ことができ、クランプ位置としては、シームより150mm
以内の位置、クランプ奥行としては、管端より10mm以上
の位置を押えることができる装置を用いることにより終
端割れの発生を防止することができる。
［実施例］ 外径30インチ、肉厚7mmのUOE鋼管の内面溶接時に、第１
図に示した装置を用いて本発明方法を実施した。
図に示した装置を用いて本発明方法を実施した。
クランプ力:3トン 管端からのクランプ奥行:30mm シームからのクランプ位置距離:120mm クランプ角：管切線角に対してΔθ＝７゜ クランプ台固定シリンダ引力:8トン とし、クランプ台をクランプ角にセットした後に管をク
ランプすることにより管にクランプ角を付けて溶接を行
った。固定シリンダの引力は溶接変形力P2が３トンでも
耐えられる7.4トン（μ＝0.12、θ＝15゜、L1＝190mm、
L2＝350mm）以上の８トンの引力とした。以上の条件下
で溶接施工した結果、終端割れの発生もなく、良好に溶
接することができた。
ランプすることにより管にクランプ角を付けて溶接を行
った。固定シリンダの引力は溶接変形力P2が３トンでも
耐えられる7.4トン（μ＝0.12、θ＝15゜、L1＝190mm、
L2＝350mm）以上の８トンの引力とした。以上の条件下
で溶接施工した結果、終端割れの発生もなく、良好に溶
接することができた。
また本実施例はUOE鋼管の内面溶接時に用いた例を示し
たが第９図に示すような、ある角度をもった鋼板21、22
同士の接合部23の自動溶接時にも有効であることは勿論
である。
たが第９図に示すような、ある角度をもった鋼板21、22
同士の接合部23の自動溶接時にも有効であることは勿論
である。
［発明の効果］ 本発明は、溶接線近傍の管端付近の位置を管サイズに応
じたクランプで挟み、加圧クランプし、クランプ角を管
切線角より小さく拘束して溶接施工することによって終
端部の溶接割れを確実に防止することができる。
じたクランプで挟み、加圧クランプし、クランプ角を管
切線角より小さく拘束して溶接施工することによって終
端部の溶接割れを確実に防止することができる。
従来管終端の溶接割れのために鋼管全体の溶接速度が低
く押えられていたが、本発明方法の採用により、溶接割
れの心配がなくなり、鋼管全体の溶接速度アップが可能
となり、生産性が向上した。
く押えられていたが、本発明方法の採用により、溶接割
れの心配がなくなり、鋼管全体の溶接速度アップが可能
となり、生産性が向上した。
また、終端部溶接割れ欠陥部の切断除去による歩留りロ
スの低減等の直接的な効果も得られる。
スの低減等の直接的な効果も得られる。
本発明の装置は、上記方法を好適に実施することができ
大掛かりな装置とならず、コンパクトな寸法でよく、ま
た管サイズ対応のための多くの治具も必要としない、有
効な装置である。
大掛かりな装置とならず、コンパクトな寸法でよく、ま
た管サイズ対応のための多くの治具も必要としない、有
効な装置である。
第１図は本発明の装置の実施例のクランプ装置全体の
（ａ）正面図、（ｂ）側面図、第２図は溶接による管変
形の説明図、第３図は管接線角と設定クランプ角の説明
図、第４図は設定クランプ角と管切線角との差による割
れ発生率の影響を示すグラフ、第５図はクランプ角によ
る工具と管の寸法取合いを示す説明図、第６図はクラン
プ台溝部及び固定シリンダの斜視図、第７図はクランプ
拘束力の説明図、第８図は、拘束力による割れ発生率の
影響を示すグラフ、第９図は角度をもった鋼板同士の溶
接を示す説明図である。 1a、1b……クランプ装置 2a、2b……クランプ台 3a、3b……ウォームギア 4a、4b……クランプ台固定シリンダ ５……クランパ架台、６……昇降ジャッキ ７……車輪、８……走行用レール ９……管 10……クランプ台回転軸 11……溶接部 12a、12b……クランプシリンダ
（ａ）正面図、（ｂ）側面図、第２図は溶接による管変
形の説明図、第３図は管接線角と設定クランプ角の説明
図、第４図は設定クランプ角と管切線角との差による割
れ発生率の影響を示すグラフ、第５図はクランプ角によ
る工具と管の寸法取合いを示す説明図、第６図はクラン
プ台溝部及び固定シリンダの斜視図、第７図はクランプ
拘束力の説明図、第８図は、拘束力による割れ発生率の
影響を示すグラフ、第９図は角度をもった鋼板同士の溶
接を示す説明図である。 1a、1b……クランプ装置 2a、2b……クランプ台 3a、3b……ウォームギア 4a、4b……クランプ台固定シリンダ ５……クランパ架台、６……昇降ジャッキ ７……車輪、８……走行用レール ９……管 10……クランプ台回転軸 11……溶接部 12a、12b……クランプシリンダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山外 博幸 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 菊地 洋伸 千葉県千葉市川崎町１番地 川鉄エンジニ アリング株式会社千葉事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−70479（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】鋼管内面溶接の終端割れ防止方法におい
て、管端部の溶接線両側近傍をクランプし、該クランプ
点の両接線のなすクランプ角を製品管の同点の接線角よ
りも小さい角度に固定して溶接施工することを特徴とす
る鋼管内面溶接の終端割れ防止方法。 - 【請求項２】管端部の溶接線両側近傍をクランプする少
なくとも１対のクランプ装置と、該クランプ装置を、管
軸に直交する面内で管半径方向に対して傾動させるクラ
ンプ台と、該クランプ台の傾動角度固定装置と、該クラ
ンプ台を昇降させる昇降装置とを備えたことを特徴とす
る鋼管内面溶接の終端割れ防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002480A JPH0763842B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 鋼管内面溶接の終端割れ防止方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002480A JPH0763842B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 鋼管内面溶接の終端割れ防止方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178367A JPH01178367A (ja) | 1989-07-14 |
| JPH0763842B2 true JPH0763842B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=11530509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002480A Expired - Fee Related JPH0763842B2 (ja) | 1988-01-11 | 1988-01-11 | 鋼管内面溶接の終端割れ防止方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763842B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101276052B1 (ko) * | 2011-05-02 | 2013-06-17 | 이상윤 | 대형 압력 용기의 헤드 용접용 틸팅 장치 |
| CN106425145A (zh) * | 2015-08-12 | 2017-02-22 | 威尔特普技术株式会社 | 洗衣机滚筒焊接装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105014292A (zh) * | 2015-07-14 | 2015-11-04 | 江苏南铸科技股份有限公司 | 一种基于圆柱形工件的夹紧工装 |
| CN105945503A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-09-21 | 徐秀 | 一种圆管焊接夹具 |
| CN106584008B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-12-18 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种洗衣机筒身卷圆焊接装置 |
| CN107052800A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-18 | 青岛科创智能装备有限公司 | 一种卷圆激光焊接机 |
| KR102125627B1 (ko) * | 2018-12-07 | 2020-06-22 | 두산메카텍 주식회사 | 대형물 틸팅 장치 |
| CN112935696B (zh) * | 2021-03-17 | 2022-09-13 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种钢管焊接辅助装置 |
| CN116393903B (zh) * | 2023-06-08 | 2023-08-04 | 靖江市富源船舶配件有限公司 | 一种船舶管系附件自动焊接装置 |
-
1988
- 1988-01-11 JP JP63002480A patent/JPH0763842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101276052B1 (ko) * | 2011-05-02 | 2013-06-17 | 이상윤 | 대형 압력 용기의 헤드 용접용 틸팅 장치 |
| CN106425145A (zh) * | 2015-08-12 | 2017-02-22 | 威尔特普技术株式会社 | 洗衣机滚筒焊接装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01178367A (ja) | 1989-07-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |