JPH0985447A - ボックス柱角継手のサブマージアーク溶接施工方法 - Google Patents

ボックス柱角継手のサブマージアーク溶接施工方法

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JPH0985447A
JPH0985447A JP24749895A JP24749895A JPH0985447A JP H0985447 A JPH0985447 A JP H0985447A JP 24749895 A JP24749895 A JP 24749895A JP 24749895 A JP24749895 A JP 24749895A JP H0985447 A JPH0985447 A JP H0985447A
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JP
Japan
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welded
welding
plate
submerged arc
arc welding
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JP24749895A
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Kaoru Hase
薫 長谷
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 開先加工を不要として、ボックス柱の製造
における溶接工程の能率を向上させることができるボッ
クス柱角継手のサブマージアーク溶接施工方法を提供す
る。 【解決手段】ボックス柱角継手を2電極以上の多電極で
溶接するサブマージアーク溶接施工において、開先加工
されていない厚さがt(mm)の被溶接板1を被溶接板
2に対して垂直に突き合わせ、相互間に所定距離(ギャ
ップG)だけ離隔してI形開先を設ける。このようにし
て形成された角継手の内側の隅部に裏当材3を配置し、
直径D(mm)のワイヤを被溶接板1の上方から開先内
に挿入し、サブマージアーク溶接による単層溶接を施し
て、溶接金属4を形成する。このとき、D≧4.8m
m、25mm≦t≦50mm及びD+1mm≦G≦3×
Dmmを満たすようにして溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はサブマージアーク溶接施
工方法に関し、特に溶接部の開先をI形として溶接する
ボックス柱角継手のサブマージアーク溶接施工方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】図6、7及び8は従来の溶接施工方法で
溶接したボックス柱の角継手部を示す断面図である。
【0003】図6に示す溶接施工方法では、被溶接板2
1の端部にガス切断によって35°の開先加工を施し、
被溶接板21の端部と被溶接板22の表面との間に7m
mのギャップGを設けて、これらの被溶接板21及び2
2が相互に垂直となるように、溶接固定具等の固定手段
によって被溶接板21及び22を組立固定する。そし
て、角継手の内側の隅部に裏当材23を配置し、被溶接
板21の上方から開先底部に炭酸ガスアーク溶接によっ
て、多層盛して溶接金属25を形成する。その後、多層
盛の溶接金属25の上部にサブマージアーク溶接によっ
て、単層の溶接金属24を形成している。なお、開先を
全て炭酸ガスアーク溶接で多層盛することにより、被溶
接板21及び22を接合して、ボックス柱の角継手を形
成することもできる。
【0004】なお、図6に示す開先形状であって、前述
した炭酸ガスアーク溶接及びサブマージアーク溶接によ
って溶接する場合、又は炭酸ガスアーク溶接のみによっ
て溶接する場合には、被溶接板21の厚さが特に制限さ
れることはない。
【0005】また、図7に示す溶接施工方法は、被溶接
板31の厚さが32mm以下の薄板である場合の代表的
な溶接施工方法である。この溶接施工方法では、被溶接
板31の端部に40°のレ形開先加工を施すと共に、2
mmのルートフェイスを形成し、被溶接板31のルート
フェイスを被溶接板32の表面に突き合わせて、相互に
垂直となるように配置する。そして、角継手の内側の隅
部に裏当材33を配置し、ワイヤを被溶接板31の上方
から開先内に挿入してサブマージアーク溶接を施し、単
層の溶接金属34を形成している。
【0006】更に、図8に示す溶接施工方法は、被溶接
板41の厚さが36〜50mmの中厚板である場合の代
表的な溶接施工方法である。この溶接施工方法では、被
溶接板41及び42の端部に、その角度が35°のY形
開先加工を施すと共に、被溶接板41には2mmのルー
トフェイスを形成し、被溶接板41のルートフェイスを
被溶接板42の表面に突き合わせて、相互に垂直となる
ように被溶接板41及び42を配置する。そして、角継
手の内側の隅部に裏当材43を配置し、ワイヤを被溶接
板41の上方から開先内に挿入して、2電極又は3電極
を使用するサブマージアーク溶接を施し、単層の溶接金
属44を形成している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たボックス柱の角継手溶接では、溶接を開始する前に、
いずれも被溶接板の端部にガス切断等によって開先加工
を施す必要があるため、ボックス柱の製造における溶接
工程の能率が極めて悪い。
【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、開先加工を不要として、ボックス柱の製造
における溶接工程の能率を向上させることができるボッ
クス柱角継手のサブマージアーク溶接施工方法を提供す
ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係るボックス柱
角継手のサブマージアーク溶接施工方法は、厚さt(m
m)の被溶接板の端面を他の被溶接板に相互間にI形開
先を設けて突き合わせて構成されたボックス柱の角継手
部を2電極以上の多電極で溶接するサブマージアーク溶
接施工方法において、ワイヤの直径をD(mm)、開先
ギャップをG(mm)とすると、いずれのワイヤもD≧
4.8(mm)であって、最も細いワイヤがD+1(m
m)≦G≦3×D(mm)を満たし、前記厚さtが25
(mm)≦t≦50(mm)であると共に、前記角継手
部のI形開先を単層溶接することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明においては、厚さt(mm)の被溶接板
をその端面を他の被溶接板の表面に突合せて相互に垂直
になるように配置する。この場合に端面には開先加工を
施さない。従って、本発明においては、そのボックス柱
の角継手部の開先はI形開先であり、このI形開先にギ
ャップGを設け、所定径のワイヤを使用して、サブマー
ジアーク溶接により単層溶接する。本発明においては、
ワイヤ径、板厚及び開先ギャップを適切に設定したの
で、ギャップを設けたI形開先でサブマージアーク溶接
することが可能となり、加工に長時間を要する開先を設
ける必要がないので、溶接工程の能率を向上させること
ができる。
【0011】本発明に係るボックス柱角継手のサブマー
ジアーク溶接施工方法では、2電極以上の多電極で溶接
する。これは、単電極で溶接すると、溶接速度が遅くな
るだけでなく、高温割れが発生してしまい、またビード
断面形状が梨形となることを防止することができないか
らである。
【0012】次に、本発明に係るサブマージアーク溶接
施工方法に使用するワイヤの直径、被溶接板の厚さ及び
溶接ギャップとワイヤの直径との関係について説明す
る。
【0013】ワイヤの直径D:D≧4.8mm サブマージアーク溶接では、1000A以上の高電流を
ワイヤに通流させるため、細径ワイヤでは、ビード幅の
広がりが不十分となり、融合不良等の欠陥が生じやすく
なってしまう。また、ワイヤの直径が小さいと、被溶接
板の溶け込みが不安定になり易く、溶込不良又はスラグ
巻き込み等の欠陥が発生してしまう。このような欠陥が
発生することなく溶接するためには、ワイヤの直径Dが
D≧4.8mmを満たすことが必要である。
【0014】被溶接板の厚さt:25mm≦t≦50m
被溶接板の厚さtがt<25mmである場合には、従来
のように被溶接板の端部に所定角度の開先加工を施す場
合に比べて、開先断面積が大きくなり、その差は被溶接
板の厚さtが小さくなるほど顕著になる。
【0015】例えば、被溶接板の厚さが50mmである
場合に、従来の35°レ形開先では、ルート面を2mm
とすると、開先断面積が(48×33.6÷2=)80
6mm2となり、一方本発明に係るサブマージアーク溶
接施工方法では、被溶接板間のギャップGを5.8mm
とすると、開先断面積が(50×5.8=)290mm
2と小さくなる。しかし、被溶接板の厚さが10mmで
あると、従来の35°レ形開先では、ルート面を2mm
とすると、開先断面積が(8×5.6÷2=)22.4
mm2となり、一方本発明に係るサブマージアーク溶接
施工方法では、ギャップGを被溶接板の厚さが50mm
である前述の場合と同様に5.8mmとすると、開先断
面積が(10×5.8=)58mm2と大きくなる。
【0016】このように、被溶接板の厚さtが25mm
より小さくなっていくと、開先断面積が大きくなってし
まうため、溶接工程の能率を向上させることができず、
また経済的観点からも好ましくない。
【0017】一方、被溶接板の厚さtがt>50mmで
ある場合には、開先面全体に亘って溶け込みを確保する
ことが困難であり、その結果開先面において融合不良が
生じてしまう。従って、被溶接板の厚さtは、25mm
≦t≦50mmを満たすことが必要である。
【0018】溶接ギャップGとワイヤの直径Dとの関
係:D+1mm≦G≦3×Dmm 被溶接板間の溶接ギャップとワイヤの直径との間には、
上記の関係を満たすことが必要である。G<D+1mm
であると、ギャップが狭くなり過ぎて、溶接条件を調整
しても、被溶接板における溶接部の溶込不足、又は開先
底部においてスラグ巻き込み等の欠陥が発生し易くなっ
てしまう。
【0019】一方、G>3×Dmmであると、開先の断
面積が広くなり過ぎてしまうため、溶接工程の能率が低
下し、加えて経済的観点からも好ましくない。また、被
溶接板における両開先面の融合不良の欠陥が発生し易く
なってしまう。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の実施例
に係るサブマージアーク溶接施工法で溶接したボックス
柱の角継手部を示す断面図である。
【0021】この図1に示すように、被溶接板1及び2
の端部には、従来のようなV形及びY形等の開先加工を
施さず、被溶接板2の表面から被溶接板1の端面を所定
距離(ギャップG)だけ離隔して突き合わせ、I形開先
とする。これらの被溶接板1及び2を相互に垂直の状態
を保持するように、溶接固定具等の固定手段によって被
溶接板1及び2を組立固定する。そして、角継手の内側
の隅部に裏当材3を配置し、所定直径のワイヤを被溶接
板1の上方から開先内に挿入してサブマージアーク溶接
を施し、溶接金属4を形成した。
【0022】本実施例に使用した被溶接板1及び2の板
厚tと、夫々の板厚における成分組成を下記表1に示
す。なお、使用した被溶接板の鋼種はSM−490Aで
ある。
【0023】
【表1】 また、使用したワイヤの直径と、夫々のワイヤにおける
成分組成を下記表2に示す。
【0024】
【表2】
【0025】上記表1及び2に夫々示す被溶接板及びワ
イヤを使用し、2電極を使用してサブマージアーク溶接
を行った。図2は、そのときのワイヤ電極の配置を示す
模式図である。この図2に示すように、先行極のワイヤ
電極11及び後行極のワイヤ電極12を夫々鉛直方向に
対して3度及び5度傾け、また、コンタクトチップ13
及び14から被溶接板1の表面までの夫々の突出長さH
L及びHTを夫々40及び50mm、電極間距離Kを60
mmとして、被溶接板1及び2の角継手部を溶接した。
なお、使用したワイヤはJIS Z3351 YS−S
6であり、またフラックスはJIS Z3352 FS
−BT1である。
【0026】以上の被溶接板及びワイヤを使用し、下記
表3に示す溶接条件により、ボックス柱の角継手部を溶
接した。X線によって溶接部の状況を調査した溶接結果
についても下記表3に併せて示す。なお、ワイヤ径の欄
では先行するワイヤ電極11をL、後行するワイヤ電極
12をTとして夫々の直径を示す。また、本発明の特許
請求の範囲から外れる条件には、その値に下線を付して
示す。
【0027】
【表3】
【0028】上記表3に示すように、実施例No1〜4
については、いずれも欠陥がなく、良好な溶接部を得る
ことができた。
【0029】一方、比較例No1については、使用した
ワイヤが細かったため、図3に示すように、開先底部に
スラグ巻込み5が発生し、また開先側部に融合不良が生
じた。更に、被溶接板1及び2の板厚が薄いため、従来
の溶接施工法に比べて溶接速度が2/3に低下し、溶接
能率は低下してしまった。
【0030】比較例No2については、被溶接板1及び
2の板厚が厚く、ギャップが小さいため、開先底部に溶
込不足が発生し、更に図4に示すように、梨形形状によ
る高温割れ6が生じた。
【0031】比較例No3については、単電極で溶接し
たため、比較例No2と同様に梨形形状による高温割れ
が生じ、またビード外観が実施例のものに比べて劣って
いた。更に、溶接速度が従来の溶接施工法に比べて1/
2に低下し、溶接能率は低下してしまった。
【0032】比較例No4については、使用したワイヤ
が細く、ギャップの大きさが大きいため、図5に示すよ
うに、開先側部にスラグ巻込み7が発生し、融合不良が
生じた。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボックス柱の角継手部の開先をI形開先とし、この溶接
に所定径のワイヤを使用し、被溶接板間のギャップと前
記ワイヤとが所定関係を有するようにしてサブマージア
ーク溶接を施すので、その加工に長時間を要する形状の
開先を設ける必要がない。このため、ボックス柱の製造
における溶接工程の能率を向上させることができると共
に、角継手部が良好に溶接されたボックス柱を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るサブマージアーク溶接施
工方法で溶接したボックス柱の角継手部を示す断面図で
ある。
【図2】本発明の実施例に係るサブマージアーク溶接施
工法で使用したワイヤ電極の配置を示す模式図である。
【図3】溶接部の溶接欠陥(開先底部の融合不良)を示
す断面図である。
【図4】溶接部の溶接欠陥(梨形高温割れ)を示す断面
図である。
【図5】溶接部の溶接欠陥(開先側部の融合不良)を示
す断面図である。
【図6】従来の溶接施工方法で溶接したボックス柱の角
継手部を示す断面図である。
【図7】従来のサブマージアーク溶接施工方法で溶接し
たボックス柱の角継手部を示す断面図である。
【図8】従来のサブマージアーク溶接施工方法で溶接し
たボックス柱の角継手部を示す断面図である。
【符号の説明】
1,2,21,22,31,32,41,42;被溶接
板 3,23,33,43;裏当材 4,24,34,44;溶接金属 5,7;スラグ巻込み 6;割れ 11,12;ワイヤ電極 13,14;コンタクトチップ 25;多層盛溶接金属

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚さt(mm)の被溶接板の端面を他の
    被溶接板に相互間にI形開先を設けて突き合わせて構成
    されたボックス柱の角継手部を、2電極以上の多電極で
    溶接するサブマージアーク溶接施工方法において、ワイ
    ヤの直径をD(mm)、開先ギャップをG(mm)とす
    ると、いずれのワイヤもD≧4.8(mm)であって、
    最も細いワイヤがD+1(mm)≦G≦3×D(mm)
    を満たし、前記厚さtが25(mm)≦t≦50(m
    m)であると共に、前記角継手部のI形開先を単層溶接
    することを特徴とするボックス柱角継手のサブマージア
    ーク溶接施工方法。
JP24749895A 1995-09-26 1995-09-26 ボックス柱角継手のサブマージアーク溶接施工方法 Pending JPH0985447A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013136065A (ja) * 2011-12-28 2013-07-11 Jfe Steel Corp 溶接四面箱形断面部材の角溶接用開先部
JP2013180327A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Jfe Steel Corp 溶接組立四面箱形断面部材の角溶接用開先部
CN105499749A (zh) * 2016-01-22 2016-04-20 洛阳隆华传热节能股份有限公司 一种复合板空冷器丝堵式管箱纵缝的焊接工艺
CN110722256A (zh) * 2019-12-05 2020-01-24 隆华科技集团(洛阳)股份有限公司 一种用于角接头埋弧焊接的工艺方法

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