JPS60106697A - End tab welding method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent sagging of a deposited metal and to form a defect-free bead part by interposing a coating layer contg. a material having layer crystal lattice structure between materials to be welded and an end tab and pressing these materials while bringing the materials into contact with each other under pressure. CONSTITUTION:A coating layer 12 consisting of a material having layer crystal lattice structure (boron nitride, etc.) is interposed between the ends of materials 9, 10 to be welded and an end tab 8 having a suitable groove part 11 complying with the required groove angle and while these materials are brought into contact with each other under pressure, the materials are welded from above the groove. Then the molten metal flows into the groove part 11 of the end tab 8, thereby forming the end part 13 of a weld bead. Since the layer 12 covers the surface of the tab 8, the uniform end part 13 is obtd. without melting and welding the part 11 and without hampering the fusion of the materials 9, 10.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、３〃属相の溶接におけるエンドタブ溶接法に
関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an end tab welding method for welding three metal phases.

詳しくは鉄鋼板の端部相互を突き合わせて溶接するに際
して、溶接ビード両端部の浴着金属の垂れ落ちを防止し
、欠陥のないビード端部を得るだめのエンドタブ溶接法
に関するものである。More specifically, the present invention relates to an end tab welding method that prevents dripping of bath deposited metal at both ends of a weld bead and obtains a defect-free bead end when the ends of steel plates are butted against each other and welded.

従来、鉄骨、橋梁等の鉄鋼構造物の溶接において、鉄鋼
板の端部相互の突き合せ溶接部の始終端にはブローホー
ル或いは融合不良、または割れなどの溶接欠陥が生じ易
く、このような溶接欠陥を除去するために突き合せた被
溶接材のそれぞれ端部両側にエンドタブと称する小突片
を取付けて該エンドタブ内にも溶着金属をはみ出させて
一体に溶接する方法がとらねている。Conventionally, when welding steel structures such as steel frames and bridges, welding defects such as blowholes, poor fusion, or cracks tend to occur at the beginning and end of the butt weld between the ends of steel plates, and such welding In order to eliminate defects, a method has been adopted in which small protrusions called end tabs are attached to both ends of the butted materials to be welded, and the weld metal is allowed to protrude into the end tabs and then welded together.

従来提案されているエンドタブ溶接法としては例えば第
１図、第２図が代表的なものであシ、それぞれ次の如き
欠点を有しており未だ満足できる結果に至っていない現
状である。Typical end tab welding methods that have been proposed in the past are shown in FIGS. 1 and 2, for example, and each has the following drawbacks and has not yet produced a satisfactory result.

まず第１図に示す方法は鉄製直状小片のエンドタブ（１
）を相互に突き合せた被溶接材（２）、（３）の端部両
側に１個ずつ配置して、相対向させた各エンドタブ（１
）の位置を調整し、加圧当接した後被溶接材（２）、（
３）のそれぞれの端部両側に溶接し、一体に取付けるよ
うにしているが、溶接終了後は融着したエンドタブ（１
）のガス切断、切断面のグラインダ一作業による平滑化
が不可欠であり、またエンドタグ部分のむだな溶接工数
、溶接ワ接を行うたびに新たなエンドタグ（１）を調達
するという多くの手間と無駄を要するものである。First, the method shown in Figure 1 is an end tab made of a small straight iron piece (1
) are placed on each side of the ends of the materials to be welded (2) and (3) that are butted against each other, and each end tab (1
) After adjusting the position of the welded materials (2) and (
3) are welded to both sides of each end so that they are attached as one piece, but after welding is completed, the fused end tabs (1
) gas cutting and smoothing of the cut surface with a grinder are essential, and there is also wasted welding man-hours for the end tag part, and a lot of effort and waste in procuring a new end tag (1) every time welding. It requires

次に第２図に示す方シ天は、溶接用フラックスや酸化物
系セラミックスを固めて作ったエンドタグ（４）を被溶
接材（５）、（６ンを両側から挾むように加圧当接する
方法で、このエンドタグ（４）には被溶接材の開先角度
と等しい開先角度を持った溝部（７）が裏表に設けられ
ている。Next, the orientation shown in Figure 2 is a method in which an end tag (4) made by hardening welding flux or oxide ceramics is pressed against the workpiece (5) and (6) by sandwiching them from both sides. This end tag (4) is provided with grooves (7) on the front and back sides thereof having a groove angle equal to the groove angle of the material to be welded.

これによシエンドタブ（４）と被溶接材（５）、（６）
の融着の問題は解消されるが、しかし溶接熱によシエン
ドタブ（４）の片面は溶融し、しかも溶融した溶接ビー
ドと反応しスラグ層を形成して変形、損耗するため再使
爪゛は不可能であシ、裏表を使用しても２回しか使用す
ることができず、それ以後は溶接にあたって新たなエン
ドタグ（４）を調ｙする必要がある。With this, the end tab (4) and the material to be welded (5), (6)
However, one side of the end tab (4) melts due to the welding heat, and it reacts with the molten weld bead, forming a slag layer that deforms and wears out, making it impossible to reuse the tab. This is not possible, and even if you use the front and back sides, you can only use it twice, and after that, you will need to find a new end tag (4) for welding.

さらに溶接部の過熱が発生してエンドタブ（４）を溶融
しすぎると、溶融したエンドタグ（４）の一部が溶接ビ
ードの中に溶は込み、スラグ巻き込みという新たな溶接
上の欠陥を生じるおそれがある。Furthermore, if overheating of the weld zone occurs and the end tab (4) melts too much, a portion of the melted end tag (4) may penetrate into the weld bead, causing a new welding defect called slag entrainment. There is.

本発明者等は上記の如き従来方法の諸欠点を除去し得る
エンドタブ溶接法を開発するべく鋭意研究した結果、本
発明に達しだのである。The present inventors have arrived at the present invention as a result of intensive research aimed at developing an end tab welding method that can eliminate the various drawbacks of the conventional methods as described above.

すなわち、本発明は、被溶接材とエンドタブとの間に必
須成分として層状結晶格子構造物質を含有する被覆層を
直接又は間接的に介在させた後、これらを加圧当接して
溶接することを特徴とするエンドタブ溶接法を要旨とす
るものである。That is, the present invention involves directly or indirectly interposing a coating layer containing a layered crystal lattice structure substance as an essential component between the material to be welded and the end tab, and then welding them by pressing them into contact. This article focuses on the characteristic end tab welding method.

つまシ本発明は被溶接材の端部とエンドタブの間に必須
成分として黒鉛、フッ化黒鉛、２硫化タングステン、窒
化ホウ素、２硫化モリゾデンなど謂ゆる層状結晶格子構
造物質の１種又は２種以上を含有する被覆層を介在させ
たのち溶接を行なう方法である。The present invention uses one or more so-called layered crystal lattice structure materials such as graphite, graphite fluoride, tungsten disulfide, boron nitride, and molyzodene disulfide as an essential component between the end of the welded material and the end tab. This is a method in which welding is performed after interposing a coating layer containing .

これを第３図で説明する。This will be explained with reference to FIG.

第３図は本発明方法の説明図で、（１）はエンドタブを
とシつけた所の説明図、（１１）は溶接後エンドタブを
はずしたあとの溶接ビード端部の形状を示している。FIG. 3 is an explanatory diagram of the method of the present invention, in which (1) is an explanatory diagram of the end tab attached, and (11) is the shape of the weld bead end after the end tab is removed after welding.

するエンドタブ（８）の間に層状結晶格子構造物質によ
る被覆層０２を介在させて、ついでこれらを加圧当接し
開先上方から溶接を行なうのである。A coating layer 02 made of a layered crystal lattice structure material is interposed between the end tabs (8), and then these are brought into pressure contact and welding is performed from above the groove.

このような被祷層０ηを有するエンドタブ（８）を溶接
ビード端部Ｑ３が形成される。この時溶融金融着させる
ことはなく、かつ被溶接材（９）、θＯ同志の充分な融
合は阻害しないので、プローホールやアンダーカット、
オーバーラツΔ融合不良、スラグ巻込みのない均一な溶
接ビード端部ｃＬ３１がのみからなる層であってもよい
し、均一な被覆層０のを得るために適宜の揮発性溶剤、
分散剤、リング剤等を適宜加えてもよいし、さらにエン
ドタブと層状結晶格子構造物質の接着性、層状欠陥が生
じない範囲で各種の合成樹脂、油脂、高沸点溶剤、界面
活性剤等の有機質粘着用助剤や、粘土、ケイ酸ソーダ等
の無機質結着用助剤を加えることも可能である。A weld bead end Q3 is formed from the end tab (8) having such a covered layer 0η. At this time, there is no molten metal deposit, and sufficient fusion of the material to be welded (9) and θO is not inhibited, so there are no protrusions, undercuts, etc.
A uniform weld bead end cL31 without overlap Δ fusion failure or slag entrainment may be a layer consisting only of a uniform coating layer, or an appropriate volatile solvent, to obtain a uniform coating layer 0.
Dispersants, ring agents, etc. may be added as appropriate, and organic substances such as various synthetic resins, oils and fats, high boiling point solvents, surfactants, etc. may be added as long as the adhesion between the end tab and the layered crystal lattice structure material and layer defects do not occur. It is also possible to add adhesion aids and inorganic binding aids such as clay and sodium silicate.

本発明における必須成分としての層状結晶格子構造物質
は前記した如く、黒鉛、フッ化黒鉛、２硫化タングステ
ン、窒化ホウ素、２硫化モリブデン等があげられるが、
特にその中でも窒化ホウ素がすぐれた効果を得るもので
ある。As mentioned above, the layered crystal lattice structure material as an essential component in the present invention includes graphite, graphite fluoride, tungsten disulfide, boron nitride, molybdenum disulfide, etc.
Among them, boron nitride is particularly effective.

丑だ、本発明におけるエンドタグ（８）とは、通常、銅
、鉄、ヌテンＶヌヌチール、等の金属製であってもよい
し、耐火耐熱性の非金属質のものであってもよい。In general, the end tag (8) in the present invention may be made of a metal such as copper, iron, or Nuten V Nunutir, or may be made of fire-resistant and heat-resistant non-metallic material.

さらに本発明方法において、エンドタブ（８）の上に被
覆した前記層状結晶格子構造物質の被Ｆ層０りと被溶接
材（９）、００の端部との間に他の物質、例えば必要に
応じてフラックス剤や薄いガラ入繊維を介在させてもよ
く、これによってエンドタブ（８）の保護が達成される
場合もある。Furthermore, in the method of the present invention, another material, for example, may be used between the F layer of the layered crystal lattice structure material coated on the end tab (8) and the end of the material to be welded (9), 00. Depending on the case, a fluxing agent or thin glass-filled fibers may be interposed, and the end tab (8) may be protected by this.

本発明における層状結晶格子構造物質は、耐熱性、電気
絶縁性、離型性のきわめてすぐれたものであシ、溶融金
属とエンドタブとの剥離性がよく、被溶接材端部とエン
ドタブの接触部表面の粗度に応じて隙間なく配向する自
己潤滑性によって溶接の進行と共に過熱部分が発生して
もエンドタブ自体が溶融することはなく従って被溶接材
と融着現象を起さず、溶接終了後はすみやかに被溶接材
とエンドタブを離すことができ、しかもエンドタブに設
けた溝は融着による損傷もないので、別の被溶接材を溶
接する場合にも何度でも再使用できるのである。The layered crystal lattice structure material in the present invention has extremely excellent heat resistance, electrical insulation, and mold releasability, has good peelability between the molten metal and the end tab, and has excellent peelability between the end tab and the end of the welded material. Due to its self-lubricating property, which is oriented without any gaps according to the roughness of the surface, the end tab itself will not melt even if an overheated part occurs as welding progresses. Therefore, there will be no fusion phenomenon with the welded material, and after welding is completed. The material to be welded and the end tab can be quickly separated, and the grooves provided in the end tab are not damaged by fusion, so they can be reused many times when welding different materials to be welded.

捷だ、溶接によって得られた溶接ビード端部は燃焼成分
がないためガスを発生して溶接部が荒らされブローホー
ルを発生することもなく、寸だフラックスや酸化物セラ
ミックスの如くスラグ化する成分もないため溶接ビード
端部表面にスラグが多く付着したり、またスラグが溶接
ビード内部にとじこめられてヌラグ巻込みが生じること
もなく、きわめて美麗で溶接欠陥のない健全など−Ｆ゛
端部の溶接が達成されるものとなる。The edge of the weld bead obtained by welding has no combustion components, so it does not generate gas and damage the weld and create blowholes, and it is free from components that turn into slag, such as flux and oxide ceramics. This eliminates the possibility of a large amount of slag adhering to the surface of the weld bead end, or of slag being trapped inside the weld bead, resulting in extremely beautiful and sound welding without any defects. Welding is what is accomplished.

以上、詳述した如く本発明方法によれば従来の単なるエ
ンドタブのみの方法に比べてはるかに優れたビード端部
の溶接が実用的に可能となるものであって、その具体的
な利点を列挙すれば以下の如くである。As detailed above, according to the method of the present invention, it is possible to practically weld the bead end much better than the conventional method using only end tabs, and the specific advantages thereof are listed below. Then it will be as follows.

（１）　溶接終了後エンドタブ材のガス切断、グライン
タ一作業が省ける。(1) Gas cutting of end tab material and grinder work can be omitted after welding is completed.

（２）溶接後の溶接ビード端部はブローホール、スラグ
巻込み等のない健全な溶接部が得られる。(2) At the end of the weld bead after welding, a sound welded part without blowholes, slag entrainment, etc. can be obtained.

（３）　被溶接材とエンドタブの融着かなく、しかも溝
の形状通９に溶融金属が固化するためきわめて均一な一
定形状の溶接ビード端部が〈９返し得られる。(3) There is no fusion between the material to be welded and the end tab, and since the molten metal solidifies in the shape of the groove, an extremely uniform and constant-shaped weld bead end can be obtained.

（４）　エンドタブの材質には種々のものが利用できる
ため、加圧力や当接方法も材料の選定によって所望のも
のを選ぶことができる。(4) Since various materials can be used for the end tab, the desired pressing force and contact method can be selected by selecting the material.

（５）　エンドタブの板部の無駄な溶接が不要であシ、
溶接ワイヤの消費量も少なくて済む。(5) There is no need for unnecessary welding of the plate part of the end tab,
The amount of welding wire consumed can also be reduced.

（６）　この層状結晶格子構造物質を介在させたエンド
タブ自体はくり返し何回も使用できるため、多くのタブ
を用意しなくても済む。(6) Since the end tab itself containing the layered crystal lattice structure material can be used repeatedly, there is no need to prepare many tabs.

なお、本発明溶接法において裏当金を使用する場合は、
この裏当金とエンドタブの間にも層状結晶格子構造物質
が介在することは勿論であり、溶接後の裏当金とエンド
タブとの剥離も被溶接不才に対する場合と同様簡単であ
り、全く同一の効果が達成されるものである。In addition, when using a backing metal in the welding method of the present invention,
Of course, there is a layered crystal lattice structure substance between the backing metal and the end tab, and the peeling of the backing metal and end tab after welding is as easy as in the case of welding, and is completely the same. The following effects are achieved.

実施例　１ 被溶接材として、材質が５Ｓ４１で厚さが２５闘であり
、かつその開先形状が第４図の如き断面形状であるもの
を使用した。この第４図におけるｔは２５間の厚さ、ｒ
、は７　ｍｍの距離そしてαは３５度の角度となってい
る。また０４）は裏当金を示している。Example 1 A material to be welded was made of 5S41 and had a thickness of 25 mm, and the groove had a cross-sectional shape as shown in FIG. 4. In this Figure 4, t is the thickness between 25 and r
, is a distance of 7 mm and α is an angle of 35 degrees. Also, 04) indicates the backing money.

一方、エンドタブとしては、材質が銅で厚さが２０ｍｍ
であり、かつその形状が第５図の如き正面図であるもの
を使用した。この第５図におけるｅ、は５（３ｍｍの幅
、１．は４０朋の高さ、そして）は７騎の長さとなって
いる。また（イ）は段差を示し溝部（１１１は２酎の深
さとした。On the other hand, the end tab is made of copper and has a thickness of 20 mm.
, and the shape thereof was a front view as shown in FIG. 5. In this figure, e is 5 (width of 3 mm, 1 is 40 mm high, and ) is 7 mm long. In addition, (A) indicates a step and a groove (111 is 2 mm deep.

このエンドタグの溝部α１）及びその周辺に、層状結晶
格子構造物質として窒化ホウ素の粉末を揮発性の溶剤に
分散させたものを均一にスプレー塗布して被覆層Ｑ２＋
を設けた。A layered crystal lattice structure material, in which boron nitride powder is dispersed in a volatile solvent, is uniformly sprayed onto the groove portion α1) of this end tag and its surrounding area to form a coating layer Q2+.
has been established.

ついでこの被覆層を内側にして前記２片の被溶接材の前
後の溶接始端部にエンドタブを加圧当接させた。Then, end tabs were brought into pressure contact with the front and rear welding start ends of the two pieces of welded materials, with this coating layer facing inside.

そして下記の如き条件で溶接を行なった。Then, welding was performed under the following conditions.

なお、比較のため従来方法として次の２点を同時にテス
トした。For comparison, the following two points were simultaneously tested as a conventional method.

従来方法Ａ・・・被溶接材と鉄製直状小片いエンドタブ
をそのまま加圧当接した。Conventional method A: The material to be welded and the small straight end tab made of iron were brought into pressure contact as they were.

従来方法Ｂ・・・エンドタブとして、市販のフラックヌ
タプを使用し被溶接材と 加圧当接した。Conventional method B: A commercially available Flak Nutap was used as an end tab and brought into pressure contact with the material to be welded.

溶接条件 （１）　溶接方法・・・炭酸ガスアーク溶接方法（２）
　使用ワイヤー径・・・１．２闘（３）溶接姿勢・・・
下向きつき合せ （４）溶接電流・・・２６０〜２８０Ａ（５）溶接電圧
・・・３０〜８２Ｖ （６）溶接速度・・・２５譚／分 （７）パス数　・・・８パヌ 上記の試験の結果以下の如き諸データーが得られた。Welding conditions (1) Welding method...carbon dioxide arc welding method (2)
Wire diameter used...1.2 (3) Welding posture...
Downward mating (4) Welding current...260-280A (5) Welding voltage...30-82V (6) Welding speed...25 tan/min (7) Number of passes...8 Panu Above test As a result, the following data were obtained.

（１）　溶接後の被溶接材とエンドタブの剥離イ主（１
１）溶接後のビード端部形状 ０１１）　ビード端部の放射線透過試験（１ｖ）　エン
ドタグの損傷 実施例　２ 実施例１と同じ銅のエンドタブの溝部及びその周辺に、
溶接に先立ってそれぞれ同様に揮発性溶剤に分散させた
ものを塗布してから加圧当接し、くシ返し溶接を行なっ
た。(1) Peeling of the welded material and end tab after welding (1)
1) Bead end shape after welding 011) Radiographic test of bead end (1v) Damage example of end tag 2 In the groove and surrounding area of the same copper end tab as in Example 1,
Prior to welding, a volatile solvent dispersed in the same manner was applied to each of the parts, and the parts were brought into contact with each other under pressure, and repeat welding was performed.

その結果、層状結晶格子構造物質の種類に左右されるこ
となく、実施例】の窒化ホウ素の場合と同様いずれもエ
ンドタブは健全であシ、テスト終了後もまだ再使用可能
の状態であった。As a result, regardless of the type of layered crystal lattice structure material, the end tabs in all cases were sound and could still be reused even after the test, as in the case of boron nitride in Example.

実施例　３ 実施例１で使用した銅のエンドタブの代シに融解アルミ
ナ、融解ジルコニアなどの耐火耐熱性非金属質の固型エ
ンドタブを使用し、それぞれに窒化ホウ素を揮発性溶剤
に分散させたものを塗布してから被溶接材に加圧当接し
、以下実施例１と同じ溶接条件で溶接を行なった。Example 3 In place of the copper end tabs used in Example 1, solid end tabs made of fire-resistant, heat-resistant, non-metallic materials such as fused alumina and fused zirconia were used, and each had boron nitride dispersed in a volatile solvent. was applied and brought into contact with the material to be welded under pressure, and welding was performed under the same welding conditions as in Example 1.

その結果、いずれの試験もエンドタブと被溶接材の融着
はなく、どのエンドタブも容易に取シ外すことができた
。As a result, in all tests, there was no fusion between the end tab and the material to be welded, and all end tabs could be easily removed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図及び第２図は従来のエンドタブをとりつけた所の
説明斜視図である。 第３図は本発明方法の説明図で、（１）はエンドタブを
とりつけた所の部分斜視図で、（１１）け溶接後エンド
タブを外した後の溶接ビード端部の形状を示した正面図
である。 （１）・・・鉄製直状小片のエンドタグ、（２）・（３
）・（５）・（６）・（９）・０υ・・・被溶接材、（
４）・・・溶接用フラ・ンクス或いは酸化物セラミック
スを固めたエンドタブ、（７）・０】）・・・溝部、（
８）・・・エンドタブ、θカ・・・屑状結晶格子構造物
質による被覆層、αａ・・・溶接ビード端部、α４）・
・・裏当金 第４図は実施例に用いた被溶接材の開先形状を示した断
面図である。 第５図は実施例に用いたエンドタブの形状を示した正面
図である。 ｔ・・・厚さ、α・・・角度、４．・・・幅、１２・・
・高さ、ｒ。 ・・・距離、ｒ２・・・溝部下端の長さ、（イ）・・・
段差第　１　図 第　２　図 第　３　図 第　５　図1 and 2 are explanatory perspective views of a conventional end tab attached. Figure 3 is an explanatory diagram of the method of the present invention, (1) is a partial perspective view of the place where the end tab is attached, and (11) is a front view showing the shape of the weld bead end after removing the end tab after welding. It is. (1)... End tag of a small straight iron piece, (2)/(3
)・(5)・(6)・(9)・0υ・・・material to be welded, (
4)...End tab made of welding flanx or oxide ceramic, (7)・0])...Groove, (
8) End tab, θka... Covering layer made of scrap crystal lattice structure material, αa... Weld bead end, α4)
...Backing metal Figure 4 is a sectional view showing the groove shape of the welded material used in the example. FIG. 5 is a front view showing the shape of the end tab used in the example. t...thickness, α...angle, 4.・・・Width, 12...
・Height, r. ...Distance, r2...Length of the bottom end of the groove, (A)...
Steps Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■、被溶接材とエンドタブとの間に必須成分として層状
結晶格子構造物質を含有する被覆層を直接又は間接的に
介在させたのち、これらを加圧当接して溶接することを
特徴トスるエンドタグ溶接法。 ２、層状結晶格子構造物質が窒化ホウ素である特許請求
の範囲第１項記載のエンドタブ溶接法。[Claims] (1) A coating layer containing a layered crystal lattice structure material as an essential component is directly or indirectly interposed between the material to be welded and the end tab, and then they are brought into pressure contact for welding. It is characterized by tossing end tag welding method. 2. The end tab welding method according to claim 1, wherein the layered crystal lattice structure material is boron nitride.