WO2013098965A1 - 溶接方法、溶接装置及び溶接製品 - Google Patents

溶接方法、溶接装置及び溶接製品 Download PDF

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内田　圭亮
信吾 岩谷
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a welding method, a welding apparatus, and a welded product that reduce residual stress generated in a workpiece base metal by welding.
  • Patent Document 1 an arc generating ring and a magnetic field forming ring coil are arranged on the outer periphery of a welded hollow body (tube), and the arc is rotated at a high speed in the circumferential direction so that the outer peripheral portion of the annular welded portion.
  • a technique for reducing the residual stress in the vicinity of the welded portion by heating the material uniformly and rapidly is disclosed.
  • Patent Document 1 has the following problems. In order to reheat the welded portion, apart from the welding apparatus, the above-described arc generating ring, ring coil, and apparatus for operating these are necessary, and the equipment cost increases. In addition, since the welded portion is reheated, depending on the material of the base material, a brittle metal structure is formed in the welded portion due to reheating, which may reduce the strength of the welded joint. For example, when the base material is a casting, a brittle chill layer may be formed due to reheating of the welded portion, and the strength of the welded joint may be reduced.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a welding method, a welding apparatus, and a welded product that reduce residual stress generated in a workpiece by welding.
  • the welding method according to the present invention is characterized in that a weld bead is formed by welding a joint portion of a work, and then forming a discarded bead by welding the vicinity of the weld bead of the work.
  • a welding apparatus includes a welding torch for performing welding, a feeding means for moving the welding torch, and a control means for controlling the feeding means.
  • the feeding means is controlled by the control means to perform welding while moving the welding torch along the joint portion to form a weld bead at the joint portion, and then the welding torch is placed in the vicinity of the weld bead.
  • the welded product according to the present invention is characterized in that a weld bead is formed by welding a workpiece joint, and then a portion near the weld bead of the work is welded to form a discarded bead. .
  • the distribution of the residual stress generated in the base material can be changed and the residual stress can be reduced by the formation of the weld bead.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a longitudinal section of a main part of a welding apparatus and a main part of a welded workpiece according to an embodiment of the present invention, taken along line DD in FIG. 2. It is the top view which shows the welded workpiece
  • FIG. 4 is an enlarged schematic view showing a welded portion and a section taken along line DD when the present invention is applied to welding of a cylindrical member. It is the schematic which expands and shows the cross section by the EE line
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a welding apparatus 1 according to the present embodiment and a longitudinal section including a welded portion of a workpiece W welded by the welding apparatus 1.
  • the welding device 1 includes a welding torch 2 for performing welding, a feeding device 3 (feeding means) such as a robot arm that moves the welding torch 2 with a required degree of freedom, and a controller that controls the operations of the feeding device 3 and the welding torch 2. 4 (control means), and an automatic welding machine that performs welding while moving the torch along the welded portion of the workpiece W.
  • a welding method by the welding apparatus 1 can employ
  • the workpiece W is a coarse material for gears of an automobile final reduction gear, a transmission, etc., and a ring-shaped member having a tooth profile 5A formed by machining or the like on the outer peripheral portion and having an opening 5B in the central portion. 5 and a shaft-like member 6 (only one end including the welded portion is shown) that is welded and integrated with the ring-like member 5.
  • work W should just be a metal which can be welded, and steel for gears is employ
  • the ring-shaped member 5 has a thinner inner peripheral portion than the outer peripheral portion where the tooth profile 5A is formed.
  • the shaft-shaped member 6 has an outer peripheral portion on one end side that is enlarged in diameter, and a hub portion 7 is integrally formed.
  • the hub portion 7 has an outer diameter that can be inserted into the opening portion 5 ⁇ / b> B of the ring-shaped member 5 with an appropriate fitting tolerance, and has the same thickness as the inner peripheral portion of the ring-shaped member 5.
  • An annular groove 9 is formed in the axial center portion of the outer peripheral surface of the hub portion 7 along the circumferential direction.
  • the hub portion 7 is inserted into the opening portion 5B of the ring-shaped member 5, the outer peripheral surface of the hub portion 7 and the inner peripheral surface of the opening portion 5B of the ring-shaped member 5 are brought into contact with each other, and these joint portions are pivoted. Weld from both directions. As a result, the weld bead 10 is formed at the joint, and the ring-shaped member 5 and the shaft-shaped member 6 are coupled. Thereafter, the outer peripheral portions of the weld beads 10 formed on both sides in the axial direction of the joint portion between the ring-shaped member 5 and the hub portion 7 of the shaft-shaped member 6 are heated and melted by the welding torch 2 to form the discarded beads 11. To do.
  • the weld bead 10 is formed to a depth reaching the annular groove 9 of the hub portion 7, whereas the discarded bead 11 is smaller than the weld bead 10, and the depth is greater than that of the weld bead 10. It is slightly shallower.
  • work W with the welding apparatus 1 is demonstrated in detail.
  • the hub portion 7 of the shaft-like member 6 is inserted into the opening 5 ⁇ / b> B of the ring-shaped member 5, and the inner peripheral surface of the ring-shaped member 5 and the outer peripheral surface of the hub portion 7 are abutted and fixed. .
  • welding is performed while the welding torch 2 of the welding apparatus 1 is opposed to the joint portion between the ring-shaped member 5 and the hub portion 7 of the shaft-shaped member 6 and is moved along the joint portion.
  • the weld bead 10 having a depth reaching the annular groove 9 of the hub portion 7 is formed by melting the joint portion. And the junction part of the axial direction both sides of the ring-shaped member 5 and the hub part 7 is welded sequentially, and the same weld bead 10 is formed in each.
  • FIG. 3 shows a result of measuring the residual stress distribution of the ring-shaped member 5 in a state where only the weld bead 10 is formed by a measuring method using X-ray diffraction or the like.
  • FIG. 3 shows the tensile residual stress in the direction orthogonal to the weld bead 10 of each part in the direction from the weld bead 10 of the ring-shaped member 5 to the radially outer side (the direction orthogonal to the weld bead 10).
  • a discarded bead 11 is formed in the vicinity of the position A in the vicinity of the weld bead 10 where the residual stress has a peak.
  • the welding torch 2 is moved to the position A and heated while feeding the welding torch 2 along the circumferential direction.
  • the discarded beads 11 are formed along the circumferential direction in the vicinity of the position A near the outer peripheral side of the weld bead 10 by melting.
  • the discarded beads 11 are formed on both sides in the axial direction corresponding to the weld beads 10.
  • the discarded bead 11 is made smaller than the weld bead 10 and its depth is slightly shallower than the weld bead 10.
  • the position where the discarded bead 11 is formed is determined in the vicinity of the position A where the residual stress peaks, and the formation of the discarded bead 11 is determined so as not to cause a problem in the strength and finished shape of the workpiece W. That's fine.
  • the discarded bead 11 By forming the discarded bead 11 in this way, at the position A, the base material of the ring-shaped member 5 is heated and melted to release the residual stress. On the other hand, due to heating and cooling when forming the discarded bead 11, tensile residual stress is generated in the vicinity of the outer peripheral side of the discarded bead 11, as in the case of forming the weld bead 10. In this case, since the size (depth) of the discarded bead 11 is smaller (shallow) than the weld bead 10, the residual stress is also reduced. As a result, by forming the discarded bead 11, the residual stress peak moves from the position A to the outer peripheral side, and the magnitude of the residual stress is reduced.
  • the workpiece W product was broken near the outer periphery of the weld bead 10.
  • the peak of the residual stress is at position A, and the fracture point in the fatigue test (the outer periphery of the weld bead 10)
  • the residual stress at position B in the vicinity of the vicinity of the portion is considerably large. This causes a decrease in fatigue strength.
  • the residual stress peak moves to the outer peripheral side of the ring-shaped member 5, and accordingly, the position B near the fracture point in the fatigue test.
  • the residual stress at the position B near the fracture point can be reduced by about 70%. As a result, it is possible to increase the fatigue strength of the welded portion and suppress the occurrence of product defects such as delayed cracking.
  • the welding bead 11 can be formed by moving the welding torch 2 after forming the welding bead 10 using the welding apparatus 1, the existing equipment can be used, and the equipment cost can be reduced. There is no increase.
  • the discarded bead 11 is formed on the outer peripheral side of the weld bead 10
  • the discarded bead may be formed on the inner peripheral side of the weld bead 10.
  • the residual stress generated on the inner peripheral side of the weld bead 10 can be moved to the inner peripheral side by the discarded bead and the residual stress can be reduced.
  • FIG. 4A shows a workpiece W1 applied in the second embodiment
  • FIG. 4B shows an enlarged cross section of the workpiece W1 along the line EE.
  • the workpiece W1 is cylindrical members 12 and 13, and their end faces are abutted and welded.
  • the butted portion is welded from the outer peripheral side of the cylindrical members 12 and 13 by the welding torch 2 of the welding apparatus 1 to form a weld bead 14 that reaches the inner peripheral surface.
  • the discarding bead 15 is formed by moving the welding torch 2 near the position A where the residual stress generated in the cylindrical member 13 by the weld bead 14 peaks.
  • the peak can be further moved to the cylindrical member 13 side and the residual stress can be reduced.
  • the residual stress at the position B (see FIG. 4B) on the cylindrical member 13 side in the vicinity of the weld bead 14 can be reduced.
  • the discarded bead 15 may be provided on the cylindrical member 12 side, may be provided on both sides of the cylindrical members 12 and 13, or the cylindrical beads 12 and 13 may be provided. You may provide in an inner peripheral part and can arrange
  • FIG. 5A shows a work W2 applied in the third embodiment
  • FIG. 5B shows an enlarged cross section of the work W1 along the line FF.
  • the workpiece W ⁇ b> 1 is a flat plate member 16, 17, and these end surfaces are abutted and welded. This butted portion is welded from one side of the flat members 16 and 17 by the welding torch 2 to form a weld bead 18 that reaches the other side.
  • the discarding bead 119 is formed by moving the welding torch 2 near the position A where the residual stress generated in the flat plate member 17 by the weld bead 18 peaks.
  • the peak can be further moved to the flat plate member 17 side and the residual stress can be reduced.
  • the residual stress at the position B (see FIG. 5B) on the flat plate member 17 side in the vicinity of the weld bead 18 can be reduced.
  • the discard bead 19 may be provided on the flat plate member 16 side, may be provided on both sides of the flat plate members 16 and 17, or the flat plate members 16 and 17 may be provided. It may be provided on the other surface side and can be appropriately arranged depending on the position where the residual stress to be reduced occurs.
  • the present invention can be applied to a workpiece having a shape different from the shapes of the workpieces W to W2 in the first to third embodiments, and the residual stress to be reduced is reduced with respect to the residual stress generated by welding.
  • the discarded beat can be appropriately arranged according to the position.
  • this invention is similarly applied to other forms of welding, such as fillet welding. Can be applied.

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Abstract

溶接によりワークに生じる残留応力を低減する。 【解決手段】ワークＷを構成するリング状部材５と、軸状部材６のハブ部７との接合部を溶接装置１の溶接トーチ２によって溶接し、溶接ビード１０を形成して、これらを互いに結合する。溶接ビード１０の形成時の局所的な加熱、冷却により、リング状部材５の母材に生じる残留応力がピークとなる位置Ａ付近に溶接トーチ２を移動させ、溶接を行って、溶接ビード１０の近傍に捨てビード１１を形成する。これにより、位置Ａ付近の残留応力が解放され、残留応力がピークとなる位置が外周側に移動すると共に、残留応力が小さくなる。その結果、ワークＷの疲労強度が高まると共に、遅れ割れの発生を抑制することができる。

Description

溶接方法、溶接装置及び溶接製品
　本発明は、溶接によりワークの母材に生じる残留応力を低減するようにした溶接方法、溶接装置及び溶接製品に関するものである。
　例えば、自動車、産業用機械等において、金属性の部材どうしを種々の溶接方法によって溶接して構成した部品及び構造物が多く使用されている。溶接される部材は、これらの接合部を加熱、溶融し、冷却、固化して溶接ビードを形成することにより、互いに結合される。一般的に、溶接時には、溶接部が局部的に加熱された後、冷却され、このとき、溶接部近傍に生じる熱膨張及び収縮が周囲の母材によって拘束される。そして、加熱中に熱膨張により周囲の母材に塑性歪が生じるため、冷却後には溶接部近傍が周囲の母材に引っ張られることなる。これにより、溶接部及びその近傍の熱影響部（ＨＡＺ）に引張の残留応力が生じる。そして、溶接部及び熱影響部に残留応力が生じると、疲労強度の低下や、遅れ割れが発生する原因となる場合がある。
　そこで、溶接部及び熱影響部の残留応力を低減する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、溶接された中空体（管）の外周にアーク発生リング及び磁場形成用のリングコイルを配置し、アークを円周方向に高速回転させて環状の溶接部の外周部を均一に急速加熱することにより、溶接部近傍の残留応力を低減する技術が開示されている。
特開２００１－１５０１７８号公報
　しかしながら、上記特許文献１に記載されたものでは、次のような問題がある。
　溶接部を再加熱するため、溶接装置とは別に、上述のアーク発生リング、リングコイル及びこれらを作動させるための装置が必要であり、設備コストが高くなる。また、溶接部を再加熱するため、母材の材質によっては、再加熱により溶接部に脆い金属組織が形成されることになり、溶接継手の強度が低下する虞がある。例えば、母材が鋳物の場合、溶接部の再加熱により、脆いチル層が形成されて溶接継手の強度が低下する場合がある。
　本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、溶接によりワークに生じる残留応力を低減するようにした溶接方法、溶接装置及び溶接製品を提供することを目的とする。
　本発明に係る溶接方法は、ワークの接合部を溶接して溶接ビードを形成した後、前記ワークの前記溶接ビードの近傍を溶接して捨てビードを形成することを特徴とする。
　本発明に係る溶接装置は、溶接を行う溶接トーチと、該溶接トーチを移動させる送り手段と、該送り手段を制御する制御手段とを備えた溶接装置において、
　前記制御手段により前記送り手段を制御して、前記溶接トーチを前記接合部に沿って移動させながら溶接を行って前記接合部に溶接ビードを形成し、その後、前記溶接トーチを前記溶接ビードの近傍に沿って移動させながら溶接を行って前記ワークの前記溶接ビードの近傍に捨てビードを形成することを特徴とする。
　また、本発明に係る溶接製品は、ワークの接合部が溶接されて溶接ビードが形成され、その後、前記ワークの前記溶接ビードの近傍が溶接されて捨てビードが形成されていることを特徴とする。
　本発明によれば、溶接ビードの近傍に捨てビードを形成することにより、溶接ビードの形成により、母材に生じた残留応力の分布を変化させると共に、残留応力を低減することができる。
本発明の一実施形態に係る溶接装置の要部及び溶接されたワークの要部の図２におけるＤ－Ｄ線による縦断面を示す概略図である。 図１に示す溶接されたワークを概略的に示す平面図及びその要部の拡大図である。 図１に示すワークにおいて、溶接によって生じる残留応力の分布を示すグラフ図である。 本発明を円筒状部材の溶接に適用した場合の溶接部及びそのＤ－Ｄ線による断面を拡大して示す概略図である。 本発明を平平板状部材の溶接に適用した場合の溶接部及びそのＥ－Ｅ線による断面を拡大して示す概略図である。
　１…溶接装置、２…溶接トーチ、３…送り装置（送り手段）、４…コントローラ（制御手段）、５…リング状部材（ワーク）、６…軸状部材（ワーク）、１０…溶接ビード、１１…捨てビード、Ｗ…ワーク
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　本発明の第１実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る溶接装置１の概略構成及び溶接装置１によって溶接されたワークＷの溶接部を含む縦断面を示している。
　溶接装置１は、溶接を行う溶接トーチ２と、溶接トーチ２を必要な自由度をもって移動させるロボットアーム等の送り装置３（送り手段）と、送り装置３及び溶接トーチ２の作動を制御するコントローラ４（制御手段）とを備え、ワークＷの溶接部に沿ってトーチを移動させながら溶接を行う自動溶接機である。なお、溶接装置１による溶接方法は、レーザービーム溶接、電子ビーム溶接、アーク溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接等の公知の各種溶接方法を採用することができ、ワークＷの材質、溶接条件等に応じて適宜選択すればよい。
　ワークＷは、本実施形態では、自動車の終減速機、変速機等のギヤの粗材であり、外周部に機械加工等により歯形５Ａが形成されて中央部に開口部５Ｂを有するリング状部材５と、リング状部材５に溶接されて一体化される軸状部材６（溶接部を含む一端部のみ図示する）とから構成されている。なお、ワークＷの材質は、溶接可能な金属であればよく、本実施形態では、一例として歯車用の鋼を採用している。
　リング状部材５は、歯形５Ａが形成される外周部に対して内周部の板厚が薄くなっている。軸状部材６は、一端側外周部が拡径されてハブ部７が一体に形成されている。ハブ部７は、リング状部材５の開口部５Ｂに適当な嵌め合い公差をもって挿入可能な外径を有し、また、リング状部材５の内周部と同じ板厚を有している。ハブ部７の外周面の軸方向中央部には、円周方向に沿って環状溝９が形成されている。そして、ハブ部７をリング状部材５の開口部５Ｂに挿入し、ハブ部７の外周面と、リング状部材５の開口部５Ｂの内周面とを突き合せて、これらの接合部を軸方向両側から溶接を行う。これにより、接合部に溶接ビード１０を形成して、リング状部材５と軸状部材６とを結合する。その後、リング状部材５と軸状部材６のハブ部７との接合部の軸方向両側に形成された溶接ビード１０のそれぞれの外周部を溶接トーチ２により加熱、溶融して捨てビード１１を形成する。このとき、溶接ビード１０は、ハブ部７の環状溝９に達する深さで形成されているのに対して、捨てビード１１は、溶接ビード１０よりも小さく、その深さは、溶接ビード１０よりもやや浅くなっている。
　次に、溶接装置１により、ワークＷであるリング状部材５と軸状部材６とを溶接する工程について、更に詳細に説明する。
　図１を参照して、リング状部材５の開口部５Ｂに軸状部材６のハブ部７を挿入し、リング状部材５の内周面とハブ部７の外周面とを突き合せて固定する。そして、図１中に実線で示すように、溶接装置１の溶接トーチ２をリング状部材５と軸状部材６のハブ部７との接合部に対向させ、接合部に沿って移動させながら溶接を行い、接合部を溶融させてハブ部７の環状溝９に達する深さの溶接ビード１０を形成する。そして、リング状部材５とハブ部７との軸方向両側の接合部を順次溶接して、それぞれに同様の溶接ビード１０を形成する。
　このとき、溶接ビード１０が形成される部分及びその近傍は、溶接トーチ２によって局部的に加熱され、周囲が拘束された状態で熱膨張するため、その周囲の母材に塑性歪が生じる。その後、冷却時の収縮により、引張の残留応力が生じる。溶接ビード１０のみが形成された状態におけるリング状部材５の残留応力分布をＸ線回折を利用した測定法等により測定した結果を図３に示す。
　図３は、リング状部材５の溶接ビード１０から径方向外側に向う方向（溶接ビード１０に直交する方向）における各部の溶接ビード１０に直交する方向の引張の残留応力を示している。図３において、残留応力がピークとなる溶接ビード１０の近傍の位置Ａ付近に捨てビード１１を形成する。このとき、溶接装置１を用いて、図１中に仮想線で示すように、溶接トーチ２を位置Ａに移動させ、円周方向に沿って溶接トーチ２を送りながら、加熱し、母材を溶融させて溶接ビード１０の外周側近傍の位置Ａ付近に円周方向に沿って捨てビード１１を形成する。捨てビード１１は、溶接ビード１０に対応して軸方向の両側に形成する。捨てビード１１は、溶接ビード１０よりも小さくし、その深さを溶接ビード１０よりも、やや浅くする。
　なお、ワークＷの溶接条件が同じである場合、残留応力は同様の分布となるので、Ｘ線回折等による残留応力測定は、毎回行う必要はなく、同じ条件で捨てビード１１を形成すればよい。また、捨てビード１１を形成する位置は、上述の残留応力がピークとなる位置Ａ付近とするほか、捨てビード１１の形成により、ワークＷの強度及び仕上げ形状等に問題が生じないように決定すればよい。
　このように捨てビード１１を形成することにより、位置Ａにおいて、リング状部材５の母材が加熱、溶融して残留応力が解放される。一方、捨てビード１１を形成する際の加熱、冷却により、溶接ビード１０の形成時と同様、捨てビード１１の外周側近傍に引張の残留応力が生じることになる。この場合、捨てビード１１の大きさ（深さ）は、溶接ビード１０よりも小さい（浅い）ため、残留応力も小さくなる。その結果、捨てビード１１を形成することにより、残留応力のピークが位置Ａから外周側に移動すると共に、残留応力の大きさが小さくなる。
　溶接されたワークＷの製品について疲労破壊試験を行った結果、ワークＷの製品は溶接ビード１０の外周部付近で破壊された。溶接後（溶接ビード１０の形成後）、捨てビード１１を形成しない場合には、図３に示されるように、残留応力のピークが位置Ａにあり、疲労試験における破壊ポイント（溶接ビード１０の外周部付近）の近傍の位置Ｂにおける残留応力が相当に大きくなっている。これは、疲労強度が低下させる原因となる。
　これに対して、溶接後、位置Ａ付近に捨てビード１１を形成することにより、残留応力のピークがリング状部材５の外周側に移動し、これに伴い、疲労試験における破壊ポイント付近の位置Ｂの残留応力が小さくなる。本実施形態では、捨てビード１１を形成することにより、破壊ポイント付近の位置Ｂにおける残留応力を約７０％程度低減することができた。その結果、溶接部の疲労強度を高めると共に、遅れ割れ等の製品不良の発生を抑制することができる。
　また、溶接装置１を用いて、溶接ビード１０を形成した後、溶接トーチ２を移動させることにより、捨てビード１１を形成することができるので、既存の設備の利用が可能であり、設備コストが増大することがない。
　なお、上記実施形態では、溶接ビード１０の外周側に捨てビード１１を形成する場合について説明しているが、捨てビードは、溶接ビード１０の内周側に形成してもよい。この場合、溶接ビード１０の内周側に生じる残留応力に対して、捨てビードにより、そのピークを内周側に移動させると共に残留応力を低減することができる。
　次に、本発明の第２及び第３実施形態について、それぞれ図４及び図５を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同様の符号を用いて、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
　図４（Ａ）は、第２実施形態で適用されるワークＷ１を示し、図４（Ｂ）はワークＷ１のＥ－Ｅ線による断面を拡大して示している。図４に示すように、本実施形態においては、ワークＷ１は、円筒状部材１２、１３であり、これらの端面どうしが突き合わされて溶接されている。この突合せ部は、円筒状部材１２、１３の外周側から溶接装置１の溶接トーチ２によって溶接され、内周面に達する溶接ビード１４が形成されている。
　そして、溶接ビード１４によって円筒状部材１３に生じる残留応力がピークとなる位置Ａ付近に、溶接トーチ２を移動させて捨てビード１５を形成する。これにより、溶接ビード１４の円筒状部材１３側（図中右方）に生じる残留応力に対して、そのピークを更に円筒状部材１３側へ移動させると共に残留応力を低減することができる。その結果、溶接ビード１４の近傍の円筒状部材１３側の位置Ｂ（図４（Ｂ）参照）の残留応力を低減することができる。
　なお、本実施形態において、捨てビード１５は、円筒状部材１２側に設けてもよく、また、円筒状部材１２及び１３の両方の側に設けてもよく、あるいは、円筒状部材１２、１３の内周部に設けてもよく、低減すべき残留応力の位置に応じて適宜配置することができる。
　図５（Ａ）は、第３実施形態で適用されるワークＷ２を示し、図５（Ｂ）はワークＷ１のＦ－Ｆ線による断面を拡大して示している。図５に示すように、本実施形態においては、ワークＷ１は、平板状部材１６、１７であり、これらの端面どうしが突き合わされて溶接されている。この突合せ部は、平板状部材１６、１７の一面側から溶接トーチ２によって溶接され、他面側に達する溶接ビード１８が形成されている。
　そして、溶接ビード１８によって平板状部材１７に生じる残留応力がピークとなる位置Ａ付近に、溶接トーチ２を移動させて捨てビード１１９を形成する。これにより、溶接ビード１８の平板状部材１７側（図中右方）に生じる残留応力に対して、そのピークを更に平板状部材１７側へ移動させると共に残留応力を低減することができる。その結果、溶接ビード１８の近傍の平板状部材１７側の位置Ｂ（図５（Ｂ）参照）の残留応力を低減することができる。
　なお、本実施形態において、捨てビード１９は、平板状部材１６側に設けてもよく、また、平板状部材１６、１７の両方の側に設けてもよく、あるいは、平板状部材１６、１７の他面側に設けてもよく、低減すべき残留応力が生じる位置に応じて適宜配置することができる。
　本発明は、上記第１乃至第３実施形態におけるワークＷ～Ｗ２の形状とは異なる形状のワークに対しても適用することができ、溶接によって生じる残留応力に対して、低減すべき残留応力の位置に応じて捨てビートを適宜配置することができる。また、上記第１乃至第３実施形態では、ワークの突合せ部を溶接する場合について説明しているが、本発明は、これに限らず、隅肉溶接等の他の形態の溶接にも同様に適用することができる。

Claims (9)

  1. 　ワークの接合部を溶接して溶接ビードを形成した後、前記ワークの前記溶接ビードの近傍を溶接して捨てビードを形成することを特徴とする溶接方法。
  2. 　前記溶接ビードの形成によって前記ワークの母材に生じる残留応力がピークとなる位置付近に前記捨てビードを形成することを特徴とする請求項１に記載の溶接方法。
  3. 　前記捨てビードを前記溶接ビードよりも小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の溶接方法。
  4. 　溶接を行う溶接トーチと、該溶接トーチを移動させる送り手段と、該送り手段を制御する制御手段とを備えた溶接装置において、
    　前記制御手段により前記送り手段を制御して、前記溶接トーチを前記接合部に沿って移動させながら溶接を行って前記接合部に溶接ビードを形成し、その後、前記溶接トーチを前記溶接ビードの近傍に沿って移動させながら溶接を行って前記ワークの前記溶接ビードの近傍に捨てビードを形成することを特徴とする溶接装置。
  5. 　前記制御手段により前記送り手段を制御して、前記溶接ビードの形成によって前記ワークの母材に生じる残留応力がピークとなる位置付近に前記捨てビードを形成するように前記溶接トーチを移動させることを特徴とする請求項４に記載の溶接装置。
  6. 　前記捨てビードが前記溶接ビードよりも小さくなるように溶接を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の溶接装置。
  7. 　ワークの接合部が溶接されて溶接ビードが形成され、その後、前記ワークの前記溶接ビードの近傍が溶接されて捨てビードが形成されていることを特徴とする溶接製品。
  8. 　前記捨てビードは、前記溶接ビードの形成によって前記ワークの母材に生じる残留応力がピークとなる位置付近に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の溶接製品。
  9. 　前記捨てビードは、前記溶接ビードよりも小さいことを特徴とする請求項７又は８に記載の溶接製品。
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