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技術 補強板の隅肉溶接方法

出願人 JFEエンジニアリング株式会社株式会社三井E&Sホールディングス冨田康光
発明者 山本浩志福岡哲二広沢雄二冨田康光
出願日 1995年4月4日 (25年8ヶ月経過) 出願番号 1995-104743
公開日 1996年10月22日 (24年1ヶ月経過) 公開番号 1996-276889
状態 未査定
技術分野 突合せ溶接及び特定物品の溶接 船体構造
主要キーワード 溶接形 補強板端 手直し作業 部分平面 防撓材 角回し溶接 取合い ロンジ材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年10月22日)のものです。
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図面 (15)

目的

鋼構造物を構成する被補強部材補強板隅肉溶接する際に角回し溶接を行う必要がない。

構成

被補強部材6の端面から離れた位置に、被補強部材6と直角に補強板5を隅肉溶接する方法において、被補強部材6と接する側の長辺と補強板5の端面側の短辺とのなす角度(θ)が15°から60°の範囲内になるように、補強板5の端部を直線的に切断し、そして、補強板5の最大長辺(L)の長さまで隅肉溶接する。

概要

背景

例えば、鋼構造物である船舶に、船底船側外板隔壁および甲板等が、船体に複雑に作用する荷重によって座屈するのを防止するために、これらに多数の防撓材補強板として隅肉溶接されている。

従来の、補強板の隅肉溶接方法を図面を参照しながら説明する。図12は、従来補強板を示す部分正面図、図13は、従来補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分斜視図、図14は、従来補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分平面図である。

図12に示すような、長方形状の補強板1を、被補強部材2の端部から離れた位置に隅肉溶接するには、図13および図14に示すように、補強板1の長辺に沿って隅肉溶接を行って長辺側溶接ビード3A、3Bを形成し、そして、補強板1の端面1Aの隅肉溶接を行って端面側溶接ビード4を形成していた。なお、以下、補強板1を、被補強部材2の端部から離れた位置に隅肉溶接することをスニップエンド溶接といい、そして、補強板1の端面1Aの隅肉溶接を、角回し溶接という。

上述したようにして、補強板1を被補強部材2上にスニップエンド溶接する場合において、補強板1の長辺側の隅肉溶接は、自動溶接機あるいは半自動溶接機によって行えるが、端面の角回し溶接は、これらの溶接機による自動溶接が行いにくい。この理由は、角回し溶接を行うには、補強板1の端面1Aと被補強部材2とによって形成される角部に沿って溶接トーチを回す必要があり、これを行うには、煩雑な溶接トーチ位置および溶接条件の制御を行う必要があるからである。従って、補強板1の角回し溶接は、手溶接により行われている場合が多い。

概要

鋼構造物を構成する被補強部材に補強板を隅肉溶接する際に角回し溶接を行う必要がない。

被補強部材6の端面から離れた位置に、被補強部材6と直角に補強板5を隅肉溶接する方法において、被補強部材6と接する側の長辺と補強板5の端面側の短辺とのなす角度(θ)が15°から60°の範囲内になるように、補強板5の端部を直線的に切断し、そして、補強板5の最大長辺(L)の長さまで隅肉溶接する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

被補強部材の端部から離れた位置に、前記被補強部材と直角に補強板隅肉溶接する方法において、前記被補強部材と接する側の長辺と前記補強板の端部側の短辺とのなす角度(θ)が15°から60°の範囲内になるように、前記補強板の前記端部を斜めに切断し、そして、前記補強板の前記長辺の最大長さを超えて隅肉溶接することを特徴とする、補強板の隅肉溶接方法

請求項2

被補強部材の端部から離れた位置に、前記被補強部材と直角に補強板を隅肉溶接する方法において、前記被補強部材と接する側の長辺と前記補強板の端部側の短辺とのなす角度(θ)が120°から165°の範囲内になるように、前記補強板の前記端部を斜めに切断し、そして、前記補強板の前記長辺の最大長さを超えて隅肉溶接することを特徴とする、補強板の隅肉溶接方法。

請求項3

前記補強板の端部に直角部を形成し、このときの直角部の長さ(Hs)を溶接ビード高さ(Hw)以下に限定することを特徴とする、請求項1または2記載の、補強板の隅肉溶接方法。

請求項4

斜めに切断する前記補強板の前記端部を、曲線状に切断することを特徴とする、請求項1から3の何れか一つに記載された隅肉溶接方法。

技術分野

0001

この発明は、補強板隅肉溶接方法、特に、鋼構造物を構成する被補強部材に補強板を隅肉溶接する際に、角回し溶接を行う必要がない、補強板の隅肉溶接方法に関するものである。

背景技術

0002

例えば、鋼構造物である船舶に、船底船側外板隔壁および甲板等が、船体に複雑に作用する荷重によって座屈するのを防止するために、これらに多数の防撓材が補強板として隅肉溶接されている。

0003

従来の、補強板の隅肉溶接方法を図面を参照しながら説明する。図12は、従来補強板を示す部分正面図、図13は、従来補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分斜視図、図14は、従来補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分平面図である。

0004

図12に示すような、長方形状の補強板1を、被補強部材2の端部から離れた位置に隅肉溶接するには、図13および図14に示すように、補強板1の長辺に沿って隅肉溶接を行って長辺側溶接ビード3A、3Bを形成し、そして、補強板1の端面1Aの隅肉溶接を行って端面側溶接ビード4を形成していた。なお、以下、補強板1を、被補強部材2の端部から離れた位置に隅肉溶接することをスニップエンド溶接といい、そして、補強板1の端面1Aの隅肉溶接を、角回し溶接という。

0005

上述したようにして、補強板1を被補強部材2上にスニップエンド溶接する場合において、補強板1の長辺側の隅肉溶接は、自動溶接機あるいは半自動溶接機によって行えるが、端面の角回し溶接は、これらの溶接機による自動溶接が行いにくい。この理由は、角回し溶接を行うには、補強板1の端面1Aと被補強部材2とによって形成される角部に沿って溶接トーチを回す必要があり、これを行うには、煩雑な溶接トーチ位置および溶接条件の制御を行う必要があるからである。従って、補強板1の角回し溶接は、手溶接により行われている場合が多い。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上述した、手溶接による補強板の角回し溶接は、溶接作業熟練を要することから、溶接品質溶接作業者の技量に左右されていた。従って、補強板の角回し溶接箇所には、溶接欠陥が生じやすく、手直し作業発生頻度が高いのが現状であった。

0007

しかも、船舶の場合、スニップエンド溶接される補強板として、例えば、防撓材を例にとると、防撓材の使用量は、殼総重量の約30%にも及ぶので角回し溶接量は膨大な量となっていた。従って、補強板の角回し溶接を不要にすることができれば、その効果は絶大であることから、角回し溶接の省略化は、造船業界の急務であった。

0008

そこで、本願発明者等は、補強板の角回し溶接の省略化を図るため、様々な調査を重ねた。この結果、以下のような知見を得た。

0009

補強板1を長辺方向に隅肉溶接する場合、補強板1の長辺方向端部の溶融金属が補強板1の端面1A側に十分に流れ込めば、端面側溶接ビード4が形成されるので角回し溶接を行う必要がなくなる。しかし、従来の防撓材等の補強板1の端部は、図12に示すように、端部全長に亘って直角に切断されているか、一部斜めに切断されている場合であっても、前記端部の直角部1Bの長さ(Hs)は、溶接ビード高さ(Hw)を超えていた。従って、補強板1の角回し溶接を行わずに、溶接ビードの十分な流れ込みと良好な溶接ビードを安定して得ることは困難であった。

0010

そこで、様々な調査を重ねた結果、補強板1の端面1A側への溶融金属の流れ込み量を多くし、且つ、良好な溶接ビードを安定して得るためには、補強板1の端部を所定角度範囲内で斜めに切断するか、または、補強板1の端部を所定角度範囲内で斜めに切断すると共に、補強板1の、前記端部に直角部を形成し、この直角部の長さ(Hs)を溶接ビード高さ(Hw)以下に限定すれば、上述した問題点を解決することができるといった知見を得た。

課題を解決するための手段

0011

この発明は、上述した知見に基づきなされたものであって、請求項1に記載された発明は、被補強部材の端部から離れた位置に、前記被補強部材と直角に補強板を隅肉溶接する方法において、前記被補強部材と接する側の長辺と前記補強板の端部側の短辺とのなす角度(θ)が15°から60°の範囲内になるように、前記補強板の前記端部を斜めに切断し、そして、前記補強板の前記長辺の最大長さを超えて隅肉溶接することに特徴を有するものである。

0012

請求項2に記載された発明は、被補強部材の端部から離れた位置に、前記被補強部材と直角に補強板を隅肉溶接する方法において、前記被補強部材と接する側の長辺と前記補強板の端部側の短辺とのなす角度(θ)が120°から165°の範囲内になるように、前記補強板の前記端部を斜めに切断し、そして、前記補強板の前記長辺の最大長さを超えて隅肉溶接することに特徴を有するものである。

0013

請求項3に記載された発明は、前記補強板の端部に直角部を形成し、このときの直角部の長さ(Hs)は、溶接ビード高さ(Hw)以下に限定することに特徴を有するものである。

0014

請求項4に記載された発明は、斜めに切断する前記補強板の前記端部を、曲線状に切断することに特徴を有するものである。

0015

被補強部材と接する側の長辺と前記補強板の端部側の短辺とのなす角度(θ)が15°から60°の範囲内になるように、前記補強板の端部を斜めに切断し、そして、前記補強板の前記長辺の最大長さを超えて隅肉溶接すれば、溶融金属が補強板の端面側に十分に回り込んで、補強板の端面側に良好な溶接ビードを安定して得ることができ、この結果、角回し溶接が不要となる。

0016

この場合、角度(θ)が15°未満か60°を超えると、溶接欠陥が生じて溶接ビードが不安定になったり、補強板の端面側に回り込む溶融金属量不足する傾向が高まる。従って、角度(θ)は、15°から60°の範囲内に限定すべきである。

0017

角度(θ)が120°から165°の範囲内であっても、溶融金属が補強板の端面側に十分に回り込んで、補強板の端面側に良好な溶接形成を安定して得ることが可能となり、この場合にも、角回し溶接が不要となる。

0018

この場合、角度(θ)が120°未満か165°を超えると、溶接欠陥が生じて溶接ビードが不安定になったり、補強板の端面側に回り込む溶融金属量が不足する傾向が高まる。従って、角度(θ)は、15°から60°の範囲内に限定すべきである。

0019

補強板端部は、直線に切断しても、曲線状、例えば、円弧状に切断してもよい。この場合、角度(θ)は、接線の角度であり、この形状は、直線状に切断した場合に比べて、補強板の端面における断面2次モーメント減少率が少なくなるといった強度上の利点を有する。

0020

補強板の端部に直角部を形成してもよい。このときの直角部の長さ(Hs)は、溶接ビード高さ(Hw)以下に限定する。この場合にも、上述した場合と同様な効果が得られる。

0021

次に、この発明の、補強板の隅肉溶接方法を、実施例によって図面を参照しながら更に詳細に説明する。

0022

図1は、この発明の、補強板の隅肉溶接方法に使用する補強板を示す部分正面図、図2は、この発明に従って、補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分斜視図、図3は、この発明に従って、補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分平面図である。

0023

図1から図3において、5は、船底、船側外板、隔壁および甲板等の被補強部材6上にスニップエンド溶接される、防撓材等の補強板である。補強板5の、被補強部材6と接する側の長辺と補強板5の端面5A側の短辺とのなす角度(θ)は、15°から60°の範囲内にある。

0024

この発明の方法に従って、補強板5を被補強部材6上にスニップエンド溶接するには、図2および図3に示すように、補強板5の長辺側を最大長辺(L)の長さを超えて隅肉溶接する。これによって、補強板5の長辺側には、長辺側溶接ビード7A、7Bが形成される。しかも、補強板5の端面5Aが所定角度で傾斜していることから、溶融金属が補強板5の端面5A側に十分に回り込み、且つ、良好な形状の溶接ビード8が形成される。従って、補強板5の角回し溶接が不要となる。

0025

補強板5の角度(θ)は、図4に示すように、端部を通る接線(l)と被補強部材6と接する側の補強板5の長辺とのなす角度であってもよい。即ち、補強板5の被補強部材6側端部を、前記接線(l)と前記長辺とのなす角度(θ)が15°から60°の範囲内になるように、曲線状、例えば、円弧状に切断してもよい。この場合には、補強板5の端面5Aにおける断面2次モーメントの減少率が直線状に切断する場合に比べて少なくなる。

0026

補強板の端部に、図5に示すように、角度(θ)を上述した角度範囲内に維持した状態で、直角部5Bを形成してもよい。直角部5Bの長さ(Hs)は、溶接ビード高さ(Hw)以下に限定する。この場合にも、上述した場合と同様な効果がもたらされる。

0027

補強板5の角度(θ)は、図6から図8に示すように、120°から165°の範囲内であってもよい。この場合においても、溶融金属が補強板5の端面5A側に十分に回り込んで、補強板5の端面側に良好な溶接ビードを形成することが可能となる。この場合には、補強板5の長辺側の隅肉溶接は、補強板5の最大長辺(L)の長さまで行う。

0028

この場合も、補強板5の角度(θ)は、図9に示すように、端部を通る接線(l)と被補強部材6と接する側の補強板5の長辺とのなす角度であってもよい。即ち、補強板5の被補強部材6側の端部を、前記接線(l)と前記長辺とのなす角度(θ)が120°から165°の範囲内になるように、曲線状、例えば、円弧状に切断してもよい。これによって、補強板5の端面5Aにおける断面2次モーメントの減少率が直線状に切断する場合に比べて少なくなる。

0029

以上は、船底、船側外板、隔壁および甲板等の被補強部材上に、防撓材等の補強板をスニップエンド溶接する例であるが、この発明は、図10に示すように、船体構造におけるトランス材9のトランスウェブ9Aとフェイス9Bとの間に溶接されたトリッピングブラケット10とロンジ材11との取合い部(図中、Aで示す)、トリッピングブラケット10とトランス材9のフランジ9Bとの取合い部(図中、Bで示す)、および、トリッピングブラケット10と防撓材12との取合い部(図中、Cで示す)等にも適用することが可能である。

0030

この他、この発明は、図11に示すように、船体構造におけるロンジバルクヘッド13とトランス材14のウェブ14Aとの取合い部(図中、Aで示す)等にも適用することが可能である。

発明の効果

0031

以上説明したように、この発明によれば、被補強部材と接する側の長辺と補強板の端面側の短辺とのなす角度(θ)が15°から60°、あるいは、120°から165°の範囲内において補強板の端部を斜めに切断するか、あるいは、この角度範囲を維持した状態で補強板の端部に直角部を形成し、このときの直角部の長さ(Hs)を溶接ビード高さ(Hw)以下に限定し、そして、補強板の最大長辺長さを超えて隅肉溶接することによって、溶融金属を補強板の端面側に十分に回り込ませることができる。従って、補強板の端面側に良好な溶接ビードを形成することができるので、補強板の角回し溶接が不要になるといった有用な効果がもたらされる。

図面の簡単な説明

0032

図1請求項1の発明の、補強板の隅肉溶接方法に使用する補強板を示す部分正面図である。
図2請求項1の発明に従って、補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分斜視図である。
図3請求項1の発明に従って、補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分平面図である。
図4端部が円弧状に切断された補強板を示す部分正面図である。
図5端部に直線部が形成された補強板を示す部分正面図である。
図6請求項2の発明の、補強板の隅肉溶接方法に使用する補強板を示す部分正面図である。
図7請求項2の発明に従って、補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分斜視図である。
図8請求項2の発明に従って、補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分平面図である。
図9端部が円弧状に切断された別の補強板を示す部分正面図である。
図10この発明を防撓材以外の補強板の隅肉溶接に適用した場合の斜視図である。
図11この発明を防撓材以外の補強板の隅肉溶接に適用した場合の別の斜視図である。
図12従来補強板を示す部分正面図である。
図13従来補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分斜視図である。
図14従来補強板を被補強部材に隅肉溶接した場合の部分平面図である。

--

0033

1補強板
1A 補強板1の端面
2被補強部材
3A 長辺側溶接ビード
3B 長辺側溶接ビード
4 端面側溶接ビード
5 この発明における補強板
5A 補強板5の端面
5B 補強板5の直線部
6 被補強部材
7A 長辺側溶接ビード
7B 長辺側溶接ビード
8 端面側溶接ビード
9トランス材
9Aトランスウェブ
9Bフェイス
10トリッピングブラケット
11ロンジ材
12防撓材
13ロンジバルクヘッド
14 トランス材
14A トランスウェブ

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