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技術 接合部材の溶接仕口部の形成法

出願人 有限会社アイゼム
発明者 伊原良碩
出願日 2011年7月19日 (9年11ヶ月経過) 出願番号 2011-171355
公開日 2013年2月4日 (8年5ヶ月経過) 公開番号 2013-022646
状態 未査定
技術分野 処理全般、補助装置、継手、開先形状 突合せ溶接及び特定物品の溶接
主要キーワード 材料効果 面打ち 溶接肉盛り 加工板 プレス加工法 ロス量 材料密度 接合過程
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(2013年2月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

突合せ溶接をする接合部材の製造時に、必要な材料のロス量を減少させる共に、接合部材に溶着金属盛り上がりを防ぐ突起部を容易に、かつ安価に形成することにある。

解決手段

せん断加工法で、接合部材の突起部を形成するのではなく、接合部材の溶接仕口部に突起部を圧縮加工にて形成することにより、せん断加工法時には必要だった材料の切欠き代をなくすと同時に、突起部の開先加工も不必要にした。

概要

背景

建物の高耐震性への要求などから、建物ユニット構造体を構成する接合部等には、特に高い溶接品質が求められるようになってきている。
特に、2.3ミリ〜6ミリ程度の鋼板が多用される建物ユニットにおいては、突合せ溶接裏波を出すという溶接法が多用されている。この場合、適正なルート間隔の管理が非常に重要となる。

そこで、建物ユニットを構成する柱等に接合される接合部材においては、柱とのルート間隔を簡単かつ高精度に形成するために、ルート間隔と同一の高さの突起部を該接合部材に形成したものがある。
しかし、板厚2.3ミリ〜6ミリ程度の鋼板のルート間隔は1〜2ミリ程度と、板厚に比して小さいために、図6の接合部材の曲げ加工前の仮想板取図で示すように、突起部を除いた斜線部のみをせん断加工することは困難である。
そこで、図7の接合部材の曲げ加工前のせん断加工板取図で示すように、突起部先端から板厚の概1.2倍位のさん幅を加算した切欠き代でもって、せん断加工をしていた。そのために、切欠き代分材料ロスが生じていた。

さらに、突起部の範囲での溶着金属盛り上がりを防ぎ、溶接品質をさらに向上させるために、突起部に開先を設けたものもある。しかし、突起部に開先を設けても、溶着金属の盛り上がりを減少させることは出来ても無くすことは出来なかった。
また、せん断加工で突起部を成形後、プレス加工にて面打ち作業を行って突起部の開先加工を形成しているので加工工数が増大していた。

概要

突合せ溶接をする接合部材の製造時に、必要な材料のロス量を減少させる共に、接合部材に溶着金属の盛り上がりを防ぐ突起部を容易に、かつ安価に形成することにある。せん断加工法で、接合部材の突起部を形成するのではなく、接合部材の溶接仕口部に突起部を圧縮加工にて形成することにより、せん断加工法時には必要だった材料の切欠き代をなくすと同時に、突起部の開先加工も不必要にした。

目的

本発明の課題は、突合せ溶接をする接合部材の製造時に、必要な材料のロス量を減少させる共に、接合部材に溶着金属の盛り上がりを防ぐ突起部を容易に、かつ安価に形成することにある

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

他部材に突合せ突合せ溶接される溶接仕口部に、ルート間隔を形成するために該他部材に当接可能な突起部を設けた接合部材において、該突起部を圧縮加工にて形成したことを特徴とする接合部材。

請求項2

前記突起部を備え、突起部以外の溶接仕口部に開先部を形成した請求項1に記載の接合部材。

技術分野

0001

本発明は、突合せ溶接される接合部材に関するものである。

背景技術

0002

建物の高耐震性への要求などから、建物ユニット構造体を構成する接合部等には、特に高い溶接品質が求められるようになってきている。
特に、2.3ミリ〜6ミリ程度の鋼板が多用される建物ユニットにおいては、突合せ溶接で裏波を出すという溶接法が多用されている。この場合、適正なルート間隔の管理が非常に重要となる。

0003

そこで、建物ユニットを構成する柱等に接合される接合部材においては、柱とのルート間隔を簡単かつ高精度に形成するために、ルート間隔と同一の高さの突起部を該接合部材に形成したものがある。
しかし、板厚2.3ミリ〜6ミリ程度の鋼板のルート間隔は1〜2ミリ程度と、板厚に比して小さいために、図6の接合部材の曲げ加工前の仮想板取図で示すように、突起部を除いた斜線部のみをせん断加工することは困難である。
そこで、図7の接合部材の曲げ加工前のせん断加工板取図で示すように、突起部先端から板厚の概1.2倍位のさん幅を加算した切欠き代でもって、せん断加工をしていた。そのために、切欠き代分材料ロスが生じていた。

0004

さらに、突起部の範囲での溶着金属盛り上がりを防ぎ、溶接品質をさらに向上させるために、突起部に開先を設けたものもある。しかし、突起部に開先を設けても、溶着金属の盛り上がりを減少させることは出来ても無くすことは出来なかった。
また、せん断加工で突起部を成形後、プレス加工にて面打ち作業を行って突起部の開先加工を形成しているので加工工数が増大していた。

先行技術

0005

特開昭60−175640号公報

0006

特開2003−247272号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の課題は、突合せ溶接をする接合部材の製造時に、必要な材料のロス量を減少させる共に、接合部材に溶着金属の盛り上がりを防ぐ突起部を容易に、かつ安価に形成することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記の課題を解決するための請求項1の発明は、せん断加工法で、接合部材の突起部を形成するのではなく、接合部材の溶接仕口部に突起部を圧縮加工にて形成することにより、せん断加工法時には必要だった材料の切欠き代をなくすと同時に、突起部の開先加工も不必要にしたものである。

0009

請求項2の発明は、接合部材の溶接仕口部に突起部を圧縮加工にて形成すると同時に、突起部以外の溶接仕口部に開先部を形成したものである。

発明の効果

0010

請求項1の発明によれば、突起部を溶接仕口部にせん断加工法で形成する場合には、突起部の高さすなわちルート間隔に、接合部材の板厚の概1.2倍位のさん幅を加算した切欠き代が必要であったが、突起部を圧縮加工にて形成することによりこの切欠き代が不要となったため、省材料効果が生じる。
また、突起部を圧縮加工にて形成するために、突起部もルート間隔部も同一の材料密度となるために、突起部の範囲で溶着金属が盛り上がることもなく、溶接仕口部全長にわたり高い溶接品質が確保できる。

0011

請求項2の発明によれば、なんら加工工数を増やすことなく、圧縮加工にて、ルート間隔形成用の突起部と、突起部以外の溶接仕口部に開先を同時に形成することができる。

図面の簡単な説明

0012

建物ユニットの柱と接合部材の接合過程を示す斜視図。(実施例1)接合部材の突起部の詳細図。(実施例1)建物ユニットの柱と接合部材の突合せ溶接後の溶接部の断面図。(実施例1)建物ユニットの柱と接合部材の接合過程を示す斜視図。(実施例2)接合部材の溶接仕口部と突起部の詳細図。(実施例2)接合部材の曲げ加工前の仮想板取図。接合部材の曲げ加工前のせん断加工板取図。

0013

図1は建物ユニットの柱1に溝形状に加工された接合部材2を突合せ溶接する過程を示している。ここで、接合部材2は端部において3辺からなる溶接仕口5を持ち、柱1の側面との突合せによって定まるコの字状の溶接線に沿って、突合せ溶接を施される。
しかして、接合部材2の溶接仕口5には各辺ごとに複数の突起部3が設けられている。
各突起部3の高さは、柱1と接合部材2との間に形成されるべき適正なルート間隔4と同等とされている。このことにより、柱1と接合部材2のルート間隔4が溶接の進行による狭小化もなく保持される。

0014

また、突起部3は溶接仕口部5の縁にプレス加工法一種である圧縮加工にて、溶接仕口部5の材料の一部を突出させたものである。したがって、せん断加工で突起部を形成する時のように切欠き代が不要となった。
また、圧縮加工にて、溶接仕口部5の材料の一部を突出させたものであるため、板厚減少部6と突出部3の体積は同一となっている。そのために、突起部もルート間隔部も同一の材料密度となるために、図3の突合せ溶接部の断面図に示すように、溶接肉盛り部7が突起部の範囲で盛り上がることもなく、溶接仕口部全長にわたり高品質の溶接ができる。

実施例

0015

図4は実施例2で、建物ユニットの柱11に溝形状に加工された接合部材12を突合せ溶接するの過程を示している。図5は実施例2の溶接仕口の詳細を示している。
実施例2を実施例1と比較すると、溶接仕口部9に開先8が形成されていることが異なる。従って、この異なる開先8を中心に説明し、その他の説明を省略する。
突合せ溶接で裏波を出すという溶接法でも、接合部材の板厚が比較的厚い場合には、ルート間隔を余り大きく出来ないので、溶接仕口部に開先を取ることがある。このような場合、圧縮加工にて開先加工を施すと同時に、ルート間隔と同一の高さの突起部10を同時加工したものが実施例2である。
この様にすることにより、なんら加工工数を増やすことなく、圧縮加工にて、ルート間隔形成用の突起部と、突起部以外の溶接仕口部に開先を同時に形成することができ、さらなる高品質な溶接ができる。

産業上の利用の可能性

0016

以上、本発明の実施の形態では、圧縮加工にて形成された突起物が溶接仕口部の板厚方向の下面に位置する場合のみを記載したが、この突起物は溶接仕口の板厚方向の概中央でも構わないことはいうまでもない。

0017

また、本発明の実施例では、柱と接合部材の溶接について説明したが、その他の突合せ溶接をする建物ユニットの構造体、建物ユニットの構造体以外の部材、建物物以外の部材の溶接にも適用できる。

0018

1 :柱
2 :接合部材
3 :突起部
4 :ルート間隔
5 :溶接仕口
6 :板厚減少部
7 :溶接肉盛り部
8 :開先
9 :溶接仕口部
10 :突起部
11 :柱
12 :接合部材

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