极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法技术

目的是提供一种极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法，能够将板厚超过70mm的极厚钢板对接焊接，并且能够确保对接焊接接头的拉伸强度而抑制或防止接头韧性的下降，并且焊接焊道数量少，能够在短时间内焊接。在与第1极厚钢板（1）和第2极厚钢板（2）的对接部正交的截面中，具有隔开能够相互避免热影响的偏置量L偏置的多个对接焊接接头（4）、和将相邻的对接焊接接头（4）连结并与表面或背面平行地延伸的一个以上的边界面（6）。各对接焊接接头（4）分别具有能够维持对接焊接时的接头性能的允许厚度T。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及板厚超过70mm的极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法。
技术介绍
所谓“对接焊接”，是指将板厚大致相同的材料在大致相同的面内焊接的焊接结构及焊接方法。对接焊接使被焊接的部件一体化，应力经由焊接部被直接传递。此外，在对接焊接中，在实施母材的焊接的部分（焊接部）设置称作坡口的槽，使焊接金属熔入到该坡口中，并使母材的一部分也熔入而一体化。这样的对接焊接例如在非专利文献1及专利文献1～5中公开。非专利文献1公开了双电极二氧化碳气体保护焊接法。专利文献1的“靭性に優れたエレクトロガス溶接継ぎ手”公开了气体保护焊接的焊接金属成分。在专利文献2的“金属厚板の両面突き合わせ溶接方法及び装置”中，使在先的消耗焊接电极组移动到下侧的坡口内并进行背面焊接，使后续的消耗焊接电极组移动到上侧的坡口内并进行正面焊接。使后续消耗焊接电极组比在先消耗焊接电极组慢地向同一方向移动，并行地进行正面焊接和背面焊接。在专利文献3的“溶接継手の形成方法”中，当将单壁板厚部件相互对接焊接时，在两板材的对接部分形成多段坡口，在对两板材的坡口实施焊接后，依次在上段或上段及下段的坡口配置薄板部件，在该薄板部件与对接部件之间，在相互分离的两个部位形成坡口而进行焊接。在专利文献4的“溶接継手用開先”中，在厚板侧的被焊接端部设置相当于两板材的板厚差的第1阶差部、和相当于与薄板侧坡口面的钝边的尺寸对应的厚度的第2阶差部，在两板材的对接状态下，在坡口槽的底部形成平坦部。在专利文献5的“両側溶接方法及び両側溶接構造物”中，将在两面U型坡口接头的板厚的中央部或其附近形成的表侧的坡口的底部进行根部底层焊接，接着进行表侧层叠焊接直到到达残留坡口深度附近，然后从背侧的U型坡口接头的坡口底部至坡口上部的最终层进行背侧层叠焊接，然后从表侧的残留坡口部分至坡口上部的最终层进行表侧层叠焊接。非专利文献1：笹木聖人及其他5人，“高效率２電極エレクトロガスアーク溶接法の開発”，新日鉄技報第380号，2004年，P57－63专利文献1：日本特开2005－330578号公报专利文献2：日本特开平9－262662号公报专利文献3：日本特开平6－210487号公报专利文献4：日本特开平9－206979号公报专利文献5：日本特开2009－61483号公报。例如在大型集装箱船的舱口边围板或上甲板、外板、纵通隔壁等中，以往以来使用板厚50～70mm的YP390级钢板（屈服应力超过390MPa的钢板）。以下将板厚50～70mm的钢板称作“厚钢板”。在这样的厚钢板的对接焊接中，以往作为坡口形状而使用V形坡口或X形坡口。例如，V形坡口被用于朝下焊接或从背面的焊接困难的焊接，X形坡口被用于从两面的焊接。此外，在焊接手段中应用CO2焊接（自动或半自动）的多层焊接或二氧化碳气体保护焊接法。另一方面，随着船舶的大型化，希望在例如大型集装箱船的舱口边围板或上甲板、外板、纵通隔壁等中应用作为更高强度的YP460级钢板（屈服应力超过460MPa的钢板）的板厚超过70mm的钢板（以下称作“极厚钢板”）。在此情况下，极厚钢板的对接焊接为不可或缺的，但在应用以往的焊接结构及焊接方法的情况下，存在以下的问题。（1）在接头部使用的焊接金属（焊料）为大量，因加厚化带来的线能量增大，所以接头性能（例如接头韧性）下降。（2）接头部的拉伸强度和接头韧性的兼顾变得困难。（3）在线能量少的焊接法（例如CO2焊接）中，将每一个焊道为6～7mm直径左右重叠，所以焊接焊道数量变得庞大，焊接工序长期化。例如，在非专利文献1和专利文献1的二氧化碳气体保护焊接中，在YP390级钢板中有达到70mm的实施例，但使用的焊接金属（焊料）多，由于加厚化而使线能量增大，所以接头韧性下降。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而创造的。即，本专利技术的目的是提供一种极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法，能够将板厚超过70mm的极厚钢板对接焊接，并且能够确保对接焊接接头的拉伸强度而抑制或防止接头韧性的下降，并且焊接焊道数量少，能够在短时间内焊接。根据本专利技术，提供一种极厚钢板的对接焊接结构，所述极厚钢板的板厚超过70mm，其特征在于，在与第1极厚钢板和第2极厚钢板的对接部正交的截面中，具有隔开能够相互避免热影响的偏置量偏置的多个对接焊接接头、和将相邻的上述对接焊接接头连结并与表面或背面平行地延伸的一个以上的边界面，各对接焊接接头分别具有能够维持对接焊接时的接头性能的允许厚度。上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板分别是单一的极厚钢板，上述第1极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第1前端部、和位于上述第1前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第1阶差部，上述第2极厚钢板具备具有相当于上述第1前端部的板厚的阶差的第2阶差部、和具有相当于上述第1阶差部的阶差的厚度的第2前端部，上述对接焊接接头具有将上述第1前端部与上述第2阶差部从表侧对接焊接的表侧焊接部、和将上述第1阶差部与上述第2前端部从背侧对接焊接的背侧焊接部。上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板具有上述允许厚度的三倍以上的板厚、和具有从上述板厚减去上述允许厚度的两倍而得到的阶差的一个以上的余厚部，还具有两端被对接焊接在上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板的各余厚部且板厚为上述允许厚度的一个以上的辅助钢板。上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板分别由板厚为上述允许厚度的多个钢板构成，上述对接焊接接头具有将上述多个钢板分别对接焊接的多个对接焊接部。上述第1极厚钢板是单一的极厚钢板，上述第1极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第1前端部、和位于上述第1前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第1阶差部，上述第2极厚钢板具有板厚为上述允许厚度的两片钢板，上述对接焊接接头具有将上述第1前端部与上述钢板的一方从表侧对接焊接的表侧焊接部、和将上述第1阶差部与上述钢板的另一方从背侧对接焊接的背侧焊接部。上述第1极厚钢板具有上述允许厚度的三倍以上的板厚、和具有从上述板厚减去上述允许厚度的两倍而得到的阶差的一个以上的余厚部，上述第2极厚钢板还具有与各余厚部对接焊接且板厚为上述允许厚度的一个以上的钢板。上述偏置量的最小值是相邻的上述对接焊接接头的板厚的和的40%以上、50%以上或两片板厚的最大值以上。此外，根据本专利技术，提供一种极厚钢板的对接焊接方法，所述极厚钢板的板厚超过70mm，其特征在于，在与第1极厚钢板和第2极厚钢板的对接部正交的截面中，准备隔开能够相互避免热影响的偏置量偏置的多个对接部、和将相邻的上述对接部连结并与表面或背面平行地延伸的一个以上的边界面，将各对接部分别对接焊接，形成具有能够维持接头性能的允许厚度的多个对接焊接接头。根据上述本专利技术，由于多个对接焊接接头在与第1极厚钢板和第2极厚钢板的对接部正交的截面中隔开能够相互避免热影响的偏置量偏置，所以在对接焊接时能够避免给相邻的对接部带来的热影响。此外，由于各对接焊接接头分别具有能够维持对接焊接时的接头性能的允许厚度，所以能够确保对接焊接接头的拉伸强度。因而，作为多个对接焊接接头的组合，能够将合计板厚超过70mm的极厚钢板对接焊接，并且能够确保各个对接焊接接头的拉伸强度，抑制或防止接头韧性的下降。此外，只要能够确保对接焊接接头的拉伸强度，则可以使用各种各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极厚钢板的对接焊接结构，所述极厚钢板的板厚超过70mm，其特征在于，在与第1极厚钢板和第2极厚钢板的对接部正交的截面中，具有隔开能够相互避免热影响的偏置量偏置的多个对接焊接接头、和将相邻的上述对接焊接接头连结并与表面或背面平行地延伸的一个以上的边界面，各对接焊接接头分别具有能够维持对接焊接时的接头性能的允许厚度。

【技术特征摘要】
2015.04.14 JP 2015-0823541. 一种极厚钢板的对接焊接结构，所述极厚钢板的板厚超过70mm，其特征在于，在与第1极厚钢板和第2极厚钢板的对接部正交的截面中，具有隔开能够相互避免热影响的偏置量偏置的多个对接焊接接头、和将相邻的上述对接焊接接头连结并与表面或背面平行地延伸的一个以上的边界面，各对接焊接接头分别具有能够维持对接焊接时的接头性能的允许厚度。2. 如权利要求1所述的极厚钢板的对接焊接结构，其特征在于，上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板分别是单一的极厚钢板，上述第1极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第1前端部、和位于上述第1前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第1阶差部，上述第2极厚钢板具备具有相当于上述第1前端部的板厚的阶差的第2阶差部、和具有相当于上述第1阶差部的阶差的厚度的第2前端部，上述对接焊接接头具有将上述第1前端部与上述第2阶差部从表侧对接焊接的表侧焊接部、和将上述第1阶差部与上述第2前端部从背侧对接焊接的背侧焊接部。3. 如权利要求2所述的极厚钢板的对接焊接结构，其特征在于，上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板具有上述允许厚度的三倍以上的板厚、和具有从上述板厚减去上述允许厚度的两倍而得到的阶差的一个以上的余厚部，还具有两端被对接焊接在上述第1极厚钢板和上述第2极厚钢板的各余厚部且板厚为上述允许厚度的一个以上的辅助钢板。4. 如权利要求1所述的极厚钢板的对接焊接结构，其特征在于，上述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：山内晓彦，木治升，丰田昌信，
申请(专利权)人：日本日联海洋株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP