气体保护电弧焊方法、焊接接头及焊接接头的制造方法技术

提供一种气体保护电弧焊方法、焊接接头及其制造方法。本发明专利技术在进行厚钢板的单面对接焊接的气体保护电弧焊中，在坡口的底面安装陶瓷制的背衬材料，并且将焊接电流I设为200～450A，将焊接电压V设为25～50V，将焊接输入热量Q控制在下述的式1的范围内，以1道次进行初层焊接。0.4

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体保护电弧焊方法、焊接接头及焊接接头的制造方法


[0001]本专利技术涉及气体保护电弧焊方法、使用该方法得到的焊接接头及该焊接接头的制造方法。本专利技术特别涉及厚钢板的气体保护电弧焊的初层焊接方法。

技术介绍

[0002]近年来，建筑结构物具有高层化和大跨度化的倾向，伴随于此，作为建筑用厚钢板，要求极厚、高强度的厚钢板。另一方面，为了确保建筑物的健全性，防止钢结构物的脆性破坏是重要的，特别是焊接部的机械特性的确保成为较大的课题。通常，在厚钢板的焊接中，板厚越大，坡口面积越变大。因此，为了利用熔敷金属填充坡口并得到充分的熔深所需的焊接输入热量增大，焊接部的冷却速度降低，成为焊接部的机械性特性降低的原因。
[0003]为了降低焊接输入热量，由多层多道次焊接产生的焊接输入热量的降低是有效的，但焊接道次数越是增加，则施工效率越降低。因此，在单面对接焊接中，为了降低焊接输入热量并减少焊接道次数，重要的是通过减小坡口角度、根部间隙等来减小坡口面积。然而，若减小坡口角度、根部间隙，则存在容易产生坡口壁的熔合不良等焊接缺陷的课题。
[0004]针对这样的课题，例如在专利文献1中公开了通过具有焊丝相对于焊炬倾斜的机构和旋转的焊丝进给管的焊接装置来抑制熔合不良的技术。另外，在专利文献2中公开了通过磁振荡和电流波形控制的组合来抑制熔合不良的技术。这些焊接方法对于抑制窄坡口焊接中的熔合不良有效，但需要导入专用的特殊装置。另一方面，在专利文献3中公开了如下技术：将焊接线划分为多个区间，通过在焊接线方向上使电极振荡来抑制熔合不良。但是，在该焊接方法中，无法连续地对焊接全长进行焊接，因此在作业效率方面存在课题。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开昭53
‑
81453号公报
[0008]专利文献2：日本特开昭62
‑
118975号公报
[0009]专利文献3：日本特开2000
‑
141031号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]如上所述，在实施厚钢板的单面对接焊接时，在以往的焊接方法中，在兼具施工效率、焊接部质量以及装置的简易性方面存在课题。本专利技术的目的在于提供一种在厚钢板的单面对接焊接中不使用特殊的装置等就能够得到优异的施工效率和优异的焊接部质量的气体保护电弧焊方法中的初层焊接方法、使用该方法进行焊接而制造的健全性优异的焊接接头及其制造方法。
[0012]用于解决课题的技术方案
[0013]本专利技术人在使用了气体保护电弧焊的厚钢板的单面对接焊接中，在各种试验条件下制造焊接接头，评价了焊接部质量和焊接部特性。其结果发现，通过将陶瓷制的背衬材料
应用于坡口的底面，并且根据坡口形状选择适当的初层焊接条件，能够得到优异的焊接部质量和焊接部特性。
[0014]本专利技术是基于该见解进一步进行研究而完成的，本专利技术的主旨如下。
[0015]〔1〕一种气体保护电弧焊方法，进行厚钢板的单面对接焊接，其中，
[0016]所述气体保护电弧焊方法在初层焊接中，在坡口的底面安装陶瓷制的背衬材料，并且将焊接电流I(A)设为200～450A，将焊接电压V(V)设为25～50V，使焊接输入热量Q(kJ/mm)在下述的式1的范围内，以1道次进行初层焊接。
[0017]0.4
×
G
‑
1≤Q≤0.6
×
G+1
···
(式1)
[0018]其中，式1所示的G是根部间隙(mm)。
[0019]〔2〕在〔1〕所述的气体保护电弧焊方法中，将所述坡口的角度θ设为35
°
以下。
[0020]〔3〕在〔1〕或〔2〕所述的气体保护电弧焊方法中，将所述坡口的角度θ设为20
°
以下，将所述根部间隙G(mm)设为7～15mm。
[0021]〔4〕在〔1〕至〔3〕中任一项所述的气体保护电弧焊方法中，在所述初层焊接中，使用含有0.015～0.100质量％的稀土类元素(REM)的焊丝，将极性设为正极性来进行焊接。
[0022]〔5〕一种焊接接头，所述焊接接头使用〔1〕至〔4〕中任一项所述的气体保护电弧焊方法焊接而成。
[0023]〔6〕一种焊接接头的制造方法，所述焊接接头的制造方法使用〔1〕至〔4〕中任一项所述的气体保护电弧焊方法。
[0024]专利技术效果
[0025]根据本专利技术，无需在进行厚钢板的单面对接焊接的气体保护电弧焊方法的初层焊接中使用特殊的装置等，就能够以1道次焊接得到优异的施工效率和优异的焊接部质量，在产业上起到显著的效果。
附图说明
[0026]图1是表示本专利技术的一个实施方式的坡口形状的示意剖视图。
[0027]图2是表示本专利技术的一个实施方式的初层焊接金属形状的示意剖视图。
[0028]图3是表示本专利技术中的焊接输入热量Q与根部间隙G之间的相关关系的相关图。
具体实施方式
[0029]首先，对本专利技术的气体保护电弧焊方法的一个实施方式进行说明。
[0030]本专利技术是进行厚钢板的单面对接焊接的气体保护电弧焊方法。在该焊接方法中，使成为规定的板厚的两张厚钢板对接，通过气体保护电弧焊(以下有时也仅称为“焊接”)来接合这些厚钢板。本专利技术规定了对该焊接方法中的初层焊接进行施工时的焊接条件。
[0031]具体而言，在初层焊接中，在厚钢板的坡口的底面安装陶瓷制的背衬材料，之后，以焊接电流I(A)为200～450A、焊接电压V(V)为25～50V、以及使焊接输入热量Q(kJ/mm)在下述的式1的范围内的方式(满足式1的方式)进行控制，以1道次进行初层焊接。
[0032]以下，对与本专利技术的构成要件相关的实施方式进行具体说明。
[0033][厚钢板][0034]本专利技术中应用的厚钢板是用于建筑物、船舶等钢铁结构物的厚钢板。作为钢板的
强度，可举出490MPa级钢板、550MPa级钢板、590MPa级钢板、780MPa级钢板等作为示例。
[0035]厚钢板的板厚t(mm)优选为20～100mm的范围。
[0036][坡口角度θ][0037]图1表示对使两张厚钢板对接的厚钢板的坡口形状进行说明的板厚方向剖视图。如图1所示，对接的厚钢板1彼此的坡口面所成的角度为坡口角度(坡口的角度)θ(
°
)。
[0038]在本专利技术中，对接坡口角度θ没有特别限定，但从焊接效率的观点出发，优选设为35
°
以下的窄坡口。若坡口角度θ超过35
°
，则坡口截面积变大，其结果是，后续道次中的焊接道次数增加，得不到高的施工效率。在坡口角度θ小于0
°
(即，坡口上部比坡口底部窄的情况)的情况下，发生坡口底部的熔合不良，因此坡口角度θ的下限为0
°
。
[0039]此外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气体保护电弧焊方法，进行厚钢板的单面对接焊接，其中，所述气体保护电弧焊方法在初层焊接中，在坡口的底面安装陶瓷制的背衬材料，并且将焊接电流I(A)设为200～450A，将焊接电压V(V)设为25～50V，使焊接输入热量Q(kJ/mm)在下述的式1的范围内，以1道次进行初层焊接，0.4
×
G
‑
1≤Q≤0.6
×
G+1
· · · (式1)其中，式1所示的G是根部间隙(mm)。2.根据权利要求1所述的气体保护电弧焊方法，其中，将所述坡口的角度θ设为35
...

【专利技术属性】
技术研发人员：石神笃史，高田充志，冈部能知，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：