钢筋结构件的单侧焊接方法技术

本发明专利技术为一种焊接方法，在接口焊接时不用垫板或垫板材料，在构件接合端面部通过焊接热源，以使用不熔融的铜等垫板材料等方法进行堆焊，使板厚、板宽增加，对包括接口焊接的预定部和堆焊部进行坡口加工，在接口焊接施工中将该坡口加工部与对接构件紧贴，为能得到板厚、板宽以上的有效焊缝厚度，在该坡口加工部进行接口焊接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对于建筑结构件、桥梁结构件以及一般结构件进行单侧焊接的方法。本专利技术涉及的是使表面焊接处的高度和宽度增加的焊接方法，或是通过在焊接接口构件端面部的底面进行堆焊后，对包括焊接接口构件和该堆焊焊接部进行坡口加工再进行接口焊接的方法，或是通过对构件端部进行弯曲加工再进行坡口加工后进行接口焊接的方法，不使用消耗性的垫板和垫板材料也能容易地用从一侧对构件实行焊接的焊接方法来焊接接口，并能获得超过焊接接口构件端面部的构件板厚和板宽的焊缝厚度的焊接方法。图39和图40是以往的钢筋焊接方法例的剖视图。将构件1和进行了大约35度坡口加工的构件2以T形接口对接焊接，为了先从一侧焊接使其稳定，再全部焊透，如图39所示，在底面贴上垫板3进行点固焊4。然后，如图40所示进行接口焊接6。所以，以往技术如图39和图40所示，对建筑等钢筋的焊接时从一侧实行贴垫板接口是标准的。以往的方法，如图39所示，构件1和2在与垫板3接触的坡口5的焊缝处存在2处凹角1R和2R，在这个部分很容易由于难熔融造成焊透不良。而且，如图39和图40所示，在坡口5加工之后必须制作垫板3和对垫板进行点固焊4，从接口焊接的效率考虑要花很多制作工时。加之，在以后的接口焊接6中，由于放置着垫板3，所以就会有由点固焊4的残留引起的带有应力集中的有害的缺口，和垫板3与母材1和2之间带有应力集中的有害的缺口7和7A，这些都是防碍弯曲延展性、疲劳强度和抗震强度等接口性能的因素。在实验中，对图40的接口形式，当构件2受到向上的弯曲负荷2B时几乎都是在有害的缺口7和7A处产生龟裂而裂纹接口。而且，用这种以往的方法，在构件接合的预定端面部作完坡口加工之后，要制作垫板3和为焊接垫板的点固焊4，由于不能直接着手正式接口焊接6，所以从制作工序上看，就有要花很多钢筋制作工时的缺点。而且，用这种以往的技术，若省略垫板3，在从坡口表面一侧的第一层的底面，为作出无缺陷波形的焊道必须进行底层焊接，但制作钢筋，由于有由材料的尺寸精度引起的确保坡口精度的困难性，确保底层焊接计量的困难性以及在初层使用大电流的困难性，所以很难实现。而且，为形成良好的底层焊道，虽然可以使用消耗性的垫板材料，但用这种方法，就有消耗性垫板材料的昂贵和要进行焊上和取下操作的问题。如图47中所示的角形钢管或圆形钢管构件使用于柱状建筑钢筋的接口部那样，当内部为封闭的空间时，就有焊接后不能取下消耗性垫板材料的问题。而且，如图41所示，以往用这样一种方法，在不是T形接口端面构件1上进行预先的堆焊13，然后紧靠上构件2，在坡口表面进行第1层焊接14，然后进行接口焊接6。这种方法，虽然有可省略垫板的简便之处，但是有堆焊焊波的凹凸不平，为确定预先堆焊13的位置，不容易调整和变动尺寸精度不定的构件之间的吻合位置。而且，若不是横向焊接角度也很难施工，并且，为形成底层焊道，构件1必须有一定的倾斜。只是进行表面的第1层焊接14，就需要熟练技术并且不能使用大电流。而且还有与增加焊缝厚度2A无关等问题。而且，以往如图42所示，包括在T形接口构件1的表面，和在端面进行了坡口加工的构件2的底面，分别预先作堆焊焊道13和13A，然后使构件2贴紧，从坡口的表面进行第1层焊接14，在此之后再进行接口焊接6。这种方法，虽然也有可省略垫板的简便之处，但有与图41同样的问题。并且，在构件2的前端作堆焊13A也并不容易，另外必须在T形接口的两构件上分别预先在两处作堆焊，有焊接的难度和制作工时增加的问题。而且，与焊接始点和终点重合的角形钢管和圆形钢管的周边焊接不同，在对H形钢的凸缘端部进行焊接时，由于凸缘的宽度有限，为在焊接的始端部和终端部得到无缺陷的良好的焊接，用以往方法，如图43所示，由于必须有钢制引出板，就要花费很多的引出板制作费和焊接工时。取代这种钢制引出板，最近使用陶瓷制引出板开始增加，但这时也必须花费陶瓷的高昂制作费和进行安装操作。而且，在钢制引出板上，在板与凸缘之间有应力集中的缺口，而陶瓷制引出板有容易产生焊接缺陷的缺点。而且，在日本建筑学会的1997年2月20日的「建筑施工标准说明书JASS6钢筋施工」和1998年7月1日的「钢筋精度测定指南」中规定了，例如对于板厚为40mm以下的T形接口，如图44和图45所示，接合构件1的表面位置上构件2的增强焊缝高度，不只是满足从板厚t的25％到板厚t的25％加10mm的程度，母材表面还必须光滑过度。这一规定，虽然对缓和表面焊道的应力集中有效，但焊道中央的高度即使为零也是允许的，并没有提到有关焊道中央高度的效果。所以，这样的焊道，由于对图44中的弯曲扭矩2B或拉力2C的作用，接口焊接6的根部7和7A处的应力集中很高，在该根部7和7A处容易发生破裂。如图45所示，当在底面有垫板3和点固焊4时，包括接口焊接6的根部7，点固焊根部和终端部4A处应力集中有作用，特别是从点固焊终端部4A很容易发生破裂。而且，对于H形钢的有限的凸缘长度方向的端部，进行在宽度方向上的有限长度的焊接，为了得到其始端部和其终端部的健全性，虽然经常使用引出板，但由于该引出板的使用要花费制作费和焊接费，所以期望着一种省略引出板的便宜的容易施工的方法。本专利技术的目的为，在钢筋结构件等的单侧焊接中，从接口焊接效率出发削减制作工时，从制作工序出发减少钢筋制作工时，提高接口构件之间位置调整的容易性，提高焊接的施工性，增大焊缝厚度，以及排除由于垫板和引出板与母材之间导致应力集中的有害缺口和在垫板点固焊部导致应力集中的有害缺口，对接口性能防碍的因素，这是根据形成比接口构件本身大的坡口面，和控制表面一侧最终层接口焊道的形状来实现。本专利技术之1为，即使不使用焊接后留在接口处的垫板或垫板材料，如附图说明图1所示，在坡口加工前的T形焊接接口构件2的端面2T或两构件的大致同一面内中对接接口构件的一方或两端面，通过电弧热等的焊接热源紧靠在不熔融的金属或非金属垫板8上，在焊接端面部2T的底面和该垫板8之间进行规定形状的堆焊9，使构件2端面部的板厚增大，然后如图2所示，对包括该堆焊金属的焊接接口端面构件进行坡口加工使其成为同一平面，然后如图3所示，将接口构件1和2对接，如图4所示，从坡口的表面一侧边熔融图3中的该堆焊金属坡口面10，边对焊接接口构件实行焊接，进行确保超过焊接接口端面部的构件2的板厚2A的焊缝厚度1A的单侧焊接。根据本专利技术，在T形焊接接口和两构件在大致同一面内对接接口的施工中，在堆焊之后，将坡口加工过的接口构件端面部的前端部与另一构件在规定位置对接定位。然后保持此状态并在坡口加工部进行接口焊接，所以可以省略图40中的垫板3，也能容易地将构件2定位，通过图4的底面堆焊部9从底面的支撑，可以在第1层使用大电流。由于具有没有垫板的较深的坡口，所以在图39的构件根部1R和2R处能够容易地得到良好的熔透度。由于能够容易地得到良好的熔透度，所以图3中的坡口间隙2G与使用垫板时的约7mm相比能缩小50％。由于能够减少坡口剖面的面积，所以能够减少接口焊着金属量，缩短焊接时间和减少焊接变形。根据这些复合效果，从防止构件根部缺陷和焊接施工考虑，能够大幅度削减钢筋制作工时并能实现确保钢筋尺寸精度。而且，根据本专利技术，通过堆焊部从底面的支撑，不必象图41和图42的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢筋结构件的单侧焊接方法，其特征在于，Ｔ形焊接接口构件端面或两种构件在成为大致同一面内的对接接口构件的一方或在两端面上，通过焊接热源与不熔融的垫板材料贴紧，在焊接接口构件的底面与该垫板材料之间进行堆焊后，再对包括该堆焊金属的焊接接口端面构件进行坡口加工，然后、使接口构件对向放置，从坡口表面一侧将该堆焊金属的坡口面熔融，同时将焊接接口构件相互对接焊接，可确保超过焊接接口端面部构件板厚的在板厚方向上的焊缝厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：岩乡俊二，内田昌克，
申请(专利权)人：阿库利艾伊特株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]