不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板的制作方法
【專利摘要】一種不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，具備與柱母材接觸的底面；設(shè)置在與此底面垂直的側(cè)面上，與進(jìn)行了坡口加工的梁母材的端面接觸的焊接非使用面；及相對(duì)于此焊接非使用面相對(duì)地凹陷的焊接使用面，焊接使用面和焊接非使用面經(jīng)以與梁母材的坡口角度對(duì)應(yīng)的角度設(shè)置的臺(tái)階面連續(xù)。焊接使用面被設(shè)置在以此焊接使用面和臺(tái)階面的交線作為中心軸，從與焊接非使用面平行的面以規(guī)定的角度向引弧板的內(nèi)側(cè)進(jìn)行了面旋轉(zhuǎn)的位置，由此，焊接使用面的向底面的擴(kuò)展尺寸，與初層部S1相比表層部S2的一方被做得大，S2/S1的值是1.82以上。在焊接止端部焊道中，在柱母材底面前端部及梁母材坡口側(cè)面止端部的雙方分別形成的直角的隅角部產(chǎn)生了根切的情況下，也不會(huì)在該部分上產(chǎn)生應(yīng)力集中。
【專利說明】不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型主要涉及在鋼構(gòu)造物的領(lǐng)域中，在將寬度不同的母材彼此焊接時(shí)使用 的陶瓷引弧板，更詳細(xì)地講，涉及解決以往的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板的問題的新 的形態(tài)的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板。

【背景技術(shù)】
[0002] 以往，在將不同的寬度的母材彼此進(jìn)行焊接時(shí)，使用了圖4所示的那樣的形狀的 引弧板（以下，在本說明書中，將引弧板作為用于橫向姿勢(shì)的引弧板進(jìn)行說明）。即，此引弧 板1〇〇具有與柱母材接觸的底面102、經(jīng)以與進(jìn)行坡口加工的梁母材的坡口角度α °對(duì)應(yīng) 的角度設(shè)置的臺(tái)階104連續(xù)的突出的焊接非使用面106和相對(duì)地凹陷的焊接使用面108。
[0003] 將此以往型的引弧板的安裝狀況表示在圖7中，將應(yīng)力的傳遞方向表示在圖8中， 在使用了這樣的引弧板的情況下，在圖5所示的焊接始終端部的余長(zhǎng)焊道C中，在柱母材底 面前端部Β及梁母材坡口側(cè)面止端部Α的雙方分別形成直角的隅角部，在那些部分上產(chǎn)生 了根切等缺欠的情況下等，存在產(chǎn)生應(yīng)力集中的危險(xiǎn)。另外，在圖5、圖7、圖8中，符號(hào)1表 不柱母材，符號(hào)2表不梁母材，符號(hào)3表不烙融金屬，符號(hào)31表不坡口加工部，符號(hào)4表不 墊板。以下相同。
[0004] 為了解決此問題，在日本專利3069583號(hào)中，由向引弧板的內(nèi)側(cè)傾斜成扇狀且弧 狀的傾斜面構(gòu)成了作為焊接使用面的熔融金屬接受槽的圖9的安裝圖所示的那樣的引弧 板150已被提出。
[0005] 可是，在這樣的引弧板中，如圖10所示，在始終端部形成了向外側(cè)鼓起的扇狀的 余長(zhǎng)焊道(符號(hào)C)，其結(jié)果，由于梁母材側(cè)面止端部A及柱母材前端部B中的焊接焊道和母 材所成的各接觸角度更容易成為銳角，所以在這些部位存在應(yīng)力集中增大的問題。
[0006] 另外，在日本特開2001-30094號(hào)中，將上述專利的形成引弧板的熔融金屬接受槽 的使用面整體做成平坦地傾斜的圖13所示的那樣的引弧板已被提出。
[0007] 可是，使用了這樣的引弧板形狀的始終端部焊道，如圖12的立體圖所示，在初層 部(底面路線部）附近，焊接始終端部焊道的余長(zhǎng)（圖5的C)被形成得長(zhǎng)，在表層部(板厚表 面部)被形成得短。因此，如圖12所示，在初層部，梁母材側(cè)面止端部A中的應(yīng)力集中增大。
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利3069583號(hào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-30094號(hào) 實(shí)用新型內(nèi)容
[0010] 實(shí)用新型所要解決的課題
[0011] 因此，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種能解決上述的以往的不同寬度母材焊接 用陶瓷引弧板的問題，且不管焊接姿勢(shì)如何，都能適用于氣體保護(hù)電弧焊接的半自動(dòng)及焊 接機(jī)械手的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板。
[0012] 為了解決課題的手段
[0013] 上述課題，由本實(shí)用新型的下述（1)?（5)的結(jié)構(gòu)的陶瓷引弧板的任何一種解決。
[0014] (1) 一種不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，具備與柱母材接觸的底面；設(shè)置在與此 底面垂直的側(cè)面上，與進(jìn)行了坡口加工的梁母材的端面接觸的焊接非使用面；及相對(duì)于此 焊接非使用面相對(duì)地凹陷的焊接使用面，上述焊接使用面和焊接非使用面經(jīng)以與上述梁母 材的坡口角度對(duì)應(yīng)的角度設(shè)置的臺(tái)階面連續(xù)，其特征在于，上述焊接使用面被設(shè)置在以此 焊接使用面和臺(tái)階面的交線作為中心軸，從與上述焊接非使用面平行的面以規(guī)定的角度向 引弧板的內(nèi)側(cè)進(jìn)行了面旋轉(zhuǎn)的位置，由此，上述焊接使用面的向上述底面的擴(kuò)展尺寸，與初 層部S1相比表層部S2的一方被做得大，S2/S1的值是1. 82以上。
[0015] (2)在上述（1)的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板中，上述S2/S1的值是1. 86? 3. 20。
[0016] (3)在上述（2)的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板中，上述S2/S1的值是1. 95? 2. 84。
[0017] (4)在上述（3)的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板中，上述S2/S1的值是2. 05? 2. 76。
[0018] (5)在上述（1)?（4)中的任一項(xiàng)記載的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板中，該臺(tái) 階面的寬度從下部到上部實(shí)質(zhì)上是相同的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型的引弧板的詳細(xì)的說明圖。
[0020] 圖2是本實(shí)用新型的引弧板安裝狀態(tài)圖。
[0021] 圖3是使用了本實(shí)用新型產(chǎn)品的止端部焊道形狀圖。
[0022] 圖4是以往型的一般的不同寬度母材用陶瓷板（比較例1)形狀。
[0023] 圖5是隅角部的說明圖(焊接后的主視圖）。
[0024] 圖6是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的外觀檢查項(xiàng)目部位圖（目視焊接止端部焊道的主視圖）。
[0025] 圖7是以往的形狀（比較例1)的安裝圖。
[0026] 圖8是使用了以往的形狀（比較例1)時(shí)的止端部焊道形狀圖。
[0027] 圖9是凹型圓弧狀引弧板的安裝狀況圖。
[0028] 圖10是使用了凹型圓弧狀引弧板時(shí)的止端部焊道形狀圖。
[0029] 圖11是相對(duì)地向內(nèi)側(cè)傾斜的引弧板（比較例2)的安裝狀態(tài)圖。
[0030] 圖12是使用了相對(duì)地向內(nèi)側(cè)傾斜的引弧板（比較例2)時(shí)的止端部焊道形狀圖。
[0031] 圖13是相對(duì)地向內(nèi)側(cè)傾斜的引弧板（比較例2)形狀。
[0032] 圖14是試驗(yàn)體的形狀和各部的尺寸。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 為了實(shí)施實(shí)用新型的方式
[0034] 下面，一邊參照附圖一邊對(duì)由本實(shí)用新型的實(shí)施方式形成的不同寬度母材焊接用 陶瓷引弧板進(jìn)行說明。
[0035] 在圖1中，本實(shí)用新型的實(shí)施方式的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板10 (以下簡(jiǎn) 單地稱為陶瓷引弧板)，具備與柱母材接觸的底面12 ;設(shè)置在與此底面12垂直的側(cè)面上，與 進(jìn)行了坡口加工的梁母材的端面接觸的焊接非使用面14 ;及相對(duì)于此焊接非使用面14相 對(duì)地凹陷的焊接使用面16,上述焊接使用面16和焊接非使用面14經(jīng)以與上述梁母材的坡 口角度對(duì)應(yīng)的角度設(shè)置的臺(tái)階面18連續(xù)。而且，其特征在于，在本實(shí)用新型的圖1所 示的陶瓷引弧板10中，上述焊接使用面16被設(shè)置在將此焊接使用面16和臺(tái)階面18的交 線的β軸作為中心軸，從與上述焊接非使用面14平行的面以規(guī)定的角度向引弧板的內(nèi)側(cè) 方向進(jìn)行了面旋轉(zhuǎn)的位置。通過此面旋轉(zhuǎn)，上述焊接使用面的向上述底面的擴(kuò)展尺寸，與初 層部S1相比表層部S2的一方被做得大。
[0036] 此擴(kuò)展尺寸的S2/S1的值，在1.82以上，1.86?3. 20為好，1.95?2. 84更好， 2. 05?2. 76最好。
[0037] 另外，最好是，上述臺(tái)階面18的寬度從下部(初層部）到上部(表層部）實(shí)質(zhì)上是相 同的。
[0038] 在圖1中，符號(hào)h是陶瓷引弧板10的高度。符號(hào)G是陶瓷引弧板10的路線間隙 的寬度，7mm是基準(zhǔn)。符號(hào)α是坡口角度，有25°、30°、35°、45°。符號(hào)β°是焊接使用 面16的旋轉(zhuǎn)角度，在α°為35°、G為7mm的情況下，最好是15°?22°的范圍。
[0039] 符號(hào)Y °表示將與焊接非使用面14平行的面作為基準(zhǔn)的焊接使用面16的向底 面12的擴(kuò)展角度，是由上述的α °及β °決定的擴(kuò)展角度，將它們分別作為上述值時(shí)，成 為12. 4°?18. 3°的范圍。
[0040] 符號(hào)D是臺(tái)階面18中的臺(tái)階的深度，與梁母材側(cè)(連結(jié)圖6的從項(xiàng)目6到項(xiàng)目5 的部分)的余長(zhǎng)焊道的長(zhǎng)度有關(guān)，最好是2?4_，在超過此范圍的情況下，在此梁母材側(cè)的 部分上容易產(chǎn)生根切等缺欠。符號(hào)D°是臺(tái)階面18的相對(duì)于焊接非使用面14的角度，為了 防止根切等缺欠的產(chǎn)生，最好是在上述的部分A上以不形成隅角部的方式設(shè)定成平緩的角 度（120 ?135。）。
[0041] 如果上述旋轉(zhuǎn)角度β °不到上述的值，則向上述的柱母材(底面)的擴(kuò)展角度Y ° 變小，柱母材前端部Β中的應(yīng)力集中增大。
[0042] 另一方面，如果超過上述的值，則擴(kuò)展角度Υ °加大，但柱母材1的表面和陶瓷引 弧板的焊接使用面16的夾著的角度變得狹窄，焊接施工變得困難，相對(duì)于柱母材(底面的 圖6所示的項(xiàng)目3?5的部分）賦予充分的熔透變得困難。
[0043] 另外，在本陶瓷引弧板10中，將焊接使用面等的形狀呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱地形成在相反側(cè) 的側(cè)面上。
[0044] 以上說明的陶瓷引弧板10,如果板材的高度(符號(hào)h)是在梁母材的板厚上加上了 規(guī)定的堆高部的尺寸以上，則任何的母材厚度都能得到向底面的擴(kuò)展角度，而且具有 圖6所示的項(xiàng)目6的部分的尺寸與臺(tái)階面D的寬度相應(yīng)地確保為一定的特征。因此，如果 是以往，則需要準(zhǔn)備具有與被焊接梁母材的板厚各個(gè)對(duì)應(yīng)的高度（h)的引弧板，但在使用此 引弧板的情況下，不需要對(duì)每個(gè)板厚都準(zhǔn)備引弧板，也能實(shí)現(xiàn)由引弧板個(gè)數(shù)的削減產(chǎn)生的 成本效果和施工管理上的簡(jiǎn)便化。
[0045] [實(shí)施例]
[0046] ( 1)樣品（引弧板）的形狀
[0047] 準(zhǔn)備焊接實(shí)驗(yàn)，制作在表1中揭示的13種陶瓷引弧板的樣品，做成了實(shí)施例1? 實(shí)施例13。作為比較例，將S2/S1的值為本實(shí)用新型的范圍以下的值做成比較例1，將圖4 所示的以往型形狀做成比較例2,如圖13所示，將引弧板的使用面208以端部焊道從坡口上 部到底面相對(duì)地?cái)U(kuò)大的方式呈12. 4°地削入了的形狀做成了比較例3。
[0048] 表1所示的各部的名稱及符號(hào)，如圖1、2、7、11、13所示的那樣。
[0049] 表 1
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，具備與柱母材接觸的底面；設(shè)置在與此底面 垂直的側(cè)面上，與進(jìn)行了坡口加工的梁母材的端面接觸的焊接非使用面；及相對(duì)于此焊接 非使用面相對(duì)地凹陷的焊接使用面，上述焊接使用面和焊接非使用面經(jīng)以與上述梁母材的 坡口角度對(duì)應(yīng)的角度設(shè)置的臺(tái)階面連續(xù)，其特征在于，上述焊接使用面被設(shè)置在以此焊接 使用面和臺(tái)階面的交線作為中心軸，從與上述焊接非使用面平行的面以規(guī)定的角度向引弧 板的內(nèi)側(cè)進(jìn)行了面旋轉(zhuǎn)的位置，由此，上述焊接使用面的向上述底面的擴(kuò)展尺寸，與初層部 S1相比表層部S2的一方被做得大，S2/S1的值是1. 82以上。
2. 如權(quán)利要求1記載的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，其特征在于，上述S2/S1的值 是 1. 86 ?3. 20。
3. 如權(quán)利要求2記載的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，其特征在于，上述S2/S1的值 是 1. 95 ?2. 84。
4. 如權(quán)利要求3記載的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，其特征在于，上述S2/S1的值 是 2. 05 ?2. 76。
5. 如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)記載的不同寬度母材焊接用陶瓷引弧板，其特征在于， 該臺(tái)階面的寬度從下部到上部實(shí)質(zhì)上是相同的。
【文檔編號(hào)】B23K9/035GK203843344SQ201420109652
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月3日
【發(fā)明者】高須賀洋三, 原章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社須之內(nèi)