極厚・高規格材BOXのナローギャップ+サブマージアーク複合溶接

 

テクノロジーの概要

超高層ビルの鉄骨BOX柱は、近年、極厚化の傾向(最大厚100ミリ)にあり、その材質も高強度(SA440鋼材(60キロハイテン))かつ、高品質(溶接部靱性値70J(ジュール)以上)を確保するというこれまでにない高い性能が求められてきています。この要求に対して、BOX柱の角継手の板厚70 mmを超える範囲について、狭開先溶接(当社特許)とサブマージアーク溶接を組み合わせた施工方法を開発し実工事に採用しており、以下に紹介します。

溶接IPAS(溶接中品質保証システム)
溶接IPAS(溶接中品質保証システム)
  
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サブマージアーク溶接ビード制御方法の特長

  • 2角継手の開先形状を、底部はⅠ型形状の狭開先とし、上部は通常のV型形状とした2段形状とすることで、底部は回転アーク溶接で施工し、上部は入熱を抑えたサブマージアーク溶接で施工することにより、溶接入熱を低減し、溶接部の高靱性を確保するものです。
  • 2角継手の板厚の増減に対しては、上部V型の深さを一定とし、底部の狭開先の深さを増減(最大250mm)することにより、同様の施工方法の適用が可能です。
  • 2角継手の材質の変化に対しては、それぞれの溶接方法の溶接材料(ワイヤとフラックス)を適宜選択することにより、同様の施工方法の適用が可能です。
  • 2本施工方法は溶接材料の使用量の低減や溶接入熱が小さく抑えられることにより、継手の 溶接品質の安定化や高品質が得られ、能率的かつ経済的な地球環境にやさしい施工法です。

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各種施工方法の比較と本法の採用

従来の各種施工とその特徴を下表に示します。  
本施工方法は、④をベースにした施工法です。

SAW溶込み深さ 実測値と推定値
SAW:サブマージアーク溶接

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回転アーク溶接方法の紹介

SAW溶込み深さ 実測値と推定値

 

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本施工方法の施工確認試験

簡易試験体による試験 施工試験体による試験
SAW溶込み深さ 実測値と推定値 SAW溶込み深さ 実測値と推定値


溶接金属の引張試験結果
SAW溶込み深さ 実測値と推定値

衝撃試験結果(試験温度:0℃)
SAW溶込み深さ 実測値と推定値

Depo : 溶着金属    Bond : 溶接金属と母材との境界の部分