极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法
【专利摘要】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。
【专利说明】
极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法
技术领域
[0001]本发明涉及板厚超过70mm的极厚钢板的对接焊接结构和对接焊接方法。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]这样的对接焊接例如在非专利文献I及专利文献I?5中公开。
[0004]非专利文献I公开了双电极二氧化碳气体保护焊接法。
[0005]专利文献I的“靭性(乙優扎工U夕卜口力'只溶接継爹'手”公开了气体保护焊接的焊接金属成分。
[0006]在专利文献2的“金属厚板?両面突g合打甘溶接方法及r/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。
[0007]在专利文献3的“溶接継手?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。
[0008]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I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。
[0009]在专利文献5的“両側溶接方法及U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。
[0010]非专利文献1:笹木聖人及其他5人，“高效率2電極工U夕卜口力'只7 —夕溶接法?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。
[0011]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)。
[0012]以下将板厚50?70mm的钢板称作“厚钢板”。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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”)。
[0016]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。
[0017](I)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。
[0018](2)接头部的拉伸强度和接头韧性的兼顾变得困难。
[0019](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。
[0020]例如，在非专利文献I和专利文献I的二氧化碳气体保护焊接中，在YP390级钢板中有达到70_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。
【发明内容】
[0021]本发明是为了解决上述问题而创造的。即，本发明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。
[0022]根据本发明，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I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。
[0023]上述第I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I极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第I前端部、和位于上述第I前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第I阶差部，上述第2极厚钢板具备具有相当于上述第I前端部的板厚的阶差的第2阶差部、和具有相当于上述第I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I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I阶差部与上述第2前端部从背侧对接焊接的背侧焊接部。
[0024]上述第I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I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。
[0025]上述第I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。
[0026]上述第I极厚钢板是单一的极厚钢板，上述第I极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第I前端部、和位于上述第I前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第I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I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I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。
[0027]上述第I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。
[0028]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。
[0029]此外，根据本发明，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70_，其特征在于，在与第I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。
[0030]根据上述本发明，由于多个对接焊接接头在与第I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。
[0031]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。
[0032]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。
[0033]此外，只要能够确保对接焊接接头的拉伸强度，则可以使用各种各样的焊接手段，并且由于焊接量也少，所以能够使焊接焊道数量变少，能够在短时间内焊接。
【附图说明】
[0034]图1是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第I实施方式图。
[0035]图2是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第2实施方式图。
[0036]图3是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第3实施方式图。
[0037]图4是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第4实施方式图。
[0038]图5是单一的对接焊接接头的示意性剖视图。
[0039]图6是两片重叠的情况下的偏置量的说明图。
[0040]图7是两倍厚或两片重叠的情况下的偏置量的说明图。
[0041]图8是三倍厚或三片重叠的情况下的偏置量的说明图。
[0042]图9是四倍厚或四片重叠的情况下的偏置量的说明图。
【具体实施方式】
[0043]基于【附图说明】本发明的优选实施方式。另外，在各图中对共通的部分赋予相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0044]图1是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第I实施方式图。
[0045]本发明的对接焊接结构是板厚超过70mm的极厚钢板的对接焊接结构。
[0046]另外，在以下的说明中，图的上侧是表侧，下侧是背侧。另外，上侧(表侧)和下侧(背侧)也可以上下相反。此外，上侧(表侧)和下侧(背侧)既可以是水平面，也可以是铅直面，也可以是倾斜面。
[0047]图1 (A)、图1 (B)、图1 (C)是与第I极厚钢板I和第2极厚钢板2的对接部正交的剖视图。在该截面中，本发明的对接焊接结构具有多个对接焊接接头4和一个以上的边界面6。对接部及对接焊接接头4沿与纸面垂直的方向延伸。
[0048]另外，在以下的说明中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2也可以是相反的配置。此外，优选的是第I极厚钢板I和第2极厚钢板2是平板，边界面6也是平面，但也可以分别是曲面板和曲面。进而，对接部和对接焊接接头4优选的是直线，但也可以是曲线。
[0049]多个对接焊接接头4隔开能够相互避免热影响的偏置量L而偏置。所谓偏置量L，是指除了相邻的两个对接焊接接头4的溶融金属部分以外的最短距离。另外，在该图中，偏置量L是与表面或背面平行的距离，但只要是最短距离，则也可以是倾斜的。
[0050]偏置量L例如优选的是重合的两片厚钢板的板厚的最大值以上。另外，偏置量L的详细情况在后面描述。
[0051 ] 一个以上的边界面6将相邻的对接焊接接头4连结，与表面或背面平行地延伸。边界面6是平板彼此或曲面板彼此的边界面，优选的是间隙实质上是O。
[0052]另外，本发明作为对象的极厚钢板(第I极厚钢板I和第2极厚钢板2)优选的是在大型集装箱船的舱口边围板或上甲板、外板、纵通隔壁等中使用。因此，在极厚钢板上主要作用拉伸应力，该拉伸应力与边界面6平行地作用。因而，不需要边界面彼此的焊接，但也可以以处理等目的焊接或接合。
[0053]在图1 (A)、图1 (B)、图1 (C)中，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。允许厚度T例如是相当于以往的厚钢板的50?70_。
[0054]图5是单一的对接焊接接头4的示意性剖视图。
[0055]如该图所示，在将板厚t的两片钢板对接焊接的情况下，在其对接焊接接头4的表面和背面上形成从表面隆起的堆高e。也可以根据需要将堆高e通过切削或磨削而除去。
[0056]以下，所谓允许厚度T，是指将堆高e除去后的对接焊接接头4的焊接部的厚度(板厚方向的长度)。因而，允许厚度T实质上与板厚t相同。
[0057]在图1 (A)中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2分别是单一的极厚钢板。
[0058]在该示例中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2具有允许厚度T的两倍的板厚。
[0059]在图1 (A)中，第I极厚钢板I由具有允许厚度T的板厚ta的第I前端部la、和位于第I前端部Ia的末端且具有相当于允许厚度T的阶差tb的第I阶差部Ib构成。
[0060]第2极厚钢板2由具有相当于第I前端部Ia的板厚ta的阶差ta的第2阶差部2a、和具有相当于第I阶差部Ib的阶差tb的厚度tb的第2前端部2b构成。
[0061]只要是能够维持接头性能的允许厚度T以下，则板厚ta、tb既可以相同也可以不同。
[0062]同样后述的图7?图9中的板厚tl?t4也只要是允许厚度T以下，则既可以相同也可以不同。
[0063]在第I前端部Ia与第2阶差部2a的对接部和第I阶差部Ib与第2前端部2b的对接部处，分别设置有对接焊接用的坡口。该坡口形状优选的是V形，但也可以是I形、U形、X形。
[0064]另外，X形在板重叠的状态下不能应用，所以能够在后述的图2 (A)的第一片的焊接等中应用。
[0065]在图1 (A)中，对接焊接接头4是将第I前端部Ia与第2阶差部2a从表侧对接焊接的表侧焊接部4a、和将第I阶差部Ib与第2前端部2b从背侧对接焊接的背侧焊接部4b ο
[0066]对接焊接方法优选的是二氧化碳气体保护焊接，但只要能够确保对接焊接接头4的拉伸强度，也可以是其他的焊接法，例如CO2焊接、涂药电焊、埋弧焊接等。
[0067]根据上述图1 (A)的构成，能够将具有允许厚度T的两倍的板厚的两片极厚钢板(第I极厚钢板I和第2极厚钢板2)利用允许厚度T的两个对接焊接接头4对接焊接，并且能够将两个对接焊接接头4的间隔设定为能够相互避免热影响的偏置量L。
[0068]在图1 (B)中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2分别是单一的极厚钢板。
[0069]在该示例中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2具有允许厚度T的三倍的板厚。
[0070]在图1 (B)中，第I极厚钢板I除了图1 (A)所示的第I前端部Ia及第I阶差部Ib以外，还具备具有从板厚减去允许厚度T的两倍而得到的阶差的余厚部lc。此外，第2极厚钢板2除了图1 (A)所示的第2阶差部2a及第2前端部2b以外，还具备具有从板厚减去允许厚度T的两倍而得到的阶差的余厚部2c。余厚部Ic和余厚部2c的阶差(厚度)是允许厚度T。
[0071]在图1 (B)中，本发明的对接焊接结构还具有两端被对接焊接在余厚部lc、2c且板厚为允许厚度T的辅助钢板5。在该示例中，位于背面的两个对接焊接接头4是将余厚部lc,2c与辅助钢板5的两端从背侧对接焊接的背侧焊接部4c。
[0072]根据上述图1 (B)的构成，能够将具有允许厚度T的三倍的板厚的两片极厚钢板(第I极厚钢板I和第2极厚钢板2)利用允许厚度T的四个对接焊接接头4对接焊接，并且能够将四个对接焊接接头4的相邻的间隔设定为能够相互避免热影响的偏置量L。
[0073]图1 (C)表示第I极厚钢板I和第2极厚钢板2的板厚是允许厚度T的四倍以上的情况。
[0074]在此情况下，除了图1 (B)的构成以外，本发明的对接焊接结构还具有两端被对接焊接在余厚部ld、2d且板厚为允许厚度T的辅助钢板5。
[0075]辅助钢板5并不限定于一片，也可以是两片以上。
[0076]根据上述图1(C)的构成，能够将具有允许厚度T的三倍以上的板厚的两片极厚钢板(第I极厚钢板I与第2极厚钢板2)利用允许厚度T的多个对接焊接接头4对接焊接，并且能够将多个对接焊接接头4的相邻的间隔设定为能够相互避免热影响的偏置量L。
[0077]本发明的方法是板厚超过70mm的极厚钢板的对接焊接方法。
[0078]在本发明的方法中，如图1 (A)、图1 (B)、图1 (C)所示，在与第I极厚钢板I和第2极厚钢板2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L而偏置的多个对接部、和将相邻的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6。
[0079]接着，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T的多个对接焊接接头4。
[0080]因而，根据上述图1 (A)、图1 (B)、图1 (C)的构成，即使第I极厚钢板I和第2极厚钢板2的板厚是允许厚度T的两倍以上，也能够对接焊接，并且能够确保各个对接焊接接头4的拉伸强度，抑制或防止接头韧性的下降。
[0081]图2是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第2实施方式图。
[0082]在图2 (A)、图2 (B)、图2 (C)中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2分别由板厚为允许厚度T的多个钢板7构成。此外，对接焊接接头4具有将多个钢板7分别对接焊接的多个对接焊接部。
[0083]在图2 (A)中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2分别由板厚为允许厚度T的两片钢板7构成。
[0084]在该示例中，对接焊接接头4是将表侧的两片钢板7的前端彼此从表侧对接焊接的表侧焊接部4a、和将背侧的两片钢板7的前端彼此从背侧对接焊接的背侧焊接部4b。
[0085]其他构成与第I实施方式是同样的。
[0086]在图2 (B)中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2分别由板厚为允许厚度T的三片钢板7构成。
[0087]在该示例中，第I极厚钢板I和第2极厚钢板2除了上述两片钢板7以外，分别在背侧还具有一片钢板7。
[0088]在该示例中，将背侧焊接部4b的表面加工为共面，在其上重叠两片钢板7后进行对接焊接。对接焊接接头4是将追加的钢板7的两端从背侧对接焊接的背侧焊接部4c。
[0089]如图2 (C)所示，也可以将第I极厚钢板I和第2极厚钢板2分别用四片以上的钢板7构成。
[0090]根据上述图2 (A)、图2 (B)、图2 (C)的构成，即使第I极厚钢板I和第2极厚钢板2的板厚是允许厚度T的两倍以上，也能够对接焊接，并且能够确保各个对接焊接接头4的拉伸强度，抑制或防止接头韧性的下降。
[0091]图3是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第3实施方式图。
[0092]在图3 (A)中，第I极厚钢板I是具有允许厚度T的两倍的板厚的单一的极厚钢板。
[0093]第I极厚钢板I具备具有允许厚度T的板厚ta的第I前端部la、和位于第I前端部Ia的末端并具有相当于允许厚度T的阶差tb的第I阶差部lb。此外，第2极厚钢板2具有板厚为允许厚度T的两片钢板7。
[0094]对接焊接接头4具有将第I前端部Ia与钢板7的一方从表侧对接焊接的表侧焊接部4a、和将第I阶差部Ib与钢板7的另一方从背侧对接焊接的背侧焊接部4b。
[0095]其他构成与图1 (A)是同样的。
[0096]在图3 (B)中，第I极厚钢板I具有允许厚度T的三倍的板厚、和具有从板厚减去允许厚度T的两倍而得到的阶差的一个余厚部lc。此外，第2极厚钢板2还具有与余厚部Ic对接焊接且板厚为允许厚度T的一片钢板7。
[0097]其他构成与图3 (A)是同样的。
[0098]同样，第I极厚钢板I也可以是具有允许厚度T的四倍以上的板厚的单一的极厚钢板。
[0099]根据上述图3 (A)、图3 (B)的构成，即使第I极厚钢板I的板厚是允许厚度T的两倍以上，也能够对接焊接，并且能够确保各个对接焊接接头4的拉伸强度，抑制或防止接头韧性的下降。
[0100]图4是本发明的极厚钢板的对接焊接结构的第4实施方式图。
[0101]在图4 (A)中，第I极厚钢板I是具有允许厚度T的三倍的板厚的单一的极厚钢板。此外，第2极厚钢板2由板厚为允许厚度T的两倍的板厚的极厚钢板和板厚为允许厚度T的钢板7构成。
[0102]其他构成与图3 (B)是同样的。
[0103]在图4 (B)中，第I极厚钢板I由具有允许厚度T的两倍的板厚的极厚钢板、和板厚为允许厚度T的钢板7构成。
[0104]其他构成与图3 (B)是同样的。
[0105]根据上述图4 (A)、图4 (B)的构成，即使第I极厚钢板I的板厚是允许厚度T的三倍以上，也能够对接焊接，并且能够确保各个对接焊接接头4的拉伸强度，抑制或防止接头韧性的下降。
[0106]以下对偏置量L进行说明。
[0107]图6是两片重叠的情况下的偏置量L的说明图。
[0108]偏置量L可以是匹配于焊接法考虑热影响部F的范围来决定。
[0109]实施板厚为50mm以上的厚钢板的对接焊接试验的结果是，热影响部F距焊接金属的范围在低线能量的CO2自动焊接的情况下是5?12_，在大线能量的二氧化碳气体保护焊接的情况下是15?20mmo
[0110]因而，在板厚50mm以上的厚钢板的情况下，可以认为到板厚的最大40%左右受到热影响。
[0111]因而，如果设如图6那样重合的两片厚钢板的板厚为tl、t2，则用来避免热影响的偏置量L的最小值优选的是其板厚的和(tl+t2)的40%以上，更优选的是50%以上，进一步优选的是两片板厚的最大值以上。
[0112]偏置量L的最大值只要是偏置量L的最小值以上即可。另外，从使极厚钢板的加工及处理容易的观点出发，偏置量L的最大值优选的是两片厚钢板的板厚的和(tl+t2)的10倍以下。
[0113]从以上的观点出发，偏置量L优选的是设定在至少满足下述式(I)的范围中。
[0114]Max (tl，t2)彡偏置量 L 彡 10 (tl+t2) ■■■ (I)。
[0115]图7是两倍厚或两片重叠的情况下的偏置量L的说明图。在该图中，图7 (A)是两倍厚的板彼此(两面)、图7 (B)是与两倍厚的板的组合(单面)、图7 (C)是两片重叠(两面)、图7 (D)是两片重叠(单面)的例子。
[0116]以下，所谓“两倍厚的板”，是指板厚为允许厚度T的两倍的极厚钢板，所谓“两片重叠”，是指将板厚为允许厚度T的钢板重叠两片而得到的极厚钢板。此外，所谓“两面”，是指从两侧对接焊接，所谓“单面”，是指从单侧对接焊接。
[0117]在图7的例子中，如果设两个阶差部或两片钢板的板厚为tl、t2，则偏置量La优选的是设定在至少满足下述式(2)的范围中。
[0118]Max (tl，t2)彡偏置量 La 彡 10 (tl+t2) ■ ■ ■ (2)。
[0119]图8是三倍厚或三片重叠的情况下的偏置量的说明图。在该图中，图8 (A)是三倍厚的板彼此(两面)、图8 (B)是与三倍厚的板的组合(单面)、图8 (C)是三片重叠(两面)、图8 (D)是三片重叠(单面)的例子。
[0120]在图8的例子中，如果设三个阶差部或三片钢板的板厚为tl、t2、t3，则将偏置量La用式(2)表示。
[0121]此外，偏置量Lb优选的是设定在至少满足下述式(3)的范围中。
[0122]Max (t2，t3)彡偏置量 Lb 彡 10 (t2+t3) ■■■ (3)。
[0123]图9是四倍厚或四片重叠的情况下的偏置量的说明图。在该图中，图9 (A)是四倍厚的板彼此(两面)、图9 (B)是与四倍厚的板的组合(单面)、图9 (C)是四片重叠(两面)、图9 (D)是四片重叠(单面)的例子。
[0124]在图9的例子中，如果设四个阶差部或四片钢板的板厚为tl、t2、t3、t4，则将偏置量La、Lb用式(2)、式(3)表示。
[0125]此外，偏置量Lc优选的是设定在至少满足下述式(4)的范围中。
[0126]Max (t3，t4)彡偏置量 Lc 彡 10 (t3+t4) ■■■ (4)。
[0127]根据上述的本发明，能够获得以下的效果。
[0128]( I)通过极厚钢板的两面的对接焊接接头4的位置隔开偏置量L偏置，减少了焊接金属量，能够实现施工效率的提高及因线能量的减少带来的接头性能的提高。
[0129](2)在YP460级钢的超过板厚70mm的板中，由于大线能量焊接(单面一个焊道、二氧化碳气体保护焊接)下的接头韧性的确保困难，所以以往为CO2多层焊接。但是，根据本发明，减少了线能量，所以能够实现进一步的厚板下的单面一个焊道的二氧化碳气体保护焊接。例如，能够进行YP460级钢的板厚80mm?10mm的对接焊接。
[0130](3)因为作为炼铁厂及输送、造船厂内的制造或处理的限制的重量，所以以往不能使厚板的板尺寸大。但是，通过如图2那样将两片以上的钢板重叠而做成极厚钢板，能够减少每一片的重量，使板尺寸增大。结果能够在船长方向上变长。
[0131]具体而言，在造船厂或炼铁厂中，通常难以处置每一片超过20吨那样的重钢板。另一方面，为了想要减少渠中的块数，而有想要降低板厚而使板尺寸增大的希望。这是在与作为船的性能想要使用厚板相反的条件下。
[0132]根据本发明，例如在20吨的限制下，在10mm板厚下2m宽X13m长是极限，而如果是50mm的双层板，则能够有2m宽X 26m长的块长。
[0133](4)通过做成两片重叠，能够实现超极厚钢板的舱口边围板。
[0134]在大线能量焊接(厚板下的单面一个焊道、二氧化碳气体保护焊接)的情况下，在一片65mm?70mmX 2片重叠下，能够实现板厚直至130mm?140mm左右。
[0135]由此，在CO2多层焊接的情况下，如果在一片10mm左右以内进行两片重叠，则能够实现直至其成倍的200mm左右。
[0136]根据上述的本发明，由于多个对接焊接接头4在与第I极厚钢板I和第2极厚钢板2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L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。
[0137]此外，由于各对接焊接接头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，所以能够确保对接焊接接头4的拉伸强度。
[0138]因而，作为多个对接焊接接头4的组合，能够将合计板厚超过70_的极厚钢板对接焊接，并且能够确保各个对接焊接接头4的拉伸强度，抑制或防止接头韧性的下降。
[0139]此外，只要能够确保对接焊接接头4的拉伸强度，则可以使用各种各样的焊接手段，并且由于焊接量也少，所以能够使焊接焊道数变少，能够在短时间内焊接。
[0140]另外，本发明并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种各样的变更。
[0141]附图标记说明
e堆高；F热影响部；t、tl、t2、t3、t4板厚；
L、La、Lb、Lc偏置量；t允许厚度；1第I极厚钢板；
Ia第I前端部；lb第I阶差部；lc、ld余厚部；
2第2极厚钢板、2a第2阶差部、2b第2前端部；
2c、2d余厚部；4对接焊接接头；4a表侧焊接部；
4b,4c背侧焊接部；5辅助钢板；6边界面；7钢板。
【主权项】
1.一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I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I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I极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第I前端部、和位于上述第I前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第I阶差部， 上述第2极厚钢板具备具有相当于上述第I前端部的板厚的阶差的第2阶差部、和具有相当于上述第I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I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I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I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I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I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。5.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I极厚钢板是单一的极厚钢板， 上述第I极厚钢板具备具有上述允许厚度的板厚的第I前端部、和位于上述第I前端部的末端且具有相当于上述允许厚度的阶差的第I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I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I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。6.如权利要求5所述的极厚钢板的对接焊接结构，其特征在于， 上述第I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。7.如权利要求1?6中任一项所述的极厚钢板的对接焊接结构，其特征在于， 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。8.一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I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。
【文档编号】B23K9/16GK106041345SQ201510635226
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年9月30日
【发明人】山内晓彦, 木治升, 丰田昌信
【申请人】日本日联海洋株式会社