油圧配管について。

質問

油圧配管で突合せ溶接と差し込み溶接がありますが、突き合わせの方が強度が高いと聞きました、なぜ突き合わせの方が強度が高くなるのんでしょうか？
また、突合せ溶接、差し込み溶接同様、少し溶接する相互の感覚を開けると聞いたのですがそれはなぜなのですか？
詳しい方おられましたら教えてください！！

回答No.4

noname#230359 · ベストアンサー

ケースバイケースのようですが、
? 溶接へ掛かる引張応力
　 フランジの端面に油圧が掛かる場合には、フランジ端面部面積×油圧の力が掛かります。
　 差し込み溶接継手の場合は、配管の端面と継手側の配管端面当て部分には隙間があり、
　 両者に圧力が掛かり、溶接にその力がどのようにしても加わる。
　 また、溶接を配管内面まで確実に溶接しても、溶接に加わる力は変わらない。
　 (回答１の 鶴屋南木 さんが記載の「ルート間隔」の内容になります。)
　 突き合せ溶接継手の場合は、配管端面と継手端面にも隙間が発生する。
　 ですが、溶接を配管内面まで確実に溶接したら、その隙間がなくなり力も発生しない。
　 以上から、突き合せ溶接継手に加わる力が減少するので、突き合せ溶接継手の方が
　 多くの引張応力を受けられることになり、結果的に強度が高いとなります。
　 (少し溶接する相互の間隔を開ける…、が関係しているので有効な理由でしょう)
? 溶接へ掛かる曲げやねじりせん断応力
　 これらは、形状の表層部を最大応力が走ると云われる応力です。
　 差し込み溶接継手の溶接は、すみ肉溶接となり最大応力が走る部分がＬ形に曲がって
　 いるので、比較的大きなＲで表面を仕上げても大きな応力集中が発生します。
　 そして、差し込み部分は嵌合ではないので、曲げ等の応力の確実な軽減部分とはならない。
　 突き合せ溶接継手の場合は、仕上げ方法によっては同径で直線若しくは緩やかな変化と
　 なり、最大応力もスムーズに伝達され、あまり大きな応力集中を起さない。
　 （少し溶接する相互の間隔を開ける…、が関係していないので追加の理由でしょう）
と、考察できるので、やはり突き合わせの方が強度が高い傾向になります。

参考URL：

http://www.smikikoh.co.jp/fit/fit13.html#02

お礼

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溶接は奥が深いのですね。

回答No.5

noname#230359

突合せ溶接と差し込み溶接の何方の強度が高いかは、考えたことが無かったが
どちらも母材と同等以上の強度が保てるように考慮されているとは思うのです
具体的に何方がかは文献も見たことが無いな。例えば直管部での突き合わせと
ハーフカップリング・差し込み溶接を考えただけでも。カップリング部が欠損
部分の補強をしていると考えれば、此方の方の強度があるようにも思えるし、
繰り返しの疲労強度を考えれば平坦な形状の方が有利にも見えてしまいますね
となれば最高使用圧で考えれば後者で疲労を考えれば前者になるんじゃない？

戻って、突き合わせについてのギャップは、ルート間隔だから溶接の溶け込み
易さを求める以上は不可欠であるし差し込み溶接については以前私も過去ログ
↓URLにあるように回答した経験があり、参考になろうかと思います。

また溶接継ぎ手効率から考えると、確かに突き合わせ溶接を1.0にすれば、
差し込み溶接は0.8かも知れないが、差し込み溶接の脚長は1.25t以上と規定が
あるから、1.25*0.8=1.0　となるから理屈の上では同じでしょうか・・・

参考URL：

http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=258666&event=QE0004

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回答No.3

noname#230359

肉厚全体について溶かせるためかと思います。
突き合わせの開先（GHM等）できちんと隙間をあけ、初層TIGを確実に行えば
アーク時のような管内への皮膜剥離混入もなく清浄具合も良いかと思います。

ソケット差し込み溶接時には、ソケット内段差に当たるまで配管を差し
込み、配管にケガキ、2mmほど引き出してからすみ肉溶接をしていました。
ソケット内配管の伸び吸収代と聞いていました。
（それなりの高温流体配管です）
すみ肉の脚長は板厚の70%を最小とすると指示されていたように記憶して
います。

いずれもきちんとした腕の作業者がきちんと溶接した場合です。

お礼

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溶接は奥が深いのですね。

回答No.2

noname#230359

差し込み溶接の欠点は、溶接部で断面が大きく変化するため内圧による溶接部分に二次曲げ応力発生します。
さらに、この部分に隅肉溶接を行うと、破壊力学的に、ルート部分の未溶融部分の応力拡大係数が大きくなります。

突き合わせ溶接であれば、断面の変化が無いので二次曲げ応力は発生しませんし、裏波溶接が出来れば、初期亀裂もゼロ～微小なものとなりますので破壊力学的には大きく強度アップします。

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回答No.1

noname#230359

> 突き合わせの方が強度が高いと聞きました、
とは限らないのですが、誰から聞いたのですか？
また、何か一定の条件での前提で聞いたのでしょうか？

ごく一般論では、突合せ溶接の方が肉厚全部を溶け込ませるのに対し、
差込み溶接では、外側になった管の端部と内側の管の表面だけが
溶け込んだ状態になります。
これを指しての意見だと思いますが、
正しく施工すれば強度は確保できる筈です。

> 突合せ溶接、差し込み溶接同様、少し溶接する相互の感覚を開けると聞いた
？？？

×　少し溶接する相互の感覚を開ける
○　少し溶接する相互の間隔を開ける
ではありませんか？
落ち着いて漢字変換して下さい。
そうでないと、質問意図さえ伝わりません。

多分、「ルート間隔」の事をお尋ねだと思います。
これは板底まで完全に溶け込ませる為のものです。
詳しくは「ルート間隔」等の語で検索してみて下さい。

特に高圧がかかる油圧配管では、
突合せで、きちんと裏波を出す溶接をするのが基本でしょう。

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