CN118369178A - 焊炬 - Google Patents

Abstract

焊炬具备：电极，沿轴线方向延伸；第1构件，配置于所述电极的外侧；内侧喷嘴，配置于所述电极的外侧；卡止构件，跨过所述第1构件和所述内侧喷嘴而被外嵌，并卡止于所述第1构件和所述内侧喷嘴这双方；外侧喷嘴，配置于所述内侧喷嘴的外侧；和定心构件，配置于所述电极的外侧、且所述内侧喷嘴的内侧。所述定心构件相对于所述电极同心圆状地外嵌，并且所述内侧喷嘴相对于所述定心构件同心圆状地外嵌。在所述电极与所述内侧喷嘴之间，形成有流过第1惰性气体的第1气体流路。在所述内侧喷嘴与所述外侧喷嘴之间，形成有流过第2惰性气体的第2气体流路。

Description

焊炬

技术领域

本发明涉及焊炬。

背景技术

在使用具备非消耗电极的焊炬进行的焊接(TIG焊接法、等离子体焊接法)中，通常在由钨形成的电极(非消耗电极)与被焊接物之间产生电弧，并通过该电弧的热来熔融被焊接物。在TIG焊接法中，保护气体在气体喷嘴与电极之间流过。在等离子体焊接法中，除了保护气体以外，通过在配置于电极的周围的镶装刀片的内部流过等离子体气体，从而电弧(等离子体电弧)被约束。其结果，产生集中性良好的高温等离子体流，并利用其保有能量来进行焊接。

在对镀锌钢板等熔点比较低的金属(低熔融金属)进行焊接的情况下，由于焊接热而产生锌蒸气、烟尘。当烟尘等金属附着在电极上时，在焊接时产生的电弧变得不稳定。在TIG焊接法中，通常电极的前端从喷嘴前端突出，当该电极的前端被烟尘等金属覆盖时，担心在焊接开始时产生点火不良。在等离子体焊接法中，通常电极的前端比包围电极的镶装刀片的前端退避。此外，在镶装刀片的内部(电极的周围)流过等离子体气体。因此，在对镀锌钢板等低熔融金属进行焊接的情况下，在等离子体焊接法中，与TIG焊接法相比，烟尘等金属难以附着在电极上。另一方面，在等离子体焊接法中，上述烟尘等金属有时附着在镶装刀片的前端，这样一来，与镶装刀片前端合金化。担心由于该镶装刀片前端的合金化而导致电弧不良、焊接不良。

在专利文献1中，公开了在镶装刀片的前端的等离子体气体喷出孔的周围设置有由小直径孔组成的多个侧等离子体气体喷出孔的结构。通过追加设置这些多个侧等离子体气体喷出孔，从而在焊接时实现了向镶装刀片的前端的烟尘等的附着的减少。然而，在专利文献1所记载的构造中，镶装刀片的构造变得复杂，并且会导致镶装刀片(焊炬)的前端的大型化。此外，当在电极的周围设置间隙而配置的镶装刀片的轴线从电极的轴心偏离时，在从镶装刀片的前端喷出的等离子体气体中产生偏流，担心会导致焊接品质的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-172644号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

本发明是基于这样的情况而提出的，其主要的课题在于提供一种实现构造的简单化以及前端部的小型化的同时、适于对低熔融金属进行焊接的焊炬。

-用于解决课题的手段-

为了解决上述的课题，在本发明中采用了以下的技术性手段。

通过本发明的第1方式而提供的焊炬，具备：非消耗电极，沿轴线方向延伸；筒状的第1构件，配置于所述非消耗电极的径向外侧；内侧喷嘴，配置于所述非消耗电极的径向外侧、且相对于所述第1构件靠所述轴线方向的一侧的位置；卡止构件，跨过所述第1构件中的所述轴线方向的一侧的第1端部、以及所述内侧喷嘴中的所述轴线方向的另一侧的第2端部而被外嵌，并卡止于所述第1构件以及所述内侧喷嘴这双方；外侧喷嘴，配置于所述内侧喷嘴的径向外侧；和电极定心构件，配置于所述非消耗电极的径向外侧、且靠所述内侧喷嘴的径向内侧的位置，所述电极定心构件相对于所述非消耗电极同心圆状地外嵌，并且所述内侧喷嘴相对于所述电极定心构件同心圆状地外嵌，在所述非消耗电极与所述内侧喷嘴之间，形成有用于流过第1惰性气体的第1气体流路，在所述内侧喷嘴与所述外侧喷嘴之间，形成有用于流过第2惰性气体的第2气体流路。

在优选的实施方式中，所述卡止构件与所述第1构件的所述第1端部螺纹连接。

在优选的实施方式中，所述焊炬具有与所述第1气体流路相通的第1气体入口、和与所述第2气体流路相通的第2气体入口，导入到所述第1气体入口的所述第1惰性气体的流量、以及导入到所述第2气体入口的所述第2惰性气体的流量分别独立地进行调整。

在优选的实施方式中，所述第1惰性气体以及所述第2惰性气体均为选自氩气以及氦气中的至少1种气体。

在优选的实施方式中，在所述第1气体流路中所述非消耗电极与所述内侧喷嘴的最小间隙即第1最小间隙是在所述第2气体流路中所述内侧喷嘴与所述外侧喷嘴的最小间隙即第2最小间隙的0.2～0.5倍。

通过本发明的第2方式而提供的焊接系统，具备：本发明的第1方式所涉及的焊炬；气体供给源，与所述第1气体流路以及所述第2气体流路这双方相通；第1气体调整部，介于所述气体供给源与所述第1气体流路之间，对在所述第1气体流路中流过的所述第1惰性气体的量进行调整；和第2气体调整部，介于所述气体供给源与所述第2气体流路之间，对在所述第2气体流路中流过的所述第2惰性气体的量进行调整。

通过本发明的第3方式而提供的焊接系统，具备：本发明的第1方式所涉及的焊炬；第1气体供给源，与所述第1气体流路相通；第2气体供给源，与所述第2气体流路相通；第1气体调整部，介于所述第1气体供给源与所述第1气体流路之间，对在所述第1气体流路中流过的所述第1惰性气体的量进行调整；和第2气体调整部，介于所述第2气体供给源与所述第2气体流路之间，对在所述第2气体流路中流过的所述第2惰性气体的量进行调整。

-发明效果-

本发明所涉及的焊炬具备电极定心构件以及卡止构件。电极定心构件相对于非消耗电极同心圆状地外嵌，并且内侧喷嘴相对于电极定心构件同心圆状地外嵌。由此，内侧喷嘴隔着电极定心构件而相对于非消耗电极同心圆状地配置。卡止构件跨过第1构件中的轴线方向的一侧的第1端部、和内侧喷嘴中的轴线方向的另一侧的第2端部而被外嵌，并卡止于第1构件以及内侧喷嘴这双方。根据这样的结构，能够在卡止构件与第1构件或者内侧喷嘴之间，在径向上具有些许的融通。因此，例如即使非消耗电极以制造误差等为起因而产生些许弯曲，也能够将内侧喷嘴相对于非消耗电极而同心圆状地配置。

以下，通过参照附图进行的详细的说明，本发明的其它特征及优点将会更为明确。

附图说明

图1是示出具备本发明所涉及的焊炬的焊接系统的一个例子的概略结构图。

图2是示出本发明所涉及的焊炬的一个例子的立体图。

图3是图2所示的焊炬的俯视图。

图4是沿着图3的IV-IV线的剖视图。

图5是沿着图3的V-V线的剖视图。

图6是沿着图4的VI-VI线的放大剖视图。

图7是沿着图4的VII-VII线的放大剖视图。

图8是沿着图4的VIII-VIII线的放大剖视图。

图9是图4的部分放大图。

图10是示出焊接系统的另一例的概略结构图。

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的优选的实施方式具体地进行说明。

图1是示出具备本发明所涉及的焊炬的焊接系统的概略结构的图。图2是示出本发明所涉及的焊炬的一个例子的立体图。图3是图2所示的焊炬的俯视图。图4是沿着图3的IV-IV线的剖视图。图5是沿着图3的V-V线的剖视图。图6是沿着图4的VI-VI线的放大剖视图。图7是沿着图4的VII-VII线的放大剖视图。图8是沿着图4的VIII-VIII线的放大剖视图。图9是图4的部分放大图。

图1所示的焊接系统B1用于对被焊接物9进行焊接。被焊接物9是由金属组成的板材。更具体地，被焊接物9例如是由镀锌钢板等低熔融金属组成的板材。图1所示的焊接系统B1具备机器人1、焊炬A1、电源部4、控制部5、气体供给源6、第1气体调整部71、第2气体调整部72和气体配管8。

机器人1具备机械手11，例如是多关节机器人。焊炬A1被支承在机械手11上。通过机械手11进行驱动，焊炬A1能够上下前后左右自由地移动。

电源部4对焊炬A1供给电力。被焊接物9与电源部4连接。气体供给源6用于向焊炬A1供给给定的焊接用气体。在本实施方式中，气体供给源6是以高压状态贮存惰性气体的气瓶。贮存在气体供给源6中的惰性气体的气体种类并不特别限定，例如是选自氩(Ar)气以及氦(He)气中的至少1种气体。在本实施方式中，贮存在气体供给源6中的惰性气体是氩气。

气体配管8是用于从气体供给源6向焊炬A1输送惰性气体的气体流路。在本实施方式中，气体配管8包含分支成两路延伸的第1气体配管81以及第2气体配管82。第1气体配管81是用于将第1惰性气体向焊炬A1输送的气体流路。第2气体配管82是用于将第2惰性气体向焊炬A1输送的气体流路。

第1气体调整部71被设置于第1气体配管81，例如包含电磁阀以及流量计而构成。在本实施方式中，该电磁阀在焊接作业时进行适当的开度调整。在本实施方式中，从上述气体供给源6供给的惰性气体通过第1气体调整部71来调整流量，并作为第1惰性气体向焊炬A1输送。

第2气体调整部72被设置于第2气体配管82，例如包含电磁阀以及流量计而构成。在本实施方式中，该电磁阀在焊接作业时进行适当的开度调整。在本实施方式中，从上述气体供给源6供给的惰性气体通过第2气体调整部72来调整流量，并作为第2惰性气体向焊炬A1输送。

控制部5进行非消耗电极25与被焊接物9之间的电压的控制、第1气体调整部71以及第2气体调整部72的电磁阀的开度的控制。控制部5单独地控制第1气体调整部71中的电磁阀的开度、和第2气体调整部72中的电磁阀的开度。

如图2～图9所示，焊炬A1具备焊炬主体20、非消耗电极25、后筒夹26、后筒夹主体27、筒夹按压构件28、筒夹29、筒夹主体30、块构件31、罩件32、锁紧螺母33、绝缘环34、内侧喷嘴35、外侧喷嘴36、喷嘴支架37、卡止构件38以及电极定心构件39而构成。

在本实施方式中，焊炬主体20包含块构件21以及筒状构件22～24。筒状构件23配置于筒状构件22的径向外侧。筒状构件24配置于筒状构件23的径向外侧。这些筒状构件22～24被同心圆状地配置。块构件21对筒状构件22～24进行支承。在本实施方式中，在筒状构件22插通于块构件21的状态下，块构件21对筒状构件22～24进行支承。筒状构件22～24例如通过钎焊等适当的手段来与块构件21一体地连结。块构件21是接受来自电源部4的电力供给的构件，由导电性材料组成。作为构成块构件21的导电性材料，例如可列举铜。筒状构件22～24由导电性材料组成。作为构成筒状构件22～24的导电性材料，例如可列举铜。

非消耗电极25是沿着轴线CL延伸的棒状的导体。非消耗电极25例如由钨组成。非消耗电极25例如经由管道线缆(省略图示)而与电源部4连接，在与被焊接物9之间施加了电弧电压时，在与被焊接物9之间产生电弧。

非消耗电极25具有电极主部251以及电极锥部252。电极主部251是外径尺寸固定的部位，占非消耗电极25的除了前端的大部分。另外，电极主部251是形成为大致圆柱状使得在设计上外径尺寸成为固定的部位，能够包含制造上的些许误差。电极主部251的外径尺寸并未特别限定，在本实施方式中，例如约为3.2mm。电极锥部252相对于电极主部251而与非消耗电极25的前端侧(轴线CL方向的一侧)相连。电极锥部252随着朝向非消耗电极25的前端侧(轴线CL方向的一侧)而径尺寸变小，是大致圆锥形状。

后筒夹26、后筒夹主体27、筒夹按压构件28、筒夹29以及筒夹主体30这些通过彼此协作来保持非消耗电极25。后筒夹26、后筒夹主体27、筒夹按压构件28、筒夹29以及筒夹主体30由导电性材料组成。作为构成后筒夹26、后筒夹主体27、筒夹按压构件28、筒夹29以及筒夹主体30的导电性材料，例如可列举铜。

后筒夹26以及筒夹29包围非消耗电极25。后筒夹26配置于靠近非消耗电极25的基端(轴线CL方向的另一侧：图4、图5中的图中上侧)的位置。筒夹29配置于靠近非消耗电极25的前端(轴线CL方向的一侧：图4、图5中的图中下侧)的位置。

后筒夹主体27配置于后筒夹26的径向外侧。此外，后筒夹主体27配置于筒状构件22的径向内侧。省略详细的图示说明，但是后筒夹主体27相对于筒状构件22螺合有螺纹部。在后筒夹主体27的轴线CL方向上的另一侧(图4、图5中的图中上侧)设置有抓持部271。通过转动该抓持部271，能够进行后筒夹主体27相对于筒状构件22的轴线CL方向的位置的调整。后筒夹主体27的轴线CL方向上的一侧端与筒夹29的轴线CL方向上的另一侧端抵接。当使后筒夹主体27沿轴线CL方向的一侧移动时，筒夹29被按压在轴线CL的一侧。筒夹主体30配置于筒夹29的径向外侧。筒夹主体30相对于焊炬主体20而配置于轴线CL方向的一侧。筒夹主体30配置于非消耗电极25的径向外侧，并设为筒状。筒夹主体30的轴线CL方向上的另一侧端例如与筒状构件22的轴线CL方向的一侧螺纹连接。由此，筒夹主体30被支承于焊炬主体20(筒状构件22)。

筒夹按压构件28配置于后筒夹主体27的径向内侧。省略详细的图示说明，但是筒夹按压构件28相对于后筒夹主体27螺合有螺纹部。在筒夹按压构件28的轴线CL方向上的另一侧(图4、图5中的图中上侧)设置有抓持部281。通过转动该抓持部281，能够进行筒夹按压构件28相对于后筒夹主体27的轴线CL方向的位置的调整。筒夹按压构件28的轴线CL方向上的一侧端与后筒夹26的轴线CL方向上的另一侧端抵接。当使筒夹按压构件28沿轴线CL方向的一侧移动时，后筒夹26被按压在轴线CL的一侧。

后筒夹26以及筒夹29分别在前端侧(轴线CL方向的一侧：图4、图5中的图中下侧)形成有沿轴线CL方向延伸的多个狭缝，在各个相邻的相互的狭缝之间具有位于相邻的相互的狭缝之间的多个可动片261、291。如上所述，当使后筒夹主体27沿轴线CL方向的一侧移动时，筒夹29被按压在轴线CL的一侧。并且，筒夹29前端的多个可动片291被按压在筒夹主体30的前端部来进行缩径，筒夹29夹着非消耗电极25来进行保持。此外，如上所述，当使筒夹按压构件28沿轴线CL方向的一侧移动时，后筒夹26被按压在轴线CL的一侧。并且，后筒夹26前端的多个可动片261被按压在后筒夹主体27的前端内周部来进行缩径，后筒夹26夹着非消耗电极25来进行保持。这样，后筒夹26、后筒夹主体27、筒夹按压构件28、筒夹29以及筒夹主体30通过彼此协作，来牢固地保持非消耗电极25。

罩件32覆盖由绝缘性材料组成的筒状构件、即筒状构件24。锁紧螺母33与筒状构件24的下端(图4、图5中的图中下侧端)螺纹连接、且与罩件32的下端抵接。

如图4、图5所示，内侧喷嘴35配置于靠近非消耗电极25的前端(轴线CL方向的一侧)的周围。内侧喷嘴35相对于筒夹主体30而配置于下侧(轴线CL方向的一侧)。内侧喷嘴35设为大致圆筒状，并配置于非消耗电极25(电极主部251)的径向外侧。在本实施方式中，电极定心构件39介于内侧喷嘴35与非消耗电极25之间。

卡止构件38跨过筒夹主体30以及内侧喷嘴35这双方而被外嵌。更具体地，卡止构件38跨过筒夹主体30的下端部(轴线CL方向的一侧的端部)、和内侧喷嘴35的上端部(轴线CL方向的另一侧的端部)而被外嵌。卡止构件38具有母螺纹部381以及前端侧圆筒部382。母螺纹部381形成于卡止构件38的上端侧的内周。前端侧圆筒部382设置于卡止构件38的下端侧。前端侧圆筒部382是设为直径比其他部位小的圆筒形状部。台阶部383设置于卡止构件38中的轴线CL方向的中央。在图示的例子中，卡止构件38被设为盖形螺母构造。

在本实施方式中，如图4、图5、图9所示，卡止构件38与筒夹主体30的下端部螺纹连接。例如，在筒夹主体30的下端部的外周形成有公螺纹部301，卡止构件38的母螺纹部381与筒夹主体30的公螺纹部301螺合。另一方面，卡止构件38的前端侧圆筒部382外嵌于内侧喷嘴35，并且通过内侧喷嘴35的设置于轴线CL方向的另一侧端的外周的凸缘部351来将卡止构件38的台阶部383卡止。由此，内侧喷嘴35以及卡止构件38的向轴线CL方向的相对移动被限制。另外，上述结构的筒夹主体30相当于本发明的“第1构件”的一个例子。

电极定心构件39设为概略圆筒状，配置于非消耗电极25的径向外侧且内侧喷嘴35的径向内侧。在内侧喷嘴35的轴线CL方向的另一侧的内周形成有凹部353，在该凹部353内嵌有电极定心构件39的一部分。电极定心构件39的内径尺寸比非消耗电极25(电极主部251)的外径尺寸稍大。由此，电极定心构件39相对于非消耗电极25同心圆状地外嵌。此外，内侧喷嘴35(凹部353)的内径尺寸比电极定心构件39的外径尺寸稍大。由此，内侧喷嘴35相对于电极定心构件39同心圆状地外嵌。因此，内侧喷嘴35隔着电极定心构件39而相对于非消耗电极25同心圆状地配置。如图8所示，在电极定心构件39的内周部，形成有多个凹槽391。这些凹槽391以固定间隔沿电极定心构件39的周向设置。形成有凹槽391的部位在与非消耗电极25之间形成有间隙，该间隙构成后述的第1气体流路G1。

在本实施方式中，非消耗电极25的前端在轴线CL方向上与内侧喷嘴35的前端一致、或者从内侧喷嘴35的前端稍微向轴线CL方向的一侧突出。非消耗电极25的前端从内侧喷嘴35的前端向轴线CL方向的一侧突出的突出长度P1例如是0～2mm的范围。

喷嘴支架37被设为筒状。喷嘴支架37例如通过钎焊等手段而与筒夹主体30的轴线CL方向的中间部的外周一体地连结。

如图4、图5所示，外侧喷嘴36配置于内侧喷嘴35的径向外侧。在图示的例子中，外侧喷嘴36被设为概略圆筒状，前端侧(轴线CL方向的一侧)设为直径比其他部位小。在本实施方式中，外侧喷嘴36相对于非消耗电极25以及内侧喷嘴35同心圆状地配置。外侧喷嘴36通过螺纹连接被安装在喷嘴支架37的外周。

如图4、图9等所示，在本实施方式中，内侧喷嘴35的前端从外侧喷嘴36的前端向轴线CL方向的一侧突出。内侧喷嘴35的前端从外侧喷嘴36的前端向轴线CL方向的一侧突出的突出长度P2例如是0～5mm的范围。

绝缘环34是由绝缘性材料组成的筒状构件。绝缘环34在轴线CL方向上介于锁紧螺母33与外侧喷嘴36之间。

如图4～图9所示，在本实施方式中，在焊炬A1中形成有第1气体流路G1、第2气体流路G2以及冷却水流路W。

第1气体流路G1是用于流过第1惰性气体的流路。在图4、图5、图9中，以双点划线的箭头示出第1气体流路G1中的第1惰性气体的流动。第1气体流路G1分别形成于后筒夹主体27与筒状构件22之间、筒夹29与筒夹主体30之间、非消耗电极25(电极主部251)与筒夹29之间、非消耗电极25(电极主部251)与筒夹主体30之间、非消耗电极25(电极主部251)与电极定心构件39之间、以及非消耗电极25(电极主部251)与内侧喷嘴35之间。

在本实施方式中，如图5所示，在筒状构件22的上端部，设置有将第1惰性气体导入的第1气体入口221。第1气体入口221与第1气体流路G1相通。当从第1气体入口221导入第1惰性气体时，该第1惰性气体在第1气体流路G1中从轴线CL方向的另一侧向一侧流过，并在通过了非消耗电极25(电极主部251)与内侧喷嘴35之间之后从内侧喷嘴35的前端的开口352喷出。

第2气体流路G是用于流过第2惰性气体的流路。在图4、图5、图9中，以虚线的箭头示出第2气体流路G2中的第2惰性气体的流动。第2气体流路G2分别形成于筒状构件23与筒状构件24之间、筒状构件22与筒状构件24之间、筒夹主体30与筒状构件22之间、筒夹主体30与绝缘环34之间、喷嘴支架37、卡止构件38与外侧喷嘴36之间、以及内侧喷嘴35与外侧喷嘴36之间。在本实施方式中，如图4以及图7所示，在筒状构件22的下端部，形成有沿筒状构件22的厚度方向贯通的多个连通孔222。多个连通孔222在筒状构件22的周向上均等地分散。在第2气体流路G2中，筒状构件22与筒状构件24之间、以及筒夹主体30与筒状构件22之间经由多个连通孔222而相通。

在本实施方式中，如图5所示，在焊炬主体20(块构件21)中，设置有将第2惰性气体导入的第2气体入口211。第2气体入口211与第2气体流路G2相通。当从第2气体入口211导入第2惰性气体时，该第2惰性气体在第2气体流路G2中从轴线CL方向的另一侧向一侧流过，并在通过了内侧喷嘴35与外侧喷嘴36之间之后从外侧喷嘴36的前端的开口362喷出。

冷却水流路W是用于流过冷却水的流路。在图4中，以实线的箭头示出冷却水流路W中的冷却水的流动。冷却水流路W主要形成于筒状构件22与筒状构件23之间。冷却水流路W包含送水侧流路W1以及回水侧流路W2。省略详细的图示说明，但是当从设置于块构件21的适当的部位的冷却水导入口导入冷却水时，该冷却水在送水侧流路W1中从轴线CL方向的另一侧向一侧流过。之后，冷却水在筒状构件23的下端附近折返，在回水侧流路W2中从轴线CL方向的一侧向另一侧流过，并从设置于块构件21的冷却水导出口导出。

在本实施方式中，导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量通过上述的第1气体调整部71(参照图1)来进行调整。第1气体调整部71介于气体供给源6与第1气体流路G1之间。在第1气体流路G1中流过的第1惰性气体的量通过第1气体调整部71而被调整为期望的量。

在本实施方式中，导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量的调整通过在第1气体调整部71中调整在第1气体配管81中流过的第1惰性气体的流量来进行。第1气体调整部71的结构并不限于此，例如也可以通过在第1气体调整部71中调整第1惰性气体的气体压力、流速，来调整导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量。因此，在第1气体调整部71中对第1惰性气体的气体压力或者流速进行调整的情况也包含于本发明的“对导入到第1气体入口(221)的第1惰性气体的流量进行调整”这一情形中。

在本实施方式中，导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量通过上述的第2气体调整部72(参照图1)来进行调整。第2气体调整部72介于气体供给源6与第2气体流路G2之间。在第2气体流路G2中流过的第2惰性气体的量通过第2气体调整部72而被调整为期望的量。因此，上述的导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量、以及导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量能够分别独立地进行调整。导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量、以及导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量均未被特别限定。若列举导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量的一个例子，则为5～12L/min左右。若列举导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量的一个例子，则为5～15L/min左右。

在本实施方式中，导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量的调整通过在第2气体调整部72中调整在第2气体配管82中流过的第2惰性气体的流量来进行。第2气体调整部72的结构并不限于此，例如也可以通过在第2气体调整部72中调整第2惰性气体的气体压力、流速，来对导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量进行调整。因此，在第2气体调整部72中对第2惰性气体的气体压力或者流速进行调整的情况也包含于本发明的“对导入到第2气体入口(211)的第2惰性气体的流量进行调整”这一情形中。

如图9所示，第1气体流路G1中的非消耗电极25(电极主部251)和内侧喷嘴35的间隙比第2气体流路G2中的内侧喷嘴35和外侧喷嘴36的间隙小。在第1气体流路G1中，非消耗电极25(电极主部251)和内侧喷嘴35的最小间隙(第1最小间隙L1)例如为0.5～1.5mm左右。在第2气体流路G2中，内侧喷嘴35和外侧喷嘴36的最小间隙(第2最小间隙L2)例如为2～5mm左右。关于第1最小间隙L1相对于第2最小间隙L2的比例，第1最小间隙L1例如是第2最小间隙L2的0.2～0.5倍，优选是第2最小间隙L2的0.2～0.3倍。此外，在第1气体流路G1的第1最小间隙L1中流过的第1惰性气体的流速例如为8～18m/sec左右。

接下来，对本实施方式的作用进行说明。

本实施方式的焊炬A1具备沿轴线CL方向延伸的非消耗电极25、内侧喷嘴35和外侧喷嘴36。内侧喷嘴35在非消耗电极25的外侧同心圆状地配置，在非消耗电极25与内侧喷嘴35之间，形成有用于流过第1惰性气体的第1气体流路G1。外侧喷嘴36配置于内侧喷嘴35的径向外侧，在内侧喷嘴35与外侧喷嘴36之间，形成有用于流过第2惰性气体的第2气体流路G2。根据这样的结构，在焊接作业时，在第1气体流路G1中流过并从内侧喷嘴35的前端喷出的第1惰性气体作为等离子体气体而发挥功能，并且在第2气体流路G2中流过，从外侧喷嘴36的前端喷出的第2惰性气体作为保护气体而发挥功能。由此，在被焊接物9与非消耗电极25前端之间产生的电弧被挤压，能够利用能量密度高的电弧(等离子体电弧)来高效地进行焊接。

焊炬A1具备电极定心构件39以及卡止构件38。电极定心构件39相对于非消耗电极25同心圆状地外嵌。此外，内侧喷嘴35相对于电极定心构件39同心圆状地外嵌。由此，内侧喷嘴35隔着电极定心构件39而相对于非消耗电极25同心圆状地配置。

卡止构件38跨过筒夹主体30(第1构件)的下端部(轴线CL方向的一侧的第1端部)、和内侧喷嘴35的上端部(轴线CL方向的另一侧的第2端部)而被外嵌，并卡止于筒夹主体30以及内侧喷嘴35这双方。根据这样的结构，能够在卡止构件38与筒夹主体30或者内侧喷嘴35之间在径向上具有些许的融通。因此，例如即使非消耗电极25以制造误差等为起因而产生些许弯曲，也能够将内侧喷嘴35相对于非消耗电极25而同心圆状地配置。

当内侧喷嘴35相对于非消耗电极25产生心偏离时，在从内侧喷嘴35的前端的开口352喷出的第1惰性气体(等离子体气体)中产生偏流。构成第1气体流路G1的非消耗电极25(电极主部251)和内侧喷嘴35的最小间隙(第1最小间隙L1)较窄，当内侧喷嘴35产生心偏离时容易导致第1惰性气体(等离子体气体)的偏流，但是如上所述，通过具备电极定心构件39以及卡止构件38的构造，从而保证内侧喷嘴35相对于非消耗电极25而同心圆状地配置。该点适于焊接品质的提高。

卡止构件38与筒夹主体30的下端部(轴线CL方向的一侧的第1端部)螺纹连接。根据这样的结构，能够通过比较简单的构造使在卡止构件38与筒夹主体30之间具有适度的尺寸的融通。此外，在对内侧喷嘴35进行更换时，能够通过拧松卡止构件38的母螺纹部381来容易地拆下内侧喷嘴35，在内侧喷嘴35的更换作业性上优异。

此外，由于内侧喷嘴35在非消耗电极25的径向外侧同心圆状地配置，因此对于在非消耗电极25与内侧喷嘴35之间的第1气体流路G1中流过的第1惰性气体，在非消耗电极25的周围成为大致均匀且比较高速的气流，并从内侧喷嘴35前端的开口352喷出。由此，即使在焊接由镀锌钢板等低熔融金属组成的被焊接物9的情况下，通过在非消耗电极25的周围流过的高速气流的第1惰性气体也能将焊接时产生的烟尘等吹飞。因此，能够防止向非消耗电极25前端、内侧喷嘴35前端的烟尘等的附着。

进一步地，非消耗电极25的前端在轴线CL方向上与内侧喷嘴35的前端一致、或者从内侧喷嘴35的前端稍微向轴线CL方向的一侧突出。非消耗电极25的前端从内侧喷嘴35的前端向轴线CL方向的一侧突出的突出长度P1为0～2mm的范围。根据这样的非消耗电极25的前端位置，对于非消耗电极25与内侧喷嘴35的间隙，在从内侧喷嘴35的轴线CL方向的中间至前端附近的范围内大致固定地维持狭窄。因此，在非消耗电极25的周围流过的高速气流的第1惰性气体几乎不降低流速地从内侧喷嘴35前端的开口352喷出。这在防止向非消耗电极25前端、内侧喷嘴35前端的烟尘等的附着方面是优选的。此外，上述的作用效果通过内侧喷嘴35的形状、配置的工夫而实现，能够使焊炬A1的构造比较简单且实现焊炬A1的前端部的小型化。

焊炬A1具有与第1气体流路G1相通的第1气体入口221、和与第2气体流路G2相通的第2气体入口211。导入到第1气体入口221的第1惰性气体的流量、以及导入到第2气体入口211的第2惰性气体的流量分别独立地进行调整。根据这样的结构，即使在进行使第2惰性气体(保护气体)的流量增减的调整的情况下，第1惰性气体(等离子体气体)的流量也不会意外地变化，能够将第1惰性气体的流量设为优选的值。相反地，即使在调整了第1惰性气体(等离子体气体)的流量的情况下，第2惰性气体(保护气体)的流量也不变化。即，根据焊炬A1以及焊接系统B1，能够在非消耗电极25与被焊接物9之间供给希望的量的第1惰性气体(等离子体气体)，并且能够充分地供给第2惰性气体(保护气体)。由于能够按意愿地设定第1惰性气体(等离子体气体)的供给量，因此在被焊接物9与非消耗电极25之间产生的电弧(等离子体电弧)的控制变得更容易。

供给到焊炬A1的气体(第1惰性气体以及第2惰性气体)均是选自氩气以及氦气中的至少1种气体。根据像这样仅将限定了气体种类的惰性气体被供给到焊炬A1的结构，焊接用气体的处理以及管理变得容易。此外，在如本实施方式那样，第1惰性气体以及第2惰性气体是相同的气体种类(氩气)的情况下，在焊接系统B1中，作为第1惰性气体以及第2惰性气体的供给源而具备单一的气体供给源6即可。因此，供给到焊炬A1的气体(第1惰性气体以及第2惰性气体)的管理更容易，焊接系统B1的结构被简略化。

在焊炬A1中，第1气体流路G1中的非消耗电极25(电极主部251)与内侧喷嘴35的最小间隙(第1最小间隙L1)是第2气体流路G2中的内侧喷嘴35与外侧喷嘴36的最小间隙(第2最小间隙L2)的0.2～0.5倍。当像这样使第1最小间隙L1相对于第2最小间隙L2的比例变小时，能够高效地加快在非消耗电极25与内侧喷嘴35之间流过的第1惰性气体的流速。因此，向非消耗电极25前端、内侧喷嘴35前端的烟尘等的附着被恰当地防止，并且在被焊接物9与非消耗电极25之间产生的电弧(等离子体电弧)被紧缩，该电弧的集中性更为提高。

图10示出本发明所涉及的焊接系统的另一例。在图10所示的焊接系统B2中，第1惰性气体以及第2惰性气体的供给方式与上述实施方式的焊接系统B1不同。在焊接系统B2中，取代上述实施方式的气体供给源6，而具备第1气体供给源61以及第2气体供给源62。第1气体供给源61是以高压状态贮存第1惰性气体的气瓶。第2气体供给源62是以高压状态贮存与第1惰性气体不同的第2惰性气体的气瓶。贮存在第1气体供给源61的第1惰性气体以及贮存在第2气体供给源62的第2惰性气体的气体种类未被特别限定。第1气体供给源61内的第1惰性气体例如是氩气。第2气体供给源62内的第2惰性气体例如是氩气、氦体以及氮(N₂)气中的任1种、或者它们的混合气体。

第1气体供给源61与第1气体配管81连结，第1气体调整部71设置于第1气体配管81。从第1气体供给源61供给的第1惰性气体通过第1气体调整部71来调整流量，并向焊炬A1输送。第2气体供给源62与第2气体配管82连结，第2气体调整部72设置于第2气体配管82。从第2气体供给源62供给的第2惰性气体通过第2气体调整部72来调整流量，并向焊炬A1输送。在图10所示的焊接系统B2中，在与上述实施方式的焊炬A1以及焊接系统B1同样的结构的范围内，起到了与上述实施方式同样的作用效果。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的范围并不限于上述的实施方式，在各权利要求所记载的事项的范围内的所有变更全部包含于本发明的范围。

在上述实施方式的焊炬A1中，对外侧喷嘴36相对于内侧喷嘴35而同心圆状地配置的情况进行了说明，但是本发明并不限于此。外侧喷嘴36也可以相对于内侧喷嘴35在径向上偏置地配置。此外，关于用于导入第2惰性气体的第2气体入口，也可以设置在外侧喷嘴36。

-符号说明-

A1：焊炬、211：第2气体入口、221：第1气体入口、25：非消耗电极、30：筒夹主体(第1构件)、35：内侧喷嘴、36：外侧喷嘴、38：卡止构件、39：电极定心构件、G1：第1气体流路、G2：第2气体流路、CL：轴线、P1：突出长度、L1：第1最小间隙、L2：第2最小间隙。

Claims (5)

1.一种焊炬，具备：

非消耗电极，沿轴线方向延伸；

筒状的第1构件，配置于所述非消耗电极的径向外侧；

内侧喷嘴，配置于所述非消耗电极的径向外侧、且相对于所述第1构件靠所述轴线方向的一侧的位置；

卡止构件，跨过所述第1构件中的所述轴线方向的一侧的第1端部、以及所述内侧喷嘴中的所述轴线方向的另一侧的第2端部而被外嵌，并卡止于所述第1构件以及所述内侧喷嘴这双方；

外侧喷嘴，配置于所述内侧喷嘴的径向外侧；和

电极定心构件，配置于所述非消耗电极的径向外侧、且靠所述内侧喷嘴的径向内侧的位置，

所述电极定心构件相对于所述非消耗电极同心圆状地外嵌，并且所述内侧喷嘴相对于所述电极定心构件同心圆状地外嵌，

在所述非消耗电极与所述内侧喷嘴之间，形成有用于流过第1惰性气体的第1气体流路，

在所述内侧喷嘴与所述外侧喷嘴之间，形成有用于流过第2惰性气体的第2气体流路。

2.根据权利要求1所述的焊炬，其中，

所述卡止构件与所述第1构件的所述第1端部螺纹连接。

3.根据权利要求1或者2所述的焊炬，其中，

所述焊炬具有与所述第1气体流路相通的第1气体入口、和与所述第2气体流路相通的第2气体入口，

导入到所述第1气体入口的所述第1惰性气体的流量、以及导入到所述第2气体入口的所述第2惰性气体的流量分别独立地进行调整。

4.根据权利要求3所述的焊炬，其中，

所述第1惰性气体以及所述第2惰性气体均为选自氩气以及氦气中的至少1种气体。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的焊炬，其中，

在所述第1气体流路中所述非消耗电极与所述内侧喷嘴的最小间隙即第1最小间隙是在所述第2气体流路中所述内侧喷嘴与所述外侧喷嘴的最小间隙即第2最小间隙的0.2～0.5倍。