FR2907697A1

FR2907697A1 - Welding torch comprises an insulated chamber upstream of the gas diffuser for temporarily storing metal particles projected into the nozzle

Info

Publication number: FR2907697A1
Application number: FR0654522A
Authority: FR
Inventors: Serge Pignolet; Christophe Gricourt
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2006-10-25
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2008-05-02
Anticipated expiration: 2026-10-25
Also published as: FR2907697B1; WO2008050044A1

Abstract

Welding torch comprising a consumable electrode (12) projecting from the mouth (11) of a nozzle, an electrical contact tube (13) between the electrode and nozzle and a gas diffuser (15) between the contact tube and nozzle, comprises an insulated chamber (20) upstream of the gas diffuser for temporarily storing metal particles projected into the nozzle.

Description

La présente invention concerne une torche de soudure. Les torches deThe present invention relates to a welding torch. Torches

soudure, comme par exemple les torches de soudure du type "MIG" ou "MAG", comportent une enveloppe externe formant une buse munie d'une ouverture de sortie pour le passage d'une électrode consommable et un tube de contact disposé entre la paroi interne de la buse et l'électrode consommable et destiné à assurer la liaison électrique de l'électrode consommable. Ce type de torche de soudure comprend également des moyens d'alimentation en gaz de l'ouverture de sortie. Ces moyens sont constitués par un diffuseur disposé entre la buse et le tube de contact. Le diffuseur comporte un canal interne d'arrivée du gaz et ménage avec la buse un canal externe annulaire de diffusion du gaz vers l'orifice de sortie. Les deux canaux sont reliés entre eux par des orifices radiaux répartis sur le pourtour du diffuseur. Après un certain temps d'utilisation de la torche, il s'avère que des projections de particules métalliques pénètrent par l'ouverture de sortie dans le canal annulaire externe qui forme un espace libre relativement important. Ces particules métalliques s'accumulent alors entre la buse et le diffuseur ce qui peut entraîner un pont électrique et la détérioration de la torche. Afin de remédier à cet inconvénient, il est connu de disposer entre la buse et le diffuseur une bague isolante. Toutefois, à l'extrémité de cette bague située à proximité des orifices radiaux peut se produire une accumulation de particules qui perturbe la diffusion laminaire du flux gazeux et peut alors engendrer des soudures de mauvaise qualité. Par conséquent, des interventions pour le nettoyage de la torche doivent être régulièrement effectuées environ tous les cinquante cycles. L'invention a pour but de proposer une torche de soudure qui remédie à ces inconvénients. L'invention a donc pour objet une torche de soudure, du type comprenant : - une enveloppe externe formant une buse munie d'une ouverture de sortie d'une électrode consommable, 2907697 2 -un tube de contact disposé entre la paroi interne de la buse et l'électrode consommable destiné à assurer la liaison électrique de l'électrode consommable, et - un diffuseur de gaz disposé concentriquement entre la buse et le 5 tube de contact et ménageant un canal interne d'arrivée d'un gaz et un canal externe annulaire de diffusion du gaz entre ladite buse et ledit diffuseur vers l'orifice de sortie, lesdits canaux étant reliés entre eux par des orifices radiaux répartis sur le pourtour du diffuseur, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre la buse et le diffuseur et en amont des 10 orifices de diffusion par rapport au sens de circulation du gaz, une chambre isolée de stockage provisoire des projections de particules métalliques à l'intérieur de la buse. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la chambre est en retrait par rapport aux orifices de diffusion, 15 - la chambre isolée comporte, par rapport au sens de circulation du gaz, une extrémité amont obturée et une extrémité avale ouverte, - la chambre est délimitée par une bague comprenant un corps cylindrique monté sur le diffuseur et, à une extrémité, un rebord d'appui sur la paroi interne de la buse pour former l'extrémité amont obturée de ladite chambre, 20 - la bague est maintenue sur le diffuseur par un joint torique, et - la bague est réalisée en un matériau isolant. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : 25 la Fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une torche de soudure, conforme à l'invention, et - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective d'une bague délimitant une chambre de stockage provisoire des projections de particules métalliques appartenant à la torche de soudure représentée à la Fig. 1. welding, such as welding torches of the "MIG" or "MAG" type, comprise an outer casing forming a nozzle provided with an outlet opening for the passage of a consumable electrode and a contact tube disposed between the wall internal nozzle and the consumable electrode and intended to provide the electrical connection of the consumable electrode. This type of welding torch also comprises means for supplying gas to the outlet opening. These means consist of a diffuser disposed between the nozzle and the contact tube. The diffuser has an internal gas inlet channel and provides the nozzle with an annular external gas diffusion channel to the outlet orifice. The two channels are interconnected by radial orifices distributed around the periphery of the diffuser. After a certain time of use of the torch, it appears that projections of metal particles penetrate through the outlet opening in the outer annular channel which forms a relatively large free space. These metal particles accumulate between the nozzle and the diffuser which can lead to an electrical bridge and the deterioration of the torch. To remedy this drawback, it is known to have between the nozzle and the diffuser an insulating ring. However, at the end of this ring located near the radial orifices can occur an accumulation of particles that disrupts the laminar diffusion of the gas stream and can then generate welds of poor quality. Therefore, interventions for cleaning the torch should be performed regularly every fifty cycles. The invention aims to propose a welding torch that overcomes these disadvantages. The invention therefore relates to a welding torch, of the type comprising: - an outer casing forming a nozzle provided with an outlet opening of a consumable electrode, a contact tube disposed between the inner wall of the nozzle and the consumable electrode for providing the electrical connection of the consumable electrode, and - a gas diffuser arranged concentrically between the nozzle and the contact tube and providing an internal channel for the arrival of a gas and a channel external annular gas diffusion between said nozzle and said diffuser to the outlet, said channels being interconnected by radial orifices distributed around the periphery of the diffuser, characterized in that it comprises, between the nozzle and the diffuser and upstream of the diffusion orifices relative to the gas flow direction, an insulated chamber for temporary storage of projections of metal particles inside the nozzle. According to other characteristics of the invention: the chamber is set back with respect to the diffusion orifices, the insulated chamber comprises, with respect to the direction of circulation of the gas, a closed upstream end and an open downstream end; the chamber is delimited by a ring comprising a cylindrical body mounted on the diffuser and, at one end, a support flange on the inner wall of the nozzle to form the closed upstream end of said chamber, 20 - the ring is maintained on the diffuser by an O-ring, and - the ring is made of an insulating material. The features and advantages of the invention will become apparent from the following description given by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a diagrammatic view in axial section of a welding torch according to the invention, and FIG. 2 is a schematic perspective view of a ring defining a temporary storage chamber projections of metal particles belonging to the welding torch shown in FIG. 1.

30 Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement, en coupe axiale, une torche de soudure, désignée dans son ensemble par la référence 1, par exemple de type "MIG" ou "MAG".In FIG. 1, there is shown schematically, in axial section, a welding torch, generally designated by the reference 1, for example of the type "MIG" or "MAG".

2907697 3 Cette torche de soudure 1 comporte une enveloppe externe 10 formant une buse réalisée par exemple en un matériau céramique et dont l'extrémité avant 10a converge en une forme tronconique par exemple. Cette extrémité avant 10a de la buse 10 est munie d'une 5 ouverture de sortie 11 pour le passage, de manière classique, d'une électrode consommable 12 constituée par un fil métallique. Elle comprend également un tube de contact 13 disposé entre la paroi interne de l'extrémité avant 10a et l'électrode consommable 12 destiné à assurer la liaison élastique de l'électrode consommable 12.This welding torch 1 comprises an outer casing 10 forming a nozzle made for example of a ceramic material and whose front end 10a converges to a frustoconical shape for example. This front end 10a of the nozzle 10 is provided with an outlet opening 11 for the passage, conventionally, of a consumable electrode 12 constituted by a metal wire. It also comprises a contact tube 13 disposed between the inner wall of the front end 10a and the consumable electrode 12 intended to ensure the elastic connection of the consumable electrode 12.

10 La torche de soudure 1 comprend également un diffuseur de gaz 15 constitué par un tube qui est disposé concentriquement entre la buse 10 et le tube de contact 13. Le diffuseur 15 comporte une extrémité 15a fermée dans laquelle est maintenu le tube de contact 13 et une extrémité ouverte 15b reliée à des moyens d'alimentation en gaz.The welding torch 1 also comprises a gas diffuser 15 constituted by a tube which is arranged concentrically between the nozzle 10 and the contact tube 13. The diffuser 15 has a closed end 15a in which the contact tube 13 is held and an open end 15b connected to gas supply means.

15 A cet effet, le diffuseur 15 comporte un canal interne 16 d'arrivée du gaz et ce diffuseur 15 ménage avec la buse 10 un canal externe 17 annulaire de diffusion du gaz vers l'ouverture de sortie 11. Le canal interne 16 et le canal externe 17 annulaire sont reliés entre eux par des orifices 18 radiaux répartis sur le pourtour de ce diffuseur 15.For this purpose, the diffuser 15 comprises an internal channel 16 for the arrival of the gas, and this diffuser 15 couples with the nozzle 10 an external annular channel 17 for diffusing the gas towards the outlet opening 11. The internal channel 16 and the annular external channel 17 are interconnected by radial orifices 18 distributed around the periphery of this diffuser 15.

20 Ainsi que montré à la Fig. 1, la torche de soudure 1 est pourvue d'une chambre 20 isolée de stockage provisoire des projections de particules métalliques à l'intérieur de la buse 10. Cette chambre 20 est ménagée entre la buse 10 et le diffuseur 15 en amont des orifices de diffusion 18 du gaz par rapport au sens de circulation de ce gaz indiqué par les flèches F.As shown in FIG. 1, the welding torch 1 is provided with an insulated chamber 20 for temporary storage of projections of metal particles inside the nozzle 10. This chamber 20 is formed between the nozzle 10 and the diffuser 15 upstream of the orifices of diffusion 18 of the gas with respect to the direction of circulation of this gas indicated by the arrows F.

25 Comme montré à la Fig. 1, la chambre 20 comporte, par rapport au sens de circulation du gaz, une extrémité amont 20a obturée et une extrémité avale 20b ouverte communiquant avec le canal annulaire 17. La chambre 20 est en retrait par rapport aux orifices de diffusion 18.As shown in FIG. 1, the chamber 20 comprises, with respect to the direction of flow of the gas, an upstream end 20a closed off and an open downstream end 20b communicating with the annular channel 17. The chamber 20 is set back with respect to the diffusion orifices 18.

30 Cette chambre 20 est délimitée par une bague désignée par la référence générale 30, représentée à la Fig. 2. La bague 30 comprend un corps cylindrique 31 monté sur le diffuseur 15 et ce corps cylindrique 31 comporte à 2907697 4 une extrémité un rebord 32 d'appui sur la paroi interne de la buse 10 de façon à former l'extrémité amont 20a obturée de la chambre 20, comme représentée à la Fig.l. La bague 30 est maintenue sur le diffuseur 15 par un joint torique 5 35 placé dans une gorge 36 ménagée sur la paroi interne du corps cylindrique 31 de la bague 30. Ainsi, le joint torique 35 est comprimé entre une gorge ménagée dans la paroi externe du diffuseur 15 et la gorge 36 ce qui permet de maintenir la bague 30 en position sur le diffuseur 15. La bague 30 est réalisée en un matériau isolant.This chamber 20 is delimited by a ring designated by the general reference 30, shown in FIG. 2. The ring 30 comprises a cylindrical body 31 mounted on the diffuser 15 and this cylindrical body 31 comprises at one end a flange 32 bearing on the inner wall of the nozzle 10 so as to form the upstream end 20a closed of the chamber 20, as shown in FIG. The ring 30 is held on the diffuser 15 by an O-ring 35 placed in a groove 36 formed on the inner wall of the cylindrical body 31 of the ring 30. Thus, the O-ring 35 is compressed between a groove in the outer wall of the diffuser 15 and the groove 36 which keeps the ring 30 in position on the diffuser 15. The ring 30 is made of an insulating material.

10 La chambre isolée 20 ainsi créée par la bague 30 sert de réceptacle aux projections de particules métalliques qui pénètrent à l'intérieur de la buse 10 par le canal annulaire 17. Ces particules métalliques sont réceptionnées et stockées provisoirement dans la chambre 20 et ne recouvrent pas les orifices de diffusion 18 du gaz ce qui ne perturbe donc pas le flux de gaz 15 dirigé vers l'ouverture de sortie 11. La bague 30 délimitant la chambre de stockage des particules métalliques permet de diminuer la fréquence des décrassages manuels qui sont effectués tous les trois cents cycles au lieu de tous les cinquante cycles avec les torches de soudure utilisées jusqu'à présent et ne comportant pas de chambre 20 provisoire de stockage des particules métalliques selon l'invention. Les orifices de diffusion 18 du gaz sont nettoyés automatiquement à chaque cycle de soudage par soufflage d'air comprimé chargé d'un produit antiadhérant. Le soufflage de cet air comprimé empreinte dans la torche le même circuit que le gaz de protection.The insulated chamber 20 thus created by the ring 30 serves as a receptacle for projections of metal particles which penetrate inside the nozzle 10 by the annular channel 17. These metal particles are received and stored temporarily in the chamber 20 and do not cover not the diffusion orifices 18 of the gas which therefore does not disturb the flow of gas 15 directed towards the outlet opening 11. The ring 30 delimiting the storage chamber of the metal particles makes it possible to reduce the frequency of the manual removal that is carried out every three hundred cycles instead of every fifty cycles with the solder torches used hitherto and having no temporary chamber for storing metal particles according to the invention. The gas diffusion ports 18 are automatically cleaned at each blow-welding cycle of compressed air loaded with a release agent. The blowing of this compressed air imprinted in the torch the same circuit as the shielding gas.

Claims

Welding torch (1), of the type comprising: - an outer casing forming a nozzle (10) provided with an outlet opening (11) of a consumable electrode (12), - a contact tube (13) disposed between the inner wall of the nozzle (10) and the consumable electrode (12) for providing the electrical connection of the consumable electrode (12), and - a diffuser (15) of gas arranged concentrically between the nozzle (10). ) and the contact tube (13) and providing an internal channel (16) of arrival of a gas and an external annular channel (17) of diffusion of gas between said nozzle (10) and said diffuser (15) to the outlet orifice (11), said channels (16, 17) being interconnected by radial orifices (18) distributed around the periphery of the diffuser (15), characterized in that it comprises, between the nozzle (10) and the diffuser (15) and upstream of the diffusion orifices (18) with respect to the gas flow direction, an isolated chamber (20) for temporarily storing the projections of metal particles within the nozzle (10).

2. Torch (1) according to claim 1, characterized in that the chamber (20) is recessed relative to the diffusion holes (18).

3. Torch (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the chamber (20) comprises insulated, with respect to the gas flow direction, a closed upstream end (20a) and an open downstream end (20b).

4. Torch (1) according to claim 3, characterized in that the chamber (20) is defined by a ring (30) comprising a cylindrical body (31) mounted on the diffuser (15) and at one end, a flange (32) bearing on the inner wall of the nozzle (10) to form the closed upstream end (20a) of said chamber (20).

5. Torch (1) according to claim 4, characterized in that the ring (30) is held on the diffuser (15) by an O-ring (35).

6. Torch (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the ring (30) is made of an insulating material.