JP2000000671A - 溶接トーチ用チップ及び溶接トーチ - Google Patents

溶接トーチ用チップ及び溶接トーチ

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JP2000000671A
JP2000000671A JP16747798A JP16747798A JP2000000671A JP 2000000671 A JP2000000671 A JP 2000000671A JP 16747798 A JP16747798 A JP 16747798A JP 16747798 A JP16747798 A JP 16747798A JP 2000000671 A JP2000000671 A JP 2000000671A
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welding
coil
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welding wire
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Osamu Ishikawa
治 石川
Seikichi Nakajima
清吉 中嶋
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N & S Kk
WARNER CHEM KK
N&S KK
Original Assignee
N & S Kk
WARNER CHEM KK
N&S KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】溶接ワイヤが通過しやすく、溶接ワイヤとチッ
プの接触面積を大きくでき、長寿命化が可能な溶接トー
チ用チップ及び溶接トーチを提供する。 【解決手段】アーク溶接機の溶接トーチに用いられて溶
接ワイヤ9に給電するチップ6において、チップ本体が
コイル8で形成され、このコイル8の素材の断面形状が
非円形であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接トーチ用チッ
プ及び溶接トーチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】アーク溶接機の溶接トーチは、炭酸ガス
等のシールドガスを噴射するノズルと、このノズル内部
に設置されたチップとを備えている。チップはワイヤ供
給装置から自動供給されるワイヤを溶接部位に誘導する
孔を有しており、溶接ワイヤはチップの孔を通過すると
きにアーク発生用の電力を受電する。
【0003】この溶接トーチでは、溶接ワイヤの先端と
被溶接物との間にアークを発生させその熱でワイヤ及び
被溶接物の溶接面が溶融され、ノズル噴射孔より噴射さ
れるシールドガスにより大気と遮断されシールドガス雰
囲気中で被溶接物が溶着される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の溶接ト
ーチのチップは、全体が長尺でしかも溶接ワイヤを通過
させる通路に柔軟性がないため、溶接ワイヤが曲がって
いると孔を通過しにくくなるという問題があった。ま
た、溶接ワイヤによるチップの摩耗が激しく、チップを
頻繁に交換しなければならなかった。
【0005】更に、従来の溶接トーチ用チップは、柔軟
性に乏しいため、湾曲したワイヤーをワイヤー通路に全
体的に接触させることは不可能であり、チップの重要機
能であるワイヤーと、ワイヤー通路の接触面を長期間一
定に保つことはできなかったので、導電効率が低下する
という問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の技術の問題点
に鑑みてなされたものであり、溶接ワイヤが通過しやす
く、しかも導電効率を上げることができ、さらに長寿命
化が可能な溶接トーチ用チップ及び溶接トーチを提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は溶接トーチ用チ
ップ及び溶接トーチであり、前述の技術的課題を解決す
るために以下のように構成されている。すなわち、本発
明は、アーク溶接機の溶接トーチに用いられて溶接ワイ
ヤに給電するチップにおいて、チップ本体がコイルで形
成され、前記コイルの素材の断面形状が非円形であるこ
とを特徴とする。
【0008】この溶接トーチ用チップは、溶接ワイヤの
曲がりにチップ本体が追従するので、溶接ワイヤが通過
しやすくなると共に、溶接ワイヤとチップ本体の接触面
積を大きくできる。また、チップ本体を簡単に交換でき
る。前記コイルの素材の断面形状を楕円形、四角形又は
板状とすることができる。この場合も、コイルの素材の
断面形状を変えることにより、溶接ワイヤとコイルの接
触面積を調整することができる。
【0009】本発明は、アーク溶接機の溶接トーチに用
いられて溶接ワイヤに給電するチップにおいて、チップ
本体がコイルで形成され、前記コイルの素材の断面形状
が管状であることを特徴とする。
【0010】この溶接トーチ用チップは、コイルの素材
内に冷却用の気体又は液体を流すことができる。
【0011】本発明は、アーク溶接機の溶接トーチに用
いられて溶接ワイヤに給電するチップにおいて、所定の
径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、前記貫通孔内に嵌
入されて前記溶接ワイヤを通過させるコイルとを備え、
前記コイルの素材の断面形状が非円形であることを特徴
とする。
【0012】前記コイルの素材の断面形状を楕円形、四
角形又は板状とすることができる。
【0013】本発明は、アーク溶接機の溶接トーチに用
いられて溶接ワイヤに給電するチップにおいて、所定の
径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、前記貫通孔内に嵌
入されて前記溶接ワイヤを通過させるコイルとを備え、
前記コイルの素材の断面形状が管状であることを特徴と
する。
【0014】前記コイルの両端部を密に巻き、中間部分
を粗に巻くことができる。この場合は、コイルの熱膨張
による座屈を防止できる。
【0015】本発明は、アーク溶接機の溶接トーチに用
いられて溶接ワイヤに給電するチップにおいて、所定の
径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、前記貫通孔内に嵌
入されて前記溶接ワイヤを通過させる導電部分とを備え
ていることを特徴とする。
【0016】この溶接トーチ用チップは、導電部分を交
換することができる。
【0017】前記導電部分は複数のリング状部材又は複
数のパイプ状部材を並べて形成することができる。
【0018】前記導電部分は、互いに異なる材質で形成
された前記複数のリング状部材又は複数のパイプ状部材
を組み合わせることができる。
【0019】前記導電部分は、1本のパイプ部材とする
ことができる。
【0020】前記パイプには、長手方向に延びる1本の
切れ目をもうけることができる。
【0021】前記切れ目はジグザグ状にすることができ
る。
【0022】本発明は、アーク溶接機の溶接トーチに用
いられて溶接ワイヤに給電するチップにおいて、所定の
径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、前記貫通孔内に挿
入されて前記溶接ワイヤを通過させるコイルと、前記筒
状体にネジで取り付けられた前記コイルの抜け止め用の
キャップとを備え、前記コイルの巻き方向と前記ネジの
ネジ方向とが互いに反対であることを特徴とする。
【0023】この溶接トーチ用チップは、コイルの弾性
力でキャップの弛みを防止できる。
【0024】前記筒状体の先端に、グラファイト、アル
ミナ、窒化珪素、ジルコニアなどのセラミックで形成さ
れたカバーを設けることができる。この場合は、カバー
の耐熱性を上げることができる。
【0025】また、本発明は、溶接部にシールドガスを
噴射するノズルと、前記ノズル内に設置されて溶接ワイ
ヤを溶接部位に誘導するとともに、前記溶接ワイヤに給
電するチップとを備えたアーク溶接機の溶接トーチにお
いて、前記チップが上述のいずれかのチップであること
を特徴とする。
【0026】このアーク溶接機の溶接トーチは、チップ
と溶接ワイヤとの接触面積を大きくできる。
【0027】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る溶接トーチ用
チップ及び溶接トーチについて、図面を参照して詳細に
説明する。
【0028】図1は、本発明に係る溶接トーチ用チップ
を適用した溶接トーチ1を示す分解斜視図である。この
溶接トーチ1は、シールドガスに炭酸ガスや混合ガスを
用いるアーク溶接機に用いられる。この溶接トーチ1
は、トーチホルダ2の先端に連結されたトーチボディ3
と、絶縁継手4と、オリフィス5と、本発明に係る第1
の実施の形態のチップ6と、ノズル7とを備えている。
【0029】絶縁継手4は、トーチボディ3とノズル7
との間を絶縁する。オリフィス5は、トーチボディ3を
介して供給されるシールドガスを整流してノズル7内に
供給する。また、このオリフィス5はセラミック等の絶
縁材料で形成されており、ノズル7内に付着したスパッ
タによりトーチボディ3とノズル7との間に電気的な短
絡が生じるのを防止する。
【0030】チップ6は、図2に示すように断面形状が
非円形の線材、本実施の形態では断面形状が正方形の線
材8が巻回されてコイル状に形成されている。このチッ
プ6の素材としては、Sn、In、Mg、Zr、Ni、
Mn、Cr、Si、B、Ag、Zn、Mo等を含む銅合
金又はタングステン合金の線材が使用される。また、チ
ップ6の内径は、通常のチップと同様に溶接ワイヤ9の
外径より僅かに大きく形成されている。
【0031】このチップ6は、両端部10、10のコイ
ルが密に巻回され、中間部分11のコイルが適宜な隙間
dをあけて粗に巻回されている。チップ6の片端には、
取付金具12が固着されている。このチップ6の露出面
にフッ素樹脂コーティングまたはニムフロンメッキ等を
施すことにより、スパッタの付着を防止することができ
る。なお、上述した以外の部分は、従来と同様なのでこ
こでは詳細な説明を省略する。
【0032】この溶接トーチ1においては、溶接時には
ワイヤ供給装置(図示せず)から供給された溶接ワイヤ
9(図2)が、トーチボディ3(図1)を介してチップ
6の内側に挿通され、ノズル7を通ってノズル7前方の
溶接部(図示せず)に自動的に供給される。そして、溶
接ワイヤ9がチップ6の内側を通過する際に、チップ6
に接触してアーク発生用の電力が供給される。
【0033】また、ノズル7内に供給されたシールドガ
スは、ノズル7の先端から溶接部位に噴射され、溶接ワ
イヤ9の先端と被溶接物の溶接部位の間に発生するアー
クの熱により溶融した被溶接物の溶接部位を大気から遮
断する。
【0034】上述のように、この溶接トーチ1は、チッ
プ6が断面形状が正方形の線材を用いて、フレキシブル
なコイル状に形成されており、溶接ワイヤ9の形状に沿
って変形可能なので、従来のような筒状の一体形チップ
を使用した場合に比べて、溶接ワイヤ9を円滑に通過さ
せることができる。
【0035】また、溶接ワイヤ9とチップ6との接触面
積を大きくできると共に、チップ6の全てのコイル部8
が溶接ワイヤ9に均等に接触するようになるので、導電
効率を上げることができる。更に、チップ6の中間部分
11のコイルが粗に巻かれているので、熱膨張した場合
でも座屈することがなく、溶接ワイヤ9を円滑に通過さ
せることができる。
【0036】なお、上述の第1の実施の形態では、チッ
プ6のコイルの素材8の断面形状を正方形にした場合に
ついて説明したが、チップ6のコイルの素材の断面形状
はこれに限らず、図3に示すように角部にRを設けた正
方形線材21、長方形線材22、角部にRを設けたR付
長方形線材23、楕円形線材24、三角形線材25、半
楕円形線材26、溝付長方形線材27、両端部R付板状
線材28、板状線材29等、任意の断面形状の線材を使
用することができる。
【0037】また、チップ6のコイル素材としては、図
4に示すように、円形管状線材31や楕円形管状線材3
2などを使用することもできる。このような管状線材3
1、32を使用した場合には、管状線材31、32の中
に空気や水等を流すことにより、チップ6及びその周辺
部材を冷却することができるので、チップ6が加熱され
て導電率が低下するのを防止することができる。
【0038】図5は、本発明に係る第2の実施の形態の
溶接トーチ用チップ40を示す。このチップ40は、例
えば銅製の長尺な筒状体41の中心に貫通孔42を設
け、この貫通孔42に、上述と同様に断面形状が正方形
のコイル43を挿入したものである。尚、図中の符号4
4は取付ネジである。このチップ40も上述のチップ6
と同様に、溶接ワイヤ9とフレキシブルなコイル43と
が接触するので、溶接ワイヤ8が通過しやすくなると共
に、接触面積が大きくなり、導電効率が向上する。ま
た、コイル43を簡単に交換することができるので、チ
ップ40の長寿命化を図ることができる。
【0039】図6は、第3の実施の形態の溶接トーチ用
チップ50を示す。この溶接トーチ用チップ50は、筒
状体51とコイル52とを有している。筒状体51に
は、小径の貫通孔53と大径の貫通孔54が形成され、
これらの貫通孔53、54にコイル52が挿入されてい
る。コイル52の大径の貫通孔53に挿入されている部
分はフレキシブル性を有している。
【0040】この溶接トーチ用チップ50は、溶接ワイ
ヤ9が小径の貫通孔53の中心軸線から多少ずれていて
も、コイル52のフレキシブル部分55が溶接ワイヤ9
に追従して変形するので、溶接ワイヤ9を容易に挿入す
ることができる。
【0041】図7は、本発明に係る第4の実施の形態の
溶接トーチ用チップ60を示す。この溶接トーチ用チッ
プ60は、筒状体61と導電部分62とを有している。
筒状体61には、適宜な直径の貫通孔63が設けられ、
この貫通孔に導電部分62が嵌入されている。
【0042】導電部分62は、複数のリング部材64を
並べたものであり、これらのリング部材64の中心部に
は、溶接ワイヤ9より僅かに大きな孔65が設けられて
いる。本実施の形態では、リング部材64が算盤玉状に
形成されている。尚、図中の符号66はリング部材64
の抜け止め板である。
【0043】この溶接トーチ用チップ60は、算盤玉状
のリング部材64の中を溶接ワイヤー9が通過するの
で、溶接ワイヤー9の曲がりに追従してリング部材64
が移動し、溶接ワイヤー9とリング部材64との接触面
積を大きくでき、これにより導電効率を上げることがで
きる。
【0044】なお、上述の実施の形態では、導電部分6
2として算盤玉状のリング部材64を使用したが、図8
(a)に示すように単なるリング部材67を並べること
ができ、また同図(b)に示すように適宜な長さのパイ
プ部材68を並べることもできる。
【0045】また、リング部材64、67及びパイプ部
材68は、各種の材質、例えばC,W,MO,Si,
C,Cu,Be,Cr,Ag,Ni,Alなどで形成で
き、これらの異なる材質で形成されたリング部材64、
67又はパイプ部材68をそれぞれ組み合わせて並べる
こともできる。
【0046】図9は、本発明に係る第5の実施の形態の
溶接トーチ用チップ70を示す。この溶接トーチ用チッ
プ70は、筒状体71と、この筒状体71の貫通孔72
に嵌入された導電部分73とを有している。導電部分7
3は1本のパイプで形成され、その内径は溶接ワイヤ9
より僅かに大きくなっている。また、導電部分73に
は、長手方向に沿ってジグザグ状の切れ目74が設けら
れている。切れ目74は、図10に示すように1本だけ
設けられている。
【0047】この溶接トーチ用チップ70は、溶接ワイ
ヤ9を通す導電部分73に切れ目74を設けることによ
り、この導通部分73の外径がスプリング効果により伸
縮可能になる。従って、筒状体71の貫通孔72に導通
部分73を容易に脱着でき、しかも導通部分73を他の
固定手段を用いずに固定することが可能になる。
【0048】図11は、本発明に係る第6の実施の形態
の溶接トーチ用チップ80を示す。この溶接トーチ用チ
ップ80は、筒状体81と、この筒状体81の貫通孔8
2に挿入された導電部分83とを有している。筒状体8
1の先端には、カバー84が取り付けられている。
【0049】このカバー84は、グラファイト、アルミ
ナ、窒化珪素、ジルコニアなどのセラミックで形成され
ている。このようなセラミックは、耐熱性が良くスパッ
タの付着量を少なくすることができる。ここでは、導電
部分83に十分な給電が行われるため、カバー84に電
気導電性は求められないので、耐熱性に富んだ非導電材
料であるセラミックを使用することができるのである。
【0050】導電部分83は、図12(a)に示すよう
に1本のパイプで形成され、その片端には取付用のネジ
85aが設けられ、他端には漏斗部86が設けられてい
る。筒状体81には、導電部分83のネジ85aを螺入
するネジ85bが設けられている。導電部分83の中心
には、同図(a)に示すように円形の貫通孔87を設け
ることができ、また同図(b)に示すように正方形の貫
通孔88を設けることもできる。この溶接トーチ用チッ
プ80は、導電部分83を簡単に交換することができる
ので、長寿命化を図ることができる。
【0051】図13は、本発明に係る第7の実施の形態
の溶接トーチ用チップ90の分解状態を示す。この溶接
トーチ用チップ90は、比較的長尺な筒状体91と、こ
の筒状体91の貫通孔92に挿入されるコイル93と、
コイル93の抜け止め用のキャップ94を備えている。
筒状体91とキャップ94は、ネジ95、96で締結さ
れる。コイル93の内径は、溶接ワイヤ9の直径より僅
かに大径になっている。また、コイル93は上述した各
種のコイルを使用できる。
【0052】この溶接トーチ用チップ90は、コイル9
3の巻き方向と、ネジ95、96のネジ方向とが互いに
反対になっている。本実施の形態では、コイル93が左
巻きであり、ネジ95、96が右ネジになっている。こ
れとは反対に、コイル93を右巻きとし、ネジ95、9
6を左ネジとすることもできる。これにより、コイル9
3の弾性力によってネジ95、96が弛むのを防止で
き、キャップ94が外れるのを防止することができる。
【0053】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
溶接ワイヤとチップとの接触面積を従来より大きくでき
るので、導電効率を上げることができる。また、溶接ワ
イヤの曲がりに追従してチップが変形するので、溶接ワ
イヤが通過し易くなる。更に、筒状体内のコイル、リン
グ、又はパイプなどの導電部分を簡単に交換できるの
で、チップの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るアーク溶接機の溶接トーチを示す
分解斜視図である。
【図2】本発明に係る溶接トーチ用チップの第1の実施
の形態を示す図である。
【図3】本発明に係る溶接トーチ用チップの第1の実施
の形態の変形例を示す図である。
【図4】本発明に係る溶接トーチ用チップの第1の実施
の形態の変形例を示す図である。
【図5】本発明に係る溶接トーチ用チップの第2の実施
の形態を示す図である。
【図6】本発明に係る溶接トーチ用チップの第3の実施
の形態を示す図である。
【図7】本発明に係る溶接トーチ用チップの第4の実施
の形態を示す図である。
【図8】本発明に係る溶接トーチ用チップの第4の実施
の形態の変形例を示す図である。
【図9】本発明に係る溶接トーチ用チップの第5の実施
の形態を示す図である。
【図10】本発明に係る溶接トーチ用チップの第5の実
施の形態の導電部分を示す図である。
【図11】本発明に係る溶接トーチ用チップの第6の実
施の形態を示す図である。
【図12】本発明に係る溶接トーチ用チップの第6の実
施の形態の導電部分を示す図である。
【図13】本発明に係る溶接トーチ用チップの第7の実
施の形態を示す図である。
【符号の説明】
1 溶接トーチ 6、40、50、60、70、80、90 チップ 7 ノズル 9 溶接ワイヤ 41、51、61、71、81、91 筒状体 42、53、63、72、82、92 貫通孔 62、73、83、93 導電部分 64、67、68 リング状部材 68 パイプ状部材 74、75 切れ目 84 カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中嶋 清吉 埼玉県川越市並木122株式会社エヌアンド エス内 Fターム(参考) 4E001 LD14 MA01 MB02 MC02 MC10

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アーク溶接機の溶接トーチに用いられて
    溶接ワイヤに給電するチップにおいて、 チップ本体がコイルで形成され、 前記コイルの素材の断面形状が非円形であることを特徴
    とする溶接トーチ用チップ。
  2. 【請求項2】 前記コイルの素材の断面形状が楕円形、
    四角形又は板状であることを特徴とする請求項1に記載
    の溶接トーチ用チップ。
  3. 【請求項3】 アーク溶接機の溶接トーチに用いられて
    溶接ワイヤに給電するチップにおいて、 チップ本体がコイルで形成され、 前記コイルの素材の断面形状が管状であることを特徴と
    する溶接トーチ用チップ。
  4. 【請求項4】 アーク溶接機の溶接トーチに用いられて
    溶接ワイヤに給電するチップにおいて、 所定の径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、 前記貫通孔内に嵌入されて前記溶接ワイヤを通過させる
    コイルとを備え、 前記コイルの素材の断面形状が非円形であることを特徴
    とする溶接トーチ用チップ。
  5. 【請求項5】 前記コイルの素材の断面形状が楕円形、
    四角形又は板状であることを特徴とする請求項4に記載
    の溶接トーチ用チップ。
  6. 【請求項6】 アーク溶接機の溶接トーチに用いられて
    溶接ワイヤに給電するチップにおいて、 所定の径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、 前記貫通孔内に嵌入されて前記溶接ワイヤを通過させる
    コイルとを備え、 前記コイルの素材の断面形状が管状であることを特徴と
    する溶接トーチ用チップ。
  7. 【請求項7】 前記コイルの両端部が密に巻かれ、中間
    部分が粗に巻かれていることを特徴とする請求項1〜6
    のいずれかに記載の溶接トーチ用チップ。
  8. 【請求項8】 アーク溶接機の溶接トーチに用いられて
    溶接ワイヤに給電するチップにおいて、 所定の径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、 前記貫通孔内に嵌入されて前記溶接ワイヤを通過させる
    導電部分とを備えていることを特徴とする溶接トーチ用
    チップ。
  9. 【請求項9】 前記導電部分は複数のリング状部材又は
    複数のパイプ状部材を並べて形成されていることを特徴
    とする請求項8に記載の溶接トーチ用チップ。
  10. 【請求項10】 互いに異なる材質で形成された前記複
    数のリング状部材又は複数のパイプ状部材が組み合わせ
    て並べられていることを特徴とする請求項9に記載の溶
    接トーチ用チップ。
  11. 【請求項11】 前記導電部分は、1本のパイプ部材で
    あることを特徴とする請求項8に記載の溶接トーチ用チ
    ップ。
  12. 【請求項12】 前記パイプ部材は、長手方向に延びる
    1本の切れ目を有することを特徴とする請求項11に記
    載の溶接トーチ用チップ。
  13. 【請求項13】 前記切れ目は、ジグザグ状であること
    を特徴とする請求項12に記載の溶接トーチ用チップ。
  14. 【請求項14】 アーク溶接機の溶接トーチに用いられ
    て溶接ワイヤに給電するチップにおいて、 所定の径の貫通孔を有する長尺な筒状体と、 前記貫通孔内に挿入されて前記溶接ワイヤを通過させる
    コイルと、 前記筒状体にネジで取り付けられた前記コイルの抜け止
    め用のキャップとを備え、 前記コイルの巻き方向と前記ネジのネジ方向とが互いに
    反対であることを特徴とする溶接トーチ用チップ。
  15. 【請求項15】 前記筒状体の先端に、グラファイト、
    アルミナ、窒化珪素、ジルコニアなどのセラミックで形
    成されたカバーが設けられていることを特徴とする請求
    項4から14のいずれかに記載の溶接トーチ用チップ。
  16. 【請求項16】 溶接部にシールドガスを噴射するノズ
    ルと、前記ノズル内に設置されて溶接ワイヤを溶接部位
    に誘導するとともに、前記溶接ワイヤに給電するチップ
    とを備えたアーク溶接機の溶接トーチにおいて、 前記チップが請求項1から15のいずれかに記載のチッ
    プであることを特徴とするアーク溶接機の溶接トーチ。
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