JP2003230962A - 溶接用トーチ部材とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパッタの付着・堆積を効果的に防止するこ
とができ、且つ、高い電気絶縁性を備えた溶接用トーチ
部材とその製造方法を提供すること。 【解決手段】 金属製の基材と、上記基材の表面に設け
られ珪素を含むセラミック層と、を具備したもの。又、
金属製の基材と、上記基材の表面に設けられた金属鍍金
層と、上記金属鍍金層の表面に設けられ珪素を含むセラ
ミック層と、を具備したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、例えば、アーク溶
接用或いはＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ−Ｉｎｅｒｔ−Ｇ
ａｓ）溶接用の溶接トーチ部材と該溶接トーチ部材の製
造方法に係り、特に、溶接トーチ部材の表面に硅素（Ｓ
ｉ）を含むセラミック層を設けることにより、溶接時の
スパッタの付着・堆積を抑制すると共に断熱効果及び絶
縁効果を高めるように工夫したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、アーク溶接用の溶接トーチは概
略次のような構成になっている。まず、トーチパイプが
あり、このトーチパイプの先端側にはチップボディが取
り付けられていると共に、該チップボディの先端側には
コンタクトチップが取り付けられている。又、上記コン
タクトチップの外周側にはシールドノズルが配置されて
いて、このシールドノズルは上記トーチパイプにインシ
ュレータを介して取り付けられている。又、上記コンタ
クトチップとチップボディとの連結部の外周にはオリフ
ィスが取り付けられている。又、このような構成をなす
溶接トーチの中心には溶接ワイヤが送給されるようにな
っている。

【０００３】上記構成によると、アルゴンガスやヘリウ
ムガス等の不活性ガスからなるシールドガスが供給され
てコンタクトチップとシールドノズルとの間の環状隙間
を介して溶接箇所に噴射される。その状態で、コンタク
トチップの先端部より突出・配置された溶接ワイヤと被
溶接物との間でアークを発生させながら所望の溶接を行
っていくものである。

【０００４】又、ＴＩＧ溶接用の溶接トーチは概略次の
ような構成になっている。まず、トーチボディがあり、
このトーチボディの先端部には筒状部が設けられてい
る。この筒状部内にはスリーブが内装されていて、この
スリーブの先端側にはコレットボディが螺合・接合され
ている。又、上記スリーブ内には基端側よりコレットが
挿入されている。上記スリーブの基端側には別のスリー
ブが螺合・接合されており、このスリーブを被冠するよ
うにトーチキャップが取り付けられている。上記コレッ
ト及びコレットボディの内周側には電極棒が収容・配置
されている。

【０００５】上記構成によると、トーチボディのシール
ドガス供給路を介して供給されるアルゴン或いはヘリウ
ム等の不活性ガスからなるシールドガスは、コレットボ
ディとコレットとの間の環状隙間を介して先端側に流通
していき、コレットボティに形成されたシールドガス流
出孔を介して、コレットボディとノズルとの間に流出
し、そこから溶接部位に向けて噴出される。その状態
で、電極棒と被溶接物との間にアークを発生させ、その
熱を利用して所望の溶接を行うものである。

【０００６】ところで、アーク溶接用の溶接トーチの場
合においては、コンタクトチップやシールドノズルの外
表面にはクロム（Ｃｒ）鍍金等が施されている。これは
外表面にスパッタが付着するのを抑制するためである。
ところが、そのようなスパッタ付着防止処理を施してい
ても、例えば、ＣＯ_２溶接において溶接電流が３５０
Ａ、電圧が４５Ｖ程度で、溶接ワイヤの太さが１．４ｍ
ｍという溶接条件で連続溶接を行った場合、溶接開始か
ら略１５分程度経過した時点で、コンタクトチップやシ
ールドノズルの外表面に相当量のスパッタが付着・堆積
してしまうことが報告されている。特に、シールドノズ
ルの内周面側に相当量のスパッタが付着・堆積してしま
い、その結果、シールドガスの流路が狭められてしまう
という問題があった（場合によってはシールドガス流路
を面積比で５０％以上塞いでしまうこともあった）。シ
ールドガスの流路が狭められた場合にはシールドガスに
よるシールド効果が低減してしまい、それによって、溶
接の品質が低下してしまうことになる。

【０００７】又、そのような状態からさらに連続して溶
接を行った場合には、スパッタの付着・堆積量がさらに
増大することになり、極端な場合には、シールとノズル
とその内周側に配置されているコンタクトチップとの間
の隙間が塞がってしまってシールドガスの流路がなくな
ってしまうようなことも予想される。この場合にはシー
ルドガスの供給が不可能になると共に、シールドノズル
とコンタクトチップが付着・堆積したスパッタを介して
繋がってしまうために、溶接電流がシールドノズル側に
流れてしまい、結局、溶接が不可能な状態になってしま
うものである。因みに、シールドノズルに流れた電流は
溶接トーチの周囲にある金属部分や人体等に流れること
になり危険な状態になってしまう。

【０００８】そこで、そのような状態になる前に、通常
は１５分程度の溶接を行った後、溶接作業を一旦停止さ
せ、溶接トーチからシールドノズルを取り外し、そこに
付着・堆積しているスパッタを除去する、或いは新規の
シールドガスノズルを用意して、溶接トーチに取り付け
て再度溶接を開始するという作業が行われているもので
ある。

【０００９】又、それと同時に、コンタクトチップやシ
ールドノズルを構成している金属製（例えば、銅製或い
は銅合金製）の基材の表面にスパッタの付着・堆積を防
止するための様々な被覆層を設けることが提案されてい
る。例えば、基材の表面にフッ素樹脂被膜を焼き付けて
離型層とするもの（特開昭５１−１１６１３７号公
報）、基材の表面にニッケルとフッ素樹脂系高分子化合
物を共析させた複合鍍金層を設けたもの（特公平６−８
３９００号公報）、基材の表面にニッケル・クロム（Ｎ
ｉ・Ｃｒ）系合金をコーティングしその上にセラミック
ス材を溶射・被覆した後研磨処理を施したもの（特願昭
６０−８９６１０号公報）、チップが装着されるノズル
内径先端部を外部に向けてテーパ状に加工したもの（特
開平７−２５６６４２号公報）、セラミックス焼結体等
の部品をはめ込む、等がある。尚、この種の問題はアー
ク溶接用の溶接トーチの場合だけでなく、ＴＩＧ溶接用
の溶接トーチにおいても同様にいえることである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、何れの方法の場合も
スパッタの付着・堆積を防止するという点で十分な効果
を得ることはできなかった。又、セラミックス焼結体か
らなる部品をはめ込む場合にはコストが上昇してしまう
という問題があった。又、アーク溶接の場合には、消耗
電極が大きくなると溶接電流が大きくなるように設定さ
れており、よって、上記何れの方法を採用した場合に
も、発熱・輻射熱共に大きくなってスパッタの付着・堆
積を防止する効果が低下してしまうという問題があっ
た。又、それらの問題とは別に、例えば、複数の電極を
有する溶接トーチの場合においては、スパッタの付着・
堆積によって電極間或いはトーチ部材間の絶縁性が損な
われてしまうという問題があった。

【００１１】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、スパッタの付着・堆積
を効果的に防止することができ、且つ、高い断熱効果、
電気絶縁効果を備えた溶接用トーチ部材と該溶接用トー
チ部材の製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明の請求項１による溶接用トーチ部材は、金属製
の基材と、上記基材の表面に設けられ珪素を含むセラミ
ック層と、を具備したことを特徴とするものである。
又、請求項２による溶接用トーチ部材は、金属製の基材
と、上記基材の表面に設けられた金属鍍金層と、上記金
属鍍金層の表面に設けられ珪素を含むセラミック層と、
を具備したことを特徴とするものである。又、請求項３
による溶接用トーチ部材は、請求項１又は請求項２記載
の溶接用トーチ部材において、上記珪素（Ｓｉ）を含む
セラミック層は、−（Ｓｉ−Ｃ）−結合の主鎖を、−
（Ｏ−Ｔｉ−Ｏ）−で架橋した高分子構造ポリマーを有
機溶媒に分散させ、それをコーティングした後焼成され
たものであることを特徴とするものである。又、請求項
４による溶接用トーチ部材は、請求項３記載の溶接用ト
ーチ部材において、上記焼成は３００〜６００℃にて行
われるものであることを特徴とするものである。又、請
求項５による溶接用トーチ部材は、請求項４記載の溶接
用トーチ部材において、初期焼成処理を略３００℃で行
うことを特徴とするものである。又、請求項６による溶
接用トーチ部材は、請求項４又は請求項５記載の溶接用
トーチ部材において、最終焼成処理を溶接時の発熱を利
用して行うことを特徴とするものである。又、請求項７
による溶接用トーチ部材は、請求項１〜請求項６の何れ
かに記載の溶接用トーチ部材において、溶接用トーチ部
材はアーク溶接用のコンタクトチップであることを特徴
とするものである。又、請求項８による溶接用トーチ部
材は、請求項１〜請求項６の何れかに記載の溶接用トー
チ部材において、溶接用トーチ部材はアーク溶接用のチ
ップボディであることを特徴とするものである。又、請
求項９による溶接用トーチ部材は、請求項１〜請求項６
の何れかに記載の溶接用トーチ部材において、溶接用ト
ーチ部材はアーク溶接用のシールドノズルであることを
特徴とするものである。又、請求項１０による溶接用ト
ーチ部材は、請求項１〜請求項６の何れかに記載の溶接
用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はアーク溶接
用のトーチパイプであることを特徴とするものである。
又、請求項１１による溶接用トーチ部材は、請求項１〜
請求項６の何れかに記載の溶接用トーチ部材において、
溶接用トーチ部材はＴＩＧ溶接用のコレットボディであ
ることを特徴とするものである。又、請求項１２による
溶接用トーチ部材は、請求項１〜請求項６の何れかに記
載の溶接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はＴ
ＩＧ溶接用のシールドノズルであることを特徴とするも
のである。又、請求項１３による溶接用トーチ部材の製
造方法は、金属製の基材の表面に珪素を含むセラミック
層を設けるようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項１４による溶接用トーチ部材の製造方法は、
金属製の基材の表面に金属鍍金層を設け、次いで、上記
金属鍍金層の表面に珪素を含むセラミック層を設けるよ
うにしたことを特徴とするものである。又、請求項１５
による溶接用トーチ部材の製造方法は、請求項１３又は
請求項１４記載の溶接用トーチ部材の製造方法におい
て、−（Ｓｉ−Ｃ）−結合の主鎖を、−（Ｏ−Ｔｉ−
Ｏ）−で架橋した高分子構造ポリマーを有機溶媒に分散
させ、次いで、それをコーティングし、次いで、焼成す
るようにしたことを特徴とするものである。又、請求項
１６による溶接用トーチ部材の製造方法は、請求項１５
記載の溶接用トーチ部材の製造方法において、上記焼成
を３００〜６００℃にて行うようにしたことを特徴とす
るものである。又、請求項１７による溶接用トーチ部材
の製造方法は、請求項１６記載の溶接用トーチ部材の製
造方法において、初期焼成処理を略３００℃で行うこと
を特徴とするものである。又、請求項１８による溶接用
トーチ部材の製造方法は、請求項１６又は請求項１７記
載の溶接用トーチ部材の製造方法において、最終焼成処
理が溶接時の発熱を利用して行うことを特徴とするもの
である。

【００１３】すなわち、本願発明による溶接用トーチ部
材は、金属製の基材と、上記基材の表面に設けられ珪素
を含むセラミック層と、を具備したものであり、そのよ
うなセラミック層を設けることにより、スパッタの付着
・堆積を効果的に防止すると共に、高い断熱効果、電気
絶縁効果を得るようにしたものである。尚、基材を構成
する金属としては、例えば、銅又は銅合金が考えられ
る。又、請求項２による溶接用トーチ部材は、金属製の
基材と、上記基材の表面に設けられた金属鍍金層と、上
記金属鍍金層の表面に設けられ珪素を含むセラミック層
と、を具備したものであり、同様に、そのようなセラミ
ック層を設けることにより、スパッタの付着・堆積を効
果的に防止すると共に、高い断熱効果、電気絶縁効果を
得るようにしたものである。その際、上記珪素を含むセ
ラミック層としては、−（Ｓｉ−Ｃ）−結合の主鎖を、
−（Ｏ−Ｔｉ−Ｏ）−で架橋した高分子構造ポリマーを
有機溶媒に分散させ、それをコーティングした後焼成さ
れたものとすることが考えられる。又、上記焼成を３０
０〜６００℃にて行うことが考えられる。又、初期焼成
処理を略３００℃で行うことが考えられる。又、最終焼
成処理を溶接時の発熱を利用して行うことが考えられ
る。又、対象となる溶接用トーチ部材としては、アーク
溶接用のコンタクトチップ、アーク溶接用のチップボデ
ィ、アーク溶接用のシールドノズル、アーク溶接用のト
ーチパイプ、ＴＩＧ溶接用のコレットボディ、ＴＩＧ溶
接用のシールドノズル等が想定される。尚、対象となる
溶接用トーチ部材がそれらに限定されるものではないこ
とは勿論である。又、請求項１３〜請求項１８は溶接用
トーチ部材の製造方法としてクレームしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して本
発明の第１の実施の形態を説明する。図１は本実施の形
態によるアーク溶接用の溶接トーチの構成を示す断面図
であり、図２は図１のＩＩ部を拡大して示す断面図であ
る。まず、把手部１があり、この把手部１には湾曲した
トーチパイプ３が連結されている。上記トーチパイプ３
の外周には熱収縮性の絶縁チューブ５が被覆されてい
る。上記把手部１の後端（図１中右端）には接続金具７
が螺合・接合されていると共に、把手部３の先端側（図
１中左端）の側部には別の接続金具９が接合されてい
る。上記接続金具７には図示しない溶接ケーブルが接続
されるものであり、又、接続金具９には図示しないシー
ルドガス供給ホースが接続されるものである。

【００１５】上記トーチパイプ５の先端側にはチップボ
ディ１３が螺合・接合されていて、このチップボディ１
３の外周側には絶縁材からなるインシュレータ１５が螺
合・接合されている。上記チップボディ１３の先端には
コンタクトチップ１７が螺合・接合されていて、又、チ
ップボディ１３とコンタクトチップ１７の接合部の外周
にはセラミックス製のオリフィス１９が設置されてい
る。又、上記コンタクトチップ１７の外周側にはシール
ドノズル２１が配置されていて、このシールドノズル２
１はスリーブ２３を介して既に述べたインシュレータ１
５に接合されている。

【００１６】又、既に述べた把手部１及びトーチパイプ
３及びチップボディ１３の内周側にはチューブ２５が内
装されていて、このチューブ２５内に溶接ワイヤ２７が
通されているものである。上記溶接ワイヤ２７の先端部
はコンタクトチップ１７の先端から所定量だけ突出・配
置されている。又、上記チップボディ１３の先端部には
複数個のシールドガス流出孔１３ａが穿孔されている。
又、オリフィス１９にも複数個のシールドガス流出孔１
９ａが穿孔されている。

【００１７】上記構成によると、まず、図示しないシー
ルドガス供給ホースより供給されるシールドガスは、接
続金具９内を介して把手部１内に流入する。把手部１内
に流入したシールドガスは、トーチパイプ３とチューブ
２５との間の環状隙間、チップボディ１３とチューブ２
５との間の環状隙間を通り、チップボディ１３のシール
ドガス流出孔１３ａを介してチップボディ１３とオリフ
ィス１９との間に流出し、そこからオリフィス１９のシ
ールドガス流出孔１９ａを介してオリフィス１９とシー
ルドノズル２１との間に流出する。そこから、コンタク
トチップ１７の外周を通って溶接部位に向けて噴射され
ることになる。そして、上記シールドガスによって溶接
部位をシールドした状態で、溶接ワイヤ２７と図示しな
い被溶接物との間にアークを発生させながら所定の溶接
を行っていくものである。尚、図１、図２中シールドガ
スの流通を矢印で示す。

【００１８】次に、既に述べた部品の内幾つかの部品に
関して更に詳しく説明していく。まず、上記シールドノ
ズル２１であるが、図３に示すように、銅合金製の基材
３１がある。ここでいう銅合金とは、例えば、クロム
銅、クロム・ジルコニウム銅、ベリウム銅、等である。
尚、基材３１を銅製とすることもあるし銅及び銅合金以
外の別の金属製とすることもある。上記基材３１の外表
面には金属鍍金層３３が設けられている。ここでいう金
属鍍金層３３とは、例えば、硬質クロム鍍金層である。
そして、上記金属鍍金層３３の外表面に硅素（Ｓｉ）を
含むセラミック層３５が設けられている。まず、上記セ
ラミック層３５を設けることにより、溶接時におけるス
パッタの付着・体積を抑制すると共に断熱性能と絶縁性
能を向上させるようにしたものである。

【００１９】又、セラミック層３５と基材３１との間に
金属鍍金層３３を設けたのは次のような理由による。す
なわち、溶接時には基材３１の表面が酸化して酸化物の
層が形成される。そのような酸化物の層は基材３１に対
する密着性が低いためにセラミック層３５と共に基材３
１から剥離してしまうことが予想される。そこで、上記
金属鍍金層３３を設けることにより基材３１の表面の酸
化を防止し、ひいては、セラミック層３５の基材３１か
らの剥離を防止せんとするものである。

【００２０】上記硅素（Ｓｉ）を含んだセラミック層３
５であるが、次のような行程を経て設けられる。まず、
−（Ｓｉ−Ｃ）−結合の主鎖を、−（Ｏ−Ｔｉ−Ｏ）−
で架橋した高分子構造ポリマーを有機溶媒に分散させ
る。次に、それをシールドノズル２１の金属鍍金層３３
の表面に、ディッピンク或いは刷毛塗りによってコーテ
ィングする。そして、３００℃〜６００℃にて焼成処理
を行う。具体的には、一例として、初期焼成処理を略３
００℃で行い、次に、最終焼成処理を溶接時の発熱を利
用して行うことが考えられる。それによって、有機金属
ポリマーの樹脂成分が蒸発して硅素（Ｓｉ）を含んだセ
ラミック層３５のみが残ることになる。尚、最終焼成処
理を含めて全て予め処理しておくことも考えられる。
又、上記硅素（Ｓｉ）を含んだセラミック層３５を得る
に際して、チタン（Ｔｉ）を使用したが、それ以外に
も、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）等を
使用することも考えられる。

【００２１】又、コンタクトチップ１７であるが、これ
は、図４に示すように、銅製又は銅合金製の基材４１の
外表面に硅素（Ｓｉ）を含むセラミック層４３を直接設
けた構成になっている。まず、上記銅合金としては、既
に述べたシールドノズル２１の場合と同様に、例えば、
クロム銅、クロム・ジルコニウム銅、ベリウム銅、等が
考えられる。又、上記セラミック層４３を設けることに
より、溶接時におけるスパッタの付着・体積を抑制する
と共に断熱性能と絶縁性能を向上させるようにしたもの
である。又、このコンタクトチップ１７の場合には、セ
ラミック層４３と基材４１との間に金属鍍金層を設けて
いないが、これはコンタクトチップ１７の表面が溶接時
に酸化防止効果を発揮するシールドガスに覆われるから
であり、既に述べたシールドノズル２１の場合のような
酸化がそれ程問題にならないからである。

【００２２】次に、チップボディ１３の先端部の外周面
であるが、そこにも、上記コンタクトチップ１７の場合
と同様に、硅素（Ｓｉ）を含むセラミック層（図示せ
ず）がコーティングされているものである。

【００２３】以上この第１の実施の形態によると次のよ
うな効果を奏することができる。まず、シールドノズル
２１、コンタクトチップ１７において、スパッタの付着
・堆積を効果的に抑制することができる。これは、硅素
（Ｓｉ）を含んだセラミック層３５、４３を設けたから
である。つまり、セラミック層３５、４３を設けたこと
により、シールドノズル２１、コンタクトチップ１７に
溶接時に飛散した溶融金属等も付着・堆積し難くなるも
のである。これは、チップボディ１３においても同様で
ある。又、僅かに付着・堆積したスパッタに関しては、
その後簡単に剥離させることができ、よって、定期的な
時間間隔での簡単な清掃作業によって溶接作業を開始す
ることができ、従来のように煩雑なクリーニング作業を
余儀なくされたり、新規の部品に交換しなければならな
いという問題を解消することができる。又、シールドノ
ズル２１、コンタクトチップ１７において、セラミック
層３５、４３を設けたことにより、断熱効果と絶縁効果
を発揮することができる。又、断熱効果が発揮されるこ
とにより、飛散するスパッタとシールドノズル２１、コ
ンタクトチップ１７等との間の温度差が大きくなり、そ
れによって、スパッタの付着・堆積効果を高めることが
でき、それによって、上記作用・効果をさらに高めるこ
とができる。又、高い電気絶縁性によって溶接電流のリ
ークを防止することができ、それによって、安全性を向
上させることができる。

【００２４】尚、前記第１の実施の形態においては、ト
ーチパイプ３に関してはその表面に熱収縮性の絶縁チュ
ーブ５を被覆した構成としたが、この熱収縮性の絶縁チ
ューブ５の代わりに硅素（Ｓｉ）を含んだセラミック層
を設けるようにしてもよい。

【００２５】次に、図５を参照して本発明の第２の実施
の形態を説明する。前記第１の実施の形態の場合にはア
ーク溶接用の溶接トーチを例に挙げて説明したが、この
第２の実施の形態の場合には、ＴＩＧ溶接用の溶接トー
チを例に挙げて示すものである。以下、詳細に説明す
る。

【００２６】まず、トーチボディ１０１があり、このト
ーチボディ１０１の先端部には筒状部１０３が設けられ
ている。この筒状部１０３内にはスリーブ１０５が内装
されている。上記スリーブ１０５の先端側にはコレット
ボディ１０７が螺合・接合されている。

【００２７】上記スリーブ１０５内には基端側よりコレ
ット１０９が挿入されている。上記スリーブ１０５の基
端側には別のスリーブ１１１が螺合・接合されており、
このスリーブ１１１を被冠するようにトーチキャップ１
１３が取り付けられている。上記コレット１０９及びコ
レットボディ１０７の内周側には電極棒１１５が収容・
配置されている。

【００２８】上記コレットボディ１０７の先端部であっ
て内周側にはテーパ部１０７ａが形成されている。一
方、コレット１０９の先端部であって外周側にも別のテ
ーパ部１０９ａが形成されている。そして、上記トーチ
キャップ１１３を取り付けることにより、コレット１０
９をコレットボディ１０７側に押し付ける。上記テーパ
部１０７ａ、１０９ａの作用によりコレット１０９の図
示しないスリット部が絞られ、それによって、上記電極
棒１１５が固定されることになる。

【００２９】上記構成によると、トーチボディ１０１の
シールドガス供給路１０１ａを介して供給されるアルゴ
ン或いはヘリウム等の不活性ガスからなるシールドガス
は、コレットボディ１０７とコレット１０９との間の環
状隙間を介して先端側に流通していき、コレットボディ
１０７に形成されたシールドガス流出孔１０７ｂを介し
て、コレットボディ１０７とノズル１１７との間に流出
し、そこから溶接部位に向けて噴出される。その状態
で、電極棒１１５と図示しない被溶接物との間にアーク
を発生させ、その熱を利用して所望の溶接を行うもので
ある。

【００３０】上記構成をなす溶接トーチにおいて、シー
ルドノズル１１７は、前記第１の実施の形態で説明した
シールドノズル２１の場合と同様に、銅製又は銅合金製
の基材の外表面に金属鍍金層を設け、さらにその外表面
に硅素（Ｓｉ）を含むセラミック層を設けた構成になっ
ている。まず、上記セラミック層を設けることにより、
溶接時のスパッタの付着・堆積を抑制すると共に断熱性
能及び絶縁性能を向上させるようにしたものである。
又、セラミック層と基材との間に金属鍍金層を設けたの
は、セラミック層の基材からの不用意な剥離を防止する
ためである。

【００３１】又、コレットボディ１０７であるが、これ
は前記第１の実施の形態におけるコンタクトチップ１７
の場合と同様に、銅製又は銅合金製の基材の外表面に硅
素（Ｓｉ）を含むセラミック層を設けた構成になってい
る。まず、上記セラミック層を設けることにより、溶接
時のスパッタ付着を抑制すると共に耐熱性を向上させる
ようにしたものである。

【００３２】したがって、スパッタの付着・堆積を抑制
することができる等前記第１の実施の形態の場合と同様
の効果を奏することができるものである。

【００３３】尚、本発明は前記第１、第２の実施の形態
に限定されるものではない。まず、図示した溶接トーチ
はあくまで一例であって、様々な溶接トーチに適用する
ことが考えられる。又、各溶接トーチを構成する溶接ト
ーチ用部材の内どの溶接用トーチ部材に本願発明を適用
するかについては任意である。又、各溶接トーチ部材の
基材としては、銅又は銅合金以外にも様々な金属が考え
られる。又、金属鍍金層の材質、厚み、硅素を含むセラ
ミック層の厚み等についてもこれを特に限定するもので
はない。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による溶接用
トーチ部材とその製造方法によると、まず、溶接用トー
チ部材において、スパッタの付着・堆積を効果的に抑制
することができる。これは、硅素を含んだセラミック層
を設けたからである。又、硅素を含むセラミック層を設
けたことにより、断熱効果と絶縁効果を発揮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アーク
溶接用トーチの構成を示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１の
ＩＩ部を拡大して示す断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アーク
溶接用トーチのシールドノズルの構成を示す断面図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態を示す図で、アーク
溶接用トーチのコンタクトチップの構成を示す断面図で
ある。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図で、ＴＩＧ
溶接用トーチの構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 把手部 ３ トーチパイプ ５ 絶縁被覆チューブ １３ チップボディ １５ インシュレータ １７ コンタクトチップ １９ オリフィス ２１ シールドノズル ３１ シールドノズルの基材 ３３ シールドノズルの金属鍍金層 ３５ シールドノズルのセラミック層 ４１ コンタクトチップの基材 ４３ コンタクトチップのセラミック層 １０１ トーチボディ １０３ 筒状部 １０５ スリーブ １０７ コレットボディ １０９ コレット １１１ スリーブ １１３ トーチキャップ １１５ 電極棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横田 忠樹 兵庫県神戸市東灘区深江北町４丁目13番４ 号 トーカロ株式会社内 (72)発明者 中村 肇 静岡県志太郡大井川町高新田485−１ み ずほ産業株式会社内 (72)発明者 伏見 義光 静岡県志太郡大井川町高新田485−１ み ずほ産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E001 LA01 LE09 LH04

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の基材と、上記基材の表面に設け
   られ珪素（Ｓｉ）を含むセラミック層と、を具備したこ
   とを特徴とする溶接用トーチ部材。
2. 【請求項２】 金属製の基材と、 上記基材の表面に設けられた金属鍍金層と、上記金属鍍
   金層の表面に設けられ珪素（Ｓｉ）を含むセラミック層
   と、を具備したことを特徴とする溶接用トーチ部材。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の溶接用トー
   チ部材において、上記珪素（Ｓｉ）を含むセラミック層
   は、−（Ｓｉ−Ｃ）−結合の主鎖を、−（Ｏ−Ｔｉ−
   Ｏ）−で架橋した高分子構造ポリマーを有機溶媒に分散
   させ、それをコーティングした後焼成されたものである
   ことを特徴とする溶接用トーチ部材。
4. 【請求項４】 請求項３記載の溶接用トーチ部材におい
   て、上記焼成は３００〜６００℃にて行われるものであ
   ることを特徴とする溶接用トーチ部材。
5. 【請求項５】 請求項４記載の溶接用トーチ部材におい
   て、初期焼成処理を略３００℃で行うことを特徴とする
   溶接用トーチ部材。
6. 【請求項６】 請求項４又は請求項５記載の溶接用トー
   チ部材において、最終焼成処理を溶接時の発熱を利用し
   て行うことを特徴とする溶接用トーチ部材。
7. 【請求項７】 請求項１〜請求項６の何れかに記載の溶
   接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はアーク溶
   接用のコンタクトチップであることを特徴とする溶接用
   トーチ部材。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項６の何れかに記載の溶
   接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はアーク溶
   接用のチップボディであることを特徴とする溶接用トー
   チ部材。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項６の何れかに記載の溶
   接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はアーク溶
   接用のシールドノズルであることを特徴とする溶接用ト
   ーチ部材。
10. 【請求項１０】 請求項１〜請求項６の何れかに記載の
    溶接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はアーク
    溶接用のトーチパイプであることを特徴とする溶接用ト
    ーチ部材。
11. 【請求項１１】 請求項１〜請求項６の何れかに記載の
    溶接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はＴＩＧ
    溶接用のコレットボディであることを特徴とする溶接用
    トーチ部材。
12. 【請求項１２】 請求項１〜請求項６の何れかに記載の
    溶接用トーチ部材において、溶接用トーチ部材はＴＩＧ
    溶接用のシールドノズルであることを特徴とする溶接用
    トーチ部材。
13. 【請求項１３】 金属製の基材の表面に珪素（Ｓｉ）を
    含むセラミック層を設けるようにしたことを特徴とする
    溶接用トーチ部材の製造方法。
14. 【請求項１４】 金属製の基材の表面に金属鍍金層を設
    け、次いで、上記金属鍍金層の表面に珪素（Ｓｉ）を含
    むセラミック層を設けるようにしたことを特徴とする溶
    接用トーチ部材の製造方法。
15. 【請求項１５】 請求項１３又は請求項１４記載の溶接
    用トーチ部材の製造方法において、−（Ｓｉ−Ｃ）−結
    合の主鎖を、−（Ｏ−Ｔｉ−Ｏ）−で架橋した高分子構
    造ポリマーを有機溶媒に分散させ、次いで、それをコー
    ティングし、次いで、焼成するようにしたことを特徴と
    する溶接用トーチ部材の製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の溶接用トーチ部材の
    製造方法において、上記焼成を３００〜６００℃にて行
    うようにしたことを特徴とする溶接用トーチ部材の製造
    方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６記載の溶接用トーチ部材の
    製造方法において、初期焼成処理を略３００℃で行うこ
    とを特徴とする溶接用トーチ部材の製造方法。
18. 【請求項１８】 請求項１６又は請求項１７記載の溶接
    用トーチ部材の製造方法において、最終焼成処理が溶接
    時の発熱を利用して行うことを特徴とする溶接用トーチ
    部材の製造方法。