JP2007054872A - Welding torch for gas shielded arc welding - Google Patents

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Yoshitoshi Chigira
美利 千吉良
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding torch for gas shielded arc welding capable of suppressing the projecting flow rate of a shielding gas produced upon the operation of a welding machine. <P>SOLUTION: A hollow region 11 where a torch body 10 and a welding tip 18 are joined and communicates with each other is provided with a small-diameter path 20 whose diameter is fine and which has a shielding gas exhaust nozzle 22, thus, when a shielding gas passes through the small-diameter path 20 having a fine diameter, its flow can be restricted. Thus, the projecting flow rate of the shielding gas can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アーク溶接用溶接トーチ、特にガス被包アーク溶接に使用されるガス被包アーク溶接用溶接トーチに関するものである。   The present invention relates to a welding torch for arc welding, and more particularly to a welding torch for gas-encapsulated arc welding used for gas-encapsulated arc welding.

金属を接合する手段のひとつとしてアルゴン、ヘリウム又は炭酸ガスなどをシールドガスとして使用するガス被包アーク溶接がある。このガス被包アーク溶接には消耗電極(溶接ワイヤ)を用いる消耗電極式溶接と、非消耗電極を用いる非消耗電極式溶の2種類がある。   One means for joining metals is gas-encapsulated arc welding that uses argon, helium, carbon dioxide, or the like as a shielding gas. There are two types of gas-encapsulated arc welding: consumable electrode type welding using a consumable electrode (welding wire) and non-consumable electrode type melting using a non-consumable electrode.

図5は、前者の消耗電極式溶接用の溶接トーチの縦断面図を示している。溶接トーチの先端部である溶接チップ100はトーチ本体104の先端部に結合固定されており、溶接ノズル102がこれら溶接チップ100及びトーチ本体104に、所定の間隙であるノズル空間103をあけて、取り付けられている。また、溶接チップ100とトーチ本体104は内部に連通形成された中空領域105を有している。この中空領域105はトーチ本体104の内部では、内径の大きなシールドガス通穴106として、溶接チップ100の内部では、溶接ワイヤ112を通過させる溶接ワイヤ用通路107として構成されている。また、シールドガス通穴106の側壁部には、シールドガス噴出孔108が等間隔に6箇所設けられている。   FIG. 5 shows a longitudinal sectional view of the former welding torch for consumable electrode welding. The welding tip 100 which is the tip of the welding torch is fixedly coupled to the tip of the torch body 104, and the welding nozzle 102 opens a nozzle space 103 which is a predetermined gap between the welding tip 100 and the torch body 104, It is attached. Further, the welding tip 100 and the torch main body 104 have a hollow region 105 formed in communication with the inside. The hollow region 105 is configured as a shield gas through hole 106 having a large inner diameter inside the torch body 104 and as a welding wire passage 107 through which the welding wire 112 passes inside the welding tip 100. Further, six shield gas ejection holes 108 are provided at equal intervals on the side wall portion of the shield gas passage hole 106.

この従来の溶接トーチについてその作動状態を説明する。消耗電極と溶加材を兼ねる溶接ワイヤ112が図示しない送給手段により、トーチ本体104のシールドガス通穴106に自動的に送給され、この溶接ワイヤ112には、図示しない溶接電源から電圧が印加される。これにより、溶接ワイヤ112と被溶接部材Wとの間にアークを発生させ、被溶接部材Wと溶接ワイヤ112自身を溶融して接合を行うものである。   The operation state of this conventional welding torch will be described. A welding wire 112 serving as a consumable electrode and a filler material is automatically fed to a shield gas through hole 106 of the torch body 104 by a feeding means (not shown), and a voltage is supplied to the welding wire 112 from a welding power source (not shown). Applied. Thus, an arc is generated between the welding wire 112 and the member to be welded W, and the member to be welded and the welding wire 112 itself are melted and joined.

また、シールドガスXは図示しない供給手段からシールドガス通穴106に供給され、シールドガス噴出孔108から溶接ノズル102のノズル内部103に噴射され、そこを通過し、溶接ノズル102の先端開口部から溶接部にリング状に吹き付けられる。このシールドガスXは、溶融金属を大気から遮断して被溶接部材Wにブローホール(気泡)を発生させないようにするためと、アークを保護し安定させるために用いられている。   Further, the shield gas X is supplied from a supply means (not shown) to the shield gas passage hole 106, is injected from the shield gas ejection hole 108 into the nozzle interior 103 of the welding nozzle 102, passes through the nozzle, and passes through the nozzle opening 103. The weld is sprayed in a ring shape. This shield gas X is used to shield molten metal from the atmosphere so as not to generate blow holes (bubbles) in the welded member W and to protect and stabilize the arc.

このような消耗電極式溶接の場合、スパッタが溶接チップ100や溶接ノズル102の先端部に付着することがある。スパッタを付着させたまま放っておくと、溶接チップ100が溶接ノズル102に接触した状態となったり、溶接ノズル102の下端部が被溶接部材に触れた状態が生じる。この状態が生じると電触(ショート)状態になってしまったり、或いは、シールドガスXの流れが乱されることにより溶接時のブローホールの原因となってしまうということがあった。   In such consumable electrode type welding, spatter may adhere to the tip of the welding tip 100 or the welding nozzle 102. If the spatter is left unattached, the welding tip 100 comes into contact with the welding nozzle 102, or the lower end of the welding nozzle 102 touches the member to be welded. When this state occurs, it may become an electric contact (short circuit) state, or the flow of the shield gas X may be disturbed to cause blow holes during welding.

上記のような消耗電極式溶接におけるスパッタの付着という事態への対応手段は、多くの特許文献に記されている。例えば、溶接ノズルの壁面と溶接チップ本体の表面を、絶縁性の樹脂、例えば、フッ素樹脂製のチューブやウレタンシートなどで被覆するというものである(特許文献1)。これによると、スパッタが溶接ノズルや溶接チップに付着してしまっても、それらが絶縁性の樹脂で覆われているためにショート状態が起こりづらくなるというものである。   Means for dealing with the situation of spatter adhesion in the above consumable electrode type welding is described in many patent documents. For example, the wall surface of the welding nozzle and the surface of the welding tip body are covered with an insulating resin, for example, a fluororesin tube or a urethane sheet (Patent Document 1). According to this, even if spatter adheres to the welding nozzle and the welding tip, they are covered with an insulating resin, so that it is difficult for a short state to occur.

また、ガス被包アーク溶接用トーチのノズルに関する発明で、溶接ノズルの全表面に耐熱性を有する塗膜、例えば、エポキシ系樹脂を塗装したものがある(特許文献2)。これによると、溶接作業中に発生したスパッタは、溶接ノズルに塗装されているエポキシ系樹脂などの塗膜に向かって飛んでくるが、スパッタと塗膜との親和力が低いため、スパッタは溶接ノズルに付着しづらくなるというものである。   Further, there is an invention relating to a nozzle for a gas encapsulated arc welding torch, in which a coating film having heat resistance, for example, an epoxy resin is applied to the entire surface of the welding nozzle (Patent Document 2). According to this, spatter generated during welding work flies toward the coating film such as epoxy resin coated on the welding nozzle, but since the affinity between the spatter and the coating film is low, the spatter is a welding nozzle. It becomes difficult to adhere to.

実開平5−5257号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-5257 特開2003−220472公報JP 2003-220472 A

しかしながら、上記特許文献1、特許文献2に示した技術では、シールドガスの噴出量に関して以下のような問題を含んでいる。すなわち、停止状態から作動状態に切り替えた後の短い時間の間(シールドガスの供給開始直後の時間)に、設定流量の2倍ほどのシールドガスがシールドガス噴出孔から放出されてしまう(この時のシールドガスの流量を「突出流量」という)。この様な使用開始時の突出流量はシールドガスの使用量が不必要に増加することを意味する(図4の二点鎖線参照)。このシールドガスの突出流量は、長時間溶接機を作動状態にしている場合はそれほど問題ではないが、溶接作業の都合で停止状態と作動状態を頻繁に切り替える必要がある場合、その都度シールドガスが設定流量の2倍も流れてしまうので、大きな無駄となっている。   However, the techniques shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 include the following problems with respect to the amount of shield gas ejected. That is, during a short time after switching from the stopped state to the activated state (a time immediately after the start of the supply of the shield gas), about twice the set flow rate is released from the shield gas ejection hole (at this time). The shield gas flow rate is called "protruding flow rate"). Such a protruding flow rate at the start of use means that the amount of shield gas used is unnecessarily increased (see the two-dot chain line in FIG. 4). The protruding flow rate of this shielding gas is not so much a problem when the welding machine has been in operation for a long time, but if it is necessary to frequently switch between the stopped state and the operating state for the convenience of welding work, the shielding gas will Since it flows twice as much as the set flow rate, it is a great waste.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶接機の作動時に発生するシールドガスの突出流量を抑えることを可能とするガス被包アーク溶接用溶接トーチを提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a welding torch for gas-encapsulated arc welding that can suppress the protruding flow rate of shield gas generated during operation of a welding machine. It is to be.

上記の目的を達成する請求項1に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチの発明は、先端部に設けられる溶接チップと、該溶接チップと連結されたトーチ本体と、前記溶接チップと前記トーチ本体を所定の間隙を設けて覆う溶接ノズルと、を有し、前記溶接チップと前記トーチ本体とには、シールドガス及び溶接ワイヤを通過させるための中空領域が連通形成され、前記中空領域の側壁部にはシールドガスを噴出するシールドガス噴出孔が設けられた溶接トーチにおいて、前記中空領域は、前記シールドガスの上流側より下流側で所定の長さに亘って内径を小さく絞った小径通路を有し、前記シールドガス噴出孔は、前記小径通路の側壁部に形成したことを特徴とする。   The invention of a welding torch for gas-encapsulated arc welding according to claim 1, which achieves the above object, comprises a welding tip provided at a tip portion, a torch body connected to the welding tip, the welding tip and the torch. A welding nozzle that covers the body with a predetermined gap, and a hollow region for allowing a shield gas and a welding wire to pass therethrough is formed in communication between the welding tip and the torch body, and a side wall of the hollow region In the welding torch provided with a shield gas injection hole for injecting a shield gas in the part, the hollow region has a small-diameter passage with a small inner diameter reduced over a predetermined length from the upstream side to the downstream side of the shield gas. And the shield gas ejection hole is formed in a side wall portion of the small diameter passage.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチにおいて、前記小径通路は、前記トーチ本体内部の前記中空領域に第1テーパ部を形成して径を絞り、この小径状態を前記チップの所定位置まで連続させて形成され、前記溶接チップ内部の前記小径通路端部に第2テーパ部を形成して更に径を絞り、前記溶接チップの先端までを溶接ワイヤ用通路としたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the welding torch for gas-encapsulated arc welding according to the first aspect, the small-diameter passage forms a first tapered portion in the hollow region inside the torch body to reduce the diameter. The small diameter state is continuously formed up to a predetermined position of the tip, a second taper portion is formed at the end of the small diameter passage inside the welding tip to further reduce the diameter, and the welding wire extends to the tip of the welding tip. It is characterized by the fact that it is a passage for use.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチにおいて、前記シールドガス噴出孔は、前記溶接チップ内の前記小径通路の第2テーパ部近傍に設けたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the welding torch for gas-encapsulated arc welding according to the second aspect, the shield gas ejection hole is provided in the vicinity of the second tapered portion of the small diameter passage in the welding tip. It is characterized by.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチにおいて、前記溶接ノズルは、前記溶接チップの先端突出量を増大させた短尺ノズルとしたことを特徴とする。   A fourth aspect of the present invention is the welding torch for gas-encapsulated arc welding according to any one of the first to third aspects, wherein the welding nozzle is a short nozzle in which the tip protrusion amount of the welding tip is increased. It is characterized by that.

上記請求項1の発明によると、シールドガスが中空領域に供給され、所定長さに亘って内径を絞った小径通路に流れ込み、そこに設けられたシールドガス噴出孔より、噴出される。この課程において、シールドガスは内径を絞った小径通路を通過しなければならず、この小径通路の部分でガスの流れが制限される。従って、シールドガス導入時のシールドガス噴出孔からの流量が制限されシールドガスの突出流量を抑えることができる。また、突出流量の生じる時間帯の経過後は、特に流量が落ちることがなく問題はない。   According to the first aspect of the present invention, the shield gas is supplied to the hollow region, flows into the small-diameter passage having a narrowed inner diameter over a predetermined length, and is ejected from the shield gas ejection hole provided there. In this process, the shield gas must pass through a small-diameter passage with a narrowed inner diameter, and the gas flow is restricted in the portion of the small-diameter passage. Accordingly, the flow rate from the shield gas ejection hole when the shield gas is introduced is limited, and the protruding flow rate of the shield gas can be suppressed. In addition, after the elapse of the time zone in which the protruding flow rate occurs, the flow rate does not drop and there is no problem.

請求項2の発明は、トーチ本体から溶接チップにかけて形成された第1テーパ部と第2テーパ部の間の中空領域が小径通路となるものであり、この構成により上述の突出流量の抑制効果を確実に得ることができる。   In the invention of claim 2, the hollow region between the first taper portion and the second taper portion formed from the torch body to the welding tip becomes a small-diameter passage. You can definitely get it.

請求項3の発明は、溶接チップの小径通路の第2テーパ部近傍にシールドガス噴出孔を設けたことにより、シールドガス噴出孔と溶接が行われる溶接部との距離が短くなる。これにより、シールドガスのシールドガス噴出孔からの噴出速度を速い状態に維持して溶接部に噴出することができ、シールドガスの噴射の流れが乱れにくくなり、シールドガスによる溶接部保護作用を良好なものとすることができる。   In the invention of claim 3, by providing the shield gas ejection hole in the vicinity of the second taper portion of the small diameter passage of the welding tip, the distance between the shield gas ejection hole and the welded portion to be welded is shortened. As a result, the jet velocity of the shield gas from the shield gas jet hole can be maintained at a high speed and jetted to the welded portion, the flow of the shield gas jet is less likely to be disturbed, and the welded portion is protected well by the shield gas. Can be.

請求項4の発明によると、溶接部から溶接ノズルの先端までの距離が離れているので、溶接作業時におこるスパッタの溶接ノズルへの付着を大幅に減少させることが可能となる。これは、上述の請求項1〜3の構成より、シールドガスが内径の絞られている小径通路内を通過することで、シールドガスの流速が増加し、これに伴いシールドガス吹き出し孔からのシールドガスの噴射速度が速くなる。従って、本請求項に係る発明のように溶接ノズルを短くしても、シールドガスは大きく拡散することなく、溶接部に吹き付けられるので、アークを安定させるという機能に支障はない。従って、突出流量を制限しつつ、スパッタの付着を低減することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the distance from the welded portion to the tip of the welding nozzle is increased, it is possible to significantly reduce the spatter adhesion to the welding nozzle that occurs during the welding operation. This is because the flow rate of the shield gas increases as the shield gas passes through the small-diameter passage having a narrowed inner diameter, and the shield gas from the shield gas blowout hole is accordingly increased. Gas injection speed increases. Therefore, even if the welding nozzle is shortened as in the invention according to this claim, the shield gas is sprayed on the welded portion without diffusing greatly, so that there is no problem in the function of stabilizing the arc. Therefore, it is possible to reduce spatter adhesion while limiting the protruding flow rate.

以下、本発明に係るアーク溶接用溶接トーチの実施の形態を、図面を参照にして詳細に説明する。図1は、本発明における実施の形態である消耗電極式ガス被包アーク溶接機の溶接トーチ1の縦断面図を示している。溶接トーチ1において、先端部である溶接チップ18は、トーチ本体10と接合部16においてねじ止めで結合固定されている。また、トーチ本体10には溶接ノズル28が接合部30にて結合固定されており、溶接ノズル28は、溶接チップ18及びトーチ本体10の先端部以外を所定の間隙であるノズル空間28aをあけて覆っている。溶接ノズル28の覆い部分の長さは図5の従来の構成よりも短く設定され、すなわち、溶接チップ18のチップ先端部18aは、溶接ノズル28のノズル先端口28bからの突出量が同じく従来の構成よりも長い約1mmとされている。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a welding torch for arc welding according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a welding torch 1 of a consumable electrode type gas-encapsulated arc welding machine according to an embodiment of the present invention. In the welding torch 1, the welding tip 18, which is the tip, is coupled and fixed by screwing at the torch body 10 and the joint 16. Further, a welding nozzle 28 is coupled and fixed to the torch body 10 at a joint 30, and the welding nozzle 28 opens a nozzle space 28 a which is a predetermined gap except for the welding tip 18 and the tip of the torch body 10. Covering. The length of the cover portion of the welding nozzle 28 is set to be shorter than that of the conventional configuration of FIG. 5, that is, the tip end portion 18 a of the welding tip 18 has the same protruding amount from the nozzle tip opening 28 b of the welding nozzle 28. It is about 1 mm longer than the configuration.

また、トーチ本体10と溶接チップ18の結合状態において、トーチ本体10と溶接チップ18の内部には、中空領域11が連通形成される。この中空領域11は、トーチ本体10の内部では大径のシールドガス通穴12として構成され、トーチ本体10内部の接合部16の近傍に形成された第1テーパ部14にて縮径されるまで伸長している。この第1テーパ部14からは、縮径された小径通路20となっており、溶接チップ18の略中央部付近に設けた第2テーパ部19まで伸長している。そして、更に第2テーパ部19で縮径されて、溶接チップ18のチップ先端部18aまで貫通する溶接ワイヤ用通路26となっている。   Further, in the coupled state of the torch body 10 and the welding tip 18, the hollow region 11 is formed in communication within the torch body 10 and the welding tip 18. The hollow region 11 is configured as a large-diameter shield gas passage hole 12 inside the torch body 10 and is reduced in diameter by a first taper portion 14 formed in the vicinity of the joint portion 16 inside the torch body 10. It is stretched. From the first taper portion 14, a reduced-diameter passage 20 is formed, and extends to a second taper portion 19 provided in the vicinity of the substantially central portion of the welding tip 18. Further, the diameter is reduced by the second taper portion 19 to form a welding wire passage 26 penetrating to the tip end portion 18 a of the welding tip 18.

なお、本実施の形態では、トーチ本体10の上端から下端近傍までのシールドガス通穴12の内径は約6mmとされ、また、トーチ本体10の下端近傍から溶接チップ18の途中位置までに亘る小径通路は内径約2.5mmとされ、更に連続する溶接ワイヤ様通路は内径約1.2mmとされている。   In the present embodiment, the inner diameter of the shield gas passage hole 12 from the upper end to the vicinity of the lower end of the torch body 10 is about 6 mm, and the small diameter from the vicinity of the lower end of the torch body 10 to the middle position of the welding tip 18. The passage has an inner diameter of about 2.5 mm, and the continuous welding wire-like passage has an inner diameter of about 1.2 mm.

図2は、溶接チップ18のみを抜き出して示した縦断面図であり、図示のように溶接チップ18の図上最上部であるチップ最上端18bの下方位置には直径約1mmのシールドガス噴出孔22が等間隔に4箇所設けられている。なお、図5に示した従来の溶接トーチに設けられたシールドガス噴出孔108の6個よりも少なくなっている。また、チップ最上端18bからシールドガス噴出孔22までの距離L1は15mmに設定されており、チップ最上端18bから第2テーパ部19までの距離L2は20mmに設定されている。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing only the welding tip 18 extracted. As shown in the drawing, a shield gas ejection hole having a diameter of about 1 mm is provided at a position below the tip uppermost end 18b which is the uppermost portion of the welding tip 18 in the drawing. 22 are provided at four equal intervals. Note that the number is less than six of the shield gas ejection holes 108 provided in the conventional welding torch shown in FIG. The distance L1 from the tip uppermost end 18b to the shield gas ejection hole 22 is set to 15 mm, and the distance L2 from the tip uppermost end 18b to the second tapered portion 19 is set to 20 mm.

次に、上記の構成における溶接トーチ1の作用と効果について説明する。図3は、図1の溶接トーチの作動状態を示す説明図である。入力電源(図示せず)を入れることにより、不活性ガス(例えば、アルゴン)の供給源からのガス通路に設けられたガスバルブ(図示せず)が開き不活性ガスであるシールドガスXがトーチ本体10のシールドガス通穴12に送られ、同時に図示しないワイヤ送給装置から溶接ワイヤ24がシールドガス通穴12に送られる。このシールドガスXは、シールドガス通穴12、第1テーパ部14、小径通路20を通過して、シールドガス噴出孔22から噴出され、ノズル空間28aを通過しノズル先端口28bから溶接部に向かって噴射される。また、溶接ワイヤ24は、シールドガス通穴12、小径通路20、溶接ワイヤ用通路26を通過して、被溶接部材W方向に送給される。   Next, the operation and effect of the welding torch 1 having the above configuration will be described. FIG. 3 is an explanatory view showing an operating state of the welding torch of FIG. When an input power supply (not shown) is turned on, a gas valve (not shown) provided in a gas passage from an inert gas (for example, argon) supply source is opened, and a shield gas X which is an inert gas is a torch main body. At the same time, the welding wire 24 is sent to the shield gas through hole 12 from a wire feeder (not shown). The shield gas X passes through the shield gas passage hole 12, the first tapered portion 14, and the small diameter passage 20, and is ejected from the shield gas ejection hole 22, passes through the nozzle space 28a, and travels from the nozzle tip port 28b toward the welded portion. Is injected. Further, the welding wire 24 passes through the shield gas through hole 12, the small diameter passage 20, and the welding wire passage 26 and is fed in the direction of the member W to be welded.

上述の構成により、シールドガス通穴12からシールドガスXが送られてきても、領域が狭くなっている第1テーパ部14を通過する際に物理的抵抗を受けるため、シールドガスの小径通路20への流入が制限される。従って、シールドガス元圧が一定ならば、上述の「突出流量」を低下させることができる。この突出流量の低下を表すグラフを図4に示す。   With the above-described configuration, even if the shield gas X is sent from the shield gas passage hole 12, the shield gas has a small diameter passage 20 because it receives physical resistance when passing through the first tapered portion 14 having a narrow region. Inflow is restricted. Therefore, if the shield gas source pressure is constant, the above-mentioned “projection flow rate” can be reduced. A graph showing the decrease in the protruding flow rate is shown in FIG.

図4は、時間あたりにノズル先端口28bから噴出されるシールドガスXの流量を表わしている。実線60は設定流量を表しており、二点鎖線62は従来の「突出流量」を表しており、一点鎖線64は本実施の形態における「突出流量」を表している。同図から理解されるように、一点鎖線64で示した本実施の形態における「突出流量」は、設定流量より高いものの、二点鎖線62で示した従来の「突出流量」よりは低くなっている。具体的には、一点鎖線64で示した本実施の形態における「突出流量」は、二点鎖線62で示した従来の「突出流量」より20%程度低下している。これにより、「突出流量」によるコストの無駄を大幅に抑えることができる。   FIG. 4 shows the flow rate of the shield gas X ejected from the nozzle tip port 28b per time. A solid line 60 represents the set flow rate, a two-dot chain line 62 represents the conventional “projection flow rate”, and a one-dot chain line 64 represents the “projection flow rate” in the present embodiment. As can be understood from the figure, the “protruding flow rate” in the present embodiment indicated by the one-dot chain line 64 is higher than the set flow rate, but is lower than the conventional “protruding flow rate” indicated by the two-dot chain line 62. Yes. Specifically, the “protruding flow rate” in the present embodiment indicated by the one-dot chain line 64 is about 20% lower than the conventional “protruding flow rate” indicated by the two-dot chain line 62. Thereby, the waste of cost due to the “projection flow rate” can be significantly suppressed.

また、シールドガスXは、シールドガス通穴12から第1テーパ部14を通過し、相対的に細い径を持つ小径通路20に流れこむことにより、シールドガスXが絞り込まれ流速が増加しており、更に、シールドガス噴出孔22が従来よりも溶接部に近い位置にあるため、溶接部に吹き付けられるまでにシールドガスの流速の低下が抑制される。従って、シールドガス噴出孔22から放出されるシールドガスXはノズル先端口28bから放出される際も流速が高く、ノズル先端口28bから溶接部に向かって拡散せずに吹き付けられる。   Further, the shield gas X passes through the first tapered portion 14 from the shield gas through hole 12 and flows into the small diameter passage 20 having a relatively narrow diameter, so that the shield gas X is narrowed and the flow velocity is increased. Furthermore, since the shield gas ejection hole 22 is closer to the welded portion than in the prior art, a decrease in the flow rate of the shield gas is suppressed until the shield gas ejection hole 22 is sprayed onto the welded portion. Therefore, the shield gas X released from the shield gas ejection hole 22 has a high flow rate even when released from the nozzle tip port 28b, and is sprayed without diffusing from the nozzle tip port 28b toward the welded portion.

本実施の形態では溶接ノズル28を短尺としているため、ノズル先端口28bからチップ先端部18aが従来よりも突出し、その結果、溶接ノズル28の先端から溶接部までの距離が離れている。しかしながら、上述のようにシールドガスXは、従来よりも流速が増加した状態でノズル先端口28bから噴出されるので、溶接ノズル28が短くなっていてもガス流は拡散することなく、溶接部に吹き付けられる。以上のことにより、アークを外気から遮断し保護する機能を従来と同様に保つことができる。   In this embodiment, since the welding nozzle 28 is short, the tip end portion 18a protrudes from the nozzle tip port 28b as compared with the conventional one, and as a result, the distance from the tip of the welding nozzle 28 to the welded portion is increased. However, as described above, the shielding gas X is ejected from the nozzle tip port 28b with a flow velocity increased as compared with the conventional case. Therefore, even if the welding nozzle 28 is shortened, the gas flow is not diffused to the welded portion. Be sprayed. By the above, the function which interrupts | blocks and protects an arc from external air can be maintained similarly to the past.

更に、溶接ノズル28の先端が溶接部から離れた構造となっていることから、溶接部から飛散するスパッタが溶接ノズル28の先端に付着しづらい。また、仮にスパッタが付着しても、溶接ノズル28が短く被溶接部材Wと距離が離れていることから溶接ノズル28と被溶接部材Wは接触しづらいので、溶接ノズル28に付着するスパッタと被溶接部材Wとの接触により起こるショート状態を防止することができる。従って、溶接ノズル28の清掃周期を延長することができ、作業効率が上昇する。   Furthermore, since the tip of the welding nozzle 28 has a structure separated from the welded portion, spatter scattered from the welded portion is difficult to adhere to the tip of the welding nozzle 28. Even if spatter adheres, since the welding nozzle 28 is short and the distance from the member W to be welded is small, the welding nozzle 28 and the member W to be welded are difficult to contact. A short state caused by contact with the welding member W can be prevented. Therefore, the cleaning cycle of the welding nozzle 28 can be extended, and the working efficiency is increased.

具体的には、溶接電流を180A、溶接電圧を22V、溶接ワイヤの内径を1.2mm、溶接チップ18の先端から被溶接部材までの距離を15mmとした場合、清掃期間を最大で66%程度延長することができる。以上のようなことから、本実施の形態における溶接トーチ1は、その目的とするシールドガスの「突出流量」の低減という作用だけでなく、これと同時に溶接ノズル28へのスパッタの付着を減らし、清掃周期を延長させるという作用を奏するものである。   Specifically, when the welding current is 180 A, the welding voltage is 22 V, the inner diameter of the welding wire is 1.2 mm, and the distance from the tip of the welding tip 18 to the member to be welded is 15 mm, the cleaning period is about 66% at maximum. Can be extended. As described above, the welding torch 1 according to the present embodiment not only reduces the “projection flow rate” of the target shielding gas, but also reduces spatter adhesion to the welding nozzle 28 at the same time, This has the effect of extending the cleaning cycle.

また、上記本実施の形態は、消耗電極式ガス被包アーク溶接機への応用例を示したが、溶接ワイヤ24を非消耗電極に変更した非消耗電極式ガス被包アーク溶接機に本発明を適用することができる。その場合も上述した消耗電極式ガス被包アーク溶接用溶接トーチと同じ構成で適用可能であり、シールドガスの突出流量を抑えることができる。   Moreover, although the said embodiment showed the application example to a consumable electrode type gas-encapsulated arc welding machine, the present invention is applied to a non-consumable electrode type gas-encapsulated arc welder in which the welding wire 24 is changed to a non-consumable electrode. Can be applied. In this case, the same configuration as the above-described consumable electrode type gas-encapsulated arc welding welding torch can be applied, and the protruding flow rate of the shielding gas can be suppressed.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、シールドガス通穴12や小径通路20の内径、更にはシールドガス噴出孔の数やサイズは本発明の機能を奏する範囲において調整可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible within the range of the summary of invention. For example, the inner diameter of the shield gas passage hole 12 and the small diameter passage 20, and the number and size of the shield gas ejection holes can be adjusted within the range where the function of the present invention is exhibited.

本実施の形態におけるガス被包アーク溶接機の溶接トーチの縦断面図であるIt is a longitudinal cross-sectional view of the welding torch of the gas envelope arc welding machine in this Embodiment. 図1の溶接チップのみの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of only the welding tip of FIG. 図1の溶接トーチの作動状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation state of the welding torch of FIG. 本実施の形態における突出流量と設定流量及び従来の突出流量の比較を、横軸を時間、縦軸を流量としてグラフ化した図である。It is the figure which made the graph the comparison of the protrusion flow volume in this Embodiment, a setting flow volume, and the conventional protrusion flow volume by making a horizontal axis into time and a vertical axis | shaft. 従来のガス被包アーク溶接機の溶接トーチの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the welding torch of the conventional gas envelope arc welding machine.

符号の説明Explanation of symbols

1 溶接トーチ
10 トーチ本体
11 中空領域
12 シールドガス通穴
14 第1テーパ部
18 溶接チップ
18a チップ先端部
19 第2テーパ部
20 小径通路
22 シールドガス噴出孔
26 溶接ワイヤ用通路
28 溶接ノズル
28a ノズル空間
28b ノズル先端口
62 従来のアーク溶接機におけるシールドガスの突出流量
64 本発明のアーク溶接機におけるシールドガスの突出流量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding torch 10 Torch main body 11 Hollow area | region 12 Shield gas through-hole 14 1st taper part 18 Welding tip 18a Tip front-end | tip part 19 2nd taper part 20 Small diameter passage 22 Shield gas ejection hole 26 Welding wire passage 28 Welding nozzle 28a Nozzle space 28b Nozzle tip port 62 Projection flow rate of shield gas in conventional arc welding machine 64 Projection flow rate of shield gas in arc welding machine of the present invention

Claims (4)

先端部に設けられる溶接チップと、該溶接チップと連結されたトーチ本体と、
前記溶接チップと前記トーチ本体を所定の間隙を設けて覆う溶接ノズルと、を有し、
前記溶接チップと前記トーチ本体とには、シールドガス及び溶接ワイヤを通過させるための中空領域が連通形成され、
前記中空領域の側壁部にはシールドガスを噴出するシールドガス噴出孔が設けられた溶接トーチにおいて、
前記中空領域は、
前記シールドガスの上流側より下流側で所定の長さに亘って内径を小さく絞った小径通路を有し、
前記シールドガス噴出孔は、
前記小径通路の側壁部に形成したことを特徴とするガス被包アーク溶接用溶接トーチ。
A welding tip provided at the tip, a torch body coupled to the welding tip,
A welding nozzle that covers the welding tip and the torch body with a predetermined gap; and
A hollow region for allowing a shield gas and a welding wire to pass therethrough is formed in communication with the welding tip and the torch body,
In the welding torch provided with shield gas ejection holes for ejecting shield gas in the side wall portion of the hollow region,
The hollow region is
Having a small-diameter passage whose inner diameter is reduced over a predetermined length on the downstream side from the upstream side of the shielding gas;
The shield gas ejection hole is
A welding torch for gas-encapsulated arc welding formed on a side wall portion of the small-diameter passage.
前記小径通路は、
前記トーチ本体内部の前記中空領域に第1テーパ部を形成して径を絞り、この小径状態を前記チップの所定位置まで連続させて形成され、
前記溶接チップ内部の前記小径通路端部に第2テーパ部を形成して更に径を絞り、前記溶接チップの先端までを溶接ワイヤ用通路としたことを特徴とする請求項1に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチ。
The small diameter passage is
The first tapered portion is formed in the hollow region inside the torch body to reduce the diameter, and this small diameter state is continuously formed up to a predetermined position of the chip,
2. The gas container according to claim 1, wherein a second taper portion is formed at the end of the small diameter passage inside the welding tip to further reduce the diameter, and a welding wire passage is formed up to the tip of the welding tip. Welding torch for envelope arc welding.
前記シールドガス噴出孔は、
前記溶接チップ内の前記小径通路の第2テーパ部近傍に設けたことを特徴とする請求項2に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチ。
The shield gas ejection hole is
The welding torch for gas-encapsulated arc welding according to claim 2, wherein the welding torch is provided in the vicinity of a second tapered portion of the small diameter passage in the welding tip.
前記溶接ノズルは、
前記溶接チップの先端突出量を増大させた短尺ノズルとしたことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載のガス被包アーク溶接用溶接トーチ。
The welding nozzle is
The welding torch for gas-encapsulated arc welding according to any one of claims 1 to 3, wherein the nozzle is a short nozzle with an increased amount of protrusion of the tip of the welding tip.
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