JP2007083282A - Welding equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は溶接装置に関し、特にアーク放電により発生する熱で溶接金属を溶融させて溶接するアーク溶接を行う溶接装置に関する。 The present invention relates to a welding apparatus, and more particularly to a welding apparatus that performs arc welding in which a weld metal is melted by heat generated by arc discharge.
従来、金属どうしを接合する方法として溶接を行うことがよく知られている。 Conventionally, it is well known to perform welding as a method of joining metals together.
たとえばアーク溶接の一種であるMAG(Metal Active Gas)溶接法においては、接合対象の被着金属部材とベース金属部材とを重ねて母材とし、母材と溶接棒との間に所定の電圧を印加してアークを発生させ、そのアーク熱によって溶接棒を溶融させて溶接金属とし、この溶接金属が母材を溶接するようにし、また、この溶接時には溶接棒の周辺にシールドガスを流し、このシールドガスで溶接金属を遮蔽し、溶接金属が大気により悪影響を受けるのを防ぐようにしている。 For example, in the MAG (Metal Active Gas) welding method, which is a type of arc welding, the adherend metal member to be joined and the base metal member are used as a base material, and a predetermined voltage is applied between the base material and the welding rod. When applied, an arc is generated and the welding rod is melted by the arc heat to form a weld metal, which is welded to the base metal, and during this welding, a shielding gas is flowed around the welding rod. The weld metal is shielded with a shielding gas to prevent the weld metal from being adversely affected by the atmosphere.
たとえば特許文献1には、上述のようなシールドガスを用いた溶接装置の基本構成を開示している。
For example,
ところで、上述のような、母材と溶接棒との間に電圧印加して溶接棒を溶融させて溶接を行う溶接装置においては、溶接棒が溶融したかけらがスパッタ粒子として飛び散ってしまい、周辺のついてはいけない場所にまでスパッタがついてしまうという問題があった。 By the way, in the welding apparatus that performs welding by applying a voltage between the base material and the welding rod as described above to melt the welding rod, the molten pieces of the welding rod are scattered as sputtered particles, There was a problem that spatter was attached to places that should not be followed.
このようにスパッタがついてしまった場合には、後からそのスパッタを剥がす工程が必要となり、大変な手間であるという問題があった。また、周辺のついてはいけない場所にまでスパッタがついてしまうと、その部分を傷めてしまうという問題もあった。 In the case where the spatter is attached in this way, there is a problem that a process of peeling off the sputter later is required, which is a laborious work. In addition, there is a problem that if the spatter is applied to a place that should not be attached to the periphery, that part is damaged.
本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、スパッタ粒子の飛び散りを減少させ、後からスパッタを剥がす作業を軽減し、周辺をスパッタによって傷めてしまうことをすることができる溶接装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a welding apparatus that can reduce the scattering of sputtered particles, reduce the work of peeling off the spatter later, and damage the periphery by spattering. For the purpose.
本発明は上記課題を解決するため、母材と溶接棒との間のアーク放電により発生するアーク熱によって前記溶接棒の先端部を溶融させて溶接するアーク溶接を行う溶接装置において、前記溶接棒の周囲にらせん状のガス流を生成し、前記らせん状のガス流によって前記溶接棒によるスパッタの飛散を遮蔽することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a welding apparatus for performing arc welding in which a tip portion of the welding rod is melted and welded by arc heat generated by arc discharge between a base material and the welding rod. A spiral gas flow is generated around the substrate, and spatter scattering by the welding rod is shielded by the spiral gas flow.
また本発明は、母材と溶接棒との間のアーク放電により発生するアーク熱によって前記溶接棒の先端部を溶融させて溶接するアーク溶接を行う溶接装置において、前記溶接棒を管状とし、前記溶接棒の管内にガスを供給し、前記アーク熱によって溶融する前記溶接棒の先端部を、前記溶接棒の管内に供給したガスによって冷却することを特徴とする。 Further, the present invention provides a welding apparatus for performing arc welding in which a tip portion of the welding rod is melted and welded by arc heat generated by arc discharge between a base material and a welding rod, the welding rod is tubular, A gas is supplied into the tube of the welding rod, and a tip portion of the welding rod which is melted by the arc heat is cooled by the gas supplied into the tube of the welding rod.
また本発明は、母材と溶接棒との間のアーク放電により発生するアーク熱によって前記溶接棒の先端部を溶融させて溶接するアーク溶接を行う溶接装置において、前記溶接棒の周囲に、該溶接棒からのスパッタを吸引する吸引手段を設けたことを特徴とする。 Further, the present invention provides a welding apparatus for performing arc welding in which a tip portion of the welding rod is melted and welded by arc heat generated by arc discharge between a base material and the welding rod. A suction means for sucking spatter from the welding rod is provided.
本発明によれば、スパッタ粒子の飛び散りを減少させ、後からスパッタを剥がす作業を軽減することができる溶接装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a welding apparatus that can reduce the scattering of sputtered particles and reduce the work of peeling off spatter later.
すなわち本発明によれば、らせん状に回転するガス流によってスパッタ粒子の飛び散りを減少させることができる。 That is, according to the present invention, spattering of sputtered particles can be reduced by the gas flow rotating in a spiral shape.
また本発明によれば、管状の溶接棒に冷却用のガスを供給するようにしたので、溶接棒の先端部のアーク熱による過剰な過熱を防ぎ、過剰な溶融を抑え、飛散するスパッタ粒子の発生を抑えることができる。 Further, according to the present invention, since the cooling gas is supplied to the tubular welding rod, excessive overheating due to arc heat at the tip of the welding rod is prevented, excessive melting is suppressed, and the spattered particles that are scattered are scattered. Occurrence can be suppressed.
また本発明によれば、スパッタを溶接棒の周囲にて吸引するようにしたので、スパッタ粒子の飛び散りを減少させることができる。 According to the present invention, since spatter is sucked around the welding rod, spattering of sputtered particles can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態による溶接装置の構成を示す概略斜視図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施の形態の溶接装置1は、溶接対象である、接地された母材2と、溶接棒3との間に電源装置4によって電圧を印加して構成される。溶接棒3としては、たとえば、従来から知られているソリッドワイヤやフラックス入りソリッドワイヤが用いられる。母材2としては、軟鋼、高張力鋼、低合金鋼、ステンレス鋼などのほか、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、ニッケル、ニッケル合金、耐熱鋼など、様々な金属材料を適用することができる。
As shown in FIG. 1, the
また、溶接棒3の周囲には、溶接棒3を支持する支持円筒5が設けられている。この支持円筒5は絶縁物、たとえば碍子で構成されている。
A
さらに、支持円筒5の外側には、支持円筒5との間にガスの通るスペースを形成する支持部材6が設けられている。
Further, a
支持円筒5と支持部材6との間には、ガス供給装置9からのガスがガス注入口7および8から注入される。このガスの種類は、従来からMAG溶接法で用いられる炭酸ガスや酸素などの活性ガスでもよいし、MIG(Metal Inert Gas)溶接法で用いられるアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスでもよいし、これらの混合ガスであってもよい。このガスは溶融した溶接棒3が大気により悪影響を受けるのを防ぐ。
A gas from the gas supply device 9 is injected between the
ガス供給装置9からのガスは、支持円筒5と支持部材6との間をらせん状に回転しながら進行し、図1に示す下方の先端から噴出される。このらせん状に回転するガスの進行路は、ガス注入口7および8の支持部材6への取り付け角度や、ガス注入口7および8の支持部材6への取り付け位置における支持部材6の穴の向きによって形成することができる。
The gas from the gas supply device 9 travels while spirally rotating between the
図2は、図1に示した溶接装置1を、図1の方向Aから見た平面図である。
FIG. 2 is a plan view of the
また、図3は図1に示した溶接装置1の側断面図である。
FIG. 3 is a side sectional view of the
本実施の形態では、図2に示すように、ガス注入口7および8から注入されたガスが、支持円筒5の周囲を破線の矢印で示す方向に回転するように、ガス注入口7および8の支持部材6への取り付け角度、および支持部材6の穴の向きを定めている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、ガス注入口7および8から注入されたガスが、支持円筒5の周囲を矢印で示す方向にらせん状に回転しながら下方へ進行するように、ガス注入口7および8の支持部材6への取り付け角度、および支持部材6の穴の向きを定めている。
Further, as shown in FIG. 3, the
本実施の形態の溶接装置1では、電源装置4によって母材2と溶接棒3との間に電圧印加を開始すると、母材2側に向けられた溶接電極3の先端部3aと母材2との間でアーク放電が発生し、アーク熱によって先端部3aが溶融し、この溶融片が母材2に向かって飛び溶接が行われる。このとき、ガス供給装置9からはガス注入口7および8を介してガスが注入され、このガスはらせん状に回転しながら下方から噴出される。
In the
溶接の進行とともに溶接棒3は溶融して下方から減っていくので、これを補充するため、溶接棒3は上方から支持円筒5に対して徐々に挿入される。
As the welding progresses, the
この溶接時、従来は飛び散っていたスパッタ粒子には、アーク放電で生じる溶接棒3の近傍の電子を付着させて負電荷を帯びさせる。アーク放電で生じる放電電流は電流の回りに強磁界を形成し、負電荷を帯びたスパッタ粒子は、ローレンツ力によってアーク放電の中心方向に向かう力を加えられる。
At the time of this welding, electrons in the vicinity of the
また、本実施の形態の溶接装置1では、図1から図3に示したように、ガス注入口7および8からガスがらせん状に回転するようにして注入される。このガスの回転は、スパッタ粒子が支持円筒5の外径から外れて飛び散ろうとするのを遮蔽する役目も果たす。
Moreover, in the
また、ガスがらせん状に回転していることによって、スパッタ粒子にも回転が与えられ、スパッタ粒子が支持円筒5の径方向外側に飛び散ろうとする力を弱めることができる。
Further, since the gas rotates in a spiral shape, the sputtered particles are also rotated, and the force that the sputtered particles are scattered to the outside in the radial direction of the
本実施の形態によれば、らせん状に回転するガス流によってスパッタ粒子の飛び散りを減少させることができる。 According to the present embodiment, spattering of sputtered particles can be reduced by the gas flow rotating in a spiral shape.
次に、本発明による別の実施の形態について図4を参照して説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図4は、図1とは別の実施の形態の溶接装置10の側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view of a
この溶接装置10は、溶接対象である、接地された母材12と、溶接棒13との間に電源装置14によって電圧を印加して構成される。なお、各部の材質、ガスの種類等は図1に示した実施の形態と同様である。
The
この実施の形態は、たとえば広い範囲を溶接することを目的として太い溶接棒を用いる場合の例である。溶接棒が太いと、アーク熱にさらされる表面積も大きくなり、必要以上に溶接棒が溶融して飛び散るスパッタの量も増えてしまうおそれがある。 This embodiment is an example in which a thick welding rod is used for the purpose of welding a wide range, for example. If the welding rod is thick, the surface area exposed to arc heat increases, and the amount of spatter that the welding rod melts and scatters more than necessary may increase.
そこで、本実施の形態では、溶接棒13を管状にし、その中にガスを通し、これによって溶接棒13の先端部13aを冷却し、溶接棒13が必要以上に溶融しないように構成した。
Therefore, in the present embodiment, the
溶接棒13の周囲には、溶接棒13を支持する支持円筒15が設けられている。支持円筒15の外側には、支持円筒15との間にガスの通るスペースを形成する支持部材16が設けられている。
A
支持円筒15と支持部材16との間には、ガス供給装置19からのガスがガス注入口17および18から注入される。また、本実施の形態においては、ガス供給装置19からのガスが、ガス注入口20を介して管状の溶接棒13の中心部に供給される。
A gas from the
本実施の形態においても、ガス供給装置19からのガスは、支持円筒15と支持部材16との間をらせん状に回転しながら進行し、図4に示す下方の先端から噴出され、スパッタ粒子の飛散を防ぐ役割を果たす。また、ガス注入口20から供給されたガスは溶接棒13の他端から噴出され、先端部13aのアーク熱による過剰な過熱を防ぎ、過剰な溶融を抑え、飛散するスパッタ粒子の発生を抑えることができる。
Also in the present embodiment, the gas from the
次に、本発明によるさらに別の実施の形態について図5を参照して説明する。 Next, still another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
図5は、図1や図4とは別の実施の形態の溶接装置31の側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view of a
この溶接装置31は、溶接対象である、接地された母材32と、溶接棒33との間に電源装置34によって電圧を印加して構成される。なお、各部の材質、ガスの種類等は図1に示した実施の形態と同様である。
The
この実施の形態では、スパッタの飛び散りを防止するため、スパッタを吸引する手段を備えた。 In this embodiment, means for sucking the spatter is provided in order to prevent the spatter from scattering.
溶接棒33の周囲には、溶接棒33を支持する支持円筒35が設けられている。支持円筒35の外側には、支持円筒35との間にガス(ガス供給装置39から供給したガス)の通るスペースを形成する支持部材36が設けられている。支持部材36の外側には、支持部材36との間にガス(ガス供給装置39から供給したガスおよび周辺の空気)やスパッタの通るスペースを形成する支持部材40が設けられている。
A
支持円筒35と支持部材36との間には、ガス供給装置39からのガスがガス注入口37および38から注入される。支持部材36の先端部は、先端が細くなるように絞りこまれており、これによってガス供給装置39から供給されたガスは、ガスジェット状にされ、溶接棒33の先端の中心方向に向けられる。溶接時に生じるスパッタは、このガスジェットによって、飛び散る勢いを弱められる。
A gas from the
支持部材36と支持部材40との間では、吸引装置43によってガス吸引口41および42を介してガスやスパッタの吸引が行われる。ガス供給装置39から供給されたガスによって飛び散る勢いを弱められたスパッタは、支持部材36と支持部材40との間からガスとともに吸引され、排出される。吸引装置43としては強力な吸引ポンプを用いればよい。
Between the
なお、図1や図4に示した実施の形態ではガスをらせん状にして供給したが、本実施の形態では、ガス供給装置39からのガスをらせん状にしてもよいし、らせん状にせずにストレートにしてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 4, the gas is supplied in a spiral shape. However, in this embodiment, the gas from the
また、この図5の実施の形態において、図4の実施の形態と同様に溶接棒の形状を環状にしてその管内にガスを供給するようにしてもよい。 Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the shape of the welding rod may be annular as in the embodiment shown in FIG. 4, and gas may be supplied into the pipe.
1 溶接装置
2 母材
3 溶接棒
4 電源装置
5 支持円筒
6 支持部材
7、8 ガス注入口
9 ガス供給装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記溶接棒の周囲にらせん状のガス流を生成し、前記らせん状のガス流によって前記溶接棒によるスパッタの飛散を遮蔽することを特徴とする溶接装置。 In a welding apparatus for performing arc welding in which the tip of the welding rod is melted and welded by arc heat generated by arc discharge between the base material and the welding rod,
A welding apparatus that generates a spiral gas flow around the welding rod and shields spatter from the welding rod by the spiral gas flow.
前記溶接棒を管状とし、前記溶接棒の管内にガスを供給し、
前記アーク熱によって溶融する前記溶接棒の先端部を、前記溶接棒の管内に供給したガスによって冷却することを特徴とする溶接装置。 In a welding apparatus for performing arc welding in which the tip of the welding rod is melted and welded by arc heat generated by arc discharge between the base material and the welding rod,
The welding rod is tubular, and gas is supplied into the pipe of the welding rod,
The welding apparatus characterized by cooling the front-end | tip part of the said welding rod fuse | melted by the said arc heat with the gas supplied in the pipe | tube of the said welding rod.
前記溶接棒の周囲に、該溶接棒からのスパッタを吸引する吸引手段を設けたことを特徴とする溶接装置。 In a welding apparatus for performing arc welding in which the tip of the welding rod is melted and welded by arc heat generated by arc discharge between the base material and the welding rod,
A welding apparatus comprising suction means for sucking spatter from the welding rod around the welding rod.
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JP2005275008A JP4887485B2 (en) | 2005-08-26 | 2005-09-22 | Welding equipment |
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2005
- 2005-09-22 JP JP2005275008A patent/JP4887485B2/en active Active
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