JP2017154171A - 溶接用トーチ - Google Patents
溶接用トーチ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017154171A JP2017154171A JP2016042027A JP2016042027A JP2017154171A JP 2017154171 A JP2017154171 A JP 2017154171A JP 2016042027 A JP2016042027 A JP 2016042027A JP 2016042027 A JP2016042027 A JP 2016042027A JP 2017154171 A JP2017154171 A JP 2017154171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- tip
- suction nozzle
- shield gas
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/164—Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/26—Accessories for electrodes, e.g. ignition tips
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
- B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
- B23K9/295—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas using consumable electrode-wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/32—Accessories
- B23K9/325—Devices for supplying or evacuating shielding gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
【解決手段】シールドガスの雰囲気中でアーク溶接を行う溶接用トーチ100であって、溶接ワイヤ13を送給するコンタクトチップ25と、溶接ワイヤの周囲を囲み、溶接ワイヤとの間に形成される空間からガスを吸引する吸引ノズル23と、吸引ノズル23の外周に設けられ、吸引ノズル23との間に形成される空間からシールドガスを溶接部に供給するシールドガス供給ノズル21と、を有し、コンタクトチップ25の先端からシールドガス供給ノズル21の先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLts[mm]、コンタクトチップ25の先端から吸引ノズル23の先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLtk[mm]とした際に、7≦Ltk≦17,0≦Lts≦18を満たす。
【選択図】図1
Description
しかし、特許文献1には、大まかなトーチの構成が図示されているのみであり、各ノズルやチップのサイズや相対位置の詳細な構成は記載されていない。拡散性水素量低減へのシステムの実用性と有効性を考慮すると、トーチには、水素吸引性能、溶接金属の気孔欠陥防止、トーチ部品の保護の観点で最適な構成があると考えられるが、それには触れられていない。水素吸引性能を追究すると、長時間の使用に耐えられない構造になってしまうため、適正な設計が必要になる。また、吸引ノズルの構造によっては、シールドガスの流れ状態を悪化させるため、シールド性が悪化し、大気を巻き込むことで気孔欠陥の発生に繋がることがある。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、溶接用トーチを保護しつつ高い水素吸引性能を発揮して、溶接品質を向上できる溶接用トーチを提供する。
シールドガスの雰囲気中でアーク溶接を行う溶接用トーチであって、溶接電流が供給される溶接ワイヤを先端部に向けて送給可能に支持するコンタクトチップと、前記コンタクトチップの先端部から突き出された前記溶接ワイヤの周囲を囲み、前記溶接ワイヤとの間に形成される空間(隙間)からガスを吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルの外周に設けられ、前記吸引ノズルとの間に形成される空間(隙間)から前記シールドガスを前記溶接ワイヤの先端の溶接部に向けて供給するシールドガス供給ノズルと、を有し、前記コンタクトチップの先端から前記シールドガス供給ノズルの先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLts[mm]、前記コンタクトチップの先端から前記吸引ノズルの先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLtk[mm]とした際に、下記(1)式、7≦Ltk≦17,0≦Lts≦18・・・(1)を満たすことを特徴とする溶接用トーチ。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<溶接システムの構成>
本構成例に係る溶接装置10は、消耗電極式ガスシールドアーク溶接によって溶接を行う装置である。消耗電極とは、アーク溶接において、アーク熱により溶融する電極を表す。また、ガスシールドアーク溶接とは、噴射したシールドガスにより溶接部を外気から遮断して溶接を行う溶接法である。そして、溶接装置10は、溶接部に噴射したシールドガスのうちワイヤ突出し部の近傍における水素源11を含むシールドガスを吸引しながら溶接を行う。
シールドガス供給ノズル21は、筒状の形状を有しており、筒状に形成されたチップボディ29に図1の下側から嵌め込まれて固定される。チップボディ29の図中上方の外周面29aには、絶縁用樹脂部品28が設けられ、シールドガス供給ノズル21とチップボディ29とは絶縁される。このシールドガス供給ノズル21は、溶接部に対してシールドガスを供給する。また、シールドガス供給ノズル21は筒状に形成されているため、シールドガスは、溶接部を包囲して外気から遮断するように供給される。
流量制御バルブ31は、例えばニードル弁により構成され、図示しないモータ等のアクチュエータを備え、吸引流量を制御する。流量制御バルブ31は、後述するエジェクタ33の吸引ポート47と吸引シールドガス経路17との間に設けられる。
本構成例の溶接用トーチ100は、シールドガスの雰囲気中でアーク溶接を行う。そして、溶接電流が供給される溶接ワイヤを先端部に向けて送給可能に支持するコンタクトチップ25と、コンタクトチップ25の先端部から突き出された溶接ワイヤの周囲を囲み、溶接ワイヤとの間に形成される空間からガスを吸引する吸引ノズル23と、吸引ノズル23の外周に設けられ、吸引ノズル23との間に形成される空間からシールドガスを溶接ワイヤの先端の溶接部に向けて供給するシールドガス供給ノズル21と、を有する。
すなわち、コンタクトチップ25の先端からシールドガス供給ノズル21の先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLts[mm]、コンタクトチップ25の先端から吸引ノズル23の先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLtk[mm]とした際に、溶接用トーチ100は、下記(1)式を満たす。
7≦Ltk≦17,0≦Lts≦18 ・・・(1)
また、Ltsは、好ましくはLts≧4であり、好ましくはLts≦16、より好ましくはLts≦15である。
すなわち、シールドガス供給ノズル21の内径をDsi[mm]、吸引ノズル23の内径をDki[mm]、吸引ノズル23の外径をDko[mm]とした際に、溶接用トーチ100は、下記(2)式を満たす。
Dsi−Dko≧2
Dko−Dki≧1.2
8≦Dsi≦40
1.5≦Dki≦12 ・・・(2)
また、Dsiは、好ましくはDsi≧13であり、より好ましくはDsi≦35である。
また、Dkiは、好ましくはDki≧1.8であり、より好ましくはDki≦8である。
すなわち、吸引ノズル内面の算術平均粗さ:Ra[μm]とした際に、溶接用トーチ100の吸引ノズル23は、ノズル内周面の表面粗さRaが、
0.05≦Ra≦50
を満たす。
Ltk≧10−0.6×Qk ・・・(3)
Ss=(Dsi2−Dko2)π/4
Vs=1000×Qs/(60×Ss)≦7 ・・・(4)
本変形例の溶接用トーチ100Aは、吸引ノズル23Aが、先端に向かって徐々に縮径するテーパを有するように形成される。吸引ノズル23Aは、先細のテーパを有することで、吸引経路27の流速を先端開口に向かって徐々に速めることができる。また、溶接用トーチ100Aは、吸引ノズル23Aをテーパで形成することにより、吸引ノズル23Aの外周とシールドガス供給ノズル21の間に形成される空間を拡げることができる。これにより、シールドガス出口の流速Vsを好ましい範囲とし易い。
本変形例の溶接用トーチ100Bは、チップボディ29の外周面29bで吸引ノズル23Bを支持し、内径部29cでコンタクトチップ25を支持する。
溶接用トーチ100は、溶接金属中の拡散性水素量を低減するために、シールドガスの一部を吸引する。この際、留意すべき項目として、水素吸引性能、溶接金属の気孔欠陥発生防止、トーチ部品の保護、がある。
(水素吸引性能の確保)
溶接中、コンタクトチップ25から送り出された溶接ワイヤ13は、その瞬間から溶接電流が流れるために、ジュール発熱を受け温度が上昇する。その温度はコンタクトチップ25からの距離が離れるに従って上昇する。また、溶接ワイヤ13から放出される水素源11は、与えられるエネルギーが高くなる程、放出率が高くなる。そのため、水素吸引性能を考慮した場合、吸引ノズル23(以下、23A,23Bも同様)はワイヤ温度がより高くなる位置まで溶接ワイヤ13をカバーすることが望ましい。すなわち、吸引ノズル23は、コンタクトチップ25の先端から吸引ノズル23の先端の溶接ワイヤ長手方向に沿う距離Ltkは長いことが望ましい。
吸引流量Qkが多い場合には、ノズル先端での流れによって吸引ノズル23から離れた位置で放出された水素源11をも吸引することができる。これについて、発明者らは実験により好ましい吸引流量と吸引ノズル位置の関係式(前述の(3)式参照)を導き出した。
吸引ノズル23を使用して長時間の溶接を行う場合、吸引ノズル23の内面の表面粗さが粗すぎる場合には、ヒュームが堆積し易くなる。ヒュームが堆積すると、コンタクトチップ25と吸引ノズル間の閉塞を発生させ、ガスの吸引ができなくなる。溶接用トーチ100(100A,100Bも同様)は、これを防止するため、吸引ノズル内面の表面粗さは滑らかであることが望ましい。
(シールド性確保、吸引ノズルのスパーク防止)
溶接用トーチ100を用いた溶接法においては、シールドガスの一部を吸引するために、一般的なガスシールドアーク溶接と比較して溶接部のシールド性が劣化する。シールド性が悪くなると、溶接金属に気孔欠陥が発生する等の問題が発生する。これを防ぐために、シールドノズル先端とワークWの位置は近いことが望ましい。一方、溶接施工を行う際に、コンタクトチップ25とワークWの距離を概ね20〜30mmに調整して行うことが、溶接作業性の観点で好ましい。溶接用トーチ100は、実用を考慮すると、コンタクトチップ先端とシールドガス供給ノズル先端の相対位置関係(コンタクトチップ先端からシールドガス供給ノズル先端の溶接ワイヤ長手方向に沿う距離Lts)を所定範囲に設定することにより高いシールド性を確保できる。
更に、吸引ノズル23の外径とシールドガス供給ノズル21の内径が狭い場合、シールド性を確保するガスの層厚さが薄くなり、内部に外気が侵入し易くなる。正確には、シールド性の確保には、シールドガスの流速と流量が関係すると考えられるが、適正流量のシールドガス供給下ではシールドガス供給ノズル21の内径Dsiと吸引ノズル23の外径Dkoの差を、所定範囲に設定することでシールド性が向上することが確認できた。
シールドガスは周囲ガスの巻き込みの少ない層流状態で送られることが望ましい。しかし、吸引ノズル23の外径が太い場合やシールドガス供給ノズル21が細い場合には、適正流量のシールドガス供給下においても、シールドガス供給ノズル21の出口でのシールドガス流速が速くなり、乱流状態となる。この場合、大気を過剰に巻き込んでしまう。溶接用トーチ100は、これを防止するために、シールドガス供給ノズル21のガス出口流速の概算値は低いことが望ましい。
(吸引ノズルの保護)
上記の水素吸引性能の確保において、Ltkを長くすることが望ましいとした一方で、吸引ノズル23がスパッタやアーク41の輻射熱で損傷することを防ぐため、ワークWと吸引ノズル23の距離は遠いことが望ましい。コンタクトチップ25とワークWの距離は、溶接の作業性を考慮した場合、適正な範囲がある。このため、溶接用トーチ100は、Ltkを短くすることが、吸引ノズル23の保護のためには必要である。
上記のシールド性確保・吸引ノズルのスパーク防止において、Ltsを長くすることが望ましいとした一方で、シールドガス供給ノズル21がアーク41の輻射熱で過熱され、チップボディ周辺の絶縁用樹脂部品28を焼損することを防ぐため、ワークWとシールドガス供給ノズル21の距離は遠いことが望ましい。コンタクトチップ25とワークWの距離は、溶接の作業性を考慮した場合、適正な範囲がある。このため、溶接用トーチ100は、Ltsを短くすることが、吸引ノズル23の保護のために必要である。
吸引ノズル23は、アーク41の輻射熱を強く受ける。吸引ノズル23は、通常、シールドガス流によって冷却されるため、損傷されないが、ノズル先端部の肉厚が薄い場合には熱容量が低く、熱伝導も悪くなる。このため、ノズル先端部が溶融する虞がある。この吸引ノズル23の溶損を防止するためには、先端部の肉厚(Dko−Dki)を厚くする必要がある。
吸引ノズル23は、導電性材料で構成する場合、チップボディ29、コンタクトチップ25と同電位となる。そのため、意図せずワークWと吸引ノズル23を接触させてしまった場合に、吸引ノズル23からアーク41が発生し、直ちに吸引ノズル23が溶損してしまう。これを防止するためには、チップボディ29と吸引ノズル先端間の電気抵抗を高くすることが望ましい。また、溶接ワイヤ13は、その製品形態によって、一定の曲り(キャスト)を持っている。このキャストが要因となり、溶接ワイヤ13と吸引ノズル先端が接触してしまった場合には、吸引ノズル23を経由した不安定な分岐電流が流れる。この不安定な分岐電流は、溶接作業性を悪化させる他、吸引ノズル23でカバーされた部分でのワイヤ発熱量を低下させる。すると、水素源11の放出量が低下するために、拡散性水素低減効果も悪化する可能性がある。
0≦Lts≦18,7≦Ltk≦17
を満たすので、水素吸引性能の確保、吸引ノズル23の保護、シールド性確保・吸引ノズルのスパーク防止、トーチ耐久性・絶縁用樹脂の保護ができる。
Dsi−Dko≧2
Dko−Dki≧1.2
8≦Dsi≦40,
1.5≦Dki≦12
を満たすので、シールド性確保、吸引ノズル23の耐久性を確保できる。
Ltk≧10−0.6×Qk
を満たすので、水素吸引性能を確保できる。
Ss=(Dsi2−Dko2)π/4
Vs=1000×Qs/(60×Ss)≦7
を満たすので、シールド性を向上し、乱流の発生を防止できる。
図6は吸引ノズル23Cがチップボディ29との接合部61に耐熱性絶縁部材63を有する第2構成例に係る溶接用トーチの要部拡大図である。
本構成の溶接用トーチ200は、コンタクトチップ25を支持するチップボディ29と、吸引ノズル23Cとの接合部61に、融点が400℃以上の耐熱性絶縁部材63が配置される。耐熱性絶縁部材63の融点を400℃以上にすることは、溶接中の吸引ノズル23Cの支持部の温度を熱電対を用いて実測した結果、約350℃まで上昇することが確認され、耐加熱温度に余裕代を持たせるためである。
本構成の溶接用トーチ300は、吸引ノズル23Dが、溶接部側の吸引ノズル23の先端部に、融点が1700℃以上の耐熱性絶縁部材63を有する。
本構成の溶接用トーチ400は、吸引ノズル23Eのノズル全体が、融点1700℃以上の耐熱性絶縁素材で形成される。
更に、溶接用トーチ100は、コンタクトチップ25を中心に、断面四角形、或いは、断面多角形(例えば三角形、五角形、六角形、八角形等)の吸引ノズル23及びシールドガス供給ノズル21を、同心円上に配置する構成とすることもできる。
供試溶接ワイヤは全て50kgf級鋼用フラックス入りワイヤAを使用した。溶接ワイヤの直径はφ1.2mmである。
(拡散性水素量)
「JIS Z 3118(2007)鋼溶接部の水素量測定方法」に基づいて実施した結果を、「JIS Z 3118(2007) 7.2項 溶着金属の質量当たりの水素量の算出」に示される式から求め、試行数3回の平均値を結果値として採用した。
溶接条件を以下に示す。溶接は移動台車を用いた自動溶接とした。
極性:DCEP
溶接電流:270A
アーク電圧:32V
溶接速度:350mm/min
コンタクトチップ−母材間距離:25mm
溶接姿勢:下向き
図9、図10に示す開先・寸法の母材に1パス溶接を行った試験板を対象に「JIS Z 3104(1995)鋼溶接継手の放射線透過試験方法」に基づき透過写真を撮影した。撮影した透過写真を「JIS Z 3104(1995)附属書4 透過写真によるきずの像の分類方法に独自の判定を加えて分類した結果を表1に示す。今回の試験では、第2、3、4種のきずは見られず、全て第1種であった。
極性:DCEP 溶接電流:270A
アーク電圧:32V
溶接速度:270〜300mm/min
コンタクトチップ−母材間距離:25mm
溶接姿勢:下向き
母材材質:SM490A (溶接構造用圧延鋼材 JIS G3106)
母材寸法:長さL1=200mm、幅L2=150mm、厚みta=6mm
開先角α=45°
母材間距離d=4mm
裏当金:厚みtb=6mm
10分間の連続溶接を行い、トーチ、ノズルの耐久性を確認した。溶接終了後に各部品を観察し損傷を評価した。吸引ノズル及びシールドガス供給ノズルの評価を行う際は、付着したスパッタを除去し、付着厚さと除去後の表面状態から判断した。評価基準を表2に示す。
吸引ノズルについてはA〜Eの5段階で、シールドガス供給ノズル及び絶縁用樹脂部品についてはA、C、Eの3段階で評価し、双方の評価の内、Eに近い評価を本試験の総合評価とした。
ガス密度[kg/m3](0℃ 1atm[101kPa])
コンタクトチップの先端から吸引ノズルの先端までの距離Ltkが17mmの実験例6では、連続溶接性が低下した。しかし、これは10分間の連続溶接を行った後に吸引ノズル先端に多量のスパッタが付着し、これ以上溶接を継続すると、ノズルの閉塞が発生すると判断されたものである。更に距離Ltkが長い実験例19では、連続溶接性が不合格となった。また、距離Ltkが7mmの実験例1では、気孔欠陥や連続溶接試験の結果は良好であったが、更に距離Ltkが短い実験例18では、拡散性水素試験結果が比較的高めになった。
流量を変更した実験例においては、シールドガス出口の流速Vsが速い実験例34,35で気孔欠陥の評価が低くなった。この流量は、吸引シールドガス経路17の途中にフロート式流量計を配置して測定した値である。
絶縁方法、ノズル内面粗さの検討例では、吸引ノズルのノズル内周面の表面粗さRaが0.13μm以上、70μm以下の範囲においては、連続溶接試験後に吸引ノズルを取り外し、内周面を確認したところ、問題となるようなヒュームの堆積は見られなかった。その中では、実験例40のヒューム堆積量がやや多かった。この実験例40では、これ以上溶接を継続すると、ヒューム堆積によって吸引ノズルとコンタクトチップの間が閉塞し、吸引が行えなくなることが懸念された。ラップ研磨仕上げを行った実験例36と旋盤加工のままとした実施例37では、ヒューム堆積量に有意差が見られず、加工コストの観点からは、旋盤加工のままが好ましい。
シールドガスの影響については、水素は密度が低い(粒子が軽い)ために、シールドガスが密度の高いガスの場合は効率良く排出される。シールドガスがHeのように密度の低いガスの場合は、相対的に水素の排出量が減少する傾向がある。
(1) シールドガスの雰囲気中でアーク溶接を行う溶接用トーチであって、溶接電流が供給される溶接ワイヤを先端部に向けて送給可能に支持するコンタクトチップと、前記コンタクトチップの先端部から突き出された前記溶接ワイヤの周囲を囲み、前記溶接ワイヤとの間に形成される空間からガスを吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルの外周に設けられ、前記吸引ノズルとの間に形成される空間から前記シールドガスを前記溶接ワイヤの先端の溶接部に向けて供給するシールドガス供給ノズルと、を有し、前記コンタクトチップの先端から前記シールドガス供給ノズルの先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLts[mm]、前記コンタクトチップの先端から前記吸引ノズルの先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLtk[mm]とした際に、7≦Ltk≦17,0≦Lts≦18 を満たすことを特徴とする溶接用トーチ。
この溶接用トーチによれば、水素吸引性能を確保しつつ、吸引ノズルを保護できる。また、シールド性を確保して、吸引ノズルとワークとの間のスパークを防止し、トーチが熱によって損傷を受けることを防止できる。
この溶接用トーチによれば、シールド性が向上し、吸引ノズルの耐久性を向上できる。
この溶接用トーチによれば、吸引ノズルとワークとの間のスパークをより確実に防止でき、溶接中に溶接ワイヤと吸引ノズルとが接触することによる、溶接作業性、拡散性水素の低減効果の悪化も防止できる。
この溶接用トーチによれば、吸引ノズルとワークとの間のスパークをより確実に防止でき、溶接中に溶接ワイヤと吸引ノズルとが接触することによる、溶接作業性、拡散性水素の低減効果の悪化も防止できる。
この溶接用トーチによれば、吸引ノズルとワークとの間のスパークをより確実に防止でき、溶接中に溶接ワイヤと吸引ノズルとが接触することによる、溶接作業性、拡散性水素の低減効果の悪化も防止できる。
この溶接用トーチによれば、吸引ノズルの組み立てを煩雑にすることなく、吸引ノズルとワークとの間のスパークをより確実に防止でき、溶接中に溶接ワイヤと吸引ノズルとが接触することによる、溶接作業性、拡散性水素の低減効果の悪化も防止できる。
この溶接用トーチによれば、内周面へのヒューム堆積による吸引ノズルの閉塞を防止できる。
この溶接用トーチによれば、水素吸引性能を向上できる。
この溶接用トーチによれば、乱流を防止し、シールド性を向上できる。
21 シールドガス供給ノズル
23,23A,23B,23C,23D,23E 吸引ノズル
25 コンタクトチップ
29 チップボディ
61 接合部
63 耐熱性絶縁部材
100 溶接用トーチ
Claims (9)
- シールドガスの雰囲気中でアーク溶接を行う溶接用トーチであって、
溶接電流が供給される溶接ワイヤを先端部に向けて送給可能に支持するコンタクトチップと、
前記コンタクトチップの先端部から突き出された前記溶接ワイヤの周囲を囲み、前記溶接ワイヤとの間に形成される空間からガスを吸引する吸引ノズルと、
前記吸引ノズルの外周に設けられ、前記吸引ノズルとの間に形成される空間から前記シールドガスを前記溶接ワイヤの先端の溶接部に向けて供給するシールドガス供給ノズルと、
を有し、
前記コンタクトチップの先端から前記シールドガス供給ノズルの先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLts[mm]、前記コンタクトチップの先端から前記吸引ノズルの先端までの溶接ワイヤ長手方向に沿う距離をLtk[mm]とした際に、下記(1)式を満たすことを特徴とする溶接用トーチ。
7≦Ltk≦17,
0≦Lts≦18 ・・・(1) - 請求項1に記載の溶接用トーチであって、
前記シールドガス供給ノズルと前記吸引ノズルの先端が、
前記シールドガス供給ノズルの内径をDsi[mm]、前記吸引ノズルの内径をDki[mm]、前記吸引ノズルの外径をDko[mm]とした際に、下記(2)式を満たすことを特徴とする溶接用トーチ。
Dsi−Dko≧2,
Dko−Dki≧1.2,
8≦Dsi≦40,
1.5≦Dki≦12 ・・・(2) - 請求項1又は請求項2に記載の溶接用トーチであって、
チップボディと前記吸引ノズルの先端との間の電気抵抗は、50Ω以上であることを特徴とする溶接用トーチ。 - 請求項3に記載の溶接用トーチであって、
前記吸引ノズルは、溶接部側の前記吸引ノズルの先端部に、融点が1700℃以上の耐熱性絶縁部材を有することを特徴とする溶接用トーチ。 - 請求項3又は請求項4に記載の溶接用トーチであって、
前記吸引ノズルは、前記コンタクトチップを支持するチップボディとの接合部に、融点が400℃以上の耐熱性絶縁部材を有することを特徴とする溶接用トーチ。 - 請求項3に記載の溶接用トーチであって、
前記吸引ノズルは、ノズル全体が、融点1700℃以上の耐熱性絶縁素材で形成されることを特徴とする溶接用トーチ。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の溶接用トーチであって、
前記吸引ノズルは、ノズル内周面の表面粗さRaが0.05μm以上、50μm以下であることを特徴とする溶接用トーチ。 - 請求項1又は請求項2に記載の溶接用トーチであって、
前記吸引ノズルの吸引ガス流量をQk[L/min]とした際に、下記(3)式を満たすことを特徴とする溶接用トーチ。
Ltk≧10−0.6×Qk ・・・(3) - 請求項1の溶接用トーチであって、
前記シールドガス供給ノズルの先端におけるシールドガス出口の断面積をSs[mm2]、シールドガス流量Qs[L/min]、シールドガス出口の流速Vs[m/s]とした際に、下記(4)式を満たすことを特徴とする溶接用トーチ。
Ss=(Dsi2−Dko2)π/4,
Vs=1000×Qs/(60×Ss)≦7 ・・・(4)
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016042027A JP6661415B2 (ja) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 溶接用トーチ |
FIEP17759895.0T FI3424634T3 (fi) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | Hitsauspoltin |
RU2018131231A RU2697431C1 (ru) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | Сварочная горелка |
KR1020187025320A KR102118315B1 (ko) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | 용접용 토치 |
CN201780013912.4A CN108698155B (zh) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | 焊接用焊炬 |
PCT/JP2017/007420 WO2017150429A1 (ja) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | 溶接用トーチ |
US16/078,163 US11484962B2 (en) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | Welding torch |
EP17759895.0A EP3424634B1 (en) | 2016-03-04 | 2017-02-27 | Welding torch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016042027A JP6661415B2 (ja) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 溶接用トーチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017154171A true JP2017154171A (ja) | 2017-09-07 |
JP6661415B2 JP6661415B2 (ja) | 2020-03-11 |
Family
ID=59742973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016042027A Active JP6661415B2 (ja) | 2016-03-04 | 2016-03-04 | 溶接用トーチ |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11484962B2 (ja) |
EP (1) | EP3424634B1 (ja) |
JP (1) | JP6661415B2 (ja) |
KR (1) | KR102118315B1 (ja) |
CN (1) | CN108698155B (ja) |
FI (1) | FI3424634T3 (ja) |
RU (1) | RU2697431C1 (ja) |
WO (1) | WO2017150429A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020004092A1 (de) | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Autogen-Ritter, Johann Ritter Nachfolger Gesellschaft mbH | Schweißbrennerdüse, Schweißbrenner und Verfahren zum Schutzgasschweißen |
KR20230068789A (ko) * | 2021-11-11 | 2023-05-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 레이저 용접 노즐 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3798409A (en) * | 1971-09-22 | 1974-03-19 | Hobart Brothers Co | Fume extracting welding gun nozzle |
SU1041247A2 (ru) * | 1977-05-16 | 1983-09-15 | Предприятие П/Я Г-4780 | Горелка дл дуговой сварки в защитной среде с отсосом вредных выделений из зоны сварки |
SU737154A1 (ru) * | 1977-12-23 | 1980-05-30 | Предприятие П/Я А-7235 | Горелка дл дуговой сварки в среде защитных газов |
JPS633748Y2 (ja) * | 1980-06-26 | 1988-01-29 | ||
DE8211393U1 (de) * | 1982-04-21 | 1982-11-04 | Kohlensäurewerke C. G. Rommenhöller GmbH, 3490 Bad Driburg-Herste | Schweisspistole |
SU1074681A1 (ru) * | 1983-03-11 | 1984-02-23 | Волгодонский Филиал Всесоюзного Проектно-Конструкторского Технологического Института Атомного Машиностроения И Котлостроения | Горелка дл сварки в защитных газах |
JPS6213273A (ja) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | Kyushu Sekisui Kogyo Kk | 溶接用ト−チ |
SU1386402A1 (ru) * | 1986-10-03 | 1988-04-07 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Горелка дл дуговой сварки в защитных газах |
JP3189678B2 (ja) * | 1996-05-24 | 2001-07-16 | 住友金属工業株式会社 | プラズマアーク溶接用ノズルおよびプラズマアーク溶接方法 |
NL1008631C2 (nl) * | 1998-03-18 | 1999-09-21 | Tno | Inverse lastoorts-afzuiging. |
JP2000312972A (ja) | 1999-04-26 | 2000-11-14 | Honda Motor Co Ltd | 溶極式ガスシールドアーク溶接用トーチ |
JP2004160506A (ja) * | 2002-11-14 | 2004-06-10 | Sefutetsuku:Kk | 溶接トーチに付設した着脱分離型ヒューム、ガス捕集フード |
US20100276396A1 (en) * | 2006-03-21 | 2010-11-04 | Paul Cooper | Apparatus and method for welding |
US20090230120A1 (en) * | 2008-03-14 | 2009-09-17 | Korea Electric Power Corporation | Welding head carrier for use in welding inner surface of tube |
GB2466254B (en) * | 2008-12-17 | 2012-08-15 | Boc Group Ltd | Welding torch with a through-torch fume extraction passage |
DE202011000295U1 (de) * | 2011-02-09 | 2011-04-07 | Dinse G.M.B.H. | Gasgekühlte Schweißpistole für ein Lichtbogenschweißgerät |
US9764409B2 (en) * | 2011-04-04 | 2017-09-19 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods for using fluorine-containing gas for submerged arc welding |
JP3169241U (ja) * | 2011-05-11 | 2011-07-21 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接用トーチ |
JP2015037805A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-26 | 株式会社ダイヘン | 溶接トーチ |
-
2016
- 2016-03-04 JP JP2016042027A patent/JP6661415B2/ja active Active
-
2017
- 2017-02-27 US US16/078,163 patent/US11484962B2/en active Active
- 2017-02-27 KR KR1020187025320A patent/KR102118315B1/ko active IP Right Grant
- 2017-02-27 FI FIEP17759895.0T patent/FI3424634T3/fi active
- 2017-02-27 CN CN201780013912.4A patent/CN108698155B/zh active Active
- 2017-02-27 EP EP17759895.0A patent/EP3424634B1/en active Active
- 2017-02-27 WO PCT/JP2017/007420 patent/WO2017150429A1/ja active Application Filing
- 2017-02-27 RU RU2018131231A patent/RU2697431C1/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3424634B1 (en) | 2023-05-10 |
US11484962B2 (en) | 2022-11-01 |
CN108698155A (zh) | 2018-10-23 |
KR102118315B1 (ko) | 2020-06-03 |
KR20180111902A (ko) | 2018-10-11 |
EP3424634A1 (en) | 2019-01-09 |
RU2697431C1 (ru) | 2019-08-15 |
US20190047072A1 (en) | 2019-02-14 |
FI3424634T3 (fi) | 2023-06-16 |
JP6661415B2 (ja) | 2020-03-11 |
EP3424634A4 (en) | 2019-12-11 |
CN108698155B (zh) | 2020-11-03 |
WO2017150429A1 (ja) | 2017-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100528448C (zh) | 具有经由液桥的金属过渡的tig熔焊或硬钎焊 | |
EP2511041B1 (en) | A hybrid welding apparatus and system and method of welding | |
CN104874919B (zh) | 一种厚板窄间隙激光焊接方法 | |
JP6558920B2 (ja) | 溶接装置及び溶接方法 | |
CN110560844A (zh) | 一种镍基材料管道的焊接方法 | |
KR20130135933A (ko) | 플럭스 피복 전극을 이용한 가스 텅스텐 아크 용접 | |
Asai et al. | Application of plasma MIG hybrid welding to dissimilar joints between copper and steel | |
US11203080B2 (en) | Welding method using special torch | |
CN101664852A (zh) | 一种钛和钛钢复合板焊接方法 | |
WO2017150429A1 (ja) | 溶接用トーチ | |
CN109641306B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
JP2016011845A (ja) | 金属キャスク用伝熱銅フィンの溶接方法及びその溶接装置 | |
CN113547190A (zh) | 一种tc4钛合金板焊接的气体保护装置和工艺方法 | |
JP7410147B2 (ja) | シールドガス流を流出するためのガスノズル及びガスノズルを備えたトーチ | |
CN113070553B (zh) | 碳钢管道药芯焊丝全位置机动焊mag打底焊接工艺 | |
US20240181553A1 (en) | Welding torch with wire electrode guide | |
US3473002A (en) | Triply shielded arc welding method | |
CN110773844A (zh) | 一种长输管道用气保护碱性药芯焊丝下向自动焊焊接方法 | |
KR101222427B1 (ko) | 퍼징작업이 포함된 용접방법 | |
WO2024119060A1 (en) | Welding torch with wire electrode guide | |
US20230158596A1 (en) | Electrode assembly for arc welding | |
CN111673218A (zh) | 钢与钛衬里的银钎焊方法 | |
JP2021181100A (ja) | シールド性に優れた多電極ガスシールドアーク溶接用シールド冶具 | |
JP2024041505A (ja) | 溶接トーチ、アーク溶接装置及びアーク溶接方法 | |
JPH0431786B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181203 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190903 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191016 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6661415 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |