JP2019162646A - Welding equipment - Google Patents

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勝則 和田
Katsunori Wada
勝則 和田
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Abstract

To provide welding equipment in which centering of a nonconsumable electrode for an insert chip is possible and plasma-arc welding and TIG arc welding are switched freely.SOLUTION: Welding equipment comprises: a torch body 4 that a nonconsumable electrode 2 as a cathode generating arc between a welded assembly and a torch nozzle releasing gas toward a welding pool of a welded assembly generated by the arc are attached to; an insert chip 5 as an anode releasing plasma arc for a work with a state surrounding around the torch nozzle; and a positioning mechanism 6 adjusting a relative position for the insert chip 5 of the nonconsumable electrode 2 in a state that the nonconsumable electrode 2 is located inside of the insert chip 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、溶接装置に関する。   The present invention relates to a welding apparatus.

金属や非鉄金属などを母材として用いた構造物(被溶接物)の溶接には、従来よりTIG溶接(Tungsten Inert Gas welding)又はプラズマアーク溶接等のGTAW(Gas Tungsten Arc welding)と呼ばれる非消耗電極式のガスシールドアーク溶接が用いられている。   Conventionally, welding of structures (workpieces) using metals or non-ferrous metals as the base material is non-consumable called TIG welding (Tungsten Inert Gas welding) or GTAW (Gas Tungsten Arc welding) such as plasma arc welding. Electrode-type gas shielded arc welding is used.

TIG溶接では、非消耗電極とトーチノズルとを備えるTIG溶接用トーチを使用し、非消耗電極(−)と被溶接物(+)との間でアークを発生させて、このアークの熱により被溶接物を溶かして溶融池(プール)を形成しながら溶接が行われる。また、溶接中は電極の周囲を囲むトーチノズルからシールドガスを放出し、このシールドガスで大気(空気)を遮断しながら溶接が行われる。   In TIG welding, a TIG welding torch having a non-consumable electrode and a torch nozzle is used, an arc is generated between the non-consumable electrode (−) and the work piece (+), and welding is performed by the heat of the arc. Welding is performed while melting a material to form a molten pool (pool). Further, during welding, shielding gas is released from a torch nozzle surrounding the periphery of the electrode, and welding is performed while shielding the atmosphere (air) with this shielding gas.

これに対して、プラズマアーク溶接では、非消耗電極と、水冷のインサートチップ(拘束ノズルとも言う。)と、シールドキャップとを備えるプラズマアーク用トーチを使用し、非消耗電極とインサートチップとの間で電気的にプラズマ化されたプラズマガス(作動ガスとも言う。)を流す。このとき発生するプラズマ流(プラズマジェット)をインサートチップで絞り込み、インサートチップの内壁形状によるウォール効果(プラズマ流の気流の流れを安定させる効果)や、インサートチップを冷却することで得られるサーマルピンチ効果(プラズマ流を周囲から冷却することで緊縮し高温となる効果)を利用して、エネルギー密度が高められたプラズマアークを発生させる。また、プラズマアークは、シールドキャップから放出されるシールドガスによるサーマルピンチ効果を受けて更に絞り込まれる。   In contrast, in plasma arc welding, a plasma arc torch including a non-consumable electrode, a water-cooled insert tip (also referred to as a restraint nozzle), and a shield cap is used, and the gap between the non-consumable electrode and the insert tip is used. A plasma gas (also referred to as a working gas) that is electrically converted into plasma is flowed. The plasma flow (plasma jet) generated at this time is narrowed by the insert tip, and the wall effect (the effect of stabilizing the airflow of the plasma flow) due to the inner wall shape of the insert tip, and the thermal pinch effect obtained by cooling the insert tip A plasma arc having an increased energy density is generated by utilizing (the effect of contraction and high temperature by cooling the plasma flow from the surroundings). Further, the plasma arc is further narrowed down due to the thermal pinch effect caused by the shield gas released from the shield cap.

プラズマアーク溶接では、このようにエネルギー密度が高く、アーク形状が円柱状に絞り込まれたプラズマアークを熱源として溶接が行われる。また、プラズマアークには、移行型と非移行型とがある。移行型のプラズマアークは、非消耗電極(−)と被加工物(+)との間で電流を流す方式であり、導電性の被加工物に対してのみ適用が可能である。一方、非移行型のプラズマアークは、非消耗電極(−)とインサートチップ(+)との間で電流を流す方式であり、非導電性の被加工物に対しても適用が可能である。さらに、プラズマアークは、上述した溶接の用途に限らず、例えば、被加工物に対するロウ付けや、接合、切断、溶射、溶融炉などにも利用されている。   In plasma arc welding, welding is performed using a plasma arc having such a high energy density and a reduced arc shape in a cylindrical shape as a heat source. Plasma arcs are classified into a transfer type and a non-transfer type. The transfer-type plasma arc is a method in which a current flows between the non-consumable electrode (−) and the workpiece (+), and can be applied only to a conductive workpiece. On the other hand, the non-migration type plasma arc is a system in which a current flows between the non-consumable electrode (−) and the insert tip (+), and can be applied to a non-conductive workpiece. Furthermore, the plasma arc is used not only for the above-described welding application but also for brazing, joining, cutting, thermal spraying, melting furnace, and the like to the workpiece.

ところで、プラズマアークシステムが備えるプラズマアーク用トーチ及び電源装置は、TIG溶接用システムが備えるTIG溶接用トーチ及び電源装置に比べて一般的に高価である。   By the way, the plasma arc torch and power supply device provided in the plasma arc system are generally more expensive than the TIG welding torch and power supply device provided in the TIG welding system.

そこで、本出願人は、TIG溶接用トーチにアタッチメント(変換用アダプタキット)を取り付けることによって、TIG溶接用トーチをプラズマアーク用トーチに変換し、非移行型のプラズマアークを安価且つ容易に利用できる非移行型のプラズマアークシステムを提案している(下記特許文献1を参照。)。   Therefore, the present applicant converts the TIG welding torch into a plasma arc torch by attaching an attachment (conversion adapter kit) to the TIG welding torch, and can use the non-migration type plasma arc inexpensively and easily. A non-migration type plasma arc system has been proposed (see Patent Document 1 below).

一方、プラズマアーク溶接では、インサートチップの先端からプラズマアークを真直ぐに放出させるため、インサートチップの内側にある非消耗電極の中心軸をインサートチップの中心軸と一致させておく必要がある。このため、従来のプラズマアーク用トーチでは、非消耗電極の位置を規制するセンタリングストーン(センタリング駒)を用いて、非消耗電極のセンタリング(中心出し)が行われている。   On the other hand, in plasma arc welding, since the plasma arc is emitted straight from the tip of the insert tip, the central axis of the non-consumable electrode inside the insert tip needs to coincide with the central axis of the insert tip. For this reason, in the conventional plasma arc torch, centering (centering) of the non-consumable electrode is performed using a centering stone (centering piece) that regulates the position of the non-consumable electrode.

しかしながら、このようなセンタリングストーンは、複雑な構造を有しており、なお且つ高価である。したがって、プラズマアーク用トーチだけでなく、上述したアタッチメントを用いてTIG溶接用トーチをプラズマアーク用トーチに変換した場合でも、センタリングストーンを用いることなく、非消耗電極のセンタリングが行える構造が求められている。   However, such a centering stone has a complicated structure and is expensive. Therefore, there is a demand for a structure that can center a non-consumable electrode without using a centering stone even when a TIG welding torch is converted into a plasma arc torch using the above-described attachment as well as a plasma arc torch. Yes.

国際公開第2015/141768号International Publication No. 2015/141768

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、インサートチップに対する非消耗電極のセンタリングが可能であり、なお且つ、プラズマアーク溶接とTIG溶接とを切り替え自在に行うことが可能な溶接装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and can center the non-consumable electrode with respect to the insert tip, and can switch between plasma arc welding and TIG welding. The object is to provide a possible welding device.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
(1) 被溶接物との間でアークを発生させる陰極としての非消耗電極と、前記アークによって生じた被溶接物の溶融池に向かってガスを放出するトーチノズルとが取り付けられたトーチボディと、
前記トーチノズルの周囲を囲んだ状態で、前記被加工物に対してプラズマアークを放出する陽極としてのインサートチップと、
前記インサートチップの内側に前記非消耗電極が位置した状態で、前記非消耗電極の前記インサートチップに対する相対的な位置を調整する位置調整機構とを備える溶接装置。
(2) 前記位置調整機構は、前記非消耗電極と直交する面内における第1の方向に前記トーチボディをスライド自在に支持する第1のスライド部と、前記非消耗電極と直交する面内における前記第1の方向と直交する第2の方向に前記トーチボディをスライド自在に支持する第2のスライド部とを有することを特徴とする前記(1)に記載の溶接装置。
(3) 前記位置調整機構は、前記非消耗電極と平行な第3の方向に前記トーチボディをスライド自在に支持する第3のスライド部を有することを特徴とする前記(2)に記載の溶接装置。
(4) 前記トーチボディを含むTIG溶接用トーチを備えることを特徴とする前記(1)〜(3)の何れか一項に記載の溶接装置。
(5) 前記トーチボディに電力とガスとを供給するTIG溶接用電源装置を備えることを特徴とする前記(1)〜(4)の何れか一項に記載の溶接装置。
(6) 前記インサートチップは、冷却液が流れる流路を有し、
前記インサートチップに接続されて、前記流路内の冷却液を循環させる冷却装置を備えることを特徴とする前記(1)〜(5)の何れか一項に記載の溶接装置。
(7) 前記インサートチップの先端から前記非消耗電極を突出させることによって、TIG溶接用トーチとして機能することを特徴とする前記(1)〜(6)の何れか一項に記載の溶接装置。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
(1) a torch body to which a non-consumable electrode serving as a cathode for generating an arc with a workpiece and a torch nozzle for releasing gas toward a molten pool of the workpiece generated by the arc;
An insert tip as an anode that emits a plasma arc to the workpiece while surrounding the periphery of the torch nozzle;
A welding apparatus comprising: a position adjusting mechanism that adjusts a relative position of the non-consumable electrode with respect to the insert tip in a state where the non-consumable electrode is positioned inside the insert tip.
(2) The position adjusting mechanism includes a first slide portion that slidably supports the torch body in a first direction in a plane orthogonal to the non-consumable electrode, and a plane orthogonal to the non-consumable electrode. The welding apparatus according to (1), further comprising a second slide portion that slidably supports the torch body in a second direction orthogonal to the first direction.
(3) The welding according to (2), wherein the position adjustment mechanism includes a third slide portion that slidably supports the torch body in a third direction parallel to the non-consumable electrode. apparatus.
(4) The welding apparatus according to any one of (1) to (3), further including a TIG welding torch including the torch body.
(5) The welding apparatus according to any one of (1) to (4), further including a TIG welding power supply device that supplies electric power and gas to the torch body.
(6) The insert tip has a flow path through which a coolant flows.
The welding apparatus according to any one of (1) to (5), further including a cooling device that is connected to the insert tip and circulates the coolant in the flow path.
(7) The welding apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the welding device functions as a TIG welding torch by projecting the non-consumable electrode from a tip of the insert tip.

以上のように、本発明によれば、インサートチップに対する非消耗電極のセンタリングが可能であり、なお且つ、プラズマアーク溶接とTIG溶接とを切り替え自在に行うことが可能な溶接装置を提供することが可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a welding apparatus capable of centering a non-consumable electrode with respect to an insert tip and capable of switching between plasma arc welding and TIG welding. Is possible.

本発明の一実施形態に係る溶接装置の一構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one structural example of the welding apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す溶接装置の要部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the principal part of the welding apparatus shown in FIG. 1 was expanded. 図1に示す溶接装置の要部を拡大した断面斜視図である。It is the cross-sectional perspective view which expanded the principal part of the welding apparatus shown in FIG. 図1に示す溶接装置が備えるTIG溶接用トーチを示す平面図である。It is a top view which shows the torch for TIG welding with which the welding apparatus shown in FIG. 1 is provided. 図1に示す溶接装置のプラズマアーク溶接を行うときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when performing plasma arc welding of the welding apparatus shown in FIG. 図1に示す溶接装置のTIG溶接を行うときの状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a state when performing TIG welding of the welding apparatus shown in FIG. 図1に示す溶接装置を用いてキーホールTIG溶接を行ったときのビードの外観を示す写真である。It is a photograph which shows the external appearance of a bead when performing keyhole TIG welding using the welding apparatus shown in FIG.

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。
本発明の一実施形態として、例えば図1〜図6に示す溶接装置1について説明する。
なお、図1は、溶接装置1の構成を示す斜視図である。図2は、溶接装置1の要部を拡大した断面図である。図3は、溶接装置1の要部を拡大した断面斜視図である。図4は、溶接装置1が備えるTIG溶接用トーチを示す平面図である。図5は、溶接装置1のTIG溶接を行うときの状態を示す断面図である。図6は、溶接装置1のプラズマアーク溶接を行うときの状態を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As one embodiment of the present invention, for example, a welding apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 6 will be described.
FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the welding apparatus 1. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the welding apparatus 1. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional perspective view of a main part of the welding apparatus 1. FIG. 4 is a plan view showing a TIG welding torch included in the welding apparatus 1. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state when TIG welding of the welding apparatus 1 is performed. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state when the plasma arc welding of the welding apparatus 1 is performed.

また、以下に示す図面では、XYZ直交座標系を設定し、X軸方向を溶接装置1の水平面内における第1の方向(前後方向)、Y軸方向を溶接装置1の水平面内における第1の方向と直交する第2の方向(左右方向)、Z軸方向を溶接装置1の水平面内と直交する第3の方向(上下方向)として、それぞれ示すものとする。   In the drawings shown below, an XYZ orthogonal coordinate system is set, the X-axis direction is the first direction (front-rear direction) in the horizontal plane of the welding apparatus 1, and the Y-axis direction is the first direction in the horizontal plane of the welding apparatus 1. The second direction (left-right direction) orthogonal to the direction and the Z-axis direction are respectively shown as a third direction (vertical direction) orthogonal to the horizontal plane of the welding apparatus 1.

本実施形態の溶接装置1は、プラズマアーク溶接とTIG溶接とを切り替え自在に行うことが可能な自動溶接装置である。具体的に、この溶接装置1は、図1〜図3に示すように、被溶接物(図示せず。)との間でアークを発生させる陰極としての非消耗電極2と、アークによって生じた被溶接物の溶融池に向かってガスを放出するトーチノズル3とが取り付けられたトーチボディ4と、トーチノズル3の周囲を囲んだ状態で、被加工物に対してプラズマアークを放出する陽極としてのインサートチップ(通電ノズル)5と、インサートチップ5の内側に非消耗電極2が位置した状態で、非消耗電極2のインサートチップ5に対する相対的な位置を調整する位置調整機構6とを概略備えている。   The welding apparatus 1 of this embodiment is an automatic welding apparatus capable of switching between plasma arc welding and TIG welding. Specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the welding apparatus 1 is generated by an arc and a non-consumable electrode 2 serving as a cathode that generates an arc with a workpiece (not shown). A torch body 4 to which a torch nozzle 3 for releasing gas toward the molten pool of the workpiece is attached, and an insert as an anode for emitting a plasma arc to the workpiece while surrounding the periphery of the torch nozzle 3 A chip (energizing nozzle) 5 and a position adjusting mechanism 6 that adjusts the relative position of the non-consumable electrode 2 with respect to the insert chip 5 in a state where the non-consumable electrode 2 is positioned inside the insert chip 5 are roughly provided. .

トーチボディ4は、TIG溶接用トーチを流用したものからなり、従来より使用されている汎用のTIG溶接用トーチを用いることもできる。本実施形態の溶接装置1は、このTIG溶接用トーチ(トーチボディ4)と接続されて、電力及びガス(プラズマガス又はシールドガス)の供給を行う電源装置として、TIG溶接用電源装置を備えている。すなわち、本実施形態の溶接装置1では、TIG溶接用トーチと共に、TIG溶接用電源装置が流用可能となっている。   The torch body 4 is formed by diverting a TIG welding torch, and a general-purpose TIG welding torch that has been conventionally used can also be used. The welding apparatus 1 according to the present embodiment includes a TIG welding power supply device as a power supply device that is connected to the TIG welding torch (torch body 4) and supplies power and gas (plasma gas or shield gas). Yes. That is, in the welding apparatus 1 of this embodiment, the TIG welding power supply apparatus can be used together with the TIG welding torch.

なお、本実施形態の溶接装置1では、一重ノズル構造のTIG溶接用トーチに限らず、二重ノズル構造のTIG溶接用トーチを使用することも可能である。また、電源装置については、上述したTIG溶接用電源装置を使用する場合に限らず、プラズマアーク用電源装置を使用することも可能である。   In addition, in the welding apparatus 1 of this embodiment, not only the TIG welding torch having a single nozzle structure but also a TIG welding torch having a double nozzle structure can be used. Further, the power supply device is not limited to the use of the above-described TIG welding power supply device, and a plasma arc power supply device can also be used.

インサートチップ5は、例えば導電性の金属材料等を用いて概略円筒状に形成されている。また、インサートチップ5は、その先端側が拡径方向に突出されると共に、その先端部が第1の中心孔5aに向かって絞り込まれた形状を有している。   The insert tip 5 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, a conductive metal material. In addition, the insert tip 5 has a shape in which the tip side protrudes in the diameter increasing direction and the tip portion is narrowed toward the first center hole 5a.

インサートチップ5の中心部には、断面円形状の第1の中心孔5aが設けられている。第1の中心孔5aは、トーチノズル3の先端から突出された非消耗電極2を貫通させると共に、ガス(プラズマガス又はシールドガス)が流れる流路を形成している。   A central portion of the insert tip 5 is provided with a first central hole 5a having a circular cross section. The first center hole 5a penetrates the non-consumable electrode 2 protruding from the tip of the torch nozzle 3, and forms a flow path through which gas (plasma gas or shield gas) flows.

インサートチップ5は、下部本体部7と接続されている。下部本体部7は、例えば導電性の金属材料等を用いて概略円筒状に形成されている。また、下部本体部7の先端(下端)側には、この下部本体部7の内側に挿入されたインサートチップ5を固定する下部固定リング8が設けられている。   The insert tip 5 is connected to the lower main body portion 7. The lower main body 7 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, a conductive metal material. Further, a lower fixing ring 8 for fixing the insert tip 5 inserted inside the lower main body 7 is provided on the tip (lower end) side of the lower main body 7.

下部固定リング8は、例えば導電性の金属材料等を用いて概略円筒状に形成されると共に、その先端側に縮径方向に突出された爪部8aを有している。一方、インサートチップ5の基端側の外周部には、拡径方向に突出されたフランジ部5bが設けられている。   The lower fixing ring 8 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, a conductive metal material, and has a claw portion 8a that protrudes in the diameter reducing direction on the tip side. On the other hand, a flange portion 5b protruding in the diameter increasing direction is provided on the outer peripheral portion on the proximal end side of the insert tip 5.

下部固定リング8は、インサートチップ5を貫通させた状態で、インサートチップ5のフランジ部5bに爪部8aを係止した状態で、下部本体部7の外周面に螺合により取り付けられている。これにより、インサートチップ5は、下部固定リング8を介して下部本体部7の先端(下端)側に固定されている。なお、インサートチップ5と下部本体部7との突き合わせ位置には、パッキンP1が設けられている。   The lower fixing ring 8 is attached to the outer peripheral surface of the lower main body portion 7 by screwing in a state where the claw portion 8a is locked to the flange portion 5b of the insert tip 5 in a state where the insert tip 5 is penetrated. Thereby, the insert tip 5 is fixed to the tip (lower end) side of the lower main body portion 7 via the lower fixing ring 8. A packing P <b> 1 is provided at a position where the insert chip 5 and the lower main body portion 7 meet each other.

下部本体部7には、冷却水(冷却液)Lが流れるウォータージャケット(水路)9が設けられている。また、下部本体部7の外周部には、ウォータージャケット9に冷却水Lを供給するための入側の接続部10aと、ウォータージャケット9から冷却水Lを排出するための出側の接続部10bとが設けられている。   The lower main body 7 is provided with a water jacket (water channel) 9 through which cooling water (cooling liquid) L flows. Further, on the outer peripheral portion of the lower main body portion 7, an inlet side connection portion 10 a for supplying the cooling water L to the water jacket 9 and an outlet side connection portion 10 b for discharging the cooling water L from the water jacket 9. And are provided.

本実施形態の溶接装置1は、下部本体部7の接続部10a,10bと接続されて、この下部本体部7のウォータージャケット9内を流れる冷却水Lを循環させる冷却装置(図示せず。)を備えている。冷却装置については、特に限定されるものではなく、従来より公知のものを使用することができる。   The welding apparatus 1 according to the present embodiment is connected to the connection portions 10a and 10b of the lower main body portion 7 and circulates the cooling water L flowing through the water jacket 9 of the lower main body portion 7 (not shown). It has. The cooling device is not particularly limited, and a conventionally known cooling device can be used.

下部本体7の先端側の外周部には、シールドキャップ11が取り付けられている。シールドキャップ11は、下部本体部7やインサートチップ5ほど熱の影響を受けないため、例えばステンレス鋼や銅合金などの金属材料や、セラミックスなどの絶縁材料等を用いて概略円筒状に形成されると共に、その先端部が内側に向かって絞り込まれた形状を有している。シールドキャップ11は、下部本体部7の周囲を囲んだ状態で、下部本体部7の下端側の外周部に螺合により取り付けられている。   A shield cap 11 is attached to the outer peripheral portion on the distal end side of the lower main body 7. Since the shield cap 11 is not affected by heat as much as the lower main body portion 7 and the insert chip 5, the shield cap 11 is formed in a substantially cylindrical shape using a metal material such as stainless steel or copper alloy, or an insulating material such as ceramics. And the front-end | tip part has the shape narrowed down inside. The shield cap 11 is attached to the outer peripheral portion on the lower end side of the lower main body portion 7 by screwing in a state of surrounding the lower main body portion 7.

下部本体部7の内部には、プラズマガスが流れるガス流路(図示せず。)が設けられている。また、下部本体部7の外周部には、このガス流路にシールドガスを供給するためのガス接続部12が設けられている。さらに、シールドキャップ11の内側には、下部本体部7側のガス流路に連続してシールドガスが流れるガス流路13が設けられている。   A gas flow path (not shown) through which plasma gas flows is provided inside the lower main body portion 7. Further, a gas connection portion 12 for supplying a shielding gas to the gas flow path is provided on the outer peripheral portion of the lower main body portion 7. Further, a gas flow path 13 through which the shield gas flows is provided inside the shield cap 11 continuously to the gas flow path on the lower body portion 7 side.

さらに、下部本体部7とシールドキャップ11との間には、シールドキャップ11から放出されるシールドガスを整流するガスレンズ14aと、シールドガスを拡散させるディフューザー14bとが設けられている。ガスレンズ14a及びディフューザー14bは、金属製のメッシュ部材からなり、リング状に形成されて下部本体部7を挿通させた状態でシールドキャップ11の内側にそれぞれ保持されている。なお、ガスレンズ14a及びディフューザー14bは、必ずしも必要なものではなく、不要な場合は省略することも可能である。   Further, a gas lens 14 a that rectifies the shield gas released from the shield cap 11 and a diffuser 14 b that diffuses the shield gas are provided between the lower main body 7 and the shield cap 11. The gas lens 14 a and the diffuser 14 b are made of a metal mesh member, are formed in a ring shape, and are held inside the shield cap 11 in a state where the lower main body portion 7 is inserted. Note that the gas lens 14a and the diffuser 14b are not necessarily required, and may be omitted if unnecessary.

本実施形態の溶接装置1では、下部本体部7のガス接続部12と接続されたガス供給装置(図示せず。)によって、シールドガスを供給することが可能となっている。なお、ガス供給装置としては、シールドガスが供給可能なものであればよく、例えば、ガスボンベや、工場内ガス供給設備、ガス発生装置(例えば、PSAガス発生装置)、ガス混合器など、何れも利用することが可能である。   In the welding apparatus 1 of the present embodiment, the shield gas can be supplied by a gas supply device (not shown) connected to the gas connection portion 12 of the lower main body portion 7. The gas supply device is not limited as long as it can supply shield gas. For example, any gas cylinder, in-plant gas supply equipment, gas generator (for example, PSA gas generator), gas mixer, etc. It is possible to use.

下部本体部7は、上部本体部15と接続されている。上部本体部15は、例えば導電性の金属材料等を用いて概略円筒状に形成されている。また、下部本体部7の基端(上端)側には、この下部本体部7の内側に挿入された上部本体部15を固定する上部固定リング16が設けられている。   The lower main body portion 7 is connected to the upper main body portion 15. The upper body portion 15 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, a conductive metal material. Further, an upper fixing ring 16 that fixes the upper main body 15 inserted inside the lower main body 7 is provided on the base end (upper end) side of the lower main body 7.

上部固定リング16は、例えば金属材料や絶縁材料等を用いて概略円筒状に形成されると共に、その先端側に縮径方向に突出された爪部16aを有している。一方、上部本体部15の外周部には、拡径方向に突出されたフランジ部15aが設けられている。   The upper fixing ring 16 is formed in a substantially cylindrical shape using, for example, a metal material, an insulating material, or the like, and has a claw portion 16a that protrudes in the diameter reducing direction on the tip side. On the other hand, a flange portion 15 a protruding in the diameter increasing direction is provided on the outer peripheral portion of the upper main body portion 15.

上部固定リング16は、上部本体部15を貫通させた状態で、上部本体部15のフランジ部15aに爪部16aを係止した状態で、下部本体部7の外周面に螺合により取り付けられている。これにより、上部本体部15は、インサートチップ5の基端部及び下部本体部7の基端部と突き合わされた状態で、上部固定リング16を介して下部本体部7の基端(上端)側に固定されている。なお、下部本体部7と上部本体部15との突き合わせ位置には、パッキンP2が設けられている。また、インサートチップ5と上部本体部15との突き合わせ位置には、パッキンP3が設けられている。   The upper fixing ring 16 is screwed onto the outer peripheral surface of the lower main body portion 7 while the claw portion 16a is locked to the flange portion 15a of the upper main body portion 15 with the upper main body portion 15 being penetrated. Yes. As a result, the upper main body 15 is abutted with the base end of the insert tip 5 and the base end of the lower main body 7, and the base (upper end) side of the lower main body 7 via the upper fixing ring 16. It is fixed to. A packing P <b> 2 is provided at a position where the lower main body portion 7 and the upper main body portion 15 meet each other. Further, a packing P3 is provided at a position where the insert chip 5 and the upper main body portion 15 meet each other.

上部本体部15の中心部には、インサートチップ5の第1の中心孔5aに連続して、この第1の中心孔5aよりも拡径された断面円形状の第2の中心孔15bと、この第2の中心孔15bに連続して第2の中心孔15bよりも拡径された断面円形状の第3の中心孔15cとが、軸線方向に貫通して設けられている。   In the central portion of the upper main body portion 15, a second central hole 15 b having a circular cross section which is continuous with the first central hole 5 a of the insert tip 5 and has a diameter larger than that of the first central hole 5 a, A third central hole 15c having a circular cross section that is larger in diameter than the second central hole 15b and is continuous with the second central hole 15b is provided so as to penetrate in the axial direction.

第2の中心孔15bには、絶縁材料を用いて円筒状に形成された絶縁筒17が挿入(嵌合)されている。一方、第3の中心孔15cには、トーチノズル3が周方向に隙間を設けて挿入(遊嵌)されている。トーチノズル3の先端は、絶縁筒17及び第2の中心孔15bと第3の中心孔15cとの間の段差面15dに当接した状態となっている。なお、絶縁筒17については、センタリングストーンに変更してもよく、インサートチップ5の内側にセンタリングストーンを配置してもよい。また、使用状況に応じて絶縁筒17やセンタリングストーンを取り外して使用してもよい。   An insulating cylinder 17 formed in a cylindrical shape using an insulating material is inserted (fitted) into the second center hole 15b. On the other hand, the torch nozzle 3 is inserted (freely fitted) into the third center hole 15c with a gap in the circumferential direction. The tip of the torch nozzle 3 is in contact with the insulating cylinder 17 and the step surface 15d between the second center hole 15b and the third center hole 15c. Note that the insulating cylinder 17 may be changed to a centering stone, or a centering stone may be arranged inside the insert chip 5. Further, the insulating cylinder 17 and the centering stone may be removed and used depending on the use situation.

位置調整機構6は、非消耗電極2と直交する面内における第1の方向(X軸方向)にトーチボディ4をスライド自在に支持する第1のスライド部18と、非消耗電極2と直交する面内における第1の方向と直交する第2の方向(Y軸方向)にトーチボディ4をスライド自在に支持する第2のスライド部19と、非消耗電極2と平行な第3の方向(Z軸方向)にトーチボディ4をスライド自在に支持する第3のスライド部20とを有している。   The position adjusting mechanism 6 is orthogonal to the non-consumable electrode 2 and the first slide portion 18 that slidably supports the torch body 4 in a first direction (X-axis direction) in a plane orthogonal to the non-consumable electrode 2. A second slide portion 19 that slidably supports the torch body 4 in a second direction (Y-axis direction) orthogonal to the first direction in the plane, and a third direction (Z And a third slide portion 20 that slidably supports the torch body 4 in the axial direction).

第1のスライド部18及び第2のスライド部19は、フレーム(固定部)21に取り付けられたクロステーブルである。インサートチップ5は、フレーム21に固定支持されている。一方、トーチボディ4は、クロステーブル(第1のスライド部18及び第2のスライド部19)を介して第1の方向と第2の方向とにスライド自在に支持されている。   The first slide part 18 and the second slide part 19 are cross tables attached to a frame (fixed part) 21. The insert chip 5 is fixedly supported on the frame 21. On the other hand, the torch body 4 is slidably supported in a first direction and a second direction via a cross table (the first slide part 18 and the second slide part 19).

本実施形態の溶接装置1では、この位置調整機構6によりトーチボディ4を含むTIG溶接用トーチを第1の方向と第2の方向とにスライドさせながら、インサートチップ5に対する非消耗電極2の中心出し(センタリング)を行うことができる。   In the welding apparatus 1 of the present embodiment, the center of the non-consumable electrode 2 with respect to the insert tip 5 while sliding the TIG welding torch including the torch body 4 in the first direction and the second direction by the position adjusting mechanism 6. Centering can be performed.

第3のスライド部20は、フレーム21に支持されたリフト機構であり、TIG溶接用トーチを保持している。TIG溶接用トーチ(トーチボディ4)は、このリフト機構(第3のスライド部20)を介して第3の方向にスライド(昇降)自在に支持されている。また、TIG溶接用トーチ(トーチボディ4)のスライド(昇降)操作は、リフト機構のハンドル20aを回転操作することによって行うことができる。   The third slide part 20 is a lift mechanism supported by the frame 21 and holds a TIG welding torch. The TIG welding torch (torch body 4) is supported to be slidable (lifted and lowered) in the third direction via the lift mechanism (third slide portion 20). Further, the sliding (lifting / lowering) operation of the TIG welding torch (torch body 4) can be performed by rotating the handle 20a of the lift mechanism.

本実施形態の溶接装置1では、この位置調整機構6によりトーチボディ4を含むTIG溶接用トーチを第3の方向にスライドさせながら、インサートチップ5の先端よりも非消耗電極2の先端を外側に突き出した状態としたり、インサートチップ5の先端よりも非消耗電極2の先端を内側に引き込んだ状態としたりすることが可能である。   In the welding apparatus 1 of the present embodiment, the tip of the non-consumable electrode 2 is moved outward from the tip of the insert tip 5 while the position adjusting mechanism 6 slides the TIG welding torch including the torch body 4 in the third direction. It is possible to have a protruding state or a state in which the tip of the non-consumable electrode 2 is drawn inward from the tip of the insert tip 5.

なお、第1のスライド部18、第2のスライド部19及び第3のスライド部20は、上述した構成に必ずしも限定されるものではなく、インサートチップ4に対してTIG溶接用トーチ(トーチボディ4)を第1、第2及び第3の方向にそれぞれスライド自在に支持するものであればよい。   The first slide portion 18, the second slide portion 19, and the third slide portion 20 are not necessarily limited to the above-described configuration, and a TIG welding torch (torch body 4 for the insert tip 4). ) May be slidably supported in the first, second and third directions.

本実施形態の溶接装置1は、被溶接物の溶融池に向かってフィラーワイヤーWを送給するワイヤー狙いガイド22と、被溶接物の溶接直後に形成される溶接ビードに対してアフターシールドガスを放出するアフターシールド機構23とを備えている。   The welding apparatus 1 according to the present embodiment provides a wire aiming guide 22 that feeds the filler wire W toward the weld pool of the work piece, and after-shield gas to the weld bead that is formed immediately after the work piece is welded. And an after shield mechanism 23 for discharging.

ワイヤー狙いガイド22は、フィラーワイヤーWを案内しながら、その先端側からフィラーワイヤーWを送り出す送給ヘッド22aと、送給ヘッド22aの先端部に向かってフィラーワイヤーWを送給するライナー(コンジットとも言う。)22bとを有している。ワイヤー狙いガイド22は、取付治具24を介してフレーム21に取り付けられている。   The wire aiming guide 22 guides the filler wire W, feeds the filler wire W from the tip side thereof, and a liner (feeding both the conduit and the filler wire W toward the tip of the feed head 22a). 22b). The wire aiming guide 22 is attached to the frame 21 via an attachment jig 24.

送給ヘッド22aは、その先端側がインサートチップ5の先端側に向かって延長されたノズル形状を有している。また、ワイヤー狙いガイド22は、この送給ヘッド22aを回動自在に支持する回動機構22cを有して、送給ヘッド22aの角度を調整可能としている。ライナー22bは、ワイヤー送給装置(図示せず。)と接続されており、このワイヤー送給装置によってフィラーワイヤーを自動で送給することが可能となっている。   The feed head 22 a has a nozzle shape with the tip side extended toward the tip side of the insert tip 5. Further, the wire aiming guide 22 has a rotating mechanism 22c that rotatably supports the feeding head 22a so that the angle of the feeding head 22a can be adjusted. The liner 22b is connected to a wire feeding device (not shown), and the filler wire can be automatically fed by the wire feeding device.

アフターシールド機構23は、その先端側からアフターシールドガスを放出するアフターシールドノズル23aと、インサートチップ5の先端側から溶接線方向の後方側を覆うアフターシールドカバー23bとを有している。アフターシールドノズル23a及びアフターシールドカバー23bは、取付治具24を介してフレーム21に取り付けられている。   The aftershield mechanism 23 has an aftershield nozzle 23a that discharges aftershield gas from the tip side thereof, and an aftershield cover 23b that covers the rear side in the weld line direction from the tip side of the insert tip 5. The after shield nozzle 23 a and the after shield cover 23 b are attached to the frame 21 via an attachment jig 24.

アフターシールドノズル23aは、その先端側がインサートチップ5の先端側に向かって湾曲した形状を有している。アフターシールドカバー23bは、内側に送給ヘッド22a及びアフターシールドノズル23aを配置した状態で、インサートチップ5の先端側から溶接線方向の後方側を覆う形状を有している。なお、図1では、アフターシールドカバー23bの一部を開放して示している。   The aftershield nozzle 23 a has a shape in which the tip side is curved toward the tip side of the insert tip 5. The after shield cover 23b has a shape that covers the rear side in the welding line direction from the tip side of the insert tip 5 in a state where the feeding head 22a and the after shield nozzle 23a are disposed inside. In FIG. 1, a part of the after shield cover 23b is opened.

本実施形態の溶接装置1では、アフターシールドノズル23aと接続されたガス供給装置(図示せず。)によって、アフターシールドガスを供給することが可能となっている。なお、ガス供給装置としては、アフターシールドガスが供給可能なものであればよく、例えば、ガスボンベや、工場内ガス供給設備、ガス発生装置(例えば、PSAガス発生装置)、ガス混合器など、何れも利用することが可能である。   In the welding apparatus 1 of this embodiment, aftershield gas can be supplied by a gas supply device (not shown) connected to the aftershield nozzle 23a. The gas supply device may be any device that can supply after-shield gas, such as a gas cylinder, a factory gas supply facility, a gas generator (for example, a PSA gas generator), a gas mixer, etc. Can also be used.

なお、これらワイヤー狙いガイド22及びアフターシールド機構23は、本実施形態の溶接装置1において必ずしも必要な構成ではないため、不要な場合は省略することも可能である。また、その構造を適宜変更することが可能である。   Note that the wire aiming guide 22 and the aftershield mechanism 23 are not necessarily required in the welding apparatus 1 of the present embodiment, and can be omitted if unnecessary. In addition, the structure can be changed as appropriate.

以上のような構成を有する本実施形態の溶接装置1では、プラズマアーク溶接を行う際に、図5に示すように、インサートチップ5の先端よりも非消耗電極2の先端が内側に引き込んだ状態とする。   In the welding apparatus 1 of the present embodiment having the above-described configuration, when plasma arc welding is performed, the tip of the non-consumable electrode 2 is drawn inward from the tip of the insert tip 5 as shown in FIG. And

この状態で、インサートチップ5の先端からプラズマガスを放出しながら、陰極(−)としての非消耗電極2と、陽極(+)としてのインサートチップ5との間で電気的にプラズマ化されたプラズマガスを流す。このとき発生するプラズマ流(プラズマジェット)をインサートチップ5で絞り込み、インサートチップ5の内壁形状によるウォール効果や、下部本体部7を冷却することで得られるサーマルピンチ効果を利用して、エネルギー密度が高められたプラズマアークを発生させる。また、プラズマアークは、インサートチップ5から放出されるプラズマガスによるサーマルピンチ効果を受けて更に絞り込まれる。これにより、エネルギー密度が高く、アーク形状が円柱状に絞り込まれたプラズマアークを熱源としてプラズマアーク溶接が行われる。   In this state, while plasma gas is emitted from the tip of the insert tip 5, plasma is electrically converted between the non-consumable electrode 2 as the cathode (-) and the insert tip 5 as the anode (+). Flow gas. The plasma flow (plasma jet) generated at this time is narrowed by the insert tip 5, and the energy density is reduced by utilizing the wall effect due to the inner wall shape of the insert tip 5 and the thermal pinch effect obtained by cooling the lower body portion 7. Generate an enhanced plasma arc. Further, the plasma arc is further narrowed down by receiving a thermal pinch effect by the plasma gas emitted from the insert tip 5. As a result, plasma arc welding is performed using a plasma arc having a high energy density and the arc shape being narrowed into a cylindrical shape as a heat source.

なお、プラズマガス及びシールドガスとしては、特に限定されるものではなく、例えばアルゴン(Ar)や、ヘリウム(He)等の不活性ガスや、アルゴン(Ar)に水素(H)を添加した混合ガス、アルゴン(Ar)にヘリウム(He)を添加した混合ガス等を用いることができる。さらに、不活性ガスに窒素(N)を添加したものや可燃性ガスを用いることができる。また、シールドガスについては、例えば炭酸ガス(CO)や、不活性ガスに酸素(O)や炭酸ガス(CO)等の酸化性ガスを添加したものや可燃性ガスを用いてもよい。 The plasma gas and the shielding gas are not particularly limited. For example, an inert gas such as argon (Ar) or helium (He), or a mixture obtained by adding hydrogen (H 2 ) to argon (Ar). A gas, a mixed gas obtained by adding helium (He) to argon (Ar), or the like can be used. Furthermore, it is possible to use the added ones and combustible gas and nitrogen (N 2) in the inert gas. As the shielding gas, for example, carbon dioxide (CO 2 ), an inert gas obtained by adding an oxidizing gas such as oxygen (O 2 ) or carbon dioxide (CO 2 ), or a flammable gas may be used. .

一方、本実施形態の溶接装置1では、TIG溶接を行う際に、図6に示すように、インサートチップ5の先端よりも非消耗電極2の先端が外側に突き出した状態とする。   On the other hand, in the welding apparatus 1 of the present embodiment, when performing TIG welding, as shown in FIG. 6, the tip of the non-consumable electrode 2 protrudes outward from the tip of the insert tip 5.

この状態で、インサートチップ5(TIG溶接の場合は、インナー側のシールドノズルとなる。)の先端からインナー側のシールドガスとして、例えばアルゴン(Ar)に水素(H)を添加した混合ガスや、アルゴン(Ar)にヘリウム(He)を添加した混合ガス等を放出しながら、非消耗電極2と被溶接物との間でアークを発生させて二重シールドTIG溶接が行われる。 In this state, as the inner side shielding gas from the tip of the insert tip 5 (in the case of TIG welding, the inner side shielding nozzle), for example, a mixed gas obtained by adding hydrogen (H 2 ) to argon (Ar), Double shield TIG welding is performed by generating an arc between the non-consumable electrode 2 and the work piece while releasing a mixed gas of helium (He) added to argon (Ar).

以上のように、本実施形態の溶接装置1では、プラズマアーク溶接とTIG溶接とを切り替え自在に行うことが可能である。また、TIG溶接用トーチと共に、TIG溶接用電源装置を流用することによって、非移行型のプラズマアーク溶接を安価且つ容易に行うことが可能である。   As described above, in the welding apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to switch between plasma arc welding and TIG welding. Moreover, non-migration type plasma arc welding can be performed inexpensively and easily by diverting the TIG welding power supply device together with the TIG welding torch.

なお、本実施形態では、上述した非移行型のプラズマアーク溶接に必ずしも限定されるものではなく、陰極(−)としての非消耗電極2と陽極(+)としての被溶接物との間で電流を流す移行型のプラズマアーク溶接を行うことも可能である。   In the present embodiment, the present invention is not necessarily limited to the above-described non-migration type plasma arc welding, and an electric current is generated between the non-consumable electrode 2 as the cathode (−) and the workpiece to be welded as the anode (+). It is also possible to perform a transfer type plasma arc welding in which a current flows.

また、本実施形態の溶接装置1では、上述した位置調整機構6によって、インサートチップ5の内側に非消耗電極2が位置した状態で、非消耗電極2のインサートチップ5に対する相対的な位置調整を容易に行うことが可能である。   Moreover, in the welding apparatus 1 of this embodiment, the relative position adjustment of the non-consumable electrode 2 with respect to the insert tip 5 is performed by the above-described position adjustment mechanism 6 in a state where the non-consumable electrode 2 is positioned inside the insert tip 5. It can be done easily.

すなわち、本実施形態の溶接装置1では、第1のスライド部18及び第2のスライド部19を介してトーチボディ4(TIG溶接用トーチ)を第1の方向と第2の方向とにスライドさせながら、このインサートチップ5に対する非消耗電極2の中心出し(センタリング)を精度良く、なお且つ容易に行うことが可能である。   That is, in the welding apparatus 1 of the present embodiment, the torch body 4 (TIG welding torch) is slid in the first direction and the second direction via the first slide portion 18 and the second slide portion 19. However, centering of the non-consumable electrode 2 with respect to the insert tip 5 (centering) can be performed accurately and easily.

また、本実施形態の溶接装置1では、第3のスライド部20を介してトーチボディ4(TIG溶接用トーチ)を第3の方向にスライドさせることによって、非消耗電極2の先端がインサートチップ5の先端よりも内側に引き込んだ状態と、非消耗電極2の先端がインサートチップ5の先端よりも外側に突き出した状態とに切り替えることができる。   Further, in the welding apparatus 1 of the present embodiment, the tip of the non-consumable electrode 2 is inserted into the insert tip 5 by sliding the torch body 4 (TIG welding torch) through the third slide portion 20 in the third direction. It is possible to switch between a state in which the tip of the non-consumable electrode 2 is pulled inward and a state in which the tip of the non-consumable electrode 2 protrudes outward from the tip of the insert tip 5.

これにより、非消耗電極2の先端がインサートチップ5の先端よりも内側に引き込んだ状態で、プラズマアーク溶接を行うことができる。一方、非消耗電極2の先端がインサートチップ5の先端よりも外側に突き出した状態で、TIG溶接を行うことができる。   Thereby, plasma arc welding can be performed in a state where the tip of the non-consumable electrode 2 is drawn inward from the tip of the insert tip 5. On the other hand, TIG welding can be performed in a state where the tip of the non-consumable electrode 2 protrudes outside the tip of the insert tip 5.

なお、TIG溶接用電源装置を用いてプラズマアーク溶接を行う場合は、非消耗電極2の先端をインサートチップ5の先端よりも外側に突き出した状態から、プラズマアークが発生した後、非消耗電極2の先端をインサートチップ5の先端よりも内側に引き込んだ状態とすることが好ましい。これにより、TIG溶接用電源装置を用いて、非移行型のプラズマアーク溶接を容易に実施することが可能である。   When plasma arc welding is performed using the TIG welding power supply device, the non-consumable electrode 2 is generated after the plasma arc is generated from the state in which the tip of the non-consumable electrode 2 protrudes outside the tip of the insert tip 5. It is preferable that the tip end of the insert tip 5 is pulled inward from the tip end of the insert tip 5. Thereby, it is possible to easily perform non-migration type plasma arc welding using the power supply device for TIG welding.

なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態の溶接装置1では、プラズマアーク用電源装置(溶接機)を用いてもよい。また、TIG溶接用電源装置(溶接機)を用いた場合は、仕様は特に限定されることなく、1台で使用してもよく、複数台並列につないで使用してもよい。例えば、500AのTIG溶接用電源装置(溶接機)を2台つなげば、1000A出力のTIG溶接用電源装置となる。また、TIG溶接用トーチは、市販品を用いるが、専用のTIG溶接用トーチを使用してもよい。
In addition, this invention is not necessarily limited to the thing of the said embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
For example, in the welding apparatus 1 of the present embodiment, a plasma arc power supply apparatus (welder) may be used. When a TIG welding power supply device (welding machine) is used, the specification is not particularly limited, and one unit may be used, or a plurality of units may be used in parallel. For example, if two 500 A TIG welding power supply devices (welders) are connected, a 1000 A output TIG welding power supply device is obtained. Moreover, although a commercially available product is used as the TIG welding torch, a dedicated TIG welding torch may be used.

また、本実施形態の溶接装置1では、インサートチップ5を非消耗電極2の冷却に使用してもよい。その場合は、インサートチップ5の穴径を非消耗電極2の外径と同じにする。又は、インサートチップ5の穴の内面に非消耗電極2を接触させることによって、この非消耗電極2を強制的に冷却することが可能である。これにより、高電流用のTIG溶接用トーチとして使用することが可能である。   Moreover, in the welding apparatus 1 of the present embodiment, the insert tip 5 may be used for cooling the non-consumable electrode 2. In that case, the hole diameter of the insert tip 5 is made the same as the outer diameter of the non-consumable electrode 2. Alternatively, the non-consumable electrode 2 can be forcibly cooled by bringing the non-consumable electrode 2 into contact with the inner surface of the hole of the insert tip 5. Thereby, it can be used as a high current TIG welding torch.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

本実施例では、実際に上記溶接装置1を用いて、下記の溶接条件によりキーホールTIG溶接を行った。また、上記溶接装置1を用いてキーホールTIG溶接を行ったときのビード(溶接線の裏ビード)の外観を図7の写真に示す。   In this example, the keyhole TIG welding was actually performed using the welding apparatus 1 under the following welding conditions. Moreover, the external appearance of the bead (back bead of a welding line) when performing keyhole TIG welding using the said welding apparatus 1 is shown in the photograph of FIG.

<溶接条件>
・溶接機:WP−T500P(ダイヘン株式会社製)
・センターガス:アルゴンとヘリウムの混合ガス(組成:ヘリウム7%、残部アルゴン、流量:5L/min)
・アウターガス:アルゴンガス(組成:アルゴン100%、流量20L/min)
・非消耗電極径:φ4mm
・インサートチップ径:φ6mm
・インサートチップからの非消耗電極の突き出し長さ:5mm
・溶接電流:ベース電流405A、ピーク電流465A
・パルス周波数:900Hz
・溶接速度:50cm/min
・被溶接材料:材質:SUS304、厚み6mm(ビードオン)
<Welding conditions>
・ Welding machine: WP-T500P (Daihen Co., Ltd.)
Center gas: Mixed gas of argon and helium (composition: 7% helium, remaining argon, flow rate: 5 L / min)
Outer gas: Argon gas (Composition: Argon 100%, Flow rate 20 L / min)
・ Non-consumable electrode diameter: φ4mm
・ Insert tip diameter: φ6mm
・ Projection length of non-consumable electrode from insert tip: 5mm
・ Welding current: base current 405A, peak current 465A
・ Pulse frequency: 900Hz
・ Welding speed: 50 cm / min
-Material to be welded: Material: SUS304, thickness 6 mm (bead on)

図7に示すように、上記溶接装置1を用いた場合、インサートチップ5に対する非消耗電極2の中心出し(センタリング)を容易に行うことができ、適切な溶接結果が得られた。   As shown in FIG. 7, when the welding apparatus 1 is used, the non-consumable electrode 2 can be easily centered (centered) with respect to the insert tip 5, and an appropriate welding result was obtained.

また、上記溶接装置1を用いた場合、プラズマ溶接以外にも、非消耗電極2をインサートチップ5の先端から突き出した状態とすることで、二重シールドTIG溶接によるキーホール溶接を行うことが可能である。   Moreover, when the welding apparatus 1 is used, keyhole welding by double shield TIG welding can be performed by setting the non-consumable electrode 2 to protrude from the tip of the insert tip 5 in addition to plasma welding. It is.

1…溶接装置 2…非消耗電極 3…トーチノズル 4…トーチボディ(TIG溶接用トーチ)5…インサートチップ(通電ノズル) 6…位置調整機構 7…下部本体部 8…下部固定リング 9…ウォータージャケット(水路) 10a…入側の接続部 10b…出側の接続部 11…シールドキャップ 12…ガス接続部 13…ガス流路 14a…ガスレンズ 14b…ディフューザー 15…上部本体部 16…上部固定リング 17…絶縁筒 18…第1のスライド部 19…第2のスライド部 20…第3のスライド部 21…フレーム 22…ワイヤー狙いガイド 23…アフターシールド機構 24…取付治具 L…冷却水(冷却液) W…フィラーワイヤー   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Welding apparatus 2 ... Non-consumable electrode 3 ... Torch nozzle 4 ... Torch body (TIG welding torch) 5 ... Insert tip (energizing nozzle) 6 ... Position adjustment mechanism 7 ... Lower body part 8 ... Lower fixing ring 9 ... Water jacket ( 10a: Inlet side connecting portion 10b ... Outlet side connecting portion 11 ... Shield cap 12 ... Gas connecting portion 13 ... Gas flow path 14a ... Gas lens 14b ... Diffuser 15 ... Upper body portion 16 ... Upper fixing ring 17 ... Insulation Cylinder 18 ... 1st slide part 19 ... 2nd slide part 20 ... 3rd slide part 21 ... Frame 22 ... Wire aiming guide 23 ... After-shield mechanism 24 ... Mounting jig L ... Cooling water (coolant) W ... Filler wire

Claims (7)

被溶接物との間でアークを発生させる陰極としての非消耗電極と、前記アークによって生じた被溶接物の溶融池に向かってガスを放出するトーチノズルとが取り付けられたトーチボディと、
前記トーチノズルの周囲を囲んだ状態で、前記被加工物に対してプラズマアークを放出する陽極としてのインサートチップと、
前記インサートチップの内側に前記非消耗電極が位置した状態で、前記非消耗電極の前記インサートチップに対する相対的な位置を調整する位置調整機構とを備える溶接装置。
A torch body to which is attached a non-consumable electrode as a cathode for generating an arc between the workpiece and a torch nozzle for releasing gas toward the molten pool of the workpiece caused by the arc;
An insert tip as an anode that emits a plasma arc to the workpiece while surrounding the periphery of the torch nozzle;
A welding apparatus comprising: a position adjusting mechanism that adjusts a relative position of the non-consumable electrode with respect to the insert tip in a state where the non-consumable electrode is positioned inside the insert tip.
前記位置調整機構は、前記非消耗電極と直交する面内における第1の方向に前記トーチボディをスライド自在に支持する第1のスライド部と、前記非消耗電極と直交する面内における前記第1の方向と直交する第2の方向に前記トーチボディをスライド自在に支持する第2のスライド部とを有することを特徴とする請求項1に記載の溶接装置。   The position adjusting mechanism includes a first slide portion that slidably supports the torch body in a first direction in a plane orthogonal to the non-consumable electrode, and the first slide in a plane orthogonal to the non-consumable electrode. The welding apparatus according to claim 1, further comprising: a second slide portion that slidably supports the torch body in a second direction perpendicular to the direction. 前記位置調整機構は、前記非消耗電極と平行な第3の方向に前記トーチボディをスライド自在に支持する第3のスライド部を有することを特徴とする請求項2に記載の溶接装置。   The welding apparatus according to claim 2, wherein the position adjustment mechanism includes a third slide portion that slidably supports the torch body in a third direction parallel to the non-consumable electrode. 前記トーチボディを含むTIG溶接用トーチを備えることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の溶接装置。   The welding apparatus according to claim 1, further comprising a TIG welding torch including the torch body. 前記トーチボディに電力とガスとを供給するTIG溶接用電源装置を備えることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の溶接装置。   The welding apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a TIG welding power supply device that supplies electric power and gas to the torch body. 前記インサートチップは、冷却液が流れる流路を有し、
前記インサートチップに接続されて、前記流路内の冷却液を循環させる冷却装置を備えることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の溶接装置。
The insert tip has a flow path through which a coolant flows.
The welding apparatus according to claim 1, further comprising a cooling device that is connected to the insert tip and circulates the cooling liquid in the flow path.
前記インサートチップの先端から前記非消耗電極を突出させることによって、TIG溶接用トーチとして機能することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の溶接装置。   The welding apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the welding device functions as a TIG welding torch by causing the non-consumable electrode to protrude from a tip of the insert tip.
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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113305489A (en) * 2021-06-23 2021-08-27 广西焊杰机器人技术有限公司 Electric power tower base welding system and welding method thereof
CN113305863A (en) * 2021-06-23 2021-08-27 广西焊杰机器人技术有限公司 Welding robot and welding method thereof
CN113305405A (en) * 2021-06-23 2021-08-27 广西焊杰机器人技术有限公司 Double-wire single-arc welding contact tip and application thereof
JP2021164929A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 大陽日酸株式会社 Welding torch

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021164929A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 大陽日酸株式会社 Welding torch
CN113305489A (en) * 2021-06-23 2021-08-27 广西焊杰机器人技术有限公司 Electric power tower base welding system and welding method thereof
CN113305863A (en) * 2021-06-23 2021-08-27 广西焊杰机器人技术有限公司 Welding robot and welding method thereof
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