JP2511992Y2 - 厚板狭開先用ミグ溶接ト―チ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は厚板狭開先用ミグ溶接トーチに関する。

〔従来の技術〕

厚板狭開先用ミグ溶接トーチとしては、従来、例え
ば、溶接トーチを開先内に挿入し、トーチ先端のガスシ
ールドノズルから溶接部にシールドガスを噴出するとと
もに、開先外表面からもシールドガスを噴出して外気を
遮断した状態で溶接を行うものが知られている。

また、この種の溶接トーチの改良型として、第８図縦
断面図及び第９図水平断面図に示すように、上下方向に
延び、下端から電極ワイヤ01を開先部に供給するコンタ
クトチューブ02を中心として、同一鉛直面上でその前，
後にシールドガス送給管03,U字状給排水管04が並設さ
れ、更にそれ等の前，後に不純ガス吸入排出管05,06が
並設されたものも知られている。

同図で前後方向に縦１列に並べられた不純ガス吸入排
出管05,シールドガス送給管03,コンタクトチューブ02、
給排水管04,不純ガス吸入排出管06は互いにろう付けに
より結合されるとともに、それ等の外面はガラス系繊維
等の耐熱性電気絶縁物07により一体的に被覆された絶縁
構造となっている。

しかしながら、このような構造では、下記のような欠
点がある。

（１）溶接変形により開先巾が収縮するので、トーチの
左右側面と被溶接材08の開先壁面との間のすきまが減少
し、従ってトーチの挿入が困難になる。

（２）トーチを構成する各管の前後結合がろう付けなの
で、トーチが長尺になるほど、その剛性が低下して振れ
易く、従ってトーチが被溶接材08に接触したり、アーク
点が変動したりして溶接欠陥の原因になる。

（３）更に、開先外表面からもシールドガスを噴出する
型式のものでは、例えば溶接長さが0.5m程度，板厚が2m
程度の厚板溶接では、開先深さが大きくなるので、シー
ルドガスの効果が十分でなく、従って溶接効果が良好と
はいえない。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもの
で、トーチの剛性が大きくて振れにくく、かつ溶接部の
ガスシールドが効果的で、更に溶接により被溶接材の開
先巾が収縮せず、溶接作業が容易で溶接結果の良好な厚
板狭開先用ミグ溶接トーチを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本考案は電極ワイヤ送給管と、その鉛直面
上両側に沿ってそれぞれ平行的に延びる１対のシールド
ガス送給管と、上記シールドガス送給管の一方に沿って
鉛直面上平行的に延びるスリット用シールドガス送給管
と、上記シールドガス送給管の他方に沿って平行的に延
び前端でＵターンする冷却水循環管と、上記各管を同一
縦鉛直面上で一体的に内包固着する偏平長方形断面の長
尺熱伝導体と、上記熱伝導体の外周面を被覆する耐熱性
電気絶縁物と、上記熱伝導体の前端に当接して固着され
先端の偏平長方形開口からシールドガスを噴出するとと
もに、その固着部の偏平長方形開口の長径の左右両側に
沿って並設された左右１対のスリット孔からシールドガ
スを左右方向へ帯状に噴出する偏平長方形断面のシール
ドノズルとを具えたことを特徴とする。

〔作用〕

同一縦鉛直面上にそれぞれ延びる電極ワイヤ送給管，
その両側に沿ってそれぞれ平行的に延びる１対のシール
ドガス送給管，上記シールドガス送給管の一方に沿って
平行的に延びるスリット用シールドガス送給管，上記シ
ールドガス送給管の他方に沿って平行的に延び前端でＵ
ターンする冷却水循環管とが配設されているので、シー
ルドノズルにシールドガス及びスリット用シールドガス
をそれぞれ独立して送給することができる。

また、上記各管は同一縦鉛直面上で偏平長方形断面の
長尺熱伝導体により一体的に内包固着されるとともに、
上記熱伝導体は耐熱性電気絶縁物で被覆されているの
で、トーチの剛性は著しく増大される。

更に、偏平長方形断面のシールドノズルは、上記熱伝
導体の前端に当接して固定され先端の偏平長方形開口か
らシールドガスを噴出するとともに、その固着部の左右
両側に沿って並設された左右１対のスリット孔からシー
ルドガスを左右方向へ帯状に噴出することができるの
で、アーク等を十分にガスシールドすることができる。

〔実施例〕

本考案の一実施例を図面について説明すると、まず、
第１図側面図及び第２図横断面図において、１は板厚50
0mmのステンレス鋼被溶接材、２は被溶接材１の開先上
端部に楔状に挿入されたスペーサー、３は溶接金属であ
る。

４は取付けアーム５に装着されたトーチ取付け部、６
はトーチ取付け部４の前端から水平に延びるトーチ直線
部、７はトーチ直線部６の前端に固定されたトーチ曲り
部、８はトーチ曲り部７の下端に固定されるとともに、
左右側面にすきまが0.5mm程度で適宜長さのスリット９
がそれぞれ切明けられたシールドノズル、10はシールド
ノズル８より突出する直径2.4mmのフラックスコードワ
イヤ、11はワイヤ10の先端と溶接金属３との間に発生す
るアーク、12はトーチ取付け部4,トーチ直線部6,トーチ
曲り部7,シールドノズル８が協働して形成するトーチ本
体である。

13はトーチ取付け部４の後端に装着され、図示省略の
ワイヤリールからモーター駆動のローラーを介してワイ
ヤ10が送込まれてくるワイヤ導入金具、14はそれぞれ後
記のシールドガス送給管17,18,スリット用シールドガス
送給管19,冷却水給水管20,冷却水排水管21各管元ホース
とを接続するトーチ取付け部４の側面に付設された複数
の接続金具、15はトーチ取付け部４の頂面に螺合された
電力ケーブル接続ボルトである。

ここで、トーチ直線部６の内部構造を示すと、第３図
縦断面図及び第４図横断面図において、16は水平に前方
へ延びるステンレス鋼製で外径5mm,肉厚1mmのワイヤ送
給管で、その内部をワイヤ10が移動する。17,18はそれ
ぞれ同一縦鉛直面上でワイヤ送給管16の上，下に若干離
して平行的に延びるステンレス鋼製のシールドガス送給
管で、その断面寸法はワイヤ送給管16と同一である。19
シールドガス送給管17の上側に若干離して平行的に延び
るステンレス鋼製のスリット用シールドガス送給管で、
その断面寸法はワイヤ送給管16と同一である。20はシー
ルドガス送給管18の下側に若干離して平行的に延びるス
テンレス鋼製の冷却水送水管で、その外径は4mm、肉厚
は1mmである。21は冷却水送水管20の下側に若干離して
平行的に延びるステンレス鋼製の冷却水排水管で、その
前端は冷却水送水管20の前端にＵ字状に連通し、断面寸
法は冷却水送水管20と同一である。

22は上下１列に並べられたスリット用シールドガス送
給管19,シールドガス送給管17,ワイヤ送給管16,シール
ドガス送給管18,冷却水送水管20,冷却水排水管21は一体
的に包囲する巾8mmの熱伝導体で、本実施例では工作用
錐の都合上長さ100mmの複数の単位厚銅板に上記各管の
挿入用の複数の並列透孔をそれぞれ貫設したものに各管
を順次に挿入してろう付けで結合することにより必要長
さのものを形成している。23は熱伝導体22を被覆する耐
熱性電気絶縁物で、本実施例ではガラス系繊維を使用し
ている。23aはシールドノズル８の基端部に凹設されス
リット用シールドガス送給管19とスリット９とを接続す
るガス溜りである。

更に、トーチ曲り部７の内部構造を示すと、第５図横
断面図において、24はトーチ直線部６から延長されて来
た前記各管を左右から一体的に狭込んだのち、互いにろ
う付けで結合された左右１対の熱伝導体である。

そして、シールドノズル８の内部構造を示すと、第６
図及び第７図横断面図において、25が横断面が偏平楕円
状で長径端部が厚肉となった鋼銅製シールドノズル８の
基端をトーチ曲り部７の熱伝導体24aに固着する１対の
六角穴付きボルトで、それは両長径端部をそれぞれシー
ルドノズル８の軸線に平行に貫通している。26はシール
ドノズル８の基端央部に螺合され、ワイヤ送給管16に接
続するチップで、その中をワイヤ10（図示省略）が移動
する。

このような構造において、溶接を行う際には、第１図
及び第２図に示すように、まず被溶接材１の開先上端部
にスペーサー２を楔状に挿入したのち、トーチ本体12を
開先側面から挿入し、更に、取付けアーム５を操作して
ワイヤ10の傾斜を調整する。

続いて、第３図に示すように、ワイヤ送給管16,チッ
プ26等を通じてワイヤを溶接部に送給するとともに、シ
ールドガス送給管17,18を通じてシールドガス、例えば
アルゴンガス80％，炭酸ガス20％の割合で混合したもの
をチップ26の前後の噴出口から溶接部に噴出するととも
に、スリット用シールドガス送給管19,ガス溜り23a,ス
リット９を通じてシールドガスをチップ26の左右から溶
接部に噴出し、アーク11によって溶融した溶融金属の酸
化を防止しつつ溶接金属３を形成し、更に冷却水送水管
20,冷却水排水管21を通じて冷却水をトーチ本体12の前
端部へ循環する。

なお、シールドノズル８は銅材の代わりにセラミック
ス等の耐熱性電気絶縁物を使用してもよい。また熱伝導
体24、24の結合はろう付けの代わりにビスを使用するこ
ともできる。

このような構造によれば、下記作用及び効果が奏せら
れる。

（１）ワイヤ送給管とその上下両側にそれぞれ並設され
たシールドガス送給管と、上記シールドガス送給管の一
方に並設されたスリット用シールドガス送給管と、上記
シールドガス送給管の他方に並設された冷却水給水管及
び冷却水排水管とが設けられているので、シールドノズ
ルにシールドガス，スリット用シールドガスをそれぞれ
独立して送給することができ、従ってシールドノズルへ
のガス供給が安定化して、溶接結果が向上する。

（２）トーチを形成する上記各管は同一縦鉛直面上で６
列状に熱伝導体により一体的に固着されるとともに、上
記熱伝導体は耐熱性電気絶縁物で被覆されているので、
上記トーチの剛性は著しく増大して振れが少なくなり、
従って溶接作業が容易になる。

（３）シールドノズルは１対のシールドガス噴出口と上
記角噴出口と直交する両側面にそれぞれ開口するシール
ドガス噴出スリットとを有しているので、アーク等を十
分にガスシールすることができ、従って溶接結果が向上
する。

（４）被溶接材の開先上端部に楔状スペーサーを挿入す
るので、溶接変形により開先巾が収縮することがなく、
従って溶接作業が容易になる。

（５）開先側面からトーチ本体を挿入することもできる
ので、被溶接材の板厚，溶接長次第では、トーチ本体の
長さが短くなり、従って溶接作業が容易になる。

〔考案の効果〕

要するに本考案によれば、電極ワイヤ送給管と、その
鉛直面上両側に沿ってそれぞれ平行的に延びる１対のシ
ールドガス送給管と、上記シールドガス送給管の一方に
沿って鉛直面上平行的に延びるスリット用シールドガス
送給管と、上記シールドガス送給管の他方に沿って平行
的に延び前端でＵターンする冷却水循環管と、上記各管
を同一縦鉛直面上で一体的に内包固着する偏平長方形断
面の長尺熱伝導体と、上記熱伝導体の外周面を被覆する
耐熱性電気絶縁物と、上記熱伝導体の前端に当接して固
着され先端の偏平長方形開口からシールドガスを噴出す
るとともに、その固着部の偏平長方形開口の長径の左右
両側に沿って並設された左右１対のスリット孔からシー
ルドガスを左右方向へ帯状に噴出する偏平長方形断面の
シールドノズルとを具えたことにより、トーチの鋼性が
大きく振れにくく、かつ溶接部のガスシールドが効果的
で、更に溶接により被溶接材の開先巾が収縮せず、溶接
作業が容易で溶接結果の良好な厚板開先用ミグ溶接トー
チを得るから、本考案は産業上極めて有益なものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す側面図、第２図は第１
図のII−IIに沿った横断面図、第３図は第１図の縦断面
図、第４図，第５図，第６図，第７図はそれぞれ第３図
のIV−IV,V−V,VI−VI,VII−VIIに沿った横断面図であ
る。 第８図，第９図はそれぞれ公知の厚板狭開先用ミグ溶接
トーチを示す縦断面図，水平断面図である。 １…被溶接材、２…スペーサー、３…溶接金属、４…ト
ーチ取付け部、５…取付けアーム、６…トーチ直線部、
７…トーチ曲り部、８…シールドノズル、９…スリッ
ト、10…ワイヤ、11…アーク、12…トーチ本体、13…ワ
イヤ導入金具、14…接続金具、15…ケーブル接続ボル
ト、16…ワイヤ送給管、17,18…シールドガス送給管、1
9…スリット用シールドガス送給管、20…冷却水送水
管、21…冷却水排水管、22…熱伝導体、23…耐熱性電気
絶縁物、23a…ガス溜り、24,24a…熱伝導体、25…ボル
ト、26…チップ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大場 真助 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎研究所内 (56)参考文献 実開 昭57−160883（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電極ワイヤ送給管と、その鉛直面上両側に
   沿ってそれぞれ平行的に延びる１対のシールドガス送給
   管と、上記シールドガス送給管の一方に沿って鉛直面上
   平行的に延びるスリット用シールドガス送給管と、上記
   シールドガス送給管の他方に沿って平行的に延び前端で
   Ｕターンする冷却水循環管と、上記各管を同一縦鉛直面
   上で一体的に内包固着する偏平長方形断面の長尺熱伝導
   体と、上記熱伝導体の外周面を被覆する耐熱性電気絶縁
   物と、上記熱伝導体の前端に当接して固着され先端の偏
   平長方形開口からシールドガスを噴出するとともに、そ
   の固着部の偏平長方形開口の長径の左右両側に沿って並
   設された左右１対のスリット孔からシールドガスを左右
   方向へ帯状に噴出する偏平長方形断面のシールドノズル
   とを具えたことを特徴とする厚板狭開先用ミグ溶接トー
   チ。