JP2513915Y2 - 消耗電極式溶接ト―チ - Google Patents

消耗電極式溶接ト―チ

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JP2513915Y2 JP1990039829U JP3982990U JP2513915Y2 JP 2513915 Y2 JP2513915 Y2 JP 2513915Y2 JP 1990039829 U JP1990039829 U JP 1990039829U JP 3982990 U JP3982990 U JP 3982990U JP 2513915 Y2 JP2513915 Y2 JP 2513915Y2
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実雄 中田
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秀樹 宮内
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、ホットワイヤ式MIG溶接トーチ、特に半
自動溶接用に適したトーチに関する。
従来の技術 炭素鋼、合金鋼、アルミニウム等の消耗電極式アーク
溶接法においては、従来から高い溶接品質を確保しなが
ら高能率で溶接を実施するため、多くの試みがなされて
いる。
例えば、消耗電極からの溶滴移行形態をスプレー状と
し、かつ母材溶融部に接触するようにアーク中に別途フ
ィラーワイヤを通電加熱させながら送給する手段と、さ
らにそのワイヤ加熱用の電流の電流値を溶接電流値の1/
2以下に設定する手段を有する装置(特開昭59−16680号
公報)、2つのトーチをその電極が近接するように設
け、両電極のうち一方を溶接直流電源の陽極側に接続
し、他方の電極および母材を前記溶接直流電源の陰極側
に接続した装置(特開昭63−20184号公報)、あるい
は、一つのシールドノズル内に相互に電気的に絶縁した
複数の電極を設け、各電極を設け、各電極に加えるパル
ス状電圧またはパルス状電流の位相を各電極ごとにピー
ク期間に略相当する大きさずつずらせて溶接する(特開
昭63−313674号公報)などが提案されている。
上記特開昭59−16680号公報あるいは特開昭63−20184
号公報に開示されている消耗電極ワイヤにより形成した
溶融池に、ホットワイヤを挿入して溶接を行うホットワ
イヤ式MIG溶接法は、従来のMIG溶接法に比較して溶着量
を大幅に増加できる利点を有する。しかしその半面、消
耗電極用のトーチとフィラーワイヤ用のトーチの2本の
比較的大型なトーチが必要である。
このため、作業者がこれを保持して溶接作業を行う半
自動溶接トーチとしては適していなかった。
従来から知られている代表的な半自動溶接トーチは、
第6図に示すとおり、図示しないワイヤ送給装置からフ
レキシブルコンジット(22)を介して送給されてくる消
耗電極ワイヤ(23)が溶接トーチ(21)の導電性コンタ
クトチューブ(24)内部を通過する。シールドガスは、
ガスホース(25)により供給され、導電性コンタクトチ
ューブ(24)と同軸でその周囲に配設した円筒状のガス
ノズル(26)から溶接部に向かって噴出する。
溶接電流は、冷却水ホース(27)内に挿通した導線
(28)から導電性コンタクトチューブ(24)を介し、消
耗電極ワイヤ(23)との接触部分で通電され、図示しな
い母材との間でアークを発生する。
冷却水は、冷却水ホース(29)により供給され、ノズ
ル(30)を冷却したのち冷却水ホース(27)に排出さ
れ、導線(28)を冷却する構造を有している。
考案が解決しようとする課題 上記した従来の溶接トーチは、一般には電極ワイヤの
みが供給される型式である。このため、ホットワイヤ式
MIG溶接では、消耗電極用ワイヤ用のトーチとフィラー
ワイヤ用のトーチの2本のトーチが必要であった。
この考案の目的は、前記消耗電極ワイヤにより形成し
た溶融池に、ホットワイヤを挿入して溶接を行うホット
ワイヤ式MIG溶接法において、半自動溶接を可能にする
ため、作業者が保持可能な程度まで小型軽量化した溶接
トーチを提供することである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、この考案においては、消耗
電極ワイヤとフィラーワイヤを1個の溶接トーチで送給
することによって、溶接トーチを実用可能な程度まで小
型軽量化することに成功したのである。
すなわちこの考案は、溶接トーチのノズル軸中心部に
消耗電極ワイヤ送給用の導電性コンタクトチューブを内
挿した消耗電極式溶接トーチにおいて、前記消耗電極ワ
イヤ送給用の導電性コンタクトチューブと平行に、フィ
ラーワイヤ送給用のフレキシブルコンジットと接続する
絶縁性コンタクトチューブを配設したのである。
この考案におけるフィラーワイヤ送給用の絶縁性コン
タクトチューブは、消耗電極ワイヤ送給用の導電性コン
タクトチューブを中心とし、その周囲に1〜4本のフィ
ラーワイヤ送給用のフレキシブルコンジットと連結可能
の絶縁性コンタクトチューブを、シールドガスノズル部
に挿入し前記消耗電極ワイヤ送給用の導電性コンタクト
チューブと平行に配設するのである。
フィラーワイヤ送給用の絶縁性コンタクトチューブを
1〜4本配設するのは、1本であれば溶接方向に対し、
消耗電極ワイヤを先行し、フィラーワイヤを後行させる
ため、溶接方向が1方向に限定される。しかし、2〜4
本配設することによって、フィラーワイヤを送給するコ
ンタクトチューブを変更することによって、左右方向あ
るいは上下左右の溶接が可能となる。
しかし、2本以上の絶縁性コンタクトチーブを配設し
た場合は、フィラーワイヤを送給する絶縁性コンタクト
チューブ以外の絶縁性コンタクトチューブは、後端から
ノズル内への空気の侵入を防止するため、フレキシブル
コンジットとの連結金具部分に盲キャップを装着する。
この考案で使用する絶縁性コンタクトチューブの材質
としては、セラミックスや耐熱性プラスチック等を使用
することができる。
作用 この考案においては、消耗電極式溶接トーチのシール
ドガスノズル部に、消耗電極ワイヤ送給用の導電性コン
タクトチューブと平行してフィラーワイヤ送給用の絶縁
性コンタクトチューブを配設したから、消耗電極ワイヤ
とフィラーワイヤでトーチを共用し、小型軽量化が達成
され、作業者がこれを保持して溶接作業を行うことがで
きる。
また、消耗電極ワイヤとフィラーワイヤが1個の溶接
トーチに配置され、消耗電極ワイヤが1個の溶接トーチ
に配置され、消耗電極ワイヤを先行に、フィラーワイヤ
を後行させ、消耗電極ワイヤのアークで形成した溶融池
にフィラーワイヤを挿入し、溶接電流の一部をフィラー
ワイヤを通じて溶接電源のアース端子に導くことによっ
て、従来の半自動MIG溶接トーチと同様の操作により、
高溶着量で高品質の溶接を行うことができる。
実施例 第1図はこの考案の溶接トーチの要部側断面図、第2
図は第1図の水平断面図、第3図(a)(b)(c)は
この考案の導電性コンタクトチューブと絶縁性コンタク
トチューブの配置例を示すノズル部の断面図で、(a)
図は絶縁性コンタクトチューブが1本の場合、(b)図
は絶縁性コンタクトチューブが2本の場合、(c)図は
絶縁性コンタクトチューブが4本の場合、第4図は絶縁
性コンタクトチューブをシールドガスノズル部に湾曲挿
入の場合の要部水平断面図、第5図はフィラーワイヤ用
フレキシブルコンジット後端とワイヤ送給装置との間に
設置した溶接電流の一部を溶接電源のアース端子に導く
場合の説明図である。
第1図、第2図において、溶接トーチのノズル本体
(1)に連結したノズル(2)でシールドガスノズル部
(3)が形成される。シールドガスノズル部(3)中心
軸には、消耗電極ワイヤ送給用の導電性コンタクトチュ
ーブ(4)がノズル(2)先端近傍まで、後端から挿入
されている。この導電性コンタクトチューブ(4)と平
行にフィラーワイヤ送給用の絶縁性コンタクトチューブ
(5)をノズル(2)先端近傍まで、シールドガスノズ
ル部(3)後端から挿入配設する。
この絶縁性コンタクトチューブ(5)の図示しない後
端には、フィラーワイヤ送給用のフレキシブルコンジッ
トが接続される。
なお、(8)(9)はセンターガイドである。
絶縁性コンタクトチューブ(5)は、第3図(a)に
示すとおり、導電性コンタクトチューブ(4)と平行に
1本配置配置した場合は、消耗電極ワイヤ(6)を先行
し、フィラーワイヤ(7)を後行させて溶接するため、
1方向にのみ限定され、第3図(a)では右方向に限定
される。第3図(b)は、フィラーワイヤ(7)送給用
の絶縁性コンタクトチューブ(5a)(5b)を導電性コン
タクトチューブ(4)の両側に配置した場合を示す。こ
の場合フィラーワイヤ(7)送給用のフレキシブルコン
ジットを左側の絶縁性コンタクトチューブ(5a)に接続
すれば、溶接方向は右方向、右側の絶縁性コンタクトチ
ューブ(5b)に接続すれば、溶接方向は左方向となり、
左右両側への溶接が可能となる。
また、第3図(c)は、フィラーワイヤ(7)送給用
の絶縁性コンタクトチューブ(5a)(5b)(5c)(5d)
を導電性コンタクトチューブ(4)の上下左右に配置し
た場合を示す。第3図(c)の場合は、フィラーワイヤ
(7)送給用のフレキシブルコンジットの接続を変更す
ることによって、上下左右の溶接が可能となる。
第4図は、フィラーワイヤ(7)送給用の絶縁性コン
タクトチューブ(5a)を、シールドガスノズル部(3)
の後部に側面から湾曲せしめて挿入し、シールドガスノ
ズル部(3)で導電性コンタクトチューブ(4)と平行
に配設した場合を示す。
この考案によれば、第1〜4図に示すとおり、溶接ト
ーチのシールドガスノズル部(3)内に導電性コンタク
トチューブ(4)と平行に、絶縁性コンタクトチューブ
(5)を配設したから、消耗電極ワイヤとフィラーワイ
ヤの2本のワイヤを1本の溶接トーチで供給することが
できる。
このため、消耗電極ワイヤ用のフィラーワイヤ用の2
本のトーチを使用したと同等の溶着量を得ることができ
る。また、従来の溶接トーチにフィラーワイヤ送給用の
絶縁性コンタクトチューブ(5)を配設し、フィラーワ
イヤ(7)送給用のフレキシブルコンジットを接続した
だけであるから、作業者がこれを保持して溶接作業を行
える程度に小型軽量化できる。
しかも、フィラーワイヤ送給用の絶縁性コンタクトチ
ューブ(5)を2本ないし4本配設し、フィラーワイヤ
送給用のフレキシブルコンジットとの接続を変更するだ
けで、溶接方向を左右あるいは上下左右に変更すること
ができる。
なお、第5図は、溶接電流の一部をフィラーワイヤ
(7)を介して溶接電源のアース端子に分流する一例を
示すもので、フィラーワイヤ(7)送給用フレキシブル
コンジット(10)とフィラーワイヤ送給装置(11)の取
合い部に、フレキシブルコンジット(10)の後端に導電
性のコンタクトチップ(12)を嵌合し、該コンタクトチ
ップ(12)と溶接電流(13)のアース端子(14)を導線
(15)で接続する。
これによって、消耗電極ワイヤから母材に流れる溶接
電流の一部が、溶融池に挿入したフィラーワイヤ(7)
に分流され、コンタクトチップ(12)、導線(15)を介
して溶接電源(13)のアース端子(14)に合流する。
また、第5図とは別に溶接電流の一部をフィラーワイ
ヤ(7)に分流させるには、前記絶縁性コンタクトチュ
ーブ(7)の後端に導電性のコンタクトチップを取付け
る。この導電性のコンタクトチップとコンジットケーブ
ルを連結し、母材からフィラーワイヤに流れる溶接電流
の一部を溶接電源のアース端子に導くこともできる。あ
るいは、絶縁性コンタクトチューブと接続するフレキシ
ブルコンジットに導線を併設し、フレキシブルコンジッ
トの絶縁性コンタクトチューブとの接続部に導線と接続
する導電制コンタクトチップを設け、前記導線を溶接電
源のアース端子に接続し、溶接電流の一部をフィラーワ
イヤを介して溶接電源のアース端子に導くこともでき
る。
考案の効果 この考案の消耗電極式溶接トーチは、トーチのシール
ドガスノズル部に消耗電極ワイヤ送給用の導電性コンタ
クトチューブとフィラーワイヤ送給用の絶縁性コンタク
トチューブを平行に内挿したので、消耗電極ワイヤとフ
ィラーワイヤを同時に送給することができる。このた
め、1本の溶接トーチで、従来の消耗電極用トーチとフ
ィラーワイヤ用トーチとの2本のトーチを使用したと同
じ溶着量を得ることができる。また、作業者がこれを保
持して溶接作業を行うことができる程度に、小型軽量化
が達成され、半自動溶接トーチとして、極めて優れてい
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案の溶接トーチの要部側断面図、第2図
は第1図の水平断面図、第3図(a)(b)(c)はこ
の考案の導電性コンタクトチューブと絶縁性コンタクト
チューブの配置例を示すノズル部の断面図で、(a)は
絶縁性コンタクトチューブが1本の場合、(b)は絶縁
性コンタクトチューブが2本の場合、(c)は絶縁性コ
ンタクトチューブが4本の場合、第4図は絶縁性コンタ
クトチューブをシールドガスノズル部に湾曲挿入の場合
の要部水平断面図、第5図はフィラーワイヤを介し溶接
電流の一部を溶接電源のアース端子に導く一例を示す説
明図、第6図は代表的な水冷式半自動溶接トーチの構造
説明図である。 1…ノズル本体、2…ノズル、3…シールドガスノズル
部、4、24…導電性コンタクトチューブ、5…絶縁性コ
ンタクトチューブ、6、23…消耗電極ワイヤ、7…フィ
ラーワイヤ、8、9…センターガイド、10、22…フレキ
シブルコンジット、11…フィラーワイヤ送給装置、12…
コンタクトチップ、13…溶接電源、14…アース端子、1
5、28…導線、21…溶接トーチ、25…ガスホース、26…
ガスノズル、27…冷却水ホース、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 宮内 秀樹 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素 株式会社内 審査官 中澤 登 (56)参考文献 特開 昭59−16680(JP,A) 実開 昭58−179984(JP,U) 実開 昭52−113838(JP,U)

Claims (3)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶接トーチのノズル軸中心部に消耗電極ワ
    イヤ送給用の導電性コンタクトチューブを内挿した消耗
    電極式溶接トーチにおいて、前記消耗電極ワイヤ送給用
    の導電性コンタクトチューブと平行に、フィラーワイヤ
    送給用のフレキシブルコンジットと接続する絶縁性コン
    タクトチューブを配設したことを特徴とする消耗電極式
    トーチ。
  2. 【請求項2】導電性コンタクトチューブの両側に、2本
    のフィラーワイヤ送給用の絶縁性コンタクトチューブを
    平行に配設したことを特徴とする請求項1記載の消耗電
    極式溶接トーチ。
  3. 【請求項3】導電性コンタクトチューブの上下左右に、
    4本のフィラーワイヤ送給用の絶縁性コンタクトチュー
    ブを平行に配設したことを特徴とする請求項1記載の消
    耗電極式溶接トーチ。
JP1990039829U 1990-02-21 1990-04-13 消耗電極式溶接ト―チ Expired - Fee Related JP2513915Y2 (ja)

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US07/637,829 US5124527A (en) 1990-02-21 1991-01-07 Arc welding method and apparatus
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