JP3176746B2 - 溶接用給電チップ - Google Patents
溶接用給電チップInfo
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- JP3176746B2 JP3176746B2 JP03230093A JP3230093A JP3176746B2 JP 3176746 B2 JP3176746 B2 JP 3176746B2 JP 03230093 A JP03230093 A JP 03230093A JP 3230093 A JP3230093 A JP 3230093A JP 3176746 B2 JP3176746 B2 JP 3176746B2
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- welding
- power supply
- wire
- chip
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスシールドアーク溶
接、エレクトロスラグ溶接、エレクトロガス溶接などの
消耗電極式アーク溶接用トーチに使用する溶接用給電チ
ップに関するものである。
接、エレクトロスラグ溶接、エレクトロガス溶接などの
消耗電極式アーク溶接用トーチに使用する溶接用給電チ
ップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動溶接、半自動溶接に使用されている
溶接用チップは、溶接ワイヤを安定な状態に保ちながら
円滑に送給し、また溶接ワイヤに安定した給電を供給す
るトーチ本体の一部品としての役割を担っている。一般
に溶接用チップは主に電気伝導性、熱伝導性に優れた
銅、銅合金、また高温での耐磨耗に優れたクロム銅ある
いはクロム−ジルコニウム銅により全体を構成してい
る。
溶接用チップは、溶接ワイヤを安定な状態に保ちながら
円滑に送給し、また溶接ワイヤに安定した給電を供給す
るトーチ本体の一部品としての役割を担っている。一般
に溶接用チップは主に電気伝導性、熱伝導性に優れた
銅、銅合金、また高温での耐磨耗に優れたクロム銅ある
いはクロム−ジルコニウム銅により全体を構成してい
る。
【０００３】しかし、比較的軟質な金属なためワイヤ送
給量の増加に伴ない、ワイヤに対して接触給電を行って
いるチップは次第に磨耗することから給電不良や狙いず
れの支障をきたす。また、溶接中におけるチップ先端部
は輻射熱の影響を受けることから高温に加熱され、溶接
時に発生するスパッタが付着しやすい状態となり、安定
したワイヤ送給を妨げたり、時には送給不良などを引き
起こしたりする。
給量の増加に伴ない、ワイヤに対して接触給電を行って
いるチップは次第に磨耗することから給電不良や狙いず
れの支障をきたす。また、溶接中におけるチップ先端部
は輻射熱の影響を受けることから高温に加熱され、溶接
時に発生するスパッタが付着しやすい状態となり、安定
したワイヤ送給を妨げたり、時には送給不良などを引き
起こしたりする。
【０００４】そのため特開平１−１８１９８０号公報記
載のごとくワイヤ送給口を堅固で耐熱耐磨耗性に優れた
硬質の導電性金属とし、チップ本体部を安価な銅、黄
銅、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で構成し
て、主要箇所の機械的性質の向上を図っている。
載のごとくワイヤ送給口を堅固で耐熱耐磨耗性に優れた
硬質の導電性金属とし、チップ本体部を安価な銅、黄
銅、アルミニウムあるいはアルミニウム合金で構成し
て、主要箇所の機械的性質の向上を図っている。
【０００５】また、特開平２−８０４９２号公報記載の
ごとく、銅、銅合金マトリックス金属に潤滑剤と耐磨耗
剤を均一に分散した複合材からなる被膜を、チップの内
外面に被覆処理したチップと、潤滑剤と耐磨耗剤を均一
に分散した複合材を焼結して成型したチップで、耐磨耗
性、耐スパッタ性能の向上を図ることが知られている。
しかし、前述の問題点を解決することはできない。
ごとく、銅、銅合金マトリックス金属に潤滑剤と耐磨耗
剤を均一に分散した複合材からなる被膜を、チップの内
外面に被覆処理したチップと、潤滑剤と耐磨耗剤を均一
に分散した複合材を焼結して成型したチップで、耐磨耗
性、耐スパッタ性能の向上を図ることが知られている。
しかし、前述の問題点を解決することはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は先に示した従
来の問題点を解決して、ワイヤ送給時における溶接用給
電チップ送給口の磨耗に対する耐久性を大幅に向上させ
た溶接用給電チップを提供するものである。
来の問題点を解決して、ワイヤ送給時における溶接用給
電チップ送給口の磨耗に対する耐久性を大幅に向上させ
た溶接用給電チップを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はＡｌ：５０〜７
０％、Ｃｕ：３０〜５０％を主成分とする合金から構成
された溶接用給電チップで、かつ常温におけるビッカー
ス硬さ２００〜３５０（Hv）の機械的性質を有すること
を要旨とする耐磨耗性に優れた溶接用給電チップにあ
る。
０％、Ｃｕ：３０〜５０％を主成分とする合金から構成
された溶接用給電チップで、かつ常温におけるビッカー
ス硬さ２００〜３５０（Hv）の機械的性質を有すること
を要旨とする耐磨耗性に優れた溶接用給電チップにあ
る。
【０００８】
【作用】本発明の溶接用給電チップの技術的手段による
作用は次のようになる。Ａｌ，Ｃｕを主成分とした合金
でチップ全体を構成し、ビッカース硬さ２００〜３５０
（Hv）の機械的性質を持たせたもので、その数値限定理
由について説明する。溶接用給電チップ製造時における
製作工程の簡略化、コスト低減、切削加工を考慮して耐
磨耗性の得られる溶接用給電チップの研究を進めた結
果、ＡｌとＣｕを主成分とし、含有比率をＡｌ：５０〜
７０％、Ｃｕ：３０〜５０％の範囲に制御することで、
極めて硬く、耐磨耗性に適した物性を得られることが明
らかになった。
作用は次のようになる。Ａｌ，Ｃｕを主成分とした合金
でチップ全体を構成し、ビッカース硬さ２００〜３５０
（Hv）の機械的性質を持たせたもので、その数値限定理
由について説明する。溶接用給電チップ製造時における
製作工程の簡略化、コスト低減、切削加工を考慮して耐
磨耗性の得られる溶接用給電チップの研究を進めた結
果、ＡｌとＣｕを主成分とし、含有比率をＡｌ：５０〜
７０％、Ｃｕ：３０〜５０％の範囲に制御することで、
極めて硬く、耐磨耗性に適した物性を得られることが明
らかになった。
【０００９】ミクロ的に調査した結果でも、金属組織に
金属間化合物が分散した組織で、偏析が極めて少ないこ
とが明らかになり、製造時の切削性およびワイヤ送給時
の耐磨耗性について更に調査した結果、極めて優れた材
質であることが分った。しかし、Ｃｕの含有率を減らし
て３０％未満、Ａｌの含有率を７０％超に増やすなど
で、本発明の範囲からはずれると、軟質化へと物性が変
わり、耐磨耗性が劣ることや、耐衝撃性が悪く容易に変
形するなどの問題を生じる。
金属間化合物が分散した組織で、偏析が極めて少ないこ
とが明らかになり、製造時の切削性およびワイヤ送給時
の耐磨耗性について更に調査した結果、極めて優れた材
質であることが分った。しかし、Ｃｕの含有率を減らし
て３０％未満、Ａｌの含有率を７０％超に増やすなど
で、本発明の範囲からはずれると、軟質化へと物性が変
わり、耐磨耗性が劣ることや、耐衝撃性が悪く容易に変
形するなどの問題を生じる。
【００１０】また、Ｃｕの含有率５０％を超えて本発明
範囲より増やしＡｌの含有率を減らすと、更に硬質化の
傾向を示し、耐磨耗性は高まるが、硬質過ぎて割れ易く
なる。割れ発生領域を調査した結果、Ｃｕ含有率５６％
前後で割れ易くなることが分った。
範囲より増やしＡｌの含有率を減らすと、更に硬質化の
傾向を示し、耐磨耗性は高まるが、硬質過ぎて割れ易く
なる。割れ発生領域を調査した結果、Ｃｕ含有率５６％
前後で割れ易くなることが分った。
【００１１】また、この時のビッカース硬さを調べた結
果３５０（Hv）前後であった。このことからもＣｕ含有
率を５０％より多くしても硬さはほぼ同等であるので、
製造時における含有比率調整の容易性と割れの安全率を
考慮した結果、Ｃｕ含有率の上限を５０％とし、Ａｌ，
Ｃｕの含有比率の範囲をＡｌ：５０〜７０％、Ｃｕ：３
０〜５０％とした。
果３５０（Hv）前後であった。このことからもＣｕ含有
率を５０％より多くしても硬さはほぼ同等であるので、
製造時における含有比率調整の容易性と割れの安全率を
考慮した結果、Ｃｕ含有率の上限を５０％とし、Ａｌ，
Ｃｕの含有比率の範囲をＡｌ：５０〜７０％、Ｃｕ：３
０〜５０％とした。
【００１２】
〔実施例１〕図は本体２を全てアルミ−銅の本発明条件
の成分、硬度で構成した本発明チップで、比較例におい
ても同じ形状とした。更にワイヤ送給口１の内径は使用
ワイヤ１．２mmφに対して１．４mmφとし、長さは４５
mmである。表２に示す溶接条件で、ＭＡＧ溶接において
溶接ワイヤは１．２mmφの銅メッキしたスプール巻き、
キャスト径４５０〜５００mmを１００kg消費させた後の
ワイヤ送給口の磨耗度合を調査した。
の成分、硬度で構成した本発明チップで、比較例におい
ても同じ形状とした。更にワイヤ送給口１の内径は使用
ワイヤ１．２mmφに対して１．４mmφとし、長さは４５
mmである。表２に示す溶接条件で、ＭＡＧ溶接において
溶接ワイヤは１．２mmφの銅メッキしたスプール巻き、
キャスト径４５０〜５００mmを１００kg消費させた後の
ワイヤ送給口の磨耗度合を調査した。
【００１３】表１に本発明チップと比較チップの材質と
機械的性質値を記載した比較例を示す。本発明チップ
１，２は、本発明範囲に属した含有比率を有するチップ
で、チップ３は比較例で成分含有比率が発明範囲外のチ
ップである。
機械的性質値を記載した比較例を示す。本発明チップ
１，２は、本発明範囲に属した含有比率を有するチップ
で、チップ３は比較例で成分含有比率が発明範囲外のチ
ップである。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】溶接ワイヤ１００kg消費後において、本発
明チップ１，２のワイヤ送給口の磨耗度合を調べた結
果、磨耗箇所は、特に見当らず、溶接作業中においても
狙い位置のずれや、給電不良などは起こらず良好であっ
た。また、スパッタの付着についても特に問題はなく良
好であった。
明チップ１，２のワイヤ送給口の磨耗度合を調べた結
果、磨耗箇所は、特に見当らず、溶接作業中においても
狙い位置のずれや、給電不良などは起こらず良好であっ
た。また、スパッタの付着についても特に問題はなく良
好であった。
【００１７】次に、比較例チップ３は溶接作業性や給電
などについては特に問題はなく良好であったが、１００
kg消費後の送給口を調べたところ、出口側の内径が２０
０mmとなり、ワイヤ先端の狙い位置がややずれてきて、
それ以上の継続使用には問題となった。その他、スパッ
タの付着などについては特に問題はなかった。
などについては特に問題はなく良好であったが、１００
kg消費後の送給口を調べたところ、出口側の内径が２０
０mmとなり、ワイヤ先端の狙い位置がややずれてきて、
それ以上の継続使用には問題となった。その他、スパッ
タの付着などについては特に問題はなかった。
【００１８】また、比較例チップ４において、１００kg
消費後の送給口の磨耗度合を調べたところ、磨耗箇所が
見当り、その磨耗程度を調べた。ワイヤ出口側の内径が
２．２mmと当初に比べて０．８mmも大きくなり、狙い位
置が４mm程度ずれてビードが曲った。
消費後の送給口の磨耗度合を調べたところ、磨耗箇所が
見当り、その磨耗程度を調べた。ワイヤ出口側の内径が
２．２mmと当初に比べて０．８mmも大きくなり、狙い位
置が４mm程度ずれてビードが曲った。
【００１９】〔実施例２〕本発明チップの耐磨耗特性に
大きく関与するＡｌとＣｕの有効含有比率を調べるた
め、表３に示す含有比率のチップを製作し、表２の溶接
条件チップの形状は実施例１と同じでＭＡＧ溶接を行
い、実施例１と同じ溶接ワイヤ１００kgを消費させた時
のワイヤ送給口の耐磨耗性について調べた。
大きく関与するＡｌとＣｕの有効含有比率を調べるた
め、表３に示す含有比率のチップを製作し、表２の溶接
条件チップの形状は実施例１と同じでＭＡＧ溶接を行
い、実施例１と同じ溶接ワイヤ１００kgを消費させた時
のワイヤ送給口の耐磨耗性について調べた。
【００２０】
【表３】
【００２１】本発明チップ２，３，４においていずれも
磨耗はなしか、０．２mmφ以下で耐磨耗性に優れ、安定
したアーク状態を持続していることが明らかになった。
一方、比較チップ１は、若干磨耗を受けたと見受けられ
る箇所が見付かった。磨耗の程度は、出口側内径が１．
９mm程度のものになり、ワイヤ狙い位置がずれ始めた。
磨耗はなしか、０．２mmφ以下で耐磨耗性に優れ、安定
したアーク状態を持続していることが明らかになった。
一方、比較チップ１は、若干磨耗を受けたと見受けられ
る箇所が見付かった。磨耗の程度は、出口側内径が１．
９mm程度のものになり、ワイヤ狙い位置がずれ始めた。
【００２２】比較例チップ５は、チップ製作時の切削加
工において、殆んどのチップに細かいヒビ割れが入っ
た。それでも更に加工を進めたが、ワイヤ送給口をドリ
ル加工する際、肉厚の希薄なところが欠け落ちてしま
い、完成品を調達することは困難となった。
工において、殆んどのチップに細かいヒビ割れが入っ
た。それでも更に加工を進めたが、ワイヤ送給口をドリ
ル加工する際、肉厚の希薄なところが欠け落ちてしま
い、完成品を調達することは困難となった。
【００２３】
【発明の効果】本発明の溶接用給電チップは、耐磨耗性
に極めて優れた特徴を持たせたことで、チップの寿命を
大幅に向上させ、安定したワイヤ送給や給電の維持、溶
接作業時のトラブルを低減させることを可能とした。従
って、ランニングコストの削減も図れ、本発明の工業的
価値は非常に高い。
に極めて優れた特徴を持たせたことで、チップの寿命を
大幅に向上させ、安定したワイヤ送給や給電の維持、溶
接作業時のトラブルを低減させることを可能とした。従
って、ランニングコストの削減も図れ、本発明の工業的
価値は非常に高い。
【図１】本発明の一実施例を示す溶接用給電チップの断
面図である。
面図である。
１ ワイヤ送給口 ２ 溶接用給電チップ本体部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 一師 東京都中央区築地三丁目５番４号 日鐵 溶接工業株式会社 研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−43740（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−284977（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−27609（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−5261（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−32590（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/26 C22C 21/12
Claims (1)
- 【請求項１】 Ａｌ：５０〜７０％、Ｃｕ：３０〜５０
％を主成分とし、かつ常温におけるビッカース硬さ２０
０〜３５０（Hv）の機械的性質を有することを特徴とす
る溶接用給電チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03230093A JP3176746B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶接用給電チップ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03230093A JP3176746B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶接用給電チップ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238451A JPH06238451A (ja) | 1994-08-30 |
| JP3176746B2 true JP3176746B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=12355101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03230093A Expired - Fee Related JP3176746B2 (ja) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | 溶接用給電チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176746B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4761308B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2011-08-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 高強度Ａｌ合金及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-02-22 JP JP03230093A patent/JP3176746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06238451A (ja) | 1994-08-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |