JP3283142B2 - Hot wire-feed welding equipment - Google Patents
Hot wire-feed welding equipmentInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は各種金属材料のあらゆる
産業で使用されるア−ク溶接におけるホットワイヤ−送
給溶接装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot wire feed welding apparatus for arc welding used in various industries for various metal materials.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来溶接ワイヤ−を予熱する時は、図1
に示すとおり溶融池から30mm〜50mm前後隔たれた位
置で通電され予熱されて溶接ワイヤ−が送給され、離れ
ても50mm〜最大約100mmまでであった。そのため1
00A〜500Aという大きな電流を流し予熱してい
た。2. Description of the Related Art Conventionally, when preheating a welding wire, FIG.
As shown in the figure, the welding wire was fed by being energized and preheated at a position about 30 mm to 50 mm away from the molten pool, and the welding wire was at a distance of 50 mm to a maximum of about 100 mm. Therefore 1
A large current of 00A to 500A was applied to preheat.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記のように従来の溶
接ワイヤ−を予熱する場合は、通電点と溶融池間の距離
が短いために、発生する抵抗値が極めて低くかつ電圧降
下も少ないため、100A〜500Aという大電流を流
さざるを得ず、そのため断面積の大きいケ−ブルをト−
チ付近に結線する必要があり、そのため可搬式自動溶接
機などはト−チ付近が物理的に大きくならざるを得ず機
能的に充分な働きをしていないという問題があった。As described above, when the conventional welding wire is preheated, since the distance between the current-carrying point and the molten pool is short, the generated resistance value is extremely low and the voltage drop is small. A large current of 100 A to 500 A must be applied, so cables with a large cross-sectional area must be
Therefore, there is a problem that a portable automatic welding machine or the like has to be physically large in the vicinity of the torch and is not functioning sufficiently.
【0004】そこで本発明は、通電点と溶融池間の距離
を長くすることにより抵抗値を高くし、かつ溶接する時
の電圧降下を大きくし、そして予熱のための電流値を下
げることにより、溶接ワイヤ−(ケ−ブル)を細くする
ことを目的とし、それによりト−チ付近の構造を小型化
し機能性を改善すると同時に生産性を高めることを目的
とする。Accordingly, the present invention provides a method of increasing the resistance value by increasing the distance between the current-carrying point and the molten pool, increasing the voltage drop during welding, and reducing the current value for preheating to reduce the welding current. It is an object of the present invention to reduce the thickness of a wire (cable), thereby reducing the size of the structure near the torch, improving the functionality, and increasing the productivity.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のホットワイヤ−送給溶接装置においてはワ
イヤ−フィ−ドロ−ル、通電ブロック、コンジットライ
ナ−、ワイヤ−ノズル、溶融池に挿入する溶接ワイヤ
−、及びワイヤ−加熱電源からなるホットワイヤ−送給
装置において、通電点と溶融池間の長さが200mm〜4
00mmであること、該溶融池に挿入する溶接ワイヤ−の
予熱温度が250℃〜600℃であること、該コンジッ
トライナ−は可撓性であり、かつ該溶接ワイヤ−を被覆
する部分が絶縁材であること、からなるものである。In order to achieve the above object, in a hot wire feeding and welding apparatus according to the present invention, a wire feed roll, a current carrying block, a conduit liner, a wire nozzle, a molten pool are provided. In a hot wire feeder consisting of a welding wire to be inserted into a wire and a wire to a heating power source, the length between the current applying point and the molten pool is 200 mm to 4 mm.
00 mm, the preheating temperature of the welding wire inserted into the molten pool is 250 ° C. to 600 ° C., the conduit liner is flexible, and the portion covering the welding wire is an insulating material. It consists of.
【0006】さらに、前記コンジットライナ−は中心部
における前記溶接用ワイヤ−と、該溶接ワイヤ−を被覆
する絶縁材の部分と、該絶縁材をおおうスプリングとか
らなることが効果的である。Further, it is effective that the conduit liner comprises the welding wire at the center, a portion of an insulating material covering the welding wire, and a spring covering the insulating material.
【0007】また前記絶縁材がセラミックであることが
好ましい。It is preferable that the insulating material is ceramic.
【0008】また前記コンジットライナ−の絶縁材の部
分がセラミックの断片をお互いに嵌合(インロウ)する
ことにより形成されていることが効果的である。It is also effective that the insulating material of the conduit liner is formed by fitting (inlaying) pieces of ceramic to each other.
【0009】[0009]
【作用】通電点と溶融池間の長さを200mm〜400mm
と長くしたので、電圧降下を高めることができ、かつ電
流を小さくすることができる。[Action] The length between the current-carrying point and the molten pool is 200mm to 400mm.
, The voltage drop can be increased and the current can be reduced.
【0010】コンジットライナ−が可撓性であるため、
コンジットライナ−が長くても溶接する場合、溶接ト−
チ及びワイヤ−ノズルが直角方向(左右方向)に及び上
下方向に動きやすくなる。[0010] Because the conduit liner is flexible,
If welding is performed even if the conduit liner is long, the welding
H and the wire-nozzle are easy to move in a right angle direction (left and right direction) and in a vertical direction.
【0011】コンジットライナ−の溶接ワイヤ−を被覆
する部分が絶縁材からなるため、溶接ワイヤ−と接触す
る面を電気的に絶縁することができる。Since the portion of the conduit liner that covers the welding wire is made of an insulating material, the surface in contact with the welding wire can be electrically insulated.
【0012】又、曲がった状態のコンジットライナ−の
内を予熱された溶接ワイヤ−が送給されることになるの
で、予熱しすぎると溶接ワイヤ−は軟化して送給が難し
くなる。本発明は溶接ワイヤ−の予熱温度を250℃〜
600℃としたので、溶接ワイヤ−をスム−スに送給す
ることができる。Further, since the welding wire preheated in the bent conduit liner is fed, if the preheating is excessive, the welding wire is softened and the feeding becomes difficult. The present invention sets the preheating temperature of the welding wire to 250 ° C or higher.
Since the temperature is set to 600 ° C., the welding wire can be fed to the smooth.
【0013】コンジットライナ−がセラミックの断片を
お互いに嵌合(インロウ)することにより形成されてい
ること、及びコンジットライナ−をおおうスプリングは
コンジットライナ−の可撓性を保障する。[0013] The fact that the conduit liner is formed by mating (inlaying) the pieces of ceramic with each other, and the spring over the conduit liner, ensures the flexibility of the conduit liner.
【0014】また絶縁材がセラミックの場合は、予熱温
度が高い場合に好適である。[0014] When the insulating material is ceramic, it is suitable when the preheating temperature is high.
【0015】[0015]
【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
1は従来のホットワイヤ−送給溶接装置を示し、従来の
ホットワイヤ−送給溶接装置における溶接機18、溶接
ト−チ21、ワイヤ−加熱電源19、ワイヤ−送給ト−
チ20、通電点13、溶融池14、ビ−ド23、母材2
2、及び溶接ワイヤ−24が示されている。An embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a conventional hot wire feed welding apparatus, in which a welding machine 18, a welding torch 21, a wire heating power supply 19, and a wire feed welding apparatus in the conventional hot wire feed welding apparatus are used.
20, energizing point 13, weld pool 14, bead 23, base material 2
2, and a welding wire-24 is shown.
【0016】通電点13と溶融池14間の溶接ワイヤ−
24の距離l1が30mm〜50mmであること、溶接ワイ
ヤ−と電極間の距離l2が2mm〜5mmであることを示し
ている。この従来技術では電圧降下はわずか0.5Vで
あり、大電流500Aで予熱しても消費電力はわずかに
250Wであり、溶接ワイヤ−24の予熱温度は250
℃以下であった。Welding wire between the conduction point 13 and the molten pool 14
The distance l 1 of 24 is 30 mm to 50 mm, the welding wire - the distance l 2 between the electrodes indicates that the 2 mm to 5 mm. In this prior art, the voltage drop is only 0.5 V, the power consumption is only 250 W even when preheating with a large current of 500 A, and the preheating temperature of the welding wire 24 is 250.
° C or lower.
【0017】したがって従来のこのホットワイヤ−方式
では単位時間あたりの溶着金属量の改善はわずかであり
生産性向上がわずかであった。Therefore, in the conventional hot wire method, the amount of the deposited metal per unit time is slightly improved and the productivity is slightly improved.
【0018】さらに500Aの大電流を流すためには1
00mm2程度の断面積を持つケ−ブル(溶接ワイヤ−)
を使用する必要があり、そのためト−チ付近が大きくな
り工場内設備では可能でも現地で使用する可搬式自動溶
接機には不適当であった。In order to further flow a large current of 500 A, 1
00mm Ke having 2 about the cross-sectional area - Bull (welding wire -)
Therefore, the vicinity of the torch becomes large, and it is not suitable for a portable automatic welding machine used locally, although it is possible to use the facilities in the factory.
【0019】図2は本発明のホットワイヤ−送給溶接装
置を示している。コンジットライナ−5の両端部に通電
ブロック3、4が設けられ、上端部の通電ブロック3の
上部に溶接ワイヤ−8を送給するワイヤ−フィ−ドロ−
ル1、2が設けられ、溶接ワイヤ−8を矢印15方向へ
送給するようになっており、かつ溶接ワイヤ−8はコン
ジットライナ−5の内(中心部)を通り、下端部の通電
ブロック4及びワイヤ−ノズル6を通って溶融池10に
達するように構成され、母材28、ビ−ド29が示され
ている。FIG. 2 shows a hot wire feed welding apparatus according to the present invention. The energizing blocks 3 and 4 are provided at both ends of the conduit liner 5, and a wire feeder for feeding a welding wire 8 above the energizing block 3 at the upper end.
1 and 2 are provided to feed the welding wire 8 in the direction of arrow 15, and the welding wire 8 passes through the inside (central portion) of the conduit liner 5 and a current-carrying block at the lower end. The base material 28 and the bead 29 are shown to reach the molten pool 10 through the wire 4 and the wire nozzle 6.
【0020】またワイヤ−加熱電源7とコンジットライ
ナ−5がワイヤ−16で接続され、ワイヤ−加熱電源7
より溶接ワイヤ−8を予熱する電流が矢印26方向へ流
れるようになっており、溶接機25より溶接電流が矢印
27方向へ流れるようになっている。The wire heating power source 7 and the conduit liner 5 are connected by a wire 16 and the wire heating power source 7
A current for preheating the welding wire 8 flows in the direction of arrow 26, and a welding current flows from the welding machine 25 in the direction of arrow 27.
【0021】本発明においては通電点9と溶融池10間
の長さl3が200mm〜400mmであり、溶接ワイヤ−
8の予熱温度は250℃〜600℃であり、そのため従
来の電流は1/8に下がり、1/3の電流で2倍の発熱
効果を上げることが可能となり、生産性においても2倍
近く改善することが可能となった。In the present invention, the length l 3 between the current-carrying point 9 and the molten pool 10 is 200 mm to 400 mm, and the welding wire
8 has a preheating temperature of 250 ° C. to 600 ° C., so that the conventional current is reduced to 1/8, and it is possible to increase the heating effect by 2 times with 1/3 of the current, and the productivity is improved by almost 2 times. It became possible to do.
【0022】又使用されるケ−ブル(溶接ワイヤ−)も
断面積が22mm2もあれば充分なので可般性にも適して
いる。Also, the cable (welding wire) used is suitable for versatility since a cross-sectional area of 22 mm 2 is sufficient.
【0023】図3〜図5はコンジットライナ−5を示す
図であり、図3はコンジットライナ−5のまっすぐの状
態を示している。3 to 5 show the conduit liner 5, and FIG. 3 shows the conduit liner 5 in a straight state.
【0024】図2に示すごとく、現在の自動溶接装置に
おいては溶接ト−チ17とワイヤ−ノズル6は相対的に
配置されており、溶接線に直角方向(左右方向)に動い
たり(ウィ−ビングしたり)上下方向に動く必要があ
り、そのために溶接ワイヤ−8の経路であるコンジット
ライナ−5は可撓性であることが必要であり、そのコン
ジットライナ−5のたわんだ状態が図4に表示されてい
る。As shown in FIG. 2, in the current automatic welding apparatus, the welding torch 17 and the wire nozzle 6 are disposed relatively to each other and move in a direction perpendicular to the welding line (left-right direction). 4), the conduit liner 5 which is the path of the welding wire 8 needs to be flexible, and the bent state of the conduit liner 5 is shown in FIG. Is displayed in.
【0025】また予熱を行うには溶接ワイヤ−8と接触
する面、即ち溶接ワイヤ−8を被覆する部分12は電気
的に絶縁される必要があるため絶縁材が使用され、図
3、4に示す如く絶縁材としてセラミックの断片(コ
マ)が使用され、お互いに嵌合(インロウ)することに
より形成されている。又セラミックの断片12は溶接ワ
イヤ−8が通るように中心部に穴があいており、一方側
が略凸状で他方側が略凹状になった略鉄砲の玉のような
形状をしている。In order to perform preheating, the surface in contact with the welding wire 8, that is, the portion 12 covering the welding wire 8 needs to be electrically insulated, so that an insulating material is used. As shown in the figure, ceramic pieces are used as insulating materials, and are formed by fitting (inlaying) each other. The ceramic piece 12 has a hole in the center so that the welding wire 8 passes therethrough, and has a shape like a substantially shotgun ball in which one side is substantially convex and the other side is substantially concave.
【0026】溶接ワイヤ−8を被覆する部分(接触する
面)12がセラミックの断片からできているのでコンジ
ットライナ−5は可撓性をもつことが出来るが、溶接ワ
イヤ−8を被覆する部分12がさらにステンレス性のス
プリング11で覆われているのでコンジットライナ−5
の可撓性がさらに保障されることになる。溶接ワイヤ−
8、被覆する部分12及びスプリング11からなるコン
ジットライナ−5の断片図が図5に示されている。The conduit liner 5 can be flexible because the portion (contacting surface) 12 covering the welding wire 8 is made of a piece of ceramic, but the portion 12 covering the welding wire 8 can be flexible. Is covered with a stainless steel spring 11 so that conduit liner-5
Is further guaranteed. Welding wire
A fragmentary view of the conduit liner 5, consisting of 8, the covering part 12 and the spring 11, is shown in FIG.
【0027】下記の表1は溶接ワイヤ−の径が1.0φ
(パイ)で、下記の表2は溶接ワイヤ−の径が1.2φ
(パイ)である場合のワイヤ−加熱電流と予熱温度及び
ワイヤ−送給速度の関係を示す表であり、溶接条件を決
めるとき、良好な溶接をするにはワイヤ−を1分間あた
りどのくらいの長さ(cm)を送給したら良いかをあらわ
した表である。Table 1 below shows that the diameter of the welding wire is 1.0φ.
Table 2 below shows that the diameter of the welding wire was 1.2φ.
4 is a table showing the relationship between the wire-heating current, the preheating temperature, and the wire-feeding speed in the case of (Pi). When determining welding conditions, how long the wire should be extended per minute to perform good welding. It is a table that shows whether it is better to send (cm).
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】[0029]
【表2】 [Table 2]
【0030】下記の表3は従来のホットワイヤ−を使用
しないコ−ルドワイヤ−溶接装置及び従来のホットワイ
ヤ−送給溶接装置と、本発明のホットワイヤ−送給溶接
装置の生産性の比較を示した表である。Table 3 below shows a comparison between the productivity of the conventional cold wire welding apparatus without using the hot wire and the conventional hot wire feed welding apparatus and the hot wire feed welding apparatus of the present invention. It is the table shown.
【0031】[0031]
【表3】 [Table 3]
【0032】これらの表により前記した本発明の特徴が
容易に理解されるものである。The characteristics of the present invention described above can be easily understood from these tables.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、溶接ワイヤ−を細くしト−チ付近の構造を小
型化し、機能性を改善すると同時に生産性を高めること
が出来るものである。Since the present invention is constructed as described above, the welding wire can be made thinner, the structure near the torch can be made smaller, the functionality can be improved, and the productivity can be increased. is there.
【図1】従来のホットワイヤ−送給溶接装置を示す図で
ある。FIG. 1 is a view showing a conventional hot wire-feed welding apparatus.
【図2】本発明のホットワイヤ−送給溶接装置を示す図
である。FIG. 2 is a view showing a hot wire-feed welding apparatus of the present invention.
【図3】コンジットライナ−のまっすぐの状態を示す図
である。FIG. 3 is a view showing a straight state of a conduit liner.
【図4】コンジットライナ−のたわんだ状態を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram illustrating a bent state of a conduit liner.
【図5】 コンジットライナーの断片図を示す図であ
る。FIG. 5 is a fragmentary view of a conduit liner.
1、2・・・・ワイヤ−フィ−ドロ−ル 3、4・・・・通電ブロック 5・・・・・・コンジットライナ− 6・・・・・・ワイヤ−ノズル 7・・・・・・ワイヤ−加熱電源 8・・・・・・溶接ワイヤ− 9・・・・・・通電点 10・・・・・溶融池 11・・・・・スプリング 12・・・・・被覆する部分 13・・・・・通電点 14・・・・・溶融池 15・・・・・矢印 16・・・・・ワイヤ− 17・・・・・溶接ト−チ 18・・・・・溶接機 19・・・・・ワイヤ−加熱電源 20・・・・・ワイヤ−送給ト−チ 21・・・・・溶接ト−チ 22・・・・・母材 23・・・・・ビ−ド 24・・・・・溶接ワイヤ− 25・・・・・溶接機 26、27・・矢印 1, 2,..., Wire feed roller 3, 4,... Energizing block 5,..., Conduit liner 6,. Wire-heating power supply 8 ... Welding wire 9 ... Electrification point 10 ... Mold pool 11 ... Spring 12 ... Part to be covered 13 ... ... Electrification point 14 ... Molten pool 15 ... Arrow 16 ... Wire 17 ... Welding torch 18 ... Welding machine 19 ... ..Wire heating power supply 20..Wire feeding torch 21..Welding torch 22..Base metal 23..Bead 24 .. ..Welding wires 25 ........ Welders 26, 27 .. Arrows
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今 泉 啓 東京都品川区北品川5丁目5番12号 愛 知産業株式会社内 (72)発明者 加 藤 敏 夫 東京都品川区北品川5丁目5番12号 愛 知産業株式会社内 (72)発明者 中 島 秀 秋 東京都品川区北品川5丁目5番12号 愛 知産業株式会社内 (72)発明者 小 森 光 徳 神奈川県横浜市瀬谷区宮沢町1144−3 (72)発明者 萬 來 雄 一 神奈川県川崎市中原区小杉町2−220 (72)発明者 末 澤 伸 也 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 原 裕 司 大阪府大阪市中央区平野町4丁目1番2 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 山 本 靖 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東邦瓦斯株式会社供給管理部導管技術セ ンタ−内 (56)参考文献 特開 平3−204180(JP,A) 特開 平2−169183(JP,A) 実開 昭61−152386(JP,U) 実開 昭58−107269(JP,U) 実開 昭55−33610(JP,U) 特公 平3−69629(JP,B2) 特公 昭49−26185(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/12 B23K 9/133 B23K 9/167 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kei Imaizumi 5-5-1-12 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Aichi Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Kato 5-chome Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo 5-12 Aichi Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Hideaki Nakajima 5-5-1 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo 5-12 Aichi Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Mitsunori Komori Yokohama, Kanagawa Prefecture 1144-3 Miyazawa-cho, Seya-ku (72) Inventor Yuichi Bandai 2-220 Kosugi-cho, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa (72) Inventor Shinya Suesawa 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Hara 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Inside Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Yasushi 19th Sakuradacho, Atsuta-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture No. 18 Toho Gas Co., Ltd. (56) References JP-A-3-204180 (JP, A) JP-A-2-169183 (JP, A) Fully open Showa 61-152386 (JP, U) Really open show 58-107269 (JP, U) JP-A 55-33610 (JP, U) JP-B Hei 3-69629 (JP, B2) JP-B 49-26185 (JP, B1) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 9/12 B23K 9/133 B23K 9/167
Claims (4)
ックが設けられ、上端部の通電ブロックの上部に溶接ワ
イヤーを送給するワイヤーフィールドロールが設けら
れ、溶接ワイヤーは下端部の通電ブロック及びワイヤー
ノズルを通って溶融池に達成するようになっており、か
つワイヤー加熱電源とコンジットライナーがワイヤーで
接続されている、ことからなるホットワイヤー送給装置
において、 通電点(9)と溶融池(10)間の長さが200mm〜
400mmであること、 該溶融池(10)に挿入する溶接ワイヤー(8)の予熱
温度が250℃〜600℃であること、 該コンジットライナー(5)は可撓性であり、かつ該溶
接ワイヤー(8)を被覆する部分(12)が絶縁材から
なること、 を特徴とするホットワイヤー送給溶接装置。An electric block is provided at both ends of a conduit liner, a wire field roll for feeding a welding wire is provided above the electric block at an upper end, and the welding wire is connected to an electric block and a wire nozzle at a lower end. A hot wire feeder comprising: a wire heating power supply and a conduit liner connected by a wire, wherein the wire is connected to a molten pool (10). 200mm ~
400 mm, the preheating temperature of the welding wire (8) inserted into the molten pool (10) is 250 ° C. to 600 ° C., the conduit liner (5) is flexible, and the welding wire ( 8) The hot wire feed welding apparatus, wherein the portion (12) covering the material (8) is made of an insulating material.
における前記溶接ワイヤ−(8)と、該溶接ワイヤ−
(8)を被覆する絶縁材の部分(12)と、該絶縁材を
おおうスプリング(11)とからなることを特徴とする
請求項1に記載のホットワイヤ−送給溶接装置。2. The conduit liner (5) includes a welding wire (8) at a central portion and the welding wire (8).
2. The hot-wire feed-welding apparatus according to claim 1, comprising a part of the insulating material covering the insulating material and a spring covering the insulating material.
徴とする請求項1又は2に記載のホットワイヤ−送給溶
接装置。3. The hot wire feed welding apparatus according to claim 1, wherein the insulating material is ceramic.
の部分(12)がセラミックの断片をお互いに嵌合する
ことにより形成されていることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のホットワイヤ−送給溶接装置。4. Hot-dip according to claim 1, wherein the insulating portion (12) of the conduit liner (5) is formed by fitting pieces of ceramic together. Wire-feed welding equipment.
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