JP3420658B2 - ティグ溶接方法およびその溶接トーチ - Google Patents
ティグ溶接方法およびその溶接トーチInfo
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- JP3420658B2 JP3420658B2 JP16500195A JP16500195A JP3420658B2 JP 3420658 B2 JP3420658 B2 JP 3420658B2 JP 16500195 A JP16500195 A JP 16500195A JP 16500195 A JP16500195 A JP 16500195A JP 3420658 B2 JP3420658 B2 JP 3420658B2
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- shield gas
- shield
- gas
- tungsten electrode
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0213—Narrow gap welding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶着量の少ない狭い開先
（以下、狭開先と記す）に対してアーク溶接するティグ
（ＴＩＧ）溶接方法およびその溶接トーチに関する。
（以下、狭開先と記す）に対してアーク溶接するティグ
（ＴＩＧ）溶接方法およびその溶接トーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルゴン，ヘリウムまたはそれら
の混合ガスでタングステン電極を用いて行う、いわゆる
ティグ（ＴＩＧ）溶接（Tungsten inert gas welding)
が実用化されている。
の混合ガスでタングステン電極を用いて行う、いわゆる
ティグ（ＴＩＧ）溶接（Tungsten inert gas welding)
が実用化されている。
【０００３】すなわち、従来のティグ溶接方法の第１の
例を図７により説明すれば、被溶接物１，１間の開先２
内にタングステン電極３を挿入し、この電極３の周囲に
設けた外部シールド４の内側からシールドガス５を流
し、前記電極３に取り付けた通電部６に電圧を印加し、
前記電極３と被溶接物１との間で溶接アークを発生させ
て溶融プール（図示せず）を形成し、この溶融プールに
溶接ワイヤを挿入して溶接する。
例を図７により説明すれば、被溶接物１，１間の開先２
内にタングステン電極３を挿入し、この電極３の周囲に
設けた外部シールド４の内側からシールドガス５を流
し、前記電極３に取り付けた通電部６に電圧を印加し、
前記電極３と被溶接物１との間で溶接アークを発生させ
て溶融プール（図示せず）を形成し、この溶融プールに
溶接ワイヤを挿入して溶接する。
【０００４】ティグ溶接は溶接時に空気中の酸素を巻き
込んで溶融プールが酸化しないように、またタングステ
ン電極３が空気中の酸素を巻き込んで過度の消耗をしな
いようにタングステン電極３の突き出し長さを10mm前後
と短くして溶接している。
込んで溶融プールが酸化しないように、またタングステ
ン電極３が空気中の酸素を巻き込んで過度の消耗をしな
いようにタングステン電極３の突き出し長さを10mm前後
と短くして溶接している。
【０００５】また、厚板の被溶接物１ａ，１ａをティグ
溶接する場合は、従来のティグ溶接方法の第２の例とし
て示す図８のように狭開先２ａ内に溶接トーチ７の電極
部を挿入して前述したように溶接している。一般に溶接
時間を削減したり、溶接変形を最少にしたりするために
狭開先２ａの幅を小さくするが、この方法が適用できな
い場合には図８に示すように狭開先２ａに入る特殊な構
造の溶接トーチ７を製作して対応している。
溶接する場合は、従来のティグ溶接方法の第２の例とし
て示す図８のように狭開先２ａ内に溶接トーチ７の電極
部を挿入して前述したように溶接している。一般に溶接
時間を削減したり、溶接変形を最少にしたりするために
狭開先２ａの幅を小さくするが、この方法が適用できな
い場合には図８に示すように狭開先２ａに入る特殊な構
造の溶接トーチ７を製作して対応している。
【０００６】すなわち、この溶接トーチ７は狭開先２ａ
内に挿入するタングステン電極３の外側を包囲するよう
にしてシールドガス５を流す扁平筒状シールド８を設け
るとともにタングステン電極３に電圧を印加する通電部
６に冷却水の流通路を設け、通電部６を保持するコレッ
トボディ９にシールドガス流通路10を設けてなるもので
ある。
内に挿入するタングステン電極３の外側を包囲するよう
にしてシールドガス５を流す扁平筒状シールド８を設け
るとともにタングステン電極３に電圧を印加する通電部
６に冷却水の流通路を設け、通電部６を保持するコレッ
トボディ９にシールドガス流通路10を設けてなるもので
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
第１および第２の従来例で使用する溶接トーチでは、シ
ールドガス５が１箇所しか流れないので、溶融プールの
酸化防止をすることができないし、また、タングステン
電極３の長さを20mm以上長く伸ばすことができない。
第１および第２の従来例で使用する溶接トーチでは、シ
ールドガス５が１箇所しか流れないので、溶融プールの
酸化防止をすることができないし、また、タングステン
電極３の長さを20mm以上長く伸ばすことができない。
【０００８】したがって、図８に示した板厚が厚い被溶
接物１ａを溶接する場合には狭開先２ａを例えば開先の
幅で約30mm以上にして外部シールド４や扁平筒状シール
ド８を狭開先２ａ内に挿入するか、またはよこ幅が８mm
程度の幅の狭い特殊な構造を有する溶接トーチを製作し
て対応しなければならない課題がある。
接物１ａを溶接する場合には狭開先２ａを例えば開先の
幅で約30mm以上にして外部シールド４や扁平筒状シール
ド８を狭開先２ａ内に挿入するか、またはよこ幅が８mm
程度の幅の狭い特殊な構造を有する溶接トーチを製作し
て対応しなければならない課題がある。
【０００９】また、図８の第２の例で示した溶接トーチ
７は狭開先２ａ内に挿入するために扁平な形状に形成さ
れているが、タングステン電極３の外径よりも太くする
必要があり、適用できる溶接開先の幅が限定される課題
がある。
７は狭開先２ａ内に挿入するために扁平な形状に形成さ
れているが、タングステン電極３の外径よりも太くする
必要があり、適用できる溶接開先の幅が限定される課題
がある。
【００１０】さらに、狭開先２ａの深い部分があるとシ
ールドガスの効果が見受けられるが、溶接が進んで狭開
先２ａの深さが浅くなると扁平状トーチのため、シール
ドガス５が十分に空気中の酸素巻き込みを防止できない
ことにより溶融プールが酸化されるという課題がある。
ールドガスの効果が見受けられるが、溶接が進んで狭開
先２ａの深さが浅くなると扁平状トーチのため、シール
ドガス５が十分に空気中の酸素巻き込みを防止できない
ことにより溶融プールが酸化されるという課題がある。
【００１１】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、板厚の被溶接物を狭開先でティグ溶接する場
合、構造の複雑な特殊な溶接トーチを使用することな
く、従来の特殊な溶接トーチに比較してさらに狭開先に
適用でき、しかも空気中の酸素を巻き込むことなく良好
な溶接ができるティグ溶接方法およびその溶接トーチを
提供することにある。
たもので、板厚の被溶接物を狭開先でティグ溶接する場
合、構造の複雑な特殊な溶接トーチを使用することな
く、従来の特殊な溶接トーチに比較してさらに狭開先に
適用でき、しかも空気中の酸素を巻き込むことなく良好
な溶接ができるティグ溶接方法およびその溶接トーチを
提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被溶
接物の開先にタングステン電極を挿入しシールドガスを
流しながらかつ前記タングステン電極の通電部に電圧を
印加して前記被溶接物と前記タングステン電極との間で
溶接アークを発生させて溶融プールを形成し、この溶融
プールに溶接ワイヤを挿入し溶接トーチを走行させて溶
接するティグ溶接方法において、前記シールドガスを、
前記タングステン電極に沿って形成された中心側シール
ドガス流路を通して前記タングステン電極の先端に供給
される中心側シールドガスと、この中心側シールドガス
の外側から前記タングステン電極の先端に供給される内
側シールドガスと、この内側シールドガスの外側に設け
られて外側からの空気の巻き込みを防止する外側シール
ドガスとの三重シールドガスとし、これらの三重シール
ドガスを外部からそれぞれ独立した供給管を介して供給
することを特徴とする。
接物の開先にタングステン電極を挿入しシールドガスを
流しながらかつ前記タングステン電極の通電部に電圧を
印加して前記被溶接物と前記タングステン電極との間で
溶接アークを発生させて溶融プールを形成し、この溶融
プールに溶接ワイヤを挿入し溶接トーチを走行させて溶
接するティグ溶接方法において、前記シールドガスを、
前記タングステン電極に沿って形成された中心側シール
ドガス流路を通して前記タングステン電極の先端に供給
される中心側シールドガスと、この中心側シールドガス
の外側から前記タングステン電極の先端に供給される内
側シールドガスと、この内側シールドガスの外側に設け
られて外側からの空気の巻き込みを防止する外側シール
ドガスとの三重シールドガスとし、これらの三重シール
ドガスを外部からそれぞれ独立した供給管を介して供給
することを特徴とする。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】請求項２の発明は、ティグ溶接トーチであ
って、コレット保持具と、この保持具内に保持されるコ
レットボディと、このコレットボディ内に挿入される筒
状通電部と、この通電部内を貫挿するタングステン電極
と、前記コレットボディ内上部にねじ込み挿入し前記通
電部を押し下げるハンドルと、前記コレット保持具の外
側面に設けた外胴と、この外胴内に設けた内側シールド
ホルダと、この内側シールドホルダに取り付けられた内
側シールドと、前記外胴の外側に取り付けられた外側シ
ールドと、この外側シールドに設けられた外側シールド
ガス流路と、前記内側シールドと前記コレット保持具と
の間に内側シールドガスを供給する内側シ−ルドガス流
路と、前記タングステン電極と筒状通電部との間に設け
られた中心側シールドガス流路と、これら外側シールド
ガス流路、内側シールガス流路及び中心側シールドガス
流路にそれぞれ個別にシールドガスを供給する外側シー
ルドガス供給管、内側シールドガス供給管及び中心側シ
ールドガス供給管と、を具備したことを特徴とする。
って、コレット保持具と、この保持具内に保持されるコ
レットボディと、このコレットボディ内に挿入される筒
状通電部と、この通電部内を貫挿するタングステン電極
と、前記コレットボディ内上部にねじ込み挿入し前記通
電部を押し下げるハンドルと、前記コレット保持具の外
側面に設けた外胴と、この外胴内に設けた内側シールド
ホルダと、この内側シールドホルダに取り付けられた内
側シールドと、前記外胴の外側に取り付けられた外側シ
ールドと、この外側シールドに設けられた外側シールド
ガス流路と、前記内側シールドと前記コレット保持具と
の間に内側シールドガスを供給する内側シ−ルドガス流
路と、前記タングステン電極と筒状通電部との間に設け
られた中心側シールドガス流路と、これら外側シールド
ガス流路、内側シールガス流路及び中心側シールドガス
流路にそれぞれ個別にシールドガスを供給する外側シー
ルドガス供給管、内側シールドガス供給管及び中心側シ
ールドガス供給管と、を具備したことを特徴とする。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【作用】請求項１の発明では内側シールドガスがタング
ステン電極の先端まで確実に流れ込み、溶接によるタン
グステン電極の消耗を防止する。また、外側シールドガ
スにより空気中の酸素巻き込みを防止し、溶融プールの
酸化を防止する。さらに、中心側シールドガスによりタ
ングステン電極をシールドする効果が増大し、タングス
テン電極の消耗をさらに抑えることができる。
ステン電極の先端まで確実に流れ込み、溶接によるタン
グステン電極の消耗を防止する。また、外側シールドガ
スにより空気中の酸素巻き込みを防止し、溶融プールの
酸化を防止する。さらに、中心側シールドガスによりタ
ングステン電極をシールドする効果が増大し、タングス
テン電極の消耗をさらに抑えることができる。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】請求項２の発明ではタングステン電極を狭
開先の任意の位置に挿入できるとともに狭開先に挿入し
たタングステン電極の先端部まで確実にシールドガスを
流し込むことができ、タングステン電極の消耗を抑える
ことができる。
開先の任意の位置に挿入できるとともに狭開先に挿入し
たタングステン電極の先端部まで確実にシールドガスを
流し込むことができ、タングステン電極の消耗を抑える
ことができる。
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【実施例】図１により本発明に係るティグ溶接方法の第
１の実施例を説明する。図１において被溶接物１ａ，１
ａの狭開先２ａ内にタングステン電極３を挿入し、タン
グステン電極３の上方つまり被溶接物１ａ，１ａの狭開
先２ａの上方を取り囲むようにして内側シールド11およ
び外側シールド12を同心円状に設けている。
１の実施例を説明する。図１において被溶接物１ａ，１
ａの狭開先２ａ内にタングステン電極３を挿入し、タン
グステン電極３の上方つまり被溶接物１ａ，１ａの狭開
先２ａの上方を取り囲むようにして内側シールド11およ
び外側シールド12を同心円状に設けている。
【００３０】そこで、タングステン電極３と内側シール
ド11との間から内側シールドガス13を流し、内側シール
ド11と外側シールド12との間から外側シールドガス14を
流し、通電部15からタングステン電極３に電圧を印加す
る。電圧の印加により狭開先２ａ内のタングステン電極
３と被溶接物１ａ間に溶接アークが発生して溶融プール
を形成する。この溶融プールに溶接ワイヤを挿入してテ
ィグ溶接する。
ド11との間から内側シールドガス13を流し、内側シール
ド11と外側シールド12との間から外側シールドガス14を
流し、通電部15からタングステン電極３に電圧を印加す
る。電圧の印加により狭開先２ａ内のタングステン電極
３と被溶接物１ａ間に溶接アークが発生して溶融プール
を形成する。この溶融プールに溶接ワイヤを挿入してテ
ィグ溶接する。
【００３１】しかして、この第１の実施例による溶接方
法によれば、シールドガスとして内側シールドガス13と
外側シールドガス14との二重シールドガスを使用してお
り、内側シールドガス13をタングステン電極３の先端ま
で確実に流し込むことにより溶接によるタングステン電
極３の消耗を防止できる。また、外側シールドガス14に
より空気中の酸素巻き込みを防止し、溶融プールの酸化
を防止できる。
法によれば、シールドガスとして内側シールドガス13と
外側シールドガス14との二重シールドガスを使用してお
り、内側シールドガス13をタングステン電極３の先端ま
で確実に流し込むことにより溶接によるタングステン電
極３の消耗を防止できる。また、外側シールドガス14に
より空気中の酸素巻き込みを防止し、溶融プールの酸化
を防止できる。
【００３２】一般的にティグ溶接のシールドガスとして
はアルゴンガスを使用するが、本実施例では２〜10vol
％水素入りアルゴンガスまたは10〜80vol ％ヘリウム入
りアルゴンガスを使用する。これによれば、同一溶接入
熱量で純アルゴンガスに比較して被溶接物（母材）をよ
り深く溶かすことができる効果がある。
はアルゴンガスを使用するが、本実施例では２〜10vol
％水素入りアルゴンガスまたは10〜80vol ％ヘリウム入
りアルゴンガスを使用する。これによれば、同一溶接入
熱量で純アルゴンガスに比較して被溶接物（母材）をよ
り深く溶かすことができる効果がある。
【００３３】すなわち、アルゴンガスに水素またはヘリ
ウムガスもしくはその両者を混合することによりアーク
エネルギーが高まり、被溶接物の溶け込み深さが深くな
るが、水素が２vol ％未満またはヘリウムが10vol ％未
満ではその効果が分り難いので好ましくない。一方、水
素が10vol ％を越えると爆発する危険性があり安全上好
ましくないし、ヘリウムが80vol ％を越えると溶接アー
クの発生が悪くなるので好ましくない欠点を生じる。
ウムガスもしくはその両者を混合することによりアーク
エネルギーが高まり、被溶接物の溶け込み深さが深くな
るが、水素が２vol ％未満またはヘリウムが10vol ％未
満ではその効果が分り難いので好ましくない。一方、水
素が10vol ％を越えると爆発する危険性があり安全上好
ましくないし、ヘリウムが80vol ％を越えると溶接アー
クの発生が悪くなるので好ましくない欠点を生じる。
【００３４】また、被溶接物の材質はステンレス鋼また
はニッケル基合金（インコネル鋼）で、板厚は20mmから
200mmまで、開先の幅は５mmから15mmまで、開先の深さ
は20mmから 100mmまで、開先を両側から設ければ適用板
厚は 200mmまでとすることが望ましい。
はニッケル基合金（インコネル鋼）で、板厚は20mmから
200mmまで、開先の幅は５mmから15mmまで、開先の深さ
は20mmから 100mmまで、開先を両側から設ければ適用板
厚は 200mmまでとすることが望ましい。
【００３５】さらに、タングステン電極３のみを狭開先
２ａ内に長く突き出しても溶接品質が短い場合と同等の
品質が得られ、タングステン電極３も消耗しない。突き
出し長さが20mm未満では従来例と変らないので、また 1
00mm以上突き出すと溶接品質が確保できないこと、およ
びタングステン電極３が消耗するのでその突き出し長さ
は20mmから 100mmに限定する。
２ａ内に長く突き出しても溶接品質が短い場合と同等の
品質が得られ、タングステン電極３も消耗しない。突き
出し長さが20mm未満では従来例と変らないので、また 1
00mm以上突き出すと溶接品質が確保できないこと、およ
びタングステン電極３が消耗するのでその突き出し長さ
は20mmから 100mmに限定する。
【００３６】また、タングステン電極３に純タングステ
ンを使用する代りに酸化トリウム（１〜３wt％Ｔh
Ｏ2 ）や酸化ランタン（１〜３wt％Ｌａ2 Ｏ3 ）を入れ
たタングステンは純タングステンよりもアーク熱と酸化
による電極の消耗が少なくなり、より効果的となる。
ンを使用する代りに酸化トリウム（１〜３wt％Ｔh
Ｏ2 ）や酸化ランタン（１〜３wt％Ｌａ2 Ｏ3 ）を入れ
たタングステンは純タングステンよりもアーク熱と酸化
による電極の消耗が少なくなり、より効果的となる。
【００３７】つぎに図２から図３により本発明に係るテ
ィグ溶接トーチの第１の実施例を説明する。この第１の
実施例は前記第１の溶接方法に適用するためのもので図
中図１と同一部分には同一符号を付している。
ィグ溶接トーチの第１の実施例を説明する。この第１の
実施例は前記第１の溶接方法に適用するためのもので図
中図１と同一部分には同一符号を付している。
【００３８】すなわち、図２中符号16はコレット保持具
で、このコレット保持具16内の下部にはコレットボディ
17の下部がねじ込まれてコレット保持具16にコレットボ
ディ17が取着されている。コレットボディ17の上部外周
面はトーチキャップ18により覆われている。
で、このコレット保持具16内の下部にはコレットボディ
17の下部がねじ込まれてコレット保持具16にコレットボ
ディ17が取着されている。コレットボディ17の上部外周
面はトーチキャップ18により覆われている。
【００３９】コレットボディ17内には通電部15が挿入さ
れて着座している。この状態を図３（ａ）に示す。通電
部15には図３（ｂ）に示すように軸方向に沿ってスリッ
ト19が形成されている。通電部15内にはタングステン電
極３が挿入され、タングステン電極３の上端部が挿入さ
れる挿入孔20を有するハンドルねじ棒21がコレットボデ
ィ17内にねじ込まれている。
れて着座している。この状態を図３（ａ）に示す。通電
部15には図３（ｂ）に示すように軸方向に沿ってスリッ
ト19が形成されている。通電部15内にはタングステン電
極３が挿入され、タングステン電極３の上端部が挿入さ
れる挿入孔20を有するハンドルねじ棒21がコレットボデ
ィ17内にねじ込まれている。
【００４０】ハンドルねじ棒21とコレットボディ17との
間にはＯリング22が設けられて気密にシールされてい
る。ハンドルねじ棒21の上部はハンドル操作部材23が結
合してこれによりハンドルを構成している。
間にはＯリング22が設けられて気密にシールされてい
る。ハンドルねじ棒21の上部はハンドル操作部材23が結
合してこれによりハンドルを構成している。
【００４１】ハンドルを締めるときにタングステン電極
３を任意の位置に保持しておけば、タングステン電極３
の突き出し長さが調整できる。通電部15はハンドルを締
めることにより下にさがり、コレットボディ17に拘束さ
れてスリット19により通電部15の先端部が締まりタング
ステン電極３に密着する。電圧の印加によりコレットボ
ディ17を通して通電部15からタングステン電極３へと電
流が流れる。
３を任意の位置に保持しておけば、タングステン電極３
の突き出し長さが調整できる。通電部15はハンドルを締
めることにより下にさがり、コレットボディ17に拘束さ
れてスリット19により通電部15の先端部が締まりタング
ステン電極３に密着する。電圧の印加によりコレットボ
ディ17を通して通電部15からタングステン電極３へと電
流が流れる。
【００４２】コレット保持具15の外側面には外胴24が設
けられ、この外胴24の内面には内側シールドホルダ25が
取り付けられ、この内側シールドホルダ25の下部に内側
シールド11がねじ込みにより取り付けられている。外胴
24の外面には外側シールド12が取り付けられている。
けられ、この外胴24の内面には内側シールドホルダ25が
取り付けられ、この内側シールドホルダ25の下部に内側
シールド11がねじ込みにより取り付けられている。外胴
24の外面には外側シールド12が取り付けられている。
【００４３】内側シールドホルダ25とコレット保持具16
の下部外面との間には内側シールドガス流路26が形成さ
れ、この内側シールドガス流路26と連通して外胴24に内
側シールドガス供給管27が接続されている。また、外側
シールド12には外側シールドガス供給管28が接続されて
いる。さらにコレット保持具16内に冷却水を循環させる
冷却水流入管29と冷却水流出管30が外胴24を貫通してコ
レット保持具16に接続している。しかして、このティグ
溶接トーチによれば特殊な構造を構成することなく、適
用できる溶接開先の幅が限定されることはない。
の下部外面との間には内側シールドガス流路26が形成さ
れ、この内側シールドガス流路26と連通して外胴24に内
側シールドガス供給管27が接続されている。また、外側
シールド12には外側シールドガス供給管28が接続されて
いる。さらにコレット保持具16内に冷却水を循環させる
冷却水流入管29と冷却水流出管30が外胴24を貫通してコ
レット保持具16に接続している。しかして、このティグ
溶接トーチによれば特殊な構造を構成することなく、適
用できる溶接開先の幅が限定されることはない。
【００４４】つぎに図４により図２に示した溶接トーチ
を溶接装置に接続して使用する例を説明する。図４中符
号31は図２に示した溶接トーチで、この溶接トーチ31は
溶接ヘッド32に組込まれる。溶接ヘッド32には溶接ワイ
ヤ33が溶接トーチ31に送り込まれるようになっている。
溶接ヘッド32は溶接装置34に接続し、溶接装置34には操
作箱35，一次側電源36，内側シールドガス供給ボンベ37
および外側シールドガス供給ボンベ38がそれぞれの供給
管27，28を開して接続している。
を溶接装置に接続して使用する例を説明する。図４中符
号31は図２に示した溶接トーチで、この溶接トーチ31は
溶接ヘッド32に組込まれる。溶接ヘッド32には溶接ワイ
ヤ33が溶接トーチ31に送り込まれるようになっている。
溶接ヘッド32は溶接装置34に接続し、溶接装置34には操
作箱35，一次側電源36，内側シールドガス供給ボンベ37
および外側シールドガス供給ボンベ38がそれぞれの供給
管27，28を開して接続している。
【００４５】つぎに図２および図４により本実施例の溶
接手順を説明する。 (1) タングステン電極３を被溶接物の開先の中心に合わ
せる。（あらかじめ溶接トーチ31を溶接ヘッド32に取り
付け、溶接装置34の一次側電源36をＯＮしておく。） (2) 操作箱35から溶接装置34の溶接スタートスイッチを
押し、内側および外側シールドガスボンベ37，38からシ
ールドガス（内側，外側両方共）を流す。(3)溶接スタ
ートスイッチを押して一定時間経過後、溶接アークを発
生させる。
接手順を説明する。 (1) タングステン電極３を被溶接物の開先の中心に合わ
せる。（あらかじめ溶接トーチ31を溶接ヘッド32に取り
付け、溶接装置34の一次側電源36をＯＮしておく。） (2) 操作箱35から溶接装置34の溶接スタートスイッチを
押し、内側および外側シールドガスボンベ37，38からシ
ールドガス（内側，外側両方共）を流す。(3)溶接スタ
ートスイッチを押して一定時間経過後、溶接アークを発
生させる。
【００４６】(4) 溶接アークが発生し、アークが安定し
たら（溶接電流が初期の電流値に達したら）溶接ワイヤ
33を溶融プールに挿入する。(5) 溶接トーチ31を走行さ
せる。(6) 当該溶接部を溶接したら、溶接ストップスイ
ッチを押し溶接電流を徐々に下げていく。
たら（溶接電流が初期の電流値に達したら）溶接ワイヤ
33を溶融プールに挿入する。(5) 溶接トーチ31を走行さ
せる。(6) 当該溶接部を溶接したら、溶接ストップスイ
ッチを押し溶接電流を徐々に下げていく。
【００４７】(7) 溶接ストップスイッチを押すのと同時
に溶接ワイヤ33を停止させる。(8)溶接電流が下がった
ら、溶接トーチ31の走行を停止し、溶接を終了させる。
(9)内側および外側シールドガスボンベ37，38からの溶
接シールドガス（内側，外側両方共）を止める。
に溶接ワイヤ33を停止させる。(8)溶接電流が下がった
ら、溶接トーチ31の走行を停止し、溶接を終了させる。
(9)内側および外側シールドガスボンベ37，38からの溶
接シールドガス（内側，外側両方共）を止める。
【００４８】次に図５により本発明に係るティグ溶接方
法の第２の実施例を説明する。本実施例が図１に示した
第１の実施例と異なる点は第１の実施例の内側シールド
ガス13と外側シールドガス14に加えてタングステン電極
３と通電部15との間から中心側シールドガス39を流して
タングステン電極の消耗を抑えることにある。
法の第２の実施例を説明する。本実施例が図１に示した
第１の実施例と異なる点は第１の実施例の内側シールド
ガス13と外側シールドガス14に加えてタングステン電極
３と通電部15との間から中心側シールドガス39を流して
タングステン電極の消耗を抑えることにある。
【００４９】なお、図５中符号41は中心側シールドガス
流路で、このガス流路41を通して中心側シールドガス39
が流れ、この中心側シールドガス39によりタングステン
電極３をシールドする効果が増大し、タングステン電極
３の消耗をさらに抑えることができる。
流路で、このガス流路41を通して中心側シールドガス39
が流れ、この中心側シールドガス39によりタングステン
電極３をシールドする効果が増大し、タングステン電極
３の消耗をさらに抑えることができる。
【００５０】つぎに図６により本発明に係る溶接トーチ
の第２の実施例を説明する。本実施例は、図５に示した
溶接方法に適用するもので、図６中、図５および図２と
同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省
略する。本実施例が図２に示した実施例と異なる点はタ
ングステン電極３と通電部15との間に中心側シールドガ
スを流す中心側シールドガス流路41を設けるとともにコ
レットボディ17の下部に接続し内側シールド11との間に
中心側シールドを設けたことにある。
の第２の実施例を説明する。本実施例は、図５に示した
溶接方法に適用するもので、図６中、図５および図２と
同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明は省
略する。本実施例が図２に示した実施例と異なる点はタ
ングステン電極３と通電部15との間に中心側シールドガ
スを流す中心側シールドガス流路41を設けるとともにコ
レットボディ17の下部に接続し内側シールド11との間に
中心側シールドを設けたことにある。
【００５１】図６中、符号42は中心側シールドガス供給
管で、この供給管42はトーチキャップ18を貫通しコレッ
トボディ17に接続している。コレットボディ17には中心
側シールドガスを流す貫通孔が設けられ、この貫通孔は
通電部15とタングステン電極３との間の中心側シールド
ガス流路41に連通している。
管で、この供給管42はトーチキャップ18を貫通しコレッ
トボディ17に接続している。コレットボディ17には中心
側シールドガスを流す貫通孔が設けられ、この貫通孔は
通電部15とタングステン電極３との間の中心側シールド
ガス流路41に連通している。
【００５２】この第２の実施例による溶接手順はつぎの
とおりであるが、基本的には第１の実施例に準じてい
る。 (1) 溶接トーチ31のタングステン電極３を開先の中心に
合わせる。(2) 溶接スタートスイッチを押し、シールド
ガス（中心側，内側，外側全て）を流す。(3)溶接スタ
ートスイッチを押して一定時間経過後、溶接アークを発
生させる。
とおりであるが、基本的には第１の実施例に準じてい
る。 (1) 溶接トーチ31のタングステン電極３を開先の中心に
合わせる。(2) 溶接スタートスイッチを押し、シールド
ガス（中心側，内側，外側全て）を流す。(3)溶接スタ
ートスイッチを押して一定時間経過後、溶接アークを発
生させる。
【００５３】(4) 溶接アークが発生し、アークが安定し
たら（溶接電流が初期の電流値に達したら）溶接ワイヤ
を溶融プールに挿入する。(5) 溶接トーチを走行させ
る。(6) 当該溶接部を溶接したら、溶接ストップスイッ
チを押し溶接電流を徐々に下げていく。
たら（溶接電流が初期の電流値に達したら）溶接ワイヤ
を溶融プールに挿入する。(5) 溶接トーチを走行させ
る。(6) 当該溶接部を溶接したら、溶接ストップスイッ
チを押し溶接電流を徐々に下げていく。
【００５４】(7) 溶接ストップスイッチを押すのと同時
に溶接ワイヤを停止させる。(8) 溶接電流が下がった
ら、溶接トーチの走行を停止し、溶接を終了させる。
(9) 溶接シールドガス（中心側，内側，外側全て）を止
める。
に溶接ワイヤを停止させる。(8) 溶接電流が下がった
ら、溶接トーチの走行を停止し、溶接を終了させる。
(9) 溶接シールドガス（中心側，内側，外側全て）を止
める。
【００５５】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、タングステン
電極の消耗を防止できるとともに空気中の酸素の巻き込
みを防止して溶融プールの酸化を防止できる。さらに、
タングステン電極をシールドする効果が増大するととも
にタングステン電極の消耗をさらに抑えることができ
る。
電極の消耗を防止できるとともに空気中の酸素の巻き込
みを防止して溶融プールの酸化を防止できる。さらに、
タングステン電極をシールドする効果が増大するととも
にタングステン電極の消耗をさらに抑えることができ
る。
【００５６】
【００５７】
【００５８】請求項２の発明によれば、特殊な構造の溶
接トーチを構成する必要がなく、また適用できる溶接開
先の幅が限定されることはない。さらに、タングステン
電極を狭開先の任意の位置まで突き出させるとともにシ
ールドガスをタングステン電極の先端部まで確実に流し
込むことができる。さらに、タングステン電極の消耗を
抑えることができる。
接トーチを構成する必要がなく、また適用できる溶接開
先の幅が限定されることはない。さらに、タングステン
電極を狭開先の任意の位置まで突き出させるとともにシ
ールドガスをタングステン電極の先端部まで確実に流し
込むことができる。さらに、タングステン電極の消耗を
抑えることができる。
【００５９】
【図１】本発明に係るティグ溶接方法の第１の実施例を
説明するための概略的に示す縦断面図。
説明するための概略的に示す縦断面図。
【図２】本発明に係るティグ溶接トーチの第１の実施例
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図３】（ａ）は図２におけるタングステン電極周りの
要部を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の通電部を示す斜
視図。
要部を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）の通電部を示す斜
視図。
【図４】本発明に係るティグ溶接トーチを組み込んだ溶
接装置とその周囲の概要を示す系統図。
接装置とその周囲の概要を示す系統図。
【図５】本発明に係るティグ溶接方法の第２の実施例を
説明するための概略的に示す縦断面図。
説明するための概略的に示す縦断面図。
【図６】本発明に係るティグ溶接トーチの第２の実施例
を示す縦断面図。
を示す縦断面図。
【図７】従来のティグ溶接方法の第１の例を説明するた
めの概略的に示す縦断面図。
めの概略的に示す縦断面図。
【図８】従来のティグ溶接方法の第２の例を説明するた
めの概略的に示す縦断面図。
めの概略的に示す縦断面図。
１，１ａ…被溶接物、２…開先、２ａ…狭開先、３…タ
ングステン電極、４…外部シールド、５…シールドガ
ス、６…通電部、７…溶接トーチ、８…扁平筒状シール
ド、９…コレットボディ、10…シールドガス流通路、11
…内側シールド、12…外側シールド、13…内側シールド
ガス、14…外側シールドガス、15…通電部、16…コレッ
ト保持具、17…コレットボディ、18…トーチキャップ、
19…スリット、20…挿入孔、21…ハンドルねじ棒、22…
Ｏリング、23…ハンドル操作部、24…外胴、25…内側シ
ールドホルダ、26…内側シールドガス流路、27…内側シ
ールドガス供給管、28…外側シールドガス供給管、29…
冷却水流入管、30…冷却水流出管、31…溶接トーチ、32
…溶接ヘッド、33…溶接ワイヤ、34…溶接装置、35…操
作箱、36…一次側電源、37…内側シールドガスボンベ、
38…外側シールドガスボンベ、39…中心側シールドガ
ス、40…中心側シールド、41…中心側シールドガス流
路、42…中心側シールドガス供給管。
ングステン電極、４…外部シールド、５…シールドガ
ス、６…通電部、７…溶接トーチ、８…扁平筒状シール
ド、９…コレットボディ、10…シールドガス流通路、11
…内側シールド、12…外側シールド、13…内側シールド
ガス、14…外側シールドガス、15…通電部、16…コレッ
ト保持具、17…コレットボディ、18…トーチキャップ、
19…スリット、20…挿入孔、21…ハンドルねじ棒、22…
Ｏリング、23…ハンドル操作部、24…外胴、25…内側シ
ールドホルダ、26…内側シールドガス流路、27…内側シ
ールドガス供給管、28…外側シールドガス供給管、29…
冷却水流入管、30…冷却水流出管、31…溶接トーチ、32
…溶接ヘッド、33…溶接ワイヤ、34…溶接装置、35…操
作箱、36…一次側電源、37…内側シールドガスボンベ、
38…外側シールドガスボンベ、39…中心側シールドガ
ス、40…中心側シールド、41…中心側シールドガス流
路、42…中心側シールドガス供給管。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 増田 陽一
神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番
地 株式会社東芝 京浜事業所内
(72)発明者 安田 年廣
神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番
地 株式会社東芝 京浜事業所内
(56)参考文献 特開 昭62−93075（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−29581（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−50249（ＪＰ，Ａ)
実開 昭58−170176（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭64−27171（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭58−66085（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−92075（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭56−175174（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 9/167
B23K 9/16
B23K 9/29
B23K 35/02
Claims (2)
- 【請求項１】 被溶接物の開先にタングステン電極を挿
入しシールドガスを流しながらかつ前記タングステン電
極の通電部に電圧を印加して前記被溶接物と前記タング
ステン電極との間で溶接アークを発生させて溶融プール
を形成し、 この溶融プールに溶接ワイヤを挿入し溶接トーチを走行
させて溶接するティグ溶接方法において、 前記シールドガスを、前記タングステン電極に沿って形
成された中心側シールドガス流路を通して前記タングス
テン電極の先端に供給される中心側シールドガスと、こ
の中心側シールドガスの外側から前記タングステン電極
の先端に供給される内側シールドガスと、この内側シー
ルドガスの外側に設けられて外側からの空気の巻き込み
を防止する外側シールドガスとの三重シールドガスと
し、これらの三重シールドガスを外部からそれぞれ独立
した供給管を介して供給することを特徴とするティグ溶
接方法。 - 【請求項２】 コレット保持具と、この保持具内に保持
されるコレットボディと、このコレットボディ内に挿入
される筒状通電部と、この通電部内を貫挿するタングス
テン電極と、 前記コレットボディ内上部にねじ込み挿入し前記通電部
を押し下げるハンドルと、 前記コレット保持具の外側面に設けた外胴と、 この外胴内に設けた内側シールドホルダと、この内側シ
ールドホルダに取り付けられた内側シールドと、 前記外胴の外側に取り付けられた外側シールドと、この
外側シールドに設けられた外側シールドガス流路と、前
記内側シールドと前記コレット保持具との間に内側シー
ルドガスを供給する内側シ−ルドガス流路と、 前記タングステン電極と筒状通電部との間に設けられた
中心側シールドガス流路と、 これら外側シールドガス流路、内側シールガス流路及び
中心側シールドガス流路にそれぞれ個別にシールドガス
を供給する外側シールドガス供給管、内側シールドガス
供給管及び中心側シールドガス供給管と、 を具備したことを特徴とするティグ溶接トーチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16500195A JP3420658B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | ティグ溶接方法およびその溶接トーチ |
| EP96110387A EP0750962B1 (en) | 1995-06-30 | 1996-06-27 | TIG welding method and welding torch therefor |
| DE69604866T DE69604866T2 (de) | 1995-06-30 | 1996-06-27 | WIG-Schweissverfahren und -schweissbrenner |
| US08/672,926 US5714729A (en) | 1995-06-30 | 1996-06-28 | TIG welding method and welding torch therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16500195A JP3420658B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | ティグ溶接方法およびその溶接トーチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0910943A JPH0910943A (ja) | 1997-01-14 |
| JP3420658B2 true JP3420658B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=15803967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16500195A Expired - Fee Related JP3420658B2 (ja) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | ティグ溶接方法およびその溶接トーチ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5714729A (ja) |
| EP (1) | EP0750962B1 (ja) |
| JP (1) | JP3420658B2 (ja) |
| DE (1) | DE69604866T2 (ja) |
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