JP3747002B2 - アーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にTIG溶接やプラズマアーク溶接等に用いるタングステン(純タングステンやトリアを少量添加したトリウム入りタングステン等)、モリブデン、クロム銅等の溶接用電極棒の先端を所定の形状に成形加工するための成形方法に係り、特に、アーク放電により溶接用電極棒の先端をその表面が鏡面となった半球状に成形加工するようにしたアーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法に関するものである。
【0002】
【従前の技術】
一般に、TIG溶接等に於いては、タングステンやモリブデン等の溶接用電極棒が用いられており、その電源には直流及び交流が夫々使用されている。又、電源に直流を使用した直流溶接には、溶接用電極棒を直流溶接機の負極に接続して溶接を行う正極性(棒マイナス)と、溶接用電極棒を直流溶接機の正極に接続して溶接を行う逆極性(棒プラス)とがある。
【0003】
前記直流溶接に於いては、電子の衝撃を受ける陽極の方が陰極よりも発熱が大きいため、正極性の方が溶接用電極棒の消耗や変形が遅くなる反面、母材側の溶け込みは深くなり、これに対して、逆極性では溶接用電極棒の消耗や変形が早くなる反面、母材側の溶け込みは浅くなる傾向にある。
【0004】
又、TIG溶接等に用いる溶接用電極棒の先端の形状は、溶接部の電流密度や電流分布、冷却効果等と密接な関係があり、溶接作業の能率や溶接製品の品質等に大きな影響を及ぼすものである。そのため、溶接用電極棒20の先端20aは、溶接する母材の材質、板厚、継手形状及び溶接条件等に応じて適宜の形状、例えば先端20aをシャープな円錐形状にしたり、先端20aをテーパ面と平坦面とから成る2段カット形の形状(所謂裁頭円錐形状)にしたり、先端20aを研磨角度の異なる二つのテーパ面から成る2段形状にしたり、或いは先端20aをその表面が鏡面に研磨された半球状に仕上げられている(図6(A)〜図6(D)参照)。
【0005】
ところで、先端20aが所定の形状に仕上げられた溶接用電極棒20は、一定時間アーク放電されると、その先端20aが消耗・変形し、アークの電気的特性や母材への熱輸送特性等に影響を与えて溶接に異常を来たすことになる。特に、先端20aをシャープな円錐形状にした溶接用電極棒20については、溶接用電極棒20の先端20aに電界が集中し、イオンの衝突や局所的な温度上昇により、激しいダメージを受け、顕著な溶融状態と溶接用電極棒20の先端20aの寸法の変化が認められる。
【0006】
従って、溶接用電極棒20の先端20aの形状としては、常に安定なアーク放電を維持するために形状が変化しないと云うことが重要である。そのため、溶接用電極棒20の先端20aの形状は、図6(D)に示す如く、電界の集中による電極先端の消耗を低減し、電界が均一になるようにした半球状に形成することが好ましい。より好ましくは、溶接用電極棒の先端の形状は、電界の集中による電極先端の消耗を低減し、電界が均一になるように等電位面型を形成した双曲線関数形状に形成することが最も好ましい(図示省略)。溶接用電極棒の先端の形状を双曲線関数形状とした溶接用電極棒については、50回溶接後に於いても先端の溶融、形状変化が全く認められない。これは溶接用電極棒先端のアーク放出点が等電位面であるため、電界が均一にかかり、アーク放電が安定していると予測される。
【0007】
又、先端20aを半球状とした溶接用電極棒20、例えば、先端を半径0.08mm〜0.1mmの半球状とした直径0.5mm〜2.0mm程度のTIG溶接用のタングステン電極棒にあっては、半球状の先端の表面をテーパ面の表面よりも平滑な面に研磨し、所謂鏡面状の表面とするのが望ましい。何故なら、半球状の先端の表面を鏡面状とすることにより、アークの発生が一層容易になると共に、アークの指向性や安定性が大幅に向上するからである。
このような理由から、溶接用電極棒20の長寿命化を図るためには、溶接用電極棒20の先端20aをその表面が鏡面となった半球状に形成することが最もふさわしいと考えられる。
【0008】
而して、上述した溶接用電極棒20の先端20aの成形加工は、例えば特開平7−276211号公報や特開2001−71248号公報等に開示された専用の電極棒研磨機を用いて行われている。これらの電極棒研磨機は、図示していないが、何れもケース内に収納したモータの駆動軸に所定の粒度の研磨盤を取り付け、溶接用電極棒20の先端部を高速回転する研磨盤の研磨面へ接触させることによって、溶接用電極棒20の先端20aを所定の形状に研磨加工するようにしている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上述した専用の電極棒研磨機を用いた溶接用電極棒20の先端20aの成形加工方法に於いては、次のような問題が発生している。
即ち、電極棒研磨機の研磨盤の研磨面が摩耗した場合には、溶接用電極棒20の先端20aを所定の形状に研磨加工することが困難になるため、研磨盤の切れ味を回復するドレッシング(目立て)が必要になり、コスト高になると云う問題がある。特に、研磨盤には、通常ダイヤモンドホイールを使用しているため、簡単にドレッシングができないうえ、コストもより一層高くなる。
又、研磨盤の研磨面に対して溶接用電極棒20の傾斜角度が常に一定の電極棒研磨機を用いて溶接用電極棒20の先端20aの研磨加工を行うと、溶接条件等が変わって溶接用電極棒20の先端20aの角度を変える必要が生じたときには、研磨盤を他の形状の研磨盤(例えば研磨面がテーパ状になった研磨盤)に交換する必要があり、研磨作業を能率良く迅速に行えないことになる。然も、溶接用電極棒20の先端20aを任意の角度に研磨加工するには、交換用の研磨盤を多量に保持する必要があり、経済性に欠けると云う問題がある。
更に、大径の溶接用電極棒20を研磨加工する場合には、研磨盤の研磨面の幅(半径方向の幅)が比較的狭いため、溶接用電極棒20の先端20aを完全な円錐形状に研磨加工することが困難となり、電極棒研磨機は大径の溶接用電極棒20の研磨加工には不向きである。
そのうえ、電極棒研磨機による研磨加工では、溶接用電極棒20の先端部を円錐状に研削してその表面を鏡面状に研磨するのにかなりの時間を要すると云う問題がある。
【0010】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、コストの高騰を招くことなく、溶接用電極棒の先端をその直径の大小に拘わらず最適な形状に簡単且つ迅速に成形加工することができ、然も、溶接用電極棒の先端表面を簡単に鏡面状に仕上げられるようにしたアーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1の発明は、先端が夫々先細り状に形成された放電側電極棒と溶接用電極棒とを先端同士が対向する状態で一定の間隔を空けて同一軸線上に配置し、不活性ガスの雰囲気中で放電側電極棒と溶接用電極棒との間にプラズマアークを発生させて溶接用電極棒の先端をアーク放電により溶融し、溶接用電極棒の先端の溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、半球状の溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒の先端をその表面が鏡面となった半球状に形成するようにしたことに特徴がある。
【0012】
又、本発明の請求項2の発明は、溶接用電極棒の先細り状の先端をシャープな円錐状又は裁頭円錐状に形成し、不活性ガスの雰囲気中で溶接用電極棒の先端をアーク放電により溶融し、溶接用電極棒の先端の溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、半球状の溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒の先端をその表面が鏡面となった半球状に形成するようにしたことに特徴がある。
【0013】
更に、本発明の請求項3の発明は、放電側電極棒の先細り状の先端をシャープな円錐状又は表面が鏡面となった半球状とし、当該放電側電極棒と溶接用電極棒との間でアーク放電を行うようにしたことに特徴がある。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明の方法を実施するための溶接用電極棒4先端4aの成形装置1を示し、当該成形装置1は、放電側電極棒2を保持するトーチ構造の放電側電極棒ホルダー3と、加工側電極棒である溶接用電極棒4を保持する円盤構造の加工側電極棒ホルダー5と、加工側電極棒ホルダー5に保持された溶接用電極棒4の先端4aの位置決めを行う位置決め盤6と、放電側電極棒ホルダー3及び加工側電極棒ホルダー5に夫々接続された直流電源7等から構成されており、先端2a,4aが夫々先細り状に形成された放電側電極棒2の先端2aと溶接用電極棒4の先端4aとの間隔Lを一定の間隔Lに調整し、不活性ガスGの雰囲気中で両電極棒2,4間にプラズマアークを発生させて溶接用電極棒4の先端4aをアーク放電により溶融し、溶接用電極棒4の先端4aの溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、半球状の溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒4の先端4aをその表面が鏡面となった半球状に形成することができるようになっている。
この成形装置1のアークスタート方式には、外部高周波によるアークスタート方式や高圧電源の印加によるアークスタート方式が採用されている。
【0015】
前記放電側電極棒ホルダー3は、先端2aが先細り状に形成された放電側電極棒2を保持すると共に、プラズマアークを発生させる際に不活性ガスGを流出する構造となっており、従来公知のTIG溶接用トーチと同様構造に構成されている。
即ち、放電側電極棒ホルダー3は、図1に示す如く、絶縁材製のトーチボディ8内に放電側電極棒2を保持する銅製のコレット9が着脱自在に挿着されていると共に、トーチボディ8の先端にアルゴンやヘリウム等の不活性ガスGを流出するガスノズル10が取り付けられており、ガスノズル10側が上を向く鉛直姿勢で固定側部材(図示省略)に支持固定されている。
従って、放電側電極棒ホルダー3に保持された放電側電極棒2は、その先端2aが上を向く鉛直姿勢となる。又、放電側電極棒2は、その先端2aがガスノズル10から数mm突出した状態で放電側電極棒ホルダー3に保持されている。
【0016】
尚、放電側電極棒2には、純タングステン電極棒や各種酸化物入りのタングステン電極棒(例えばThO2 を1.7%〜2.2%添加したトリウム入りタングステン電極棒やLa2O3を1.7%〜2.2%添加したランタン入りタングステン電極棒、Ce2O3を1.8%〜2.2%添加したセリウム入りタングステン電極棒等)が使用されており、その先端2aはアークが集中するようにシャープな円錐状又はアーク放電が安定して消耗や変形が極めて少なくなる表面が鏡面状となった半球状に夫々形成されている。
【0017】
この実施の形態に於いては、放電側電極棒2には、先端2aがシャープな円錐形状で且つその角度θが10°〜20°程度に設定された直径が1.0mm〜3.0mmのランタン入りタングステン電極棒が使用されている。このランタン入りタングステン電極棒は、各種電極棒の中でも長寿命化を図れる電極棒である。
【0018】
前記加工側電極棒ホルダー5は、先端4aが先細り状に形成された加工側電極棒である溶接用電極棒4を鉛直姿勢で且つ放電側電極棒2の軸線上に位置するように保持するものであり、固定側部材に載置したプラスチック等の絶縁材製の支柱11に水平回転可能に支持されていると共に、所定の位置でその回転が止められるようになっている。
即ち、加工側電極棒ホルダー5は、図1乃至図3に示す如く、導電性の部材(銅材)により円盤状に形成されており、支柱11に形成した支持穴11aに回転自在に挿入される円柱状の軸部5aと、軸部5aの上端に連設され、外周縁部に夫々内径の異なる複数の電極棒挿通孔5bを形成した厚肉の円盤部5cと、円盤部5cの外周面に形成され、各電極棒挿通孔5bに夫々連通する雌ネジ穴5dと、各雌ネジ穴5dに螺挿され、電極棒挿通孔5bに挿通された溶接用電極棒4を円盤部5cへ固定する固定用ネジ12とから成る。
又、円盤部5cに形成した各電極棒挿通孔5bは、同一円周上に等角度毎に形成されており、加工側電極棒ホルダー5を水平回転させたときに各電極棒挿通孔5bの中心線が放電側電極棒ホルダー3に保持された放電側電極棒2の軸線に夫々合致するようになっている。
【0019】
この実施の形態に於いては、各電極棒挿通孔5bは、円盤部5cの外周縁部に45°毎に八つ形成されており、その内径は0.6mm、1.1mm、1.3mm、1.7mm、2.1mm、2.5mm、3.3mm、4.1mmに夫々設定されている。又、各電極棒挿通孔5bの内径は、溶接用電極棒4の外径よりも0.1mm大きめに設定されており、溶接用電極棒4を摺動自在に保持できるようになっている。
【0020】
そして、加工側電極棒ホルダー5は、支柱11と加工側電極棒ホルダー5との間に設けた係止機構13によって、支柱11に対して間欠的に回転し且つ各電極棒挿通孔5bの中心線が放電側電極棒ホルダー3に保持された放電側電極棒2の軸線に合致する位置でその回転が止められるようになっている。
【0021】
前記係止機構13は、図2に示す如く、加工側電極棒ホルダー5の軸部5a外周面に45°間隔毎に形成された係止穴5eと、支柱11にその半径方向へ挿着された筒体13aと、筒体13a内に移動自在に収納保持され、支柱11の支持穴11a内に突出して係止穴5eへ係止可能なボール13bと、ボール13bを支柱11の支持穴11a内へ突出するように押圧附勢するスプリング13cと、スプリング13cの弾性力を調整する調整ネジ13dとから構成されており、ボール13bを加工側電極棒ホルダー5の軸部5aの係止穴5eへ係止させることによって、加工側電極棒ホルダー5の回転を止められるようになっている。
この係止機構13のスプリング13cの附勢力や係止穴5eの深さ等は、ボール13bが係止穴5eに係止されている状態であっても、加工側電極棒ホルダー5を一定以上の回転力で回転させれば、ボール13bと係止穴5eとの係止が外れて加工側電極棒ホルダー5を回転させることができるように夫々設定されている。
又、加工側電極棒ホルダー5は、係止機構13によってその回転が止められたときに支柱11に螺挿した固定用ボルト14により支柱11側へ強固に固定されるようになっている。このとき、放電側電極棒2に対向する位置にある加工側電極棒ホルダー5の電極棒挿通孔5bの中心線は、放電側電極棒2の軸線と一致していることは勿論である。
【0022】
尚、溶接用電極棒4には、TIG溶接やプラズマアーク溶接等に用いる純タングステン電極棒や各種酸化物入りのタングステン電極棒(例えばThO2 を1.7%〜2.2%添加したトリウム入りタングステン電極棒やLa2O3を1.7%〜2.2%添加したランタン入りタングステン電極棒、Ce2O3を1.8%〜2.2%添加したセリウム入りタングステン電極棒等)が使用されており、その先端4aは図4(A)に示すように予めシャープな円錐状又は裁頭円錐状に夫々形成されている。
【0023】
この実施の形態に於いては、溶接用電極棒4には、先端4aがシャープな円錐形状又は裁頭円錐形状で且つ先端の角度θが10°〜60°程度に設定された直径が0.5mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.4mm、3.2mm又は4.0mmのランタン入りタングステン電極棒が使用されている。
【0024】
前記位置決め盤6は、加工側電極棒ホルダー5に保持された溶接用電極棒4の先端4aの位置決めを行うものであり、加工側電極棒ホルダー5の円盤部5cの下方位置に配置されている。
この位置決め盤6は、その上面が平滑な位置決め面6aに形成されており、加工側電極棒ホルダー5の電極挿通孔5bに摺動自在に挿通した溶接用電極棒4の先端4aを位置決め面6aに当接させ、この状態で固定用ネジ12により溶接用電極棒4を加工側電極棒ホルダー5に固定保持することによって、加工側電極棒ホルダー5の円盤部5c下面から突出する溶接用電極棒4の先端4aの位置決めを行うことができる。これによって、放電側電極棒ホルダー3に保持された放電側電極棒2の先端2aと加工側電極棒ホルダー5に保持された溶接用電極棒4の先端4aとの間隔Lをアーク放電に適した間隔Lにすることができる。
【0025】
この実施の形態に於いては、放電側電極棒2の先端2aと溶接用電極棒4の先端4aとの間隔Lを0.3mm〜1.0mm(より好ましくは0.5mm〜0.7mm)に調整できるように位置決め盤6の位置決め面6aの高さが設定されている。
【0026】
前記直流電源7は、放電側電極棒2と溶接用電極棒4との間にアーク放電を発生されるためのものであり、この直流電源7には従来公知の直流TIG溶接機の電源が用いられている。更に、直流電源7の陰極には放電側電極棒ホルダー3のコレット9が、又、陽極には加工側電極棒ホルダー5が夫々接続されている。従って、この成形装置1に於いては、その極性が直流正極性となっている。この直流正極性は、安定したアークが得られると共に、制御が容易である。
【0027】
尚、前記成形装置1に於いて、電流の強さや電圧の強さ等は、使用する放電側電極棒2等の直径や材質、形状等に応じて異なり、最適なアーク放電が得られるように夫々設定されている。
例えば、放電側電極棒2に直径が1.0mm〜4.0mmのランタン入りタングステン電極棒やトリウム入り電極棒を使用した場合にはその電流が10A〜200Aに設定されている。又、電圧は、12V〜25Vに設定されている。更に、アーク放電時間は、0.1秒〜10秒に設定されている。
【0028】
次に、上述した溶接用電極棒4の成形装置1を用いて溶接用電極棒4の先端4aを成形加工する場合について説明する。
尚、放電側電極棒ホルダー3には、予め先端2aをシャープな円錐状又は先端をその表面が鏡面となった半球状に形成した放電側電極棒2(ランタン入りタングステン電極棒又はトリウム入りタングステン電極棒)が保持されている。この放電側電極棒2の先端2aは、鉛直姿勢で固定支持された放電側電極棒ホルダー3のガスノズル10から一定の長さだけ突出している。又、電流及び電圧の強さ、不活性ガスGの供給量、放電側電極棒2の直径や材質等の諸条件は、溶接用電極棒4の先端4a形状、材質、直径等に応じて最適の条件下に設定されていることは勿論である。
【0029】
先ず、成形加工すべき溶接用電極棒4をその先端4aが下を向く姿勢で加工側電極棒ホルダー5の所定の電極棒挿通孔5bに挿通し、溶接用電極棒4の先端4aを位置決め盤6の位置決め面6aに当接させて溶接用電極棒4の先端4aの位置決めを行った後、固定用ネジ12を締め込んで溶接用電極棒4を加工側電極棒ホルダー5に固定する。このとき、位置決め盤6を用いて溶接用電極棒4の先端4aの位置決めを行っているため、溶接用電極棒4の先端4aの正確に行え、放電側電極棒2の先端2aと溶接用電極棒4の先端4aとの間隙が所定の間隔Lになるように確実に調整される。
尚、加工側溶接棒ホルダー5に保持される溶接用電極棒4の先端4aは、図4(A)に示す如く、予めシャープな円錐形状又は裁頭円錐形状に夫々形成されている。
【0030】
次に、加工側電極棒ホルダー5に保持された溶接用電極棒4が放電側電極棒2に対向するように加工側電極棒ホルダー5を回転させる。このとき、加工側電極棒ホルダー5は、係止機構13によって溶接用電極棒4と放電側電極棒2とが同一軸線上に位置する状態でその回転が停止される。この状態で固定用ボルト14により加工側電極棒ホルダー5を支柱11へ回転不能に固定する。このとき、放電側電極棒2の先端2aと溶接用電極棒4の先端4aとの間隙は、溶接用電極棒4の先端4aが予め位置決めされていることとも相俟って、良好なアーク放電を生起させるのに最適な間隔Lとなる。
【0031】
その後、放電側電極棒ホルダー3のガスノズル10からアルゴンやヘリウム等の不活性ガスGを流しつつ直流電源7(直流TIG溶接機)を操作して放電側電極棒2と溶接用電極棒4との間に電圧を印加する。そうすると、電圧の印加により不活性ガスGの雰囲気中で放電側電極棒2の先端2aと溶接用電極棒4の先端4aとの間にアークが発生し、このアーク放電によって極性がプラス側である溶接用電極棒4の先端が溶融する。
【0032】
そして、溶接用電極棒4の先端4aがアーク放電により溶融し、溶接用電極棒4の先端4aの溶融部分が表面張力の作用で半球状となったら、アーク放電を止めて溶接用電極棒4の先端4aの溶融部分を凝固させる。これにより、溶接用電極棒4の先端4aは、その表面が分子配列の揃った鏡面となった半球状に形成されることになる。このとき、溶接用電極棒4の先端4aがシャープな円錐状に形成されている場合には、溶接用電極棒4の先端は極小さな半球状となり、又、溶接用電極棒4の先端4aが裁頭円錐状に形成されている場合には、溶接用電極棒4の先端4aは裁頭円錐状の大きさに応じて異なる大きさの半球状となり、先端をシャープな円錐状に形成した溶接用電極棒4に比較して少し大きめの半球状となる(図4(B)参照)。
【0033】
このようにして、先端4aが鏡面となった半球状に形成された溶接用電極棒4は、アーク放電が安定して先端の消耗や変形が殆どなくなり、長寿命化を達成することができる。
【0034】
尚、上述した溶接用電極棒4の成形方法に於いては、放電側電極棒2をその先端2aが上を向く鉛直姿勢で配置すると共に、放電側電極棒2の上方位置に溶接用電極棒4をその先端4aが下を向く鉛直姿勢で放電側電極棒2の軸線上に配置し、この状態で溶接用電極棒4の先端4aをアーク放電により成形加工するようにしたが、他の溶接用電極棒4の成形方法に於いては、放電側電極棒2をその先端2aが下を向く鉛直姿勢で配置すると共に、放電側電極棒2の下方位置に溶接用電極棒4をその先端4aが上を向く鉛直姿勢で放電側電極棒2の軸線上に配置し、この状態で両方電極棒2,4間にアークを発生させて溶接用電極棒4の先端4aをアーク放電により溶融し、溶接用電極棒4の先端4aの溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、半球状の溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒4の先端4aをその表面が鏡面となった半球状に形成するようにするようにしても良い。
【0035】
前記成形方法に於いては、図5に示す成形装置1を用いて溶接用電極棒4の先端4aを成形加工する。
即ち、図5に示す成形装置1は、放電側電極棒2を保持するトーチ構造の放電側電極棒ホルダー3と、加工側電極棒である溶接用電極棒4を保持する円盤構造の加工側電極棒ホルダー5と、加工側電極棒ホルダー5に保持された溶接用電極棒4の先端の位置決めを行う位置決め盤6と、放電側電極棒ホルダー3及び加工側電極棒ホルダー5に夫々接続された直流電源7等から構成されており、図1に示す成形装置1と同様構造に構成されている。
尚、図1に示す成形装置1と同一の部材及び部位には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
この成形方法も、上述した成形方法と同様の作用効果を奏することができる。
【0036】
又、上述した溶接用電極棒4の各成形方法に於いては、放電側電極棒2と溶接用電極棒4とをその先端2a,4a同士が対向するように鉛直姿勢で且つ同一軸線上に配置し、この状態で溶接用電極棒4の先端4aをアーク放電により成形加工するようにしたが、他の成形方法に於いては、放電側電極棒2と溶接用電極棒4とをその先端2a,4a同士が対向するように水平姿勢で且つ同一軸線上に配置し、この状態で溶接用電極棒4の先端4aをアーク放電により成形加工するようにしても良い。
この成形方法も、上述した各成形方法と同様の作用効果を奏することができる。
【0037】
【発明の効果】
上述の通り、本発明の溶接用電極棒先端の成形方法は、アーク放電を用いて溶接用電極棒の先端をその表面が鏡面となった半球状に成形加工するようにしているため、従来のように専用の電極棒研磨機を用いた溶接用電極棒の成形加工のように研磨盤の切れ味を回復するドレッシング(目立て)を必要としたり、或いは交換用の高価な研磨盤を多量に保持したりする必要がなく、コストの高騰を招くことなしに溶接用電極棒の先端を成形加工するとことができる。
又、本発明の溶接用電極棒先端の成形方法は、従来のように電極棒研磨機を用いた溶接用電極棒の成形加工のように溶接用電極棒の先端の形状を変えるのに研磨盤を交換したりする必要がなく、成形加工を能率良く迅速に行えることになる。
更に、本発明の溶接用電極棒先端の成形方法は、アーク放電を用いて溶接用電極棒の先端を成形加工するようにしているため、大径の溶接用電極棒を成形加工する場合でも、簡単且つ良好に成形加工することできると共に、溶接用電極棒の先端をその直径の大小に拘わらず最適な形状(半球状)に簡単且つ迅速に成形加工することができる。
そのうえ、本発明の溶接用電極棒先端の成形方法は、溶接用電極棒の先端をアーク放電により溶融し、溶融部分をその表面張力を利用して半球状にした後、溶融部分を凝固させることによって半球状に形成するようにしているため、溶接用電極棒の先端の表面を簡単に鏡面状に仕上げることができる。
加えて、本発明の溶接用電極棒先端の成形方法は、溶接用電極棒の先細り状の先端をシャープな円錐状又は裁頭円錐状に形成してその先端をアーク放電により溶融し、溶接用電極棒の先端の溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒の先端をその表面が鏡面となった半球状に形成するようにしているため、溶接用電極棒の先端を任意の大きさの半球状に簡単且つ容易に成形加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法を実施するための成形装置の一部切欠概略正面図である。
【図2】成形装置の溶接用電極棒ホルダー部分の拡大縦断面図である。
【図3】成形装置の溶接用電極棒ホルダーの拡大平面図である。
【図4】溶接用電極棒の先端部を示し、(A)は成形加工前の溶接用電極棒先端部の拡大正面図、(B)は本発明の成形方法により成形加工した溶接用電極棒先端部の拡大正面図である。
【図5】本発明の他の成形方法を実施するための成形装置の一部切欠概略正面図である。
【図6】電極棒研磨機を用いて先端を所定の形状に研磨加工した溶接用電極棒先端部の拡大正面図である。
【符号の簡単な説明】
1は成形装置、2は放電側電極棒、2aは放電側電極棒の先端、4は溶接用電極棒、4aは溶接用電極棒の先端、Gは不活性ガス、Lは放電側電極棒の先端と溶接用電極棒の先端との間隔。
Claims (3)
- 先端(2a),(4a)が夫々先細り状に形成された放電側電極棒(2)と溶接用電極棒(4)とを先端(2a),(4a)同士が対向する状態で一定の間隔(L)を空けて同一軸線上に配置し、不活性ガス(G)の雰囲気中で放電側電極棒(2)と溶接用電極棒(4)との間にプラズマアークを発生させて溶接用電極棒(4)の先端(4a)をアーク放電により溶融し、溶接用電極棒(4)の先端(4a)の溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、半球状の溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒(4)の先端(4a)をその表面が鏡面となった半球状に形成するようにしたことを特徴とするアーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法。
- 溶接用電極棒(4)の先細り状の先端(4a)をシャープな円錐状又は裁頭円錐状に形成し、不活性ガス(G)の雰囲気中で溶接用電極棒(4)の先端(4a)をアーク放電により溶融し、溶接用電極棒(4)の先端(4a)の溶融部分が表面張力の作用で半球状となった後、半球状の溶融部分を凝固させることにより、溶接用電極棒(4)の先端(4a)をその表面が鏡面となった半球状に形成するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のアーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法。
- 放電側電極棒(2)の先細り状の先端(4a)をシャープな円錐状又は表面が鏡面となった半球状とし、当該放電側電極棒(2)と溶接用電極棒(4)との間でアーク放電を行うようにしたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のアーク放電を用いた溶接用電極棒先端の成形方法。
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