JP4023896B2 - 溶接裏当金冶具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＩＧアーク溶接に好適な溶接裏当金冶具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＩＧアークにて突合わせ溶接等の開先溶接をする場合、ワークの表面側（溶接側）の溶融池はアルゴンやヘリウムなどの不活性ガスにて空気から遮断されて酸化が防止されるから、延性、強度、気密性、耐食性等が良好に保持される。
【０００３】
ところが、ワークの裏面側へは不活性ガスが殆ど行き渡らないので、高温となったワーク裏面が空気との直接接触にて激しく酸化され、耐食性等に問題を残すことがあった。
【０００４】
そこで、従来から耐熱性に優れたセラミック製の溶接裏当冶具が開発され使用されている。このセラミック製の溶接裏当冶具は、片面に粘着面を有するアルミニウムテープの上に単位長のセラミック製タイルを、アルミニウムテープの長手方向に沿って帯状に並べたものであって、各タイルの接着側と反対側面に冶具長手方向に連続して延びる溝部が形成して成るものである。この溶接裏当冶具を、ワークの開先溶接線と位置的に対応したワーク裏面の高温となる部位に前記溝部が合致するように貼り付け、この状態でワーク表面側の開先溶接線をＴＩＧアークにて溶接していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、セラミック製の溶接裏当冶具は１〜２回使用すると周縁部が欠けたりクラックが入ったりしてすぐに使用できなくなる。このため従来のセラミック製溶接裏当冶具は使い捨てとされ、大量の溶接作業を行なう場合は大量のセラミック製溶接裏当冶具を準備しておく必要があり、また冶具の在庫管理が不可欠であった。
【０００６】
さらに、この種の溶接裏当冶具の各タイルはセラミック製であるから、ワークの下に敷いて大きな重量をかけたりするとすぐに割れてしまう可能性があった。このため冶具が割れないように取扱いを慎重にする必要があり、これが作業能率を低下させる要因になっていた。
【０００７】
本発明はこのような課題に鑑み創案するに至ったものであって、耐久性に優れて繰返し使用が可能な溶接裏当冶具を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶接裏当金冶具は、前記課題を解決するために、単位長さの複数の金属製板状小片を前後方向に配列し且つヒンジ手段で相互に連結して屈曲自在な帯状体とし、各板状小片の片面に帯状体の前後方向に延びる溝部を形成し、前記ヒンジ手段による連結構造が、各板状小片の前記溝部が形成された面とは反対の面にそれぞれ垂直かつ固定的に立設された単一の支軸と、該支軸に回動自在に連結され該支軸の前側および後側にそれぞれ延出された前回動部材及び後回動部材とを有し、隣接する板状小片のうち、前側の板状小片における後回動部材の後端部と、後側の板状小片における前回動部材の前端部とを、前記板状小片の面と平行で且つ前後方向に対して直角に配置されたピンにより回動自在に連結して成るものである。
【０００９】
このようにセラミックに比べて耐久性が格段によい金属製板状小片を溶接裏当金冶具の要素として使用することにより、冶具の繰返し使用が可能となると共に、冶具の取扱いが容易になるので溶接の作業性を改善できる。また金属自体の伝熱特性により溶接熱を吸収して溶接歪を防止することができる。
【００１０】
さらに、前記ヒンジ手段により、ワーク表面の複雑な三次元屈曲面部にも溶接裏当金冶具を簡単に装着することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の参考例を図に基づいて説明する。図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、本願発明の参考例の溶接裏当金冶具１は腕時計の金属バンドの外観および構造に酷似している。すなわち冶具１は銅製板状の小片２をピン３にて連結して屈曲自在なバンド状としたものであって、小片２の前後両端に形成されたコ字状の凹部４と凸部５が、隣接する小片２の凸部５と凹部４と僅かな隙間を残して嵌合し、この凹凸嵌合部分を冶具１の幅方向に横断する形でピン３が挿入されている。また冶具１の裏面には図１（Ａ）および図２に示すように長手方向に浅い溝部６が形成されている。
【００１２】
このように構成された冶具１を、図２のようにＴＩＧアーク７でワーク８の開先溶接に際して溶接部の裏面側に配置し、この冶具１の下面を粘着面９を有するアルミニウムテープ１０で気密に覆って冶具１を固定する。このとき、冶具１の溝部６の中央位置が溶接部とほぼ一致するようにする。この状態でＴＩＧアーク溶接をすると、ワーク８の表面側では不活性ガスによって溶融池１１が空気から遮断され、またワーク８の裏面側では開先隙間から裏面側に漏れ出た不活性ガスが溝部６内に閉じ込められ、裏面側が直接空気に晒され酸化されるのを防止する。
【００１３】
また、冶具１は銅製であって熱伝導率がきわめて良好であるから、ワーク１の裏面側における溶融池１１近傍の熱を効果的に吸収して溶接歪防止や酸化抑制を一層効果的なものとする。さらに、冶具１は屈曲自在であるから、例えば図１（Ｃ）のように、円筒状ワーク８ａの外周面（または内周面）にも容易に装着可能であって、屈曲表面のＴＩＧアーク溶接にも容易に対応することができる。
【００１４】
次に、本発明の実施形態を図３（Ａ）（Ｂ）に基づいて説明する。この実施形態に係る冶具１ａは、銅製小片２ａをピンにて連結して屈曲自在なバンド状としたものであるが、屈曲方向が小片２ａの平面に垂直な方向だけでなく、小片２ａの平面に沿った方向にも屈曲可能とした点に特徴がある。すなわち、各小片２ａの前後両端部は円弧状の凸部５ａと凹部４ａで構成され、隣接小片２ａの凹凸部が僅かな隙間を残して互いに嵌合された形となっていて、各小片２ａの片面には連結方向に延在する浅い溝部６ａが図２のように形成されている。
【００１５】
小片２ａ相互の連結構造は、小片２ａの表側中央に垂直かつ固定的に立設された支軸１２と、この支軸１２に回動自在に挿入された前アーム１３と後アーム１４とを有し、前・後アーム１３，１４の二股状先・後端部が、隣接小片２ａの後・前アーム１４，１３の二股状後・先端部と、冶具１ａの長手方向に直角であって小片２ａの面と平行なピン１５によって枢支結合されて成る。なお、支軸１２の先端部には前・後アーム１３，１４の抜け止めのための割ピン１６が挿入され、また円弧状の凹部４ａと凸部５ａの曲率中心は支軸１２に一致させられている。
【００１６】
このような冶具１ａは、図３（Ａ）ではピン１５を中心として上下方向に屈曲自在、かつ、図３（Ｂ）では支軸１２を中心として上下方向に屈曲自在であるから、ワーク表面の複雑な三次元屈曲面部をＴＩＧアーク溶接する場合でも冶具１ａの装着をきわめて容易確実に行なえるという格別の利点がある。図４は平面に沿って円弧をなす溶接部の裏側に図３の冶具１ａを装着した状態を示しているが、この平面が図４の紙面に垂直な方向に屈曲した面であっても冶具１ａを気密的にワーク裏面に装着可能である。
【００１７】
以上本発明の実施形態について述べたが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であり、例えば金属製板状小片２ａは銅以外の金属であって好ましくは熱伝導性が比較的良好な金属でも構成可能である。また、冶具１ａを覆うアルミニウムテープ１０は、アルミ以外の金属箔や耐熱性シート状体等にて代替可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本願発明は以上述べたように、セラミックに比べて耐久性が格段によい金属製板状小片を溶接裏当金冶具の要素としたので、冶具の繰返し使用が可能となると共に、冶具の取扱いが容易になるので作業性を改善できる。また金属自体の伝熱特性により溶接熱を吸収して溶接歪の防止と酸化抑制を図ることができる。
【００１９】
また板状小片相互をヒンジ手段によって連結したので、ワーク表面の複雑な三次元屈曲面部にも溶接裏当金冶具を簡単に装着することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （Ａ）は本発明に係る溶接裏当金冶具の参考例の裏面図、（Ｂ）は同側面図、（Ｃ）は溶接裏当金冶具の使用例を示す断面図。
【図２】 ワークのＴＩＧアーク溶接部の断面図。
【図３】 （Ａ）は本発明に係る溶接裏当金冶具の実施形態の側断面図、（Ｂ）は同平面図。
【図４】 図３の溶接裏当金冶具の使用例を示す平面図。
【符号の説明】
１，１ａ 溶接裏当金冶具
２，２ａ 板状小片
３ ピン
４，４ａ 凹部
５，５ａ 凸部
６，６ａ 溝部
７ ＴＩＧアーク
８ ワーク
９ 粘着面
１０ アルミニウムテープ
１１ 溶融池
１２ 支軸
１３ 前アーム
１４ 後アーム
１５ ピン

Claims (1)

1. 単位長さの複数の金属製板状小片を前後方向に配列し且つヒンジ手段で相互に連結して屈曲自在な帯状体とし、各板状小片の片面に帯状体の前後方向に延びる溝部を形成し、前記ヒンジ手段による連結構造が、各板状小片の前記溝部が形成された面とは反対の面にそれぞれ垂直かつ固定的に立設された単一の支軸と、該支軸に回動自在に連結され該支軸の前側および後側にそれぞれ延出された前回動部材及び後回動部材とを有し、隣接する板状小片のうち、前側の板状小片における後回動部材の後端部と、後側の板状小片における前回動部材の前端部とを、前記板状小片の面と平行で且つ前後方向に対して直角に配置されたピンにより回動自在に連結して成ることを特徴とする溶接裏当金冶具。

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