JPH01186281A - 溶接装置 - Google Patents
溶接装置Info
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- JPH01186281A JPH01186281A JP1124288A JP1124288A JPH01186281A JP H01186281 A JPH01186281 A JP H01186281A JP 1124288 A JP1124288 A JP 1124288A JP 1124288 A JP1124288 A JP 1124288A JP H01186281 A JPH01186281 A JP H01186281A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明はシールドガスにヘリウムを用い安定して深溶は
込み溶接を行なえるようにした溶接方法に関するもので
ある。
込み溶接を行なえるようにした溶接方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
ガス被覆溶接においては、シールドガスにヘリウムガス
を用いると、アルゴンガス使用時よりも幅の狭い深溶は
込みの溶接が可能である。
を用いると、アルゴンガス使用時よりも幅の狭い深溶は
込みの溶接が可能である。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、第５図に示す如くヘリウムガス使用時のアーク
圧力は、アルゴンガス使用時よりも著しく低い。
圧力は、アルゴンガス使用時よりも著しく低い。
そのため、母材の微少残留磁気の影響でアークが不安定
になり、且つ継手精度及び継手の温度差等微少な変化に
よって溶融金属流が乱れやすい。
になり、且つ継手精度及び継手の温度差等微少な変化に
よって溶融金属流が乱れやすい。
例えば、アルゴンガスとヘリウムガスを使用した場合の
溶接ビード外観並びに溶は込み形状を示すと第６図乃至
第１Ｏ図の通りであり、アルゴンガス使用時の溶接ビー
ドａは均一で断面おわん状の溶は込み形状を呈する（第
６図及び第７図）。
溶接ビード外観並びに溶は込み形状を示すと第６図乃至
第１Ｏ図の通りであり、アルゴンガス使用時の溶接ビー
ドａは均一で断面おわん状の溶は込み形状を呈する（第
６図及び第７図）。
しかし、ヘリウムガス使用時の溶接ビードｂの均一部は
第８図及び第９図に示すようにヘリウムガス特有の深溶
は込みを呈するか、不均一部では第８図及び第１０図に
示すように断面か幅広で、しかもアルゴンガスに近い溶
は込みを呈するため、健全な溶接が困難である。
第８図及び第９図に示すようにヘリウムガス特有の深溶
は込みを呈するか、不均一部では第８図及び第１０図に
示すように断面か幅広で、しかもアルゴンガスに近い溶
は込みを呈するため、健全な溶接が困難である。
又、シールドガスにヘリウムガスを用いると溶接中に多
量の金属蒸気が生じ、これがヘリウムガスと共に上昇す
る間に酸化し、溶接ヘッド部を汚損したり、監視装置や
各種センサの受光面、或は接触検出部に付着するため、
正常な観察や検出か困難になる。
量の金属蒸気が生じ、これがヘリウムガスと共に上昇す
る間に酸化し、溶接ヘッド部を汚損したり、監視装置や
各種センサの受光面、或は接触検出部に付着するため、
正常な観察や検出か困難になる。
［課題を解決するための手段］
本発明は上述の従来の課題を解決し、ヘリウムガスをシ
ールドガスとして用い安定に深溶は込み溶接を行なえる
ようにすることを目的とするものであり、小径のインナ
ーノズルからヘリウムガスを、少なくともヘリウムガス
のアーク圧力を補い得るガス圧力で流し、前記インナー
ノズルの周囲のアウターノズルからシールドガスを流す
ことにより、前記ヘリウムガスシールド雰囲気を包囲し
つつ溶接することを特徴とする溶接方法にかかるもので
ある。
ールドガスとして用い安定に深溶は込み溶接を行なえる
ようにすることを目的とするものであり、小径のインナ
ーノズルからヘリウムガスを、少なくともヘリウムガス
のアーク圧力を補い得るガス圧力で流し、前記インナー
ノズルの周囲のアウターノズルからシールドガスを流す
ことにより、前記ヘリウムガスシールド雰囲気を包囲し
つつ溶接することを特徴とする溶接方法にかかるもので
ある。
［作 用］
小径のインナーノズルからアーク点を中心にヘリウムガ
スが所定の圧力で流出するので、ア−り点部に押付圧が
生じ、ヘリウムガス特有のアーク圧力の低下を補い、安
定した深溶は込み溶接を行なうことができる。
スが所定の圧力で流出するので、ア−り点部に押付圧が
生じ、ヘリウムガス特有のアーク圧力の低下を補い、安
定した深溶は込み溶接を行なうことができる。
更に、該ヘリウムガス流は周囲をシールドガスに包囲さ
れているので、より安定化する。
れているので、より安定化する。
［実 施 例〕
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図及び第２図は本発明の方法の実施に使用する溶接
トーチのノズル部であり、１はタングステン電極、２は
コレット、３はコレットボディー、４はコレットボディ
ー３の周囲に複数個設けたシールドガス穴であり、前記
コレットボディー３の外周に小径のインナーノズル５と
比較的径の大きいアウターノズル６を夫々同心に設け、
各ノズル５，６の先端部を中心側に絞り込んでインナー
ノズル５の先端径をビード幅と略同じとし、該インナー
ノズル５の先端部をアウターノズル６の先端部よりも約
５〜１０＋ｕ＋突出させである。
トーチのノズル部であり、１はタングステン電極、２は
コレット、３はコレットボディー、４はコレットボディ
ー３の周囲に複数個設けたシールドガス穴であり、前記
コレットボディー３の外周に小径のインナーノズル５と
比較的径の大きいアウターノズル６を夫々同心に設け、
各ノズル５，６の先端部を中心側に絞り込んでインナー
ノズル５の先端径をビード幅と略同じとし、該インナー
ノズル５の先端部をアウターノズル６の先端部よりも約
５〜１０＋ｕ＋突出させである。
斯かる溶接トーチ７に、第３図に示すガス流量の範囲で
インナーノズル５にヘリウムガスを、又アウターノズル
６にアルゴンガス、ヘリウムガス或はアルゴンガスとヘ
リウムガスの混合ガスをノズル径すなわちノズル断面積
に応じて流すようにする。
インナーノズル５にヘリウムガスを、又アウターノズル
６にアルゴンガス、ヘリウムガス或はアルゴンガスとヘ
リウムガスの混合ガスをノズル径すなわちノズル断面積
に応じて流すようにする。
第４図に示すようにインナーノズル径設定器８によりイ
ンナーノズル径を設定すると共にインナーノズル流量調
節設定器９によりインナーノズル流量の増加量（増加率
）を溶接部周囲の温度や継手の形状に合わせて設定する
ようにし、前記第３図に示したデータを人力しである演
算器ｌＯにより下限インナー流量及び調節インナー流量
を演算して加算し、インナー流量制御器１１にインナー
流量信号を送るようにすると共に、設定されたインナー
ノズル径からアウターノズル径を読み取り、該アウター
ノズル径から下限アウターノズル流量を演算し、更に前
記調節インナー流量に応じて調節アウター流量を演算し
、前記下限アウター流量と調節アウター流量とを加算し
てアウター流量制御器１２にアウター流量信号を送るよ
うにする。
ンナーノズル径を設定すると共にインナーノズル流量調
節設定器９によりインナーノズル流量の増加量（増加率
）を溶接部周囲の温度や継手の形状に合わせて設定する
ようにし、前記第３図に示したデータを人力しである演
算器ｌＯにより下限インナー流量及び調節インナー流量
を演算して加算し、インナー流量制御器１１にインナー
流量信号を送るようにすると共に、設定されたインナー
ノズル径からアウターノズル径を読み取り、該アウター
ノズル径から下限アウターノズル流量を演算し、更に前
記調節インナー流量に応じて調節アウター流量を演算し
、前記下限アウター流量と調節アウター流量とを加算し
てアウター流量制御器１２にアウター流量信号を送るよ
うにする。
前記インナー流量制御器１１から流量調節弁１３に開度
指令信号を送り、ヘリウムガス流路１４に、流量センサ
ー１５を設け、実流量信号によりフィードバック制御す
るようにしである。又、アウターガスの場合も同様に前
記アウター流量制御器１２から流量調節弁１６に開度指
令信号を送り、アウターガス流路１７に流量センサー１
８を設け、実流量信号によりフィードバック制御するよ
うにしである。
指令信号を送り、ヘリウムガス流路１４に、流量センサ
ー１５を設け、実流量信号によりフィードバック制御す
るようにしである。又、アウターガスの場合も同様に前
記アウター流量制御器１２から流量調節弁１６に開度指
令信号を送り、アウターガス流路１７に流量センサー１
８を設け、実流量信号によりフィードバック制御するよ
うにしである。
以上のように構成したので、例えばインナーノズル５の
径を１０ｍｍφ、アウターノズル６の径ヲ３０ｍ＋ａφ
とすると、インナーノズル径設定器８によりインナーノ
ズル５の径をｉｏ＋ａｍφに設定すれば、演算器１０に
は第３図に示すデータが予め入力されているので、直ち
に下限インナ−ガス流量１５１／分が演算されてインナ
ー流量制御器１１に出力される。又、該演算器ＩＯにお
いては前記インナーノズル径から第３図に示すデータに
より直ちにアウターノズル６の径３０ｍａ＋φが読み取
られ、該アウターノズル径から下限アウタ−ガス流量２
０！／分が演算され、該下限アウターガス流量信号がア
ウター流量制御器１２に出力される。
径を１０ｍｍφ、アウターノズル６の径ヲ３０ｍ＋ａφ
とすると、インナーノズル径設定器８によりインナーノ
ズル５の径をｉｏ＋ａｍφに設定すれば、演算器１０に
は第３図に示すデータが予め入力されているので、直ち
に下限インナ−ガス流量１５１／分が演算されてインナ
ー流量制御器１１に出力される。又、該演算器ＩＯにお
いては前記インナーノズル径から第３図に示すデータに
より直ちにアウターノズル６の径３０ｍａ＋φが読み取
られ、該アウターノズル径から下限アウタ−ガス流量２
０！／分が演算され、該下限アウターガス流量信号がア
ウター流量制御器１２に出力される。
前記インナー流量制御器１１から流量調節弁１３に開度
指令信号か送られて、該弁１３が所定の開度となり、ヘ
リウムガス流路１４にヘリウムガスが流れ、インナーノ
ズル５からタングステン電極１を中心にヘリウムガスが
アーク点周囲に噴出される。又、アウター流量制御器１
２から同様に流量調節弁１６に開度指令信号が送られて
所定の開度となり、アウターガス流路１７にアルゴンガ
スが流れ、前記インナーガスの周囲に噴出される。
指令信号か送られて、該弁１３が所定の開度となり、ヘ
リウムガス流路１４にヘリウムガスが流れ、インナーノ
ズル５からタングステン電極１を中心にヘリウムガスが
アーク点周囲に噴出される。又、アウター流量制御器１
２から同様に流量調節弁１６に開度指令信号が送られて
所定の開度となり、アウターガス流路１７にアルゴンガ
スが流れ、前記インナーガスの周囲に噴出される。
前記ヘリウムガスの流量はインナーノズル５の断面積に
対して特定の押付圧が得られるように決めてありしかも
、インナーノズル５の先端がアウターノズル６よりも突
出しているので、ヘリウムガス圧によりアーク圧力を補
足するため、深溶は込み溶接を安定化することができビ
ードも安定化する。
対して特定の押付圧が得られるように決めてありしかも
、インナーノズル５の先端がアウターノズル６よりも突
出しているので、ヘリウムガス圧によりアーク圧力を補
足するため、深溶は込み溶接を安定化することができビ
ードも安定化する。
アルゴンガスをアウターガスとして使用すると、アルゴ
ンか空気よりも比重が大きくしかも安価であるため、シ
ールド性が良くしかも経済的である。
ンか空気よりも比重が大きくしかも安価であるため、シ
ールド性が良くしかも経済的である。
溶接部の温度が蓄熱により上昇した場合シールドガス量
を増加させる必要か生じる。又、継手の形状によっては
前記下限インナーガス流量では不足する場合もある。
を増加させる必要か生じる。又、継手の形状によっては
前記下限インナーガス流量では不足する場合もある。
その場合は、インナーノズル流量調節設定器９により、
例えば増加率を３０％と設定すると、演算器１０により
３０％分のインナーガス流量が演算され前記下限インナ
ーガス流量に加算され、加算された合計の流量信号がイ
ンナー流量制御器１１に送られる。又、インナーガス流
量の増加分に比例して３０％分のアウターガス流量が演
算され、下限アウターガス流量に加算され、加算された
合計の流量信号がアウター流量制御器１２に送られる。
例えば増加率を３０％と設定すると、演算器１０により
３０％分のインナーガス流量が演算され前記下限インナ
ーガス流量に加算され、加算された合計の流量信号がイ
ンナー流量制御器１１に送られる。又、インナーガス流
量の増加分に比例して３０％分のアウターガス流量が演
算され、下限アウターガス流量に加算され、加算された
合計の流量信号がアウター流量制御器１２に送られる。
このようにして増量されたヘリウムガスとアルゴンガス
により二重にシールドされ、各種の条件下にも安定して
深溶は込み溶接を行なうことかできる。
により二重にシールドされ、各種の条件下にも安定して
深溶は込み溶接を行なうことかできる。
以上において、ヘリウムガス流路１４及びアウターガス
流路１７の夫々に設けられた流量センサー１５．１８に
より、夫々流量が検出され、フィードバック制御され、
流量及びインナーガスの押付圧を所望の範囲に制御する
ことができる。
流路１７の夫々に設けられた流量センサー１５．１８に
より、夫々流量が検出され、フィードバック制御され、
流量及びインナーガスの押付圧を所望の範囲に制御する
ことができる。
なお、本発明の溶接方法は上述の実施例のみに限定され
るものではなく、アウターガスはアルゴンばかりではな
く、ヘリウム或はヘリウムとアルゴンの混合ガスを使用
してもよいこと、ガスシールド溶接法であれば種々の原
理の溶接法に適用し得ること等本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である
。
るものではなく、アウターガスはアルゴンばかりではな
く、ヘリウム或はヘリウムとアルゴンの混合ガスを使用
してもよいこと、ガスシールド溶接法であれば種々の原
理の溶接法に適用し得ること等本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である
。
［発明の効果］
以上述べたように本発明の溶接方法によれば、下記の如
き種々の優れた効果を発揮する。
き種々の優れた効果を発揮する。
（Ｄ インナーノズルのガス量をノズル径に応じて適正
調節することにより、ヘリウムガス特有のアーク圧力低
下現象をガス圧で補うことかでき、安定して深溶は込み
溶接を行なうことができ、溶接の健全性が著しく改善さ
れる。
調節することにより、ヘリウムガス特有のアーク圧力低
下現象をガス圧で補うことかでき、安定して深溶は込み
溶接を行なうことができ、溶接の健全性が著しく改善さ
れる。
（ＩＩ） アウターノズルからアルゴンガスを広範囲
に流せば、溶接時に生じた金属蒸気かシールド雰囲気中
より外部に出ない。例え出ても、アルゴンガスの比重は
大気よりも大きいので、アルゴンガスと共に下降拡散さ
れるため装置やセンサ等に付着することはない。
に流せば、溶接時に生じた金属蒸気かシールド雰囲気中
より外部に出ない。例え出ても、アルゴンガスの比重は
大気よりも大きいので、アルゴンガスと共に下降拡散さ
れるため装置やセンサ等に付着することはない。
［相］ ガス圧を自動制御することか可能であり、種々
の条件に容易に適合し得る。
の条件に容易に適合し得る。
第１図は本発明の方法の実施に使用する溶接トーチの部
分説明図、第２図は第１図の■−■方向矢視図、第３図
はインナーノズル及びアウターノズルのノズル径とガス
流量との関係を示す図、第４図は本発明の方法の制御回
路の一例を示す図、第５図はヘリウムガスとアルゴンガ
スのアーク圧力を示す図、第６図はアルゴンガスシール
ド溶接によるビードを示す図、第７図は第６図の■−■
方向矢視図、第８図は従来のヘリウムガスシールド溶接
によるビードを示す図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ方
向矢視図、第１０図は第８図のＸ−Ｘ方向矢視図である
。 １はタングステン電極、５はインナーノズル、６はアウ
ターノズル、８はインナーノズル径設定器、９はインナ
ーノズル流量調節設定器、ＩＯは演算器、１１はインナ
ー流量制御器、１２はアウター流量制御器を示す。
分説明図、第２図は第１図の■−■方向矢視図、第３図
はインナーノズル及びアウターノズルのノズル径とガス
流量との関係を示す図、第４図は本発明の方法の制御回
路の一例を示す図、第５図はヘリウムガスとアルゴンガ
スのアーク圧力を示す図、第６図はアルゴンガスシール
ド溶接によるビードを示す図、第７図は第６図の■−■
方向矢視図、第８図は従来のヘリウムガスシールド溶接
によるビードを示す図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ方
向矢視図、第１０図は第８図のＸ−Ｘ方向矢視図である
。 １はタングステン電極、５はインナーノズル、６はアウ
ターノズル、８はインナーノズル径設定器、９はインナ
ーノズル流量調節設定器、ＩＯは演算器、１１はインナ
ー流量制御器、１２はアウター流量制御器を示す。
Claims (1)
- １）小径のインナーノズルからヘリウムガスを、少なく
ともヘリウムガスのアーク圧力を補い得るガス圧力で流
し、前記インナーノズルの周囲のアウターノズルからシ
ールドガスを流すことにより、前記ヘリウムガスシール
ド雰囲気を包囲しつつ溶接することを特徴とする溶接方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011242A JP2531411B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63011242A JP2531411B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01186281A true JPH01186281A (ja) | 1989-07-25 |
| JP2531411B2 JP2531411B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=11772465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63011242A Expired - Lifetime JP2531411B2 (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2531411B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2018035010A1 (en) * | 2016-08-15 | 2018-02-22 | Illinois Tool Works Inc. | System for and method of controlling shielding gas flow in a welding device based on the size of the nozzle |
| CN112823937A (zh) * | 2019-11-18 | 2021-05-21 | 伊利诺斯工具制品有限公司 | 用于焊接应用的通风喷嘴的方法和设备 |
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-
1988
- 1988-01-21 JP JP63011242A patent/JP2531411B2/ja not_active Expired - Lifetime
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