JPH02155573A - Ｔｉｇ溶接方法並びにｔｉｇ溶接設備 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明はＴＩＧ溶接方法並びに該方法に用いるＴ　Ｉ　
Ｇ／８接用チューブに関するものである。

［従来の技術］ 従来、第４図及び第５図に示すように、溶接電流が１５
０Ａ以上になるＴＩＧ溶接装置では、多管チューブｌを
用いて溶接トーチ２に電力、シールドガス、冷却水を供
給している。

多管チューブｌはゴム等の屈曲性を存する絶縁体で形成
されており、その内部には冷却水給水管路３と、冷却水
排水管路４と、シールドガス供給管路５とが並列に設け
られ、冷却水排水管路４内には給電用のパワーケーブル
６か配設されている。

溶接作業を行う際には、多管チューブｌの各管路３．４
．５か溶接トーチ２の冷却本人ロア、冷却水出口兼電力
供給口８、シールドガス人口９のそれぞれに対応するよ
うに多管チューブｌと溶接トーチ２とを接続して、電力
、冷却水、シルトガスを溶接電源１０、水道＋１ガスボ
ンベ１２から分配器１３及び多管チューブｌを介して溶
接トーチ２に供給して、電極１４に溶接アーク１５を発
生させるとともに、フィラーワイヤ（図示せず）を送り
出し、溶接アーク１５をシールドガスにより外気から遮
蔽して、シールドガス遮蔽幕１６内で前記溶接アーク１
５によってフィラーワイヤを溶融させ、母材１７ａと母
材１７ｂを溶接している。

多管チューブ１の冷却水給水管路３から溶接トーチ２に
供給される冷却水はトーチブロック１８及びトーチカッ
プ１９内を流通することによって溶接アーク１５を発生
させる電源１４を冷却して該電極１４の消耗を防止し、
また、冷却水出口兼電力供給口８から多管チューブｌの
冷却水配水管路４に戻った際に、該冷却水排水管路４内
に配設されたパワーケーブル６を冷却して、連続して溶
接作業をする際のパワーケーブル６の溶断を防止してい
る。

［発明が解決しようとする課題〕 しかし、上述の多管チューブ１では、その内部に冷却水
給水管路３と、冷却水排水管路４と、シールドガス供給
管路５とか形成されているため、多管チューブ１の外寸
か大きくなりすぎるとともに、多管チューブｌ内を流通
する冷却水によって溶接作業時に多管チューブＩの重量
が増加して、溶接トーチ２の操作かしにくいという問題
点がある。

本発明は上述の問題点を解決するもので、多管チューブ
内の管路数を減して多管チューブの外寸を小型化するこ
とを目的としている。

［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ＴＩＧ溶接方法に
おいては、溶接トーチに供給するシルトガスを冷却装置
によって予め冷却し、その冷却されたシールドガスによ
って溶接トーチの電極に電力を供給するパワーケーブル
を冷却し、パワーケーブルを冷却したシールドガスを溶
接トーチから噴出させて溶（＆トーチの電極周囲にシー
ルドガス遮蔽幕を形成するものである。

また、パワーケーブルの溶断１ｆ故や溶接不良の発生を
防止するために、冷却装置によって予め冷却したシール
ドガスの、ガス中の０７ａ度及びガス温度を検出し、検
出したガス中の０２濃度か予め設定した０２′ａ度より
も高くなった際に溶接トーチの電極に供給される電力を
停止させ、また、検出したガス温度が予め設定したガス
温度よりも高くなった際に冷却装置の出力を向上させる
ようにしてもよい。

更に、本発明のＴＩＧ溶接方法を実施するために、本発
明のＴＩＧ溶接用チューブは屈曲性ををする帯状体の内
部に、該帯状体の長手方向に貫通するシールドガス供給
管路を形成し、該シールドガス供給管路内にパワーケー
ブルを配設した精成を備えている。

［作　　　用］ 第１の発明では、溶接トーチに供給するシールドガスを
予め冷却し、その冷却されたシールドガスによって溶接
トーチの電極に電力を供給するパワーケーブルを、冷却
してパワーケーブルの溶断を防ぎ、パワーケーブルを冷
却したシールドガスを溶接トーチから噴出させて溶接ト
ーチの電極周囲にシールドガス遮蔽幕を形成して、電極
より発生する溶接アークを外気から遮断する。

第２の発明では、前記第１の発明と同様にシルトガスに
よってパワーケーブルの溶断を防ぎ、また、シールドガ
ス遮蔽幕を形成して、電極より発生する溶接アークを外
気から遮断するとともに、パワーケーブルを冷却するシ
ールドガスの、ガス中の０２′ａ度及びガス温度を検出
し、検出したガス中の０２濃度が予め設定したＯｖａ度
よりも高くなった際に溶接トーチの電極に供給される電
力を停止させて溶接不良の発生を防止し、また、検出し
たカス温度か予め設定したガス温度よりも高くなった際
に冷却装置の出力を向上させてシールドガスの２８度を
安定に保つ。

第３の発明では、シールドガス供給管路内にパワーケー
ブルを配設することにより溶接用チューブの外寸を小型
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図から第３図は本発明の方法を実施する装置の一例
であり、図中第５図と同一のｎ号を付した部分は同一物
を表わしている。

第３図は本発明の第３の発明のＴＩＧ溶接用チューブを
示し、所要の断面形状を有する紐状体２０内部に、該紐
状体２０の長手方向に貫通するシールドガス供給管路２
１を形成し、該シールドガス供給管路２１内に電力界に
か溶接アーク発生電流値を確保しｆ′７るパワーケーブ
ル２２を配設して溶接用チューブ２３を形成する。

紐状体２０はゴム等の屈曲性を有する絶縁体で形成され
ている。

電極２４を着脱自在に支持した溶接Ｉ・−チ２５に、電
極２４に導通可能且つトーチカップ２６に設けたガス噴
出口（図示せず）と連通ずるシールドガス入口兼電力供
給口２７を設け、該シールドガス人口兼電力供給口２７
に前記溶接用チューブ２３の一端を接続し、該溶接用チ
ューブ２３の他端をガス冷却器２８の出口に接続する。

ガス冷却器２８は該ガス冷却器２８の入口より流入した
シールドガスを冷却し得るように形成されており、ガス
冷却器２８の入口にはシールドガスを充填したガスボン
ベ２９か接続され、更に、ガス冷却器２８の出口には、
溶接電源３０の（−）側端子に接続した端子（図示せず
）が溶接用チューブ２３のパワーケーブル２２に接続可
能に形成されている。

なお、溶接電源の（＋）側端子は、溶接母材３１ａ、３
１ｂに接続されている。

前記ガス冷却器２８の出口側にシールドガス中の０２濃
度を検出し得るＯｒ濃度検出センサ３２とシールドガス
の温度を検出し得るガス温度検出センサ３３とを設け、
該０２７ｆＪ度検出センサ３２及びガス温度検出センサ
３３の検出値を冷却器制御装置３４に人力するようにす
る。

冷却器制御装置３４は前記０２ｉｆ１度検出センサ３２
及びガス温度検出センサ３３の検出値と、予め冷却器制
御装置３４に設定入力された０２濃度及びガス温度とを
比較して、溶接電源３０とガス冷却器２８とを制御し得
るように形成されている。

第２図は冷却器制御装置３４の制御ブロック図であり、
該冷却器制御装置３４は０２濃度制御系ブロック３５と
ガス温度制御系フロック３６とから構成されている。

０２ａ度制御系ブロック３５は、０２ａ度検出センサ３
２の検出信号Ｃ１と、予め０２ａ度設定器３７に設定人
力された設定信号ｃ２とを、それぞれ増幅器３８．３９
を介して比較器４０に入力するようにし、該比較器４０
か演算した前記検出信号ｃ１及び設定信号ｃ２に基つく
比較値ｃ３を出力アンプ４１を介して緊急停止回路４２
に人力するようになっている。

緊急停止回路４２は検出信号ｃ１か設定信号ｃ２より大
きい値になった場合、すなわち、比較値ｃ３が負になっ
た場合に溶接電源３０を停止させるようになっている。

また、ガス温度制御系ブロック３６は、ガス温度検出セ
ンサ３３の検出信号ｔ１と、予めガス温度設定器４３に
設定人力された設定信号ｔ２とを、それぞれ増幅器４４
．４５を介して比較器４６に人力するようにし、該比較
器４６が演算した前記検出信号ｔ１及び設定信号ｔ２に
基つく比較値ｔ３を出力アンプ４７を介してガス温度調
整回路４８に人力するようになっており、該ガス温度調
整回路４８は前記比較値ｔ３が所定の値よりも小さくな
った場合、すなわち、ガス冷却器２８出口側におけるシ
ールドガスの温度か所定の温度以北になった場合には、
カス冷却器２８の出力を」二昇させてシールドガスの温
度が所定の温度以下になるようにしている。

また、前記比較値ｔ１か限界値よりも小さくなった場合
には緊急停止回路４２を介して溶接電源３０を停止させ
るようになっている。

上述の構成において、溶接作業を行う際には、電力、シ
ールドガスを溶接電源３０、ガスボンベ２９からガス冷
却器２８及び溶接用チューブ２３を介して溶接トーチ２
５に供給し、電極２４に溶接アク１５を発生させ、トー
チカップ２６のガス噴出口（図示せず）よりシールドガ
スを噴出させるとともに、フィラーワイヤ（図示せず）
を送り出し、溶接アーク１５をシールドガスにより外気
から遮断して、シールドガス遮蔽幕１６内で前記溶接ア
ーク１５によってフィラーワイヤを溶融させ、母材３１
ａと３１ｂとを溶接する。

溶接用チューブ２３は、シールドガス供給管路２１内に
パワーケーブル２１を配設しているので、従来の多管チ
ューブに比べ外寸を小型化することかでき、溶接トーチ
２５の操作か容易になる。

このとき、ガスボンベ２９からガス冷却器２８及び溶接
用チューブ２３のシールドガス供給管路２１を介して溶
接トーチ２５に供給されるシールドガスは、ガス冷却器
２８によって所定の温度以下に冷却されているため、シ
ールドガス供給管路２１内を流通する際に、該シールド
ガス供給管路２１内に配設されたパワーケーブル２２を
冷却し、パワーケーブル２２の溶断を防ぐ。

更に、前記ガス冷却器２８によって冷却されたシールド
ガスは溶接トーチ２５のトーチブロック１８及びトーチ
カップ２６内を流通する際に溶接アク１５を発生させる
電極２４を冷却して該電極２４の消耗を防止する。

また、溶接アーク１５の周囲にシールドガス遮蔽Ｈ１６
を形成しつつ流れるシールドガスは冷却されているので
、該シールドガスによって溶接アーク１５か収束するピ
ンチ効果が増大して従来のＴＩＧ溶接に比べて溶は込み
深さが大きくなり溶接速度の向上を図ることができる。

また、パワーケーブル２２及び電極２４の冷却にシール
ドガスを用いているので、溶接作業時における溶接用チ
ューブ２３の市には、従来の、冷却に水を用いる多管チ
ューブに比べてはるかに軽くなるので、溶接作業を容易
に行うことかできる。

一方、溶接作業中、０２ａ度検出センサ３２及びガス温
度検出センサ３３は、ガス冷却器２８出口側におけるシ
ールドガス中の０２６度とシールドガスの温度を検出し
ている。

たとえば、ガスボンへ２９からガス冷却器２８までの間
の管路が損傷を受けたり、管路の接合か適切に行われず
、ガス冷却器２８に流入するシールドガスに大気中の０
２か混入して、０２ａ度検出センサ３２の検出信号Ｃ１
か予め０２ａ度設定器３７に設定入力された許容される
０ｚＫｉ度設定信号Ｃ２よりも大きくなると、緊急停止
回路４２は直ちに溶接電源３０を停止させる。

このため、シールドガス中に０２が許容される設定値以
上になった時点で溶接作業は中断され、シールドガスに
０２が混入することにより生じる溶接不良の発生を未然
に防くことかてきる。

また、ガス冷却器２８出口側において、該ガス冷却器２
８によって所定の温度以下に冷却されているはずのシー
ルドガスの温度か上昇し、ガス温度検出センサ３２の検
出信号１．か予めガス温度設定器に設定入力された許容
されるシールドガス温度設定信号ｔ２よりも大きくなる
と、ガス温度調整管路４８は直ちにガス冷却器２８の出
力を上昇させてガス冷却器２８出口側におけるシルトガ
スの温度か所定の温度以下になるようにする。

更に、ガス冷却器２８の出力を上昇させたにもかかわら
ず、シールドガスの温度か下がらない場合には、ガス温
度調整回路４８は、緊急停止回路４２を介して溶接電源
３０を停止させる。

このため、ガス冷却器２８出口側において、該ガス冷却
器２８の冷却能力を越えてシールドガスの温度が上昇し
た時点で溶接作業は中断され、冷却能力の不足により生
じるパワーケーブル２２の溶断の発生を未然に防ぐこと
ができる。

なお、本発明のＴＩＧ溶接方法・１１（ひに該方法に用
いるＴＩＧ溶接用チューブは、Ｌ述の実施例にのみ限定
されるものではなく、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］ 以ト説明したように、本発明のＴＩＧ溶接方法並びに該
方法に用いるＴＩＧ溶接用チューブによれば、下記の如
き種々の優れた効果を奏し得る。

（１）溶接用チューブは、シールドガス供給管路内にパ
ワーケーブルを配設しているため、従来ＴＩＧ溶接に用
いられている多管チューブに比べて外寸か小さくなるの
で、溶接トーチの操作かしやすくなり、狭隘個所におけ
る溶接作業を容易に行うことができる。

（２）パワーケーブル及び溶接トーチの電極の冷却にシ
ールドガスを用いるため、溶接作業時における溶接用チ
ューブの重】か、冷却に水を用いる従来の多管チューブ
に比へてはるかに軽くなるので、溶接作業を軽減するこ
とかできる。

（３）冷却されたシールドガスにより形成されるシール
ドガス遮蔽幕で、溶接トーチの電極から発生する溶接ア
ークを外気から遮断するため、溶接アークか収束するピ
ンチ効果か増大して、従来のＴＩＧ溶接に比へて溶は込
み深さか大きくなり、溶接速度の向上を図ることかでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の一例を示す回路
、第２図は冷却器制御装置の制御ブロック図、第３図は
溶接用チューブの断面図、第４図は従来の多管チューブ
の断面図、第５図は従来のＴＩＧ溶接装置の配置図であ
る。 図中、１５は溶接アーク、１Ｇはシールドガス遮蔽幕、
２０は紐状体、２１はシールドガス供給管路、２２はパ
ワーケーブル、２３は溶接用チューブ、２４は電極、２
５は溶接トーチ、２８はガス冷却器、２９はガスボンベ
、３０は溶接電源、３２は０２濃度検出センサ、３３は
ガスメＲ度検出センサ、３４は冷却器制御装置、３７は
０２，１度設定器、４２は緊急停止回路、４３はガス温
度設定器、４８はガス温度調整回路を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶接トーチに供給するシールドガスを冷却装置によ
   って予め冷却し、その冷却されたシールドガスによって
   溶接トーチの電極に電力を供給するパワーケーブルを冷
   却し、パワーケーブルを冷却したシールドガスを溶接ト
   ーチから噴出させて溶接トーチの電極周囲にシールドガ
   ス遮蔽幕を形成することを特徴とするＴＩＧ溶接方法。 ２）請求項１記載の方法において、冷却装置によって予
   め冷却したシールドガスの、ガス中のＯ＿２濃度及びガ
   ス温度を検出し、検出したガス中のＯ＿２濃度が予め設
   定したＯ＿２濃度よりも高くなった際に溶接トーチの電
   極に供給される電力を停止させ、また、検出したガス温
   度が予め設定したガス温度よりも高くなった際に冷却装
   置の出力を向上させることを特徴とするＴＩＧ溶接方法
   。 ３）屈曲性を有する帯状体の内部に、該帯状体の長手方
   向に貫通するシールドガス供給管路を形成し、該シール
   ドガス供給管路内にパワーケーブルを配設したことを特
   徴とするＴＩＧ溶接用チューブ。