JPH026069A - 遮蔽ガスを受け入れる溶接室及びその使用方法 - Google Patents
遮蔽ガスを受け入れる溶接室及びその使用方法Info
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- JPH026069A JPH026069A JP63324771A JP32477188A JPH026069A JP H026069 A JPH026069 A JP H026069A JP 63324771 A JP63324771 A JP 63324771A JP 32477188 A JP32477188 A JP 32477188A JP H026069 A JPH026069 A JP H026069A
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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
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- 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
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- B23K9/32—Accessories
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
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- Arc Welding In General (AREA)
- Laser Beam Processing (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】
本発明は、遮蔽ガスを受け入れる溶接室及び該溶接室を
用いた溶接方法に関する。
用いた溶接方法に関する。
加圧溶接(圧接)法、特に加圧タングステンイナートガ
ス(T I G :ティグ)溶接法は、密閉された圧力
室内で実施される。溶接室を遮蔽ガスで満たすと溶接室
内に圧力が生じる。所望の圧力が得られると溶接室を密
閉する。かくして、溶接区域内に生じた金属蒸気を電極
先端部から運び去る溶接室内の遮蔽ガスの流れが無くな
る。この周囲環境では、金属の小球体が電極先端部上に
生成するが、これにより電極先端部は使用不可能な状態
になる傾向がある。通例、電極は約5〜10回溶接を行
うと交換する必要がある。電極先端部における金属の付
着又は小球体生成により溶着部の品質は許容限度を越え
るほど劣化する。さらに、金属付着物は電極先端部から
溶接バンドル(puddle)内に落下することが多く
、かくして、溶着部が汚染され、加工物は許容限度を越
えるほど品質が劣化した溶着状態になる。かかる圧接法
に間するもう一つの問題点は、圧力室内で金属酸化物が
急速に付着するが、このため溶接室を頻繁にクリーニン
グしなければならないことにある。
ス(T I G :ティグ)溶接法は、密閉された圧力
室内で実施される。溶接室を遮蔽ガスで満たすと溶接室
内に圧力が生じる。所望の圧力が得られると溶接室を密
閉する。かくして、溶接区域内に生じた金属蒸気を電極
先端部から運び去る溶接室内の遮蔽ガスの流れが無くな
る。この周囲環境では、金属の小球体が電極先端部上に
生成するが、これにより電極先端部は使用不可能な状態
になる傾向がある。通例、電極は約5〜10回溶接を行
うと交換する必要がある。電極先端部における金属の付
着又は小球体生成により溶着部の品質は許容限度を越え
るほど劣化する。さらに、金属付着物は電極先端部から
溶接バンドル(puddle)内に落下することが多く
、かくして、溶着部が汚染され、加工物は許容限度を越
えるほど品質が劣化した溶着状態になる。かかる圧接法
に間するもう一つの問題点は、圧力室内で金属酸化物が
急速に付着するが、このため溶接室を頻繁にクリーニン
グしなければならないことにある。
本発明は、遮蔽ガスを受け入れ、加工物が遮蔽ガスの導
入により得られる制御された雰囲気のもとで溶接される
が、金属蒸気が生成するような溶接室に関する。溶接室
は、制御された雰囲気を収容する圧力室と、遮蔽ガスを
圧力室に送り込むガス入口と、遮蔽ガス及び金属蒸気を
圧力室から除去するガス出口と、ガス出口に設けられて
いて、遮蔽ガス及び金属蒸気をガス出口から抜き出し、
かくして溶接作業中、溶接室を通る遮蔽ガスの調整され
た流れが得られるようにする出口ポートとを有する。遮
蔽ガスの流れにより、金属蒸気は、電極先端部及び溶接
場所を取り巻く区域から運び去られ、それにより電極先
端部における金属の付着が減少する。電極先端部におけ
る金属の付着が減少すると、電極の有効寿命が実質的に
伸び、汚染された溶着部発生のおそれが実質的に低くな
る6本発明による方法では、溶接室内に一定の圧力及び
温度が維持されると共に汚染性金属蒸気を溶接区域から
運び去る圧力室内を通る遮蔽ガスの流れが得られる。
入により得られる制御された雰囲気のもとで溶接される
が、金属蒸気が生成するような溶接室に関する。溶接室
は、制御された雰囲気を収容する圧力室と、遮蔽ガスを
圧力室に送り込むガス入口と、遮蔽ガス及び金属蒸気を
圧力室から除去するガス出口と、ガス出口に設けられて
いて、遮蔽ガス及び金属蒸気をガス出口から抜き出し、
かくして溶接作業中、溶接室を通る遮蔽ガスの調整され
た流れが得られるようにする出口ポートとを有する。遮
蔽ガスの流れにより、金属蒸気は、電極先端部及び溶接
場所を取り巻く区域から運び去られ、それにより電極先
端部における金属の付着が減少する。電極先端部におけ
る金属の付着が減少すると、電極の有効寿命が実質的に
伸び、汚染された溶着部発生のおそれが実質的に低くな
る6本発明による方法では、溶接室内に一定の圧力及び
温度が維持されると共に汚染性金属蒸気を溶接区域から
運び去る圧力室内を通る遮蔽ガスの流れが得られる。
本発明は添゛付の図面に例示的に示すに過ぎない好まし
い実施例についての以下の説明から容易に明らかになろ
う。
い実施例についての以下の説明から容易に明らかになろ
う。
図面は、本発明による溶接室12の例示の態様を示して
いる。ガス入口14が圧力調整器16及び弁18を備え
ている。ガス人口14は、接地された支持体22が収納
された圧力室20内に開口しており、支持体22上には
溶接を行うため加工物24が載っている。電極26が、
以下のような態様で、即ち、その先端部28が溶接作業
を実施可能にするほど十分、加工物24に近接した状態
で圧力室20内に位置するよう設けられている。
いる。ガス入口14が圧力調整器16及び弁18を備え
ている。ガス人口14は、接地された支持体22が収納
された圧力室20内に開口しており、支持体22上には
溶接を行うため加工物24が載っている。電極26が、
以下のような態様で、即ち、その先端部28が溶接作業
を実施可能にするほど十分、加工物24に近接した状態
で圧力室20内に位置するよう設けられている。
また、常態では閉じた弁32を備えたガス出口30が圧
力室20内に開口している。出口ポート36が丁字形接
合部34でガス出口30と交差している。出口ポート3
6は、連続的に連結された状態にある弁38、圧力調整
器40、流量計42及びニードル弁44を備えている。
力室20内に開口している。出口ポート36が丁字形接
合部34でガス出口30と交差している。出口ポート3
6は、連続的に連結された状態にある弁38、圧力調整
器40、流量計42及びニードル弁44を備えている。
出口ポート36が設けられているので、弁38を開くと
、圧力室20からの遮蔽ガス及び金属蒸気のパージ又は
流れが可能になる。このパージにより遮蔽ガスがガス人
口14から圧力室20を通って流れ、次いで出口ポート
36を通って流出することになる。
、圧力室20からの遮蔽ガス及び金属蒸気のパージ又は
流れが可能になる。このパージにより遮蔽ガスがガス人
口14から圧力室20を通って流れ、次いで出口ポート
36を通って流出することになる。
典型的なガス流路が図面に矢印で示されている。
圧力調整器16.40により遮蔽ガスの流量が制御され
、圧力室20の内部圧力の制御が可能になる。流量計4
2及びニードル弁44は、一定の内部圧力が維持される
ようにガス流量のモニター及び制御に用いられる。溶接
中、金属蒸気が溶接区域内及びそのまわりに生成する。
、圧力室20の内部圧力の制御が可能になる。流量計4
2及びニードル弁44は、一定の内部圧力が維持される
ようにガス流量のモニター及び制御に用いられる。溶接
中、金属蒸気が溶接区域内及びそのまわりに生成する。
遮蔽ガスが圧力室20を通って流れると、溶接作業で生
した金属蒸気を溶接区域46から運び去る。溶接室12
内の金属汚染物の濃度は、溶接室12を通って流れる遮
蔽ガスにより実質的に減少する。このガスの流れにより
、汚染性金属蒸気が運び去られるだけでなく、クリーン
で新鮮な雰囲気が得られ、かかる雰囲気中で溶接が行わ
れる。
した金属蒸気を溶接区域46から運び去る。溶接室12
内の金属汚染物の濃度は、溶接室12を通って流れる遮
蔽ガスにより実質的に減少する。このガスの流れにより
、汚染性金属蒸気が運び去られるだけでなく、クリーン
で新鮮な雰囲気が得られ、かかる雰囲気中で溶接が行わ
れる。
遮蔽ガスを溶接室12に流通させることにより得られる
もう一つの利点は、該遮蔽ガスが溶接区域46に冷却作
用をもたらすことにある。従来型装置を用いる従来法で
は、溶接作業で生じた熱により溶接室12内の圧力が増
大する。これとは対照的に本発明の方法では、比較゛的
低い温度の遮薇ガスが新たに供給されて溶接区域46内
における熱の増大が防止されるので圧力は増大しない。
もう一つの利点は、該遮蔽ガスが溶接区域46に冷却作
用をもたらすことにある。従来型装置を用いる従来法で
は、溶接作業で生じた熱により溶接室12内の圧力が増
大する。これとは対照的に本発明の方法では、比較゛的
低い温度の遮薇ガスが新たに供給されて溶接区域46内
における熱の増大が防止されるので圧力は増大しない。
全屈茎気がガスの流れにより運び去られると、電極先端
部28への金属の付着が減少するので、電極26は交換
前にさらに多くの回数にわたる溶接に用いることができ
る。従来型の加圧溶接装置及び加圧溶接法で用いられる
電極は通常は5〜IO回溶接するたびに取り替えなけれ
ばならない。
部28への金属の付着が減少するので、電極26は交換
前にさらに多くの回数にわたる溶接に用いることができ
る。従来型の加圧溶接装置及び加圧溶接法で用いられる
電極は通常は5〜IO回溶接するたびに取り替えなけれ
ばならない。
これとは対照的に本発明で用いられる電極は一殿的には
交換を要するまでに100回を越える溶接を行うことが
できる。
交換を要するまでに100回を越える溶接を行うことが
できる。
また、圧力室から金属蒸気を運び去ることにより、圧力
室をクリーニングが必要になるまでに一層多くの回数の
溶接に用いることができる。従来型加圧溶接室の内壁に
は金属酸化物が付着するが、本発明では、かかる金属酸
化物の生成及び付着が生じる前に金属蒸気が圧力室20
から運び出されてしまう。したがって、溶接装置をあま
り頻繁に清浄にする必要がない。
室をクリーニングが必要になるまでに一層多くの回数の
溶接に用いることができる。従来型加圧溶接室の内壁に
は金属酸化物が付着するが、本発明では、かかる金属酸
化物の生成及び付着が生じる前に金属蒸気が圧力室20
から運び出されてしまう。したがって、溶接装置をあま
り頻繁に清浄にする必要がない。
本発明の溶接室12を使用する前に、先ず本装置を遮蔽
ガスでパージする。パージ後、常態では弁18.38を
開き、弁32は閉じる。次に、圧力調整器16.40を
調整して所望の圧力が圧力室20内に生じるようにする
。所望の圧力を得るためのガスの流量を、/1tit計
42でモニターし、ニードル弁44を用いて必要な調整
を行う、−旦所望の内部圧力が得られると溶接作業を始
めても良い。
ガスでパージする。パージ後、常態では弁18.38を
開き、弁32は閉じる。次に、圧力調整器16.40を
調整して所望の圧力が圧力室20内に生じるようにする
。所望の圧力を得るためのガスの流量を、/1tit計
42でモニターし、ニードル弁44を用いて必要な調整
を行う、−旦所望の内部圧力が得られると溶接作業を始
めても良い。
溶接室12内の内部圧力を、溶接作業を行うに適した任
意所望のレベルに維持することができる。
意所望のレベルに維持することができる。
典型的には、圧力室20を約0ゲージρsi〜約1、.
000ゲージρsiの内部圧力に保つが、より−C的に
は内部圧力は約100ゲージpsi〜約700ゲージp
siである。
000ゲージρsiの内部圧力に保つが、より−C的に
は内部圧力は約100ゲージpsi〜約700ゲージp
siである。
溶接室12の内部雰囲気は制御された雰囲気であるが、
これは従来技術と同様である。制御された雰囲気は溶接
室12を満たすのに用いられる遮蔽ガスで構成される。
これは従来技術と同様である。制御された雰囲気は溶接
室12を満たすのに用いられる遮蔽ガスで構成される。
制御された雰囲気を用いる目的は、溶接作業中に生じる
金属酸化物の星を減少させて加工物24の酸化を防止す
ることにある。
金属酸化物の星を減少させて加工物24の酸化を防止す
ることにある。
本発明の装置及び方法を用いると任意の形式の溶接を加
圧下で行うことができる。典型的には、核燃料棒の漏れ
止め溶接は加圧下で行われるが、これを本発明の装置で
実施することができる。円周方向ガース(girth)
溶接法は、本発明を用いて行うことのできるもう一つの
溶接態様である。
圧下で行うことができる。典型的には、核燃料棒の漏れ
止め溶接は加圧下で行われるが、これを本発明の装置で
実施することができる。円周方向ガース(girth)
溶接法は、本発明を用いて行うことのできるもう一つの
溶接態様である。
本発明の溶接室12を用いて実施される最も一般的な溶
接法はティグ溶接であり、これはガスタングステンアー
ク溶接とも呼ばれることがある。
接法はティグ溶接であり、これはガスタングステンアー
ク溶接とも呼ばれることがある。
この種の溶接法では直流電流が用いられる。電極が溶加
材であるような金属イナートガス(MIG)溶接法も、
本発明の溶接室を用いて実施できる。
材であるような金属イナートガス(MIG)溶接法も、
本発明の溶接室を用いて実施できる。
本発明の装置で利用できる加圧溶接法の例が米国特許第
4,003,788号及び第4,075,454号明細
書に開示されており、かかる米国特許明細書全体を本明
細書の一部をなすものとして引用する。溶接室の加圧に
利用できる遮蔽ガスは従来用いられているものであり、
かかる遮蔽ガスの例としてヘリウム、アルゴン、ヘリウ
ムとアルゴンの混合物、ヘリウムとキセノンの混合物が
挙げられる。さらに、成る遮蔽ガスは少量の酸素を含有
するが、かかる遮蔽ガスの例としてヘリウムと酸素の混
合物及びアルゴンと酸素の混合物が挙げられる。
4,003,788号及び第4,075,454号明細
書に開示されており、かかる米国特許明細書全体を本明
細書の一部をなすものとして引用する。溶接室の加圧に
利用できる遮蔽ガスは従来用いられているものであり、
かかる遮蔽ガスの例としてヘリウム、アルゴン、ヘリウ
ムとアルゴンの混合物、ヘリウムとキセノンの混合物が
挙げられる。さらに、成る遮蔽ガスは少量の酸素を含有
するが、かかる遮蔽ガスの例としてヘリウムと酸素の混
合物及びアルゴンと酸素の混合物が挙げられる。
上述の教示に鑑みて本発明の多くの変形例が可能である
ことは明らかである。したがって、特許請求の範囲の技
術、的範囲に属する限り本発明を具体的に説明した態様
以外の態様で実施できることは言うまでもない。
ことは明らかである。したがって、特許請求の範囲の技
術、的範囲に属する限り本発明を具体的に説明した態様
以外の態様で実施できることは言うまでもない。
図面は、本発明による加圧溶接室の略図である。
〔主要な参照番号の説明〕
12・・・溶接室
14・・・ガス入口
16.40・・・圧力調整器
8.32.38・・・弁
0・・・圧力室
2・・・支持体
4・・・加工物
6・・・電極
8・・・電極先端部
6・・・流出ポート
2・・・流量計
4・・・ニードル弁
6・・・溶接区域
特許出願人:ウェスチングハウス・エレク代
理
り・コーポレーション
人:加藤 紘一部(ほか1名)
Claims (11)
- (1)遮蔽ガスを受け入れ、該遮蔽ガスの導入により制
御された雰囲気の状態に保たれた溶接区域内における加
工物の溶接に用いられ、溶接作業中、金属蒸気が溶接区
域内に生じ、該金属蒸気が遮蔽ガスの連続流により溶接
区域から運び去られる溶接室であって、制御された雰囲
気を収容する圧力室と、遮蔽ガスを圧力室に送り込むガ
ス入口と、遮蔽ガス及び金属蒸気を圧力室から除去する
ガス出口と、ガス出口に設けられていて、遮蔽ガス及び
金属蒸気をガス出口から制御された態様で抜き出す流出
ポートとを有し、溶接室を通る遮蔽ガスの調整された連
続流により溶接作業中、金属蒸気が溶接区域から運び出
されるようになっていることを特徴とする溶接室。 - (2)圧力室への遮蔽ガスの送込み圧力及び圧力室から
の遮蔽ガスの送出し圧力を調整して圧力室内に一定圧力
を維持する手段を有することを特徴とする請求項第(1
)項記載の溶接室。 - (3)一定圧力は、約0ゲージpsi〜約1,000ゲ
ージpsi間の圧力であることを特徴とする請求項第(
2)項記載の溶接室。 - (4)圧力は、約0ゲージpsi〜約700ゲージps
iであることを特徴とする請求項第(1)項〜第(3)
項のうちいずれか一つの項に記載の溶接室。 - (5)流出ポートは、遮蔽ガスの圧力を調整する圧力調
整器及び遮蔽ガス及び金属蒸気の通過流量を制御するニ
ードル弁を含むことを特徴とする請求項第(1)項記載
の溶接室。 - (6)ガス入口は、圧力室内へのガス圧力を調整する入
口圧力調整器を含むことを特徴とする請求項第(5)項
記載の溶接室。 - (7)加工物は燃料棒であり、漏れ止め溶接を燃料棒に
対して行うことを特徴とする請求項第(1)項記載の溶
接室。 - (8)加工物は燃料棒であり、円周方向ガース溶接を燃
料棒に対して行うことを特徴とする請求項第(1)項記
載の溶接室。 - (9)溶接を行うための電極を有することを特徴とする
請求項第(1)項記載の溶接室。 - (10)遮蔽ガスは、溶接区域の冷却のため比較的低い
温度状態で導入されることを特徴とする請求項第(1)
項記載の溶接室。 - (11)遮蔽ガスの流れを受け入れる溶接室内において
加工物を制御された雰囲気中で溶接し、該溶接中、溶接
を汚染する金属蒸気が溶接区域内で生じ、該金属蒸気を
溶接区域から遮蔽ガスの連続流で運び去る方法において
、溶接室内への遮蔽ガスの流量を調整し、溶接室からの
溶接汚染性金属蒸気及び遮蔽ガスの流量を調節し、溶接
中に生じた標遊状態の汚染性金属蒸気を溶接区域から運
び出して溶接室を一定の内部圧力及び内部温度に維持す
ることを特徴とする溶接方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US137,623 | 1987-12-24 | ||
US07/137,623 US4845331A (en) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Pressurized weld chamber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH026069A true JPH026069A (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=22478300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63324771A Pending JPH026069A (ja) | 1987-12-24 | 1988-12-22 | 遮蔽ガスを受け入れる溶接室及びその使用方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4845331A (ja) |
EP (1) | EP0322601B1 (ja) |
JP (1) | JPH026069A (ja) |
KR (1) | KR970009002B1 (ja) |
DE (1) | DE3879654T2 (ja) |
ES (1) | ES2040822T3 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999051333A1 (fr) * | 1998-04-06 | 1999-10-14 | H.K.M. Company Co., Ltd. | Chambre de traitement |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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