JPH0333068B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アーク放電を用いる溶接、切断、加
熱等の熱処理に関し、特に、熱処理開始のための
アーク点弧開始を行なうアーク放電装置に関す
る。

〔従来の技術〕

例えば、溶接トーチ、プラズマトーチなどの、
少なくとも１個の放電用主電極と加工対象材又は
もう１つの電極との間に電気放電を発生し該電気
放電による発熱又はプラズマにより加工対象材を
溶接加工、切断加工、溶射加工あるいは加熱加工
する加工用トーチにおいては、アーク放電を点弧
する必要があり、従来は、放電用主電極と加工対
象材又はもう１つの電極との間に高周波高電圧を
印加してそれらの間にトリガー放電を発生させる
高周波点弧法、又は、放電用主電極を加工対象材
に接触させて接触火花を発生させてから放電用主
電極を加工対象材から離して接触火花放電をアー
ク放電に移行させる接触点弧法、により加工用ア
ーク放電をトリガーしている。

また例えば、アーク放電により加工対象材を、
加熱、溶接、切断、溶射等の加工処理するアーク
加工例えば、非消耗電極式アーク溶接法の特徴と
し工例えば、非消耗電極式アーク溶接法の特徴と
して、不活性ガスをシールドガスに用いてアーク
及び溶接金属を大気から遮へいするため、アーク
が極めて安定で平滑なビードが得られ、かつ溶接
金属に不純物が入らないことが挙げられる。即
ち、高品質できれいなビードが得られるため、
中・薄板の高品質溶接や厚板多層盛り溶接のルー
トパス溶接等に広く普及している。

しかし従来の高周波点弧法では、アークを起動
するための高周波電圧が大きいので、高パワーの
電磁的なノイズが発生し、溶接自動機器に組み込
まれたマイクロコンピユータをはじめとする各種
周辺電子機器を誤動作あるいは破損することがあ
り、この種の高周波高パワーノイズに対して特別
なノイズフイルタを用いるなどの対策を施す必要
があつた。更に、高周波点弧時にアーク電源回路
に接続された計測機器を破損してしまうため、計
測機器を溶接用電気回路に容易に接続できないと
いう問題がある。特に、交流溶接では交流半波毎
に再点弧のためアーク放電を起動する必要があ
り、したがつて高周波高パワーノイズの発生が多
いという問題がある。

また、従来の接触点弧法では、放電用電極の先
端形状によつてはアーク放電の起動に失敗するこ
とがあり、また交流溶接では交流半波の切換わり
時に失弧してアークの安定性を損うことがある。
交流半波毎の再点弧動作は不可能である。

これらの要因により、特に、非消耗電極式アー
ク溶接法では溶接ロボツトに代表される精密機器
による自動化および精密な計測機器による溶接現
象の制御が困難とされていた。この改善方法とし
てタツチ点弧法が開発されたが、短絡（タツチ）
時に生じる過大な電流により、タングステン電極
が溶融・変形するなどの損耗を受け、電極寿命を
著しく短くし、時として溶接実行が困難になる場
合がある。アークの安定した高品質溶接を特徴と
する非消耗電極式アーク溶接法にとつて、アーク
不安定をまねく電極損耗は致命的な欠点である。
同様の問題が、切断用非消耗電極式アーク、溶射
用非消耗電極式アーク及び熱処理用非消耗電極式
アークの点弧においても指摘されている。

本発明は、前述の加工用トーチにおいては、点
弧時に高パワー高周波ノイズを実質上発生するこ
となく、しかも点弧を容易かつ安定性が高いもの
とし、加工用非消耗電極式アーク放電加工におい
ては、点弧に起因する電極損耗がなく、且つ高周
波ノイズの影響を排除することにより、周辺計測
機器の誤動作或いは破損を防止するなど、前述の
問題点を改善することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の問題点を改善するために、本発明者等
は、加工用トーチにおいては、フイラメント電極
を用いる点弧プラズマ発生用のプラズマ噴射器を
発明し（特願昭60−271139号および特願昭61−
165295号）、また、フイラメント電極を加工物と
対向させて、フイラメント電極と加工物との間に
加工用アーク放電を発生する非消耗電極式アーク
加工装置を発明した（特願昭60−274575号）。こ
れらはいずれも、フイラメント電極を発熱させ
て、点弧プラズマ又は加工用アークを点弧させ
る。高周波点弧ではなく、また、接触点弧でもな
いので、前述の従来の問題が大幅に改善される。
しかしながらこれらにおいては、アーク放電の起
動のためのフイラメント電極がＶ又はＵ形に折り
曲げたヘアピン状の導体であり、その先端（折り
曲げ部）が加工用トーチのアーク放電電極又は加
工物に対向するが、フイラメント電極全体が発熱
してその折り曲げ部から発生したアークの安定性
が通常用いる棒状電極と比較して若干劣ることが
あげられる。これにより、点弧プラズマ発生器の
態様ては、点弧プラズマの起動から点弧に至るま
での時間にばらつきがあり、フイラメントから加
工物に加工用アークを直接に発生させる態様で
は、フイラメントの折り曲げ部が、加工用アーク
で損耗してその寿命が短い。

本発明は、このようなフイラメントを用いるア
ーク点弧装置の改良に関するものであり、本発明
では、上記目的に加えて更に、フイラメント加熱
からアーク発生までの時間を短くかつばらつきを
低減しまたフイラメントの寿命を長くするため
に、アーク発生用の電極装置を、アーク放電の一
極をなす第１電極とそれを加熱する発熱体で構成
し、第１電極をアーク放電を発生させる相手方導
体に対向させ、発熱体は相手方導体に関して第１
電極よりも後方に配置する。すなわち、発熱体で
第１電極を加熱して第１電極にアークを点弧させ
る。

〔作用〕

これによれば、第１電極が発熱体で加熱され、
この加熱により第１電極と相手方導体の間にアー
クを発生する。第１電極が相手方導体に近いの
で、アークは発熱体には実質上発生せず、仮に発
熱体と相手方導体の間に発生しても即座に発熱体
から第１電極に移動する。したがつてアークによ
る発熱体の損耗が大幅に低減し、発熱体の寿命が
長くなり、安定した発熱特性が維持される。第１
電極は、アーク放電に耐える材質および形状であ
ればよく、このような電極は非消耗電極として周
知であり、第１電極に格別なトラブルを生じな
い。なお、発熱体を第１電極に固着しない態様で
は、第１電極をアーク放電加工用の消耗電極とし
てもよい。発熱体および第１電極の発熱特性およ
び放電特性が変わらないので、アーク発生が安定
し、ばらつきが低減する。

本発明の他の目的および特徴は、図面を参照し
た以下の実施例の説明より明らかになろう。

第１図に本発明の一実施例を示す。この実施例
は、直流消耗電極式アーク溶接トーチである。第
１図において、１は定電圧特性を有する直流アー
ク溶接用電源であり、その出力端の負側を溶接ト
ーチ７内のタングステン電極（放電用主電極：以
下主電極という）２に接続し、出力端の正側を溶
接される加工対象材（母材）３に接続して、溶接
用電源１、主電極２および母材３からなる溶接用
電気回路８を形成している。主電極２の近傍に
は、アークトリガー用のアーク発生器（この例で
はプラズマ噴射器）１３を配置し、トリガー用ア
ーク放電電源回路１０の陰極側にアーク発生器１
３の第１電極１５を接続し、アーク発生器１３の
ノズル部材１９を陽極側に接続し、電源回路１０
およびアーク発生器１３からなる点弧プラズマ発
生回路２８を形成し、アーク発生器１３のノズル
部材を母材３に接続している。４は、ノズル部材
１９を母材３と同電位としてノズル部材１９と第
１電極１５の間のプラズマの主電極２への移行を
うながし、かつこのプラズマによりノズル部材１
９−主電極２間に放電破壊を生ずると、これによ
る放電電流を制限して、この放電破壊の、主電極
２−母材３への移動をうながして、主電極２−ノ
ズル部材１９間にはメインアークを実質上発生さ
せないための、限流抵抗である。

アーク電源１をオンにすると、主電極２と、ア
ーク発生器１３のノズル部材１９及び母材３との
間に、アーク発生器１３のノズル部材１９及び母
材３（陽極）から主電極２（陰極）に向けて電場
が形成され、この状態でシールドがスGimをシー
ルド部材６に供給しプラズマガスGitをアーク発
生器１３内に供給し（以後の説明ではプラズマガ
スについての記述を省略する）、点弧プラズマ電
源回路１０をオンにしかつ発熱電源回路３０の出
力をオンにすると、第１電極１５とアーク発生器
１３のノズル部材１９の間に放電を生じて点弧プ
ラズマが主電極２に向けて送給され、点弧プラズ
マ中の正イオンが該電場で加速され、主電極２に
衝突し、衝突部の温度を上昇させ主電極２からア
ーク発生器１３のノズル部材１９に向けてアーク
放電が発生し、このアーク放電が主電極２−母材
３間に瞬時に移行する。すなわち主電極２−母材
３間に溶接用アークすなわちメインアークが点弧
する。

メインアークが発生すると、アーク電流がアー
ク点弧検出器２６で検出されて、モータコントロ
ーラ３８により所定の条件で主電極駆動モータを
介して主電極２が駆動される。

以上に説明したメインアークの点弧において、
点弧プラズマ発生回路２８の能力として約10A程
度の低電流点弧プラズマを発生させるだけでメイ
ンアークの点弧には十分である。しかも点弧プラ
ズマを発生させるために必要な使用ガスはプラズ
マガスのみでシールドガスが不要なため、アーク
発生器１３の超小型化が可能である。

第２ａ図および第２ｂ図に、アーク発生器１３
の拡大断面を示す。第２ｂ図は、第２ａ図におい
て紙面と垂直にアーク発生器を裁断した断面であ
る。第１電極１５は先端がある小さな丸みをもつ
て尖つたタングステン棒であり、ベース１４に固
着されている。発熱電極１６は、Ｕ字形（Ｖ字形
でもよい）ヘアピン状の細径タングステン棒であ
り両脚がベース１４に固着されている。折り曲げ
先端は、第１電極１５の先端１５ｔよりも少し後
部に接触している。

ベースには円筒状のシールド部材１７の後端が
固着されており、それの先端開口１７ａの周縁に
ノズル部材１９の後端が固着されている。ノズル
部材１９は、カツプ状でありその底面に開口１９
ｂを有する。

シールド部材１７にはプラズマ用ガス流入口１
８ａを有するパイプ継手１８が固着されている。

第２ｃ図に発熱電源回路３０の構成を示す。こ
の電源回路３０は、垂下特性を有する３相変換器
３１、可制御リアクタ３２、３相整流回路３３、
蓄電回路３４、加熱スイツチ３５および全波整流
回路３７で構成されている。可制御リアクタ３２
の電流値制御コイルに流す電流値を全波整流回路
３７の可変抵抗で調整することにより、３相整流
回路３３の出力電流値を調整することができる。
通常はスイツチ３５が開であり、第１電極および
発熱電極１６のいずれにも電流は流れない。

第２ｃ図に示すようにスイツチ３５を開にして
いるとき、整流回路３３より低抵抗R₁を通して
コンデンサC₁が充電されている。この状態で、
アーク電源回路１（第１図）をオンにし、トーチ
７にシールドガスGimを供給し、パイプ継手１８
にプラズマ用ガスGitを供給し、トリガー用アー
ク放電電源回路１０をオンにした状態で、スイツ
チ３５を閉にすると、コンデンサC₁が、低抵抗
R₂、スイツチ３５、第１電極１５、発熱電極１
６を通して放電し、また、３相整流回路３３から
低抵抗R₁，R₂、スイツチ３５を通して、高電流
が第１電極１５から発熱電極１６に流れる。この
高電流は、第１電極１５から発熱電極１６の２脚
に分流する。すなわち、発熱電極１６と第１電極
１６との接触点に高電流が集中して流れ、この高
電流により第１電極および発熱電極１６が発熱す
るが、該接触点で最も温度上昇が高い。これによ
り該接触点又はその近傍とノズル部材１９の間に
アーク放電を生じ、ノズル部材１９に対して第１
電極１５の先端１５ｔが最も近くでしかも該接触
点に近いので、アーク放電は即座に第１電極１５
の先端とノズル部材１９の開口１９ｂに移行し、
ノズル部材１９の開口１９ｂからプラズマが主電
極２（第１図）に向けて噴射される。このプラズ
マによりまずノズル部材１９と主電極２の間にア
ーク放電が発生するが、ノズル部材１９を流れる
電流が抵抗４で制限される。このアーク放電をト
リガーとして主電極２と母材３の間にメインアー
クを発生する。メインアークを発生すると、プラ
ズマ電源回路１０はオフにされ、スイツチ３５が
開に戻される。

ここでスイツチ３５を閉にしたときの、第１電
極１５および発熱電極１６に流れる電流を説明す
る。スイツチ３５を閉にしたとき、コンデンサ
C₁、抵抗R₂、第１電極１５の抵抗、発熱電極１
６の抵抗および第１電極と発熱電極の接触抵抗で
なる時定数回路が構成され、コンデンサC₁がこ
れらの電気値で定まる時定数で放電し放電電流
（発熱電流）はピーク波形を示す。なお、抵抗
R₂、第１電極１５の抵抗、発熱電極１６の抵抗
および第１電極と発熱電極の接触抵抗は、通電に
よるそれらの発熱により変化するので、時定数
は、発熱通電中一定ではない。放電開始後、放電
によりコンデンサC₁の電圧がある値に低下して
から整流回路３３から第１電極に電流が流れる。
これは抵抗R₁で電圧降下があるからである。コ
ンデンサC₁の電圧がある値以下になると整流回
路３３が抵抗R₁を通してコンデンサC₁を充電す
ることになるので、スイツチ３５を閉のままにし
ていると、第１電極１５には３相整流回路３３の
みが電流を流す状態となる。このときの電流値
は、R₁，R₂、スイツチ３５、第１電極１５の抵
抗、発熱電極１６の抵抗および第１電極と発熱電
極の接触抵抗で定まる。したがつて、コンデンサ
C₁は初期立上げ電流（フラツシユ電流）を第１
電極１５および発熱電極１６に供給し、発熱電流
通電からメインアーク発生までの時間を短くす
る。また、３相整流回路３３までの回路の容量
を、小さくするのに役立つている。なお、抵抗
R₃は、電源オフのときに、安全上コンデンサC₁
の残留電荷を放電させるための、比較的に抵抗値
が大きい抵抗である。

第３ａ図にフイラメント電源回路３０の一変形
例を示す。これにおいては、３相整流回路３３か
ら、低抵抗R₁および比較的に高い抵抗R₄を通し
て第１電極から発熱電極１６に常時電流が流れ、
これにより、第１電極１５および発熱電極１６、
特にそれらの接触点が常時、比較的に低熱量で発
熱（予熱）しており、この間にコンデンサC₁が
充電されている。スイツチ３５はプラズマ電源回
路１０のオンスイツチ（図示せず）と連動又は同
期して閉にされる。スイツチ３５が閉にされる
と、コンデンサC₁が予熱電流に重畳して第１電
極１５−発熱電極１６に流れ、これにより第１電
極１５と発熱電極１６の接触点の発熱量が一時的
に高くなり、これにより該接触点又はその近傍と
ノズル部材１９の間にアーク放電を生じ、ノズル
部材１９に対して第１電極１５の先端１５ｔが最
も近くでしかも該接触点に近いので、アーク放電
は即座に第１電極１５の先端とノズル部材１９の
開口１９ｂに移行し、ノズル部材１９の開口１９
ｂからプラズマが主電極２（第１図）に向けて噴
射される。メインアーク発生に応答してプラズマ
電源回路１０がオフにされるとスイツチ３５が開
となり、コンデンサC₁が充電される。

このフイラメント電極回路３０を用いると、電
極１５，１６が予熱されているので、第２ｃ図に
示す回路３０を用いる場合よりも、スイツチ３５
を閉にしてから電極１５−ノズル部材１９間にア
ークを発生するまでの時間が短い。すなわちアー
ク発生が早く、しかもフイラメント電源回路３０
は、予熱電流を供給し得る程度の小容量のもので
もよい。なお、極く小容量のものとするときに
は、R₁とR₂の間に、コンデンサC₁への充電電流
も、予熱電流程度に小さい値に制限するための抵
抗を介挿する。

第３ａ図に示すフイラメント電源回路３０の変
形例を第３ｂ図に示す。第３ｂ図に示すように、
スイツチ３５は切換えスイツチとして抵抗R₂と
コンデンサC₁の間に介挿し、スイツチ３５でコ
ンデンサC₁充／放電を切換えるようにしてもよ
い。この例でも、メインアーク発生に応答してプ
ラズマ電源回路１０がオフにされるとスイツチ３
５が開となり、コンデンサC₁が充電される。

第３ｃ図にフイラメント電源回路３０のもう１
つの変形例を示す。これにおいては、第１電極１
５を予熱回路抵抗R₄とコンデンサC₁に切換え接
続するスイツチ３５と、充電回路抵抗R₁とコン
デンサC₁の間を開閉するスイツチ３６を切換え
スイツチ手段として用いている。この例では、プ
ラズマ電源回路１０がオフのとき、スイツチ３
５，３６が図示状態で、第１電極１５−発熱電極
１６に予熱電流が流れ両者が発熱している。しか
し発熱量は低い。コンデンサC₁は充電されてい
る。プラズマ電源回路１０のオンスイツチ（図示
せず）が閉（電源オン）となるのに連動又は同期
してスイツチ３５がコンデンサC₁接続に、スイ
ツチ３６が開に切換えられ、これによりコンデン
サC₁が第１電極１５−発熱電極１６に放電し、
第１電極１５とノズル部材１９の間にアーク（点
弧プラズマ）を発生する。プラズマ電源回路１０
がオフにされるのに連動又は同期してスイツチ３
５，３６が図示状態に戻り、コンデンサC₁が充
電され、充電完了後十分な予熱電流が電極１５−
発熱電極１６に供給される。この例では、第１電
極１５にアークを発生している（電源回路１０オ
ンの）間、第１電極１５は予熱回路および充電回
路より分離されている。したがつて、後述する、
第１電極１５を加工用アーム（メインアーク）電
極として用いる使途（例えば第４図）に有利であ
る。なぜなら、第１電極１５を加工用アーク電極
として用いる使途では、第１電極に加工用アーク
電源回路が接続される（例えば第３ｃ図のプラズ
マ電源回路１０がアーク電源回路１に変わる）か
らである。

第４図に、本発明のアーク放電装置を非消耗式
アーク溶接に用いた態様を示す。ここに示すアー
ク発生器１３は、第２ａ図に示すアーク発生器
（プラズマ噴射器）１３よりノズル部材１９を省
略した形のものであり、第１電極１５が加工対象
母材３に対向する。すなわち、第２ａ図のノズル
部材１９が母材３に置換された態様である。第１
電極１５と母材３に、プラズマ電源回路に代えて
直流垂下特性を有するアーク電源回路１０が接続
されており、第１電極１５と発熱回路１６にフイ
ラメント電源回路３０（例えば第３ｃ図に構成を
示すもの）が接続されている。

シールド部材１７の開口１８ａを通して不活性
ガスをシールドガスとして第１電極１５の先端
（図示では下端）に供給している状態で、アーク
電源１０をオンにすると、これに連動又は同期し
てフイラメント電源回路（第３ｃ図）のスイツチ
３５，３６が放電に切換わり、第１電極１５と発
熱電極１６が発熱し、特に、それらの接触点が高
温発熱する。この接触点の温度が上昇するに伴
い、該接触点の電子の保有するエネルギーが高ま
り、これとアーク放電電源回路１０が加える電場
から受けるエネルギーとの総和が、該接触点から
熱電子が放出されるエネルギーレベルまで励起さ
れたとき、該接触点と母材３との間に加工用アー
クが点弧する。加工用アークが点弧している間、
アーク発生器１３の第１電極１５はアーク電流で
発熱をしており、加工用アークが停止（例えばあ
る点の溶接終了により回路１０オフ）すると、フ
イラメント電源回路３０（第３ｃ図）のスイツチ
３５，３６が予熱・充電に切換わり、第１電極１
５および発熱電極１６が予熱付勢され、コンデン
サC₁が充電される。したがつて、この例（電源
回路３０として第３ｃ図に示すものを用いる例）
では、１箇所の溶接を終えて、別の箇所の溶接を
開始するまでの休止期間も、第１電極１５および
発熱電極１６の発熱が継続する。したがつて、コ
ンデンサC₁によるフラツシユ電流は、比較的に
低くてもよい。

なお、第４図に示すように第１電極１５に発熱
電極１６を接触させる態様では、第１電極１５を
非消耗電極とするばかりでなく、第１図の主電極
２と同様に第１電極１５を消耗電極としてもよ
い。

以上には、第１図と第４図に示す２態様の実施
例、すなわち消耗電極式プラズマアーク溶接トー
チのアーク（点弧プラズマ）発生器と非消耗式ア
ーク溶接トーチを示したが、本発明はこれらに限
らず、交、直流・消耗電極式、非消耗電極式・プ
ラズマ溶接トーチ、プラズマ切断トーチ、プラズ
マ加熱トーチ、アーク溶接トーチ、アーク切断ト
ーチ、アーク加熱トーチ、等々、高電流アーク放
電を加工手段とするアーク放電加工装置の、アー
ク（点弧プラズマ）発生器又は加工用アーク発生
器として用い得る。

次に、第１電極１５および発熱電極１６の変形
例を説明する。

第５ａ図に示す変形例では、発熱電極１６をコ
イルヒータとしており、その内部を棒状の第１電
極１５が貫通している。なお、コイルヒータのタ
ーン数は、１ターンから数十ターンまで可能であ
る。また、第１電極１５をフイラメント電源回路
３０と分離したいときには、第１電極１５は、発
熱電極１６および電源回路３０とは接続しない。
この第５ａ図に示す態様は、メインアークトリガ
ー用のアークを発生させる用途および、第１電極
１５をアーク放電加工用の非消耗電極又は消耗電
極とする用途のいずれにも用い得る。

第５ｂ図に示す変形例では、発熱電極１６をコ
イルヒータとしており、その内部を棒状の第１電
極１５が貫通している。なお、コイルヒータのタ
ーン数は、１ターンから数十ターンまで可能であ
る。さらに発熱電極１６の一端が第１電極１５の
先端部の穴に通されて固着されている。この第５
ｂ図に示す態様は、メインアークトリガー用のア
ークを発生させる用途および第１電極１５をアー
ク放電加工用の非消耗電極とする用途に用い得
る。

第５ｃ図に示す変形例では、発熱電極１６をヘ
アピン状としており、その折り曲げ先端１６ｔ
は、発熱を一点集中にするために細径にされてい
る。発熱電極１６は第１電極１５とは非接触であ
る。なお、第１電極１５をフイラメント電源回路
３０と分離したいときには、第１電極１５は、発
熱電極１６および電源回路３０とは接続しない。
この第５ｃ図に示す態様は、メインアークトリガ
ー用のアークを発生させる用途および、第１電極
１５をアーク放電加工用の非消耗電極又は消耗電
極とする用途のいずれにも用い得る。

第５ｄ図に示す変形例では、発熱電極１６をコ
イルヒータとしており、その先端に弾丸状の第１
電極１５が圧入により固着されている。この第５
ｄ図に示す態様は、メインアークトリガー用のア
ークを発生させる用途および第１電極１５をアー
ク放電加工用の非消耗電極とする用途に用い得
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のアーク放電装置
は、第１電極を高温にすることによりアークを発
生させるようにしているので、従来の高周波トリ
ガーなどのトラブルが無く、しかも従来の接触ア
ーク発生の場合のようなアーク電極の変形や損耗
などのトラブルも無い。更に、第１電極はアーク
発生用、発熱体はアークトリガのための発熱用で
あつて、発熱体がアークで損耗することは少く、
所望のアークを所望の態様で発生させることが可
能となり、第１電極は耐アーク用のものに設定で
きるので、アーク発生の安定性と電極寿命の長期
化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図であ
る。第２ａ図および第２ｂ図は第１図に示すアー
ク発生器１３の拡大断面図であり、第２ｂ図は第
２ａ図の紙面と垂直な方向の断面図である。第２
ｃ図は第１図に示すフイラメント電源回路３０の
構成を示す電気回路図である。第３ａ図、第３ｂ
図および第３ｃ図はそれぞれ、フイラメント電源
回路３０の一変形例の変更部のみを示す電気回路
図である。第４図は、本発明のもう１つの実施例
を示す断面図である。第５ａ図、第５ｂ図、第５
ｃ図および第５ｄ図はそれぞれ、第２ａ図に示す
第１電極１５および発熱電極１６の変形例を示す
断面図である。 １：アーク電源回路、２：主電極、３：母材
（第４図の３：相手方導体）、４：限流抵抗、６：
シールド部材、７：溶接トーチ、８：溶接用電気
回路、１０：点弧プラズマ電源回路（アーク放電
電源回路）、１３：アーク発生器、１５：第１電
極（第１電極）、１６：発熱電極（発熱体）、１
７：シールド部材（シールド部材）、１７ａ：開
口（相手方導体に対向する開口）、１８：パイプ
継手、１８ａ：開口（気体を導入するための開
口）、１９：ノズル部材（相手方導体）、１９ｂ：
プラズマ噴射口、２６：アーク点弧検出器、２
７：電極チツプ、２８：点弧プラズマ発生回路、
２９：送給ローラ、３０：フイラメント電源回路
（発熱電源回路）、３１：３相変圧器、３２：可制
御リアクタ、３３：３相整流回路、３４：蓄電回
路、C₁：コンデンサ（コンデンサ）、３５，３
６：（スイツチ手段）、３７：全波整流回路、３
８：モータコントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アーク放電を発生させる相手方導体に一端が
   対向する第１電極； 相手方導体に関して該第１電極の前記一端より
   後方にあつて第１電極を加熱する発熱体； 第１電極および発熱体の少くとも一部分を包囲
   し前記相手方導体に対向する開口と、内部に気体
   を導入するための開口を有するシールド部材； 前記発熱体に発熱電流を供給する発熱電源回
   路；および、 第１電極と前記相手方導体の間にアーク放電電
   力を供給するアーク放電電源回路； を備えるアーク放電装置。 ２ 第１電極は棒状電極であり；発熱体は、Ｕ又
   はＶ字状に折り曲がり、該折り曲がり部が第１電
   極の前記一端近傍に接触したヘアピン状導体であ
   る；前記特許請求の範囲第１項記載のアーク放電
   装置。 ３ 第１電極は棒状電極であり；発熱体は、第１
   電極を周回し第１電極とは非接触のコイル状導体
   である；前記特許請求の範囲第１項記載のアーク
   放電装置。 ４ 第１電極は、棒状電極であり；発熱体は、第
   １電極を周回し第１電極の前記一端近傍で一端が
   第１電極に接触したコイル状導体である；前記特
   許請求の範囲第１項記載のアーク放電装置。 ５ 第１電極は、棒状電極であり；発熱体は、第
   １電極の前記一端近傍に細径先端を有する不等径
   導体である；前記特許請求の範囲第１項記載のア
   ーク放電装置。 ６ 発熱体はコイル状導体であり；第１電極は、
   発熱体のコイル部の先端に固着され発熱体で支持
   された太径の短い導体である；前記特許請求の範
   囲第１項記載のアーク放電装置。 ７ 発熱電源回路は、コンデンサと、コンデンサ
   に充電する充電回路と、発熱体に前記コンデンサ
   の電荷を放電するスイツチ手段と、を含む前記特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、
   第５項又は第６項記載のアーク放電装置。 ８ 発熱電源回路は、コンデンサと、コンデンサ
   に充電する充電回路と、発熱体に前記コンデンサ
   の電荷を放電するスイツチ手段と、スイツチ手段
   が開のときにも発熱体に通電する回路と、を含む
   前記特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
   ４項、第５項又は第６項記載のアーク放電装置。 ９ 発熱電極回路は、発熱体に低電流通電するた
   めの低電流供給路と、コンデンサと、このコンデ
   ンサを充電するための充電回路と、第１状態で発
   熱体を低電流供給路に接続しコンデンサを該充電
   回路に接続し、第２状態で発熱体を低電流供給路
   からコンデンサに切換え接続しコンデンサを充電
   回路から分離する切換えスイツチ手段と、を含む
   前記特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第
   ４項、第５項又は第６項記載のアーク放電装置。