JPH0427867Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は金属粉末材料を用いるプラズマ肉盛溶
接装置に係り、特にその粉末材料を供給せしめる
装置の改良に関するものである。

プラズマアークトーチと加工部材との間にプラ
ズマアークを形成せしめると共に、パウダ搬送ガ
スによつて所定の金属粉末材料を前記プラズマア
ーク内に供給し、かかる粉末材料を溶融せしめて
前記加工部材の表面に所定の肉盛を行うようにし
たプラズマ肉盛溶接装置が、従来から提供されて
いる。そして、かかるプラズマ肉盛溶接装置にお
いては、粉末材料は、一般に底部に所定の粉末材
料落下口を備えたホツパー内に収容されており、
粉末材料の自重やパウダ搬送ガスの流通に伴う吸
引作用に基づいて、その粉末材料落下口から落下
してパウダ搬送ガス中に供給されるようになつて
いる。

しかしながら、ホツパーの粉末材料落下口から
落下する粉末材料の落下量は、ホツパー内に収容
されている粉末材料の量、すなわち落下口からパ
ウダヘツドまでの距離に影響され、パウダヘツド
が低くなるにつれて減少してしまう。このため、
プラズマアーク内に供給せしめられる粉末材料の
供給量も、パウダヘツドの変化に伴つて変化させ
られることとなり、肉盛溶接のビード形状が損な
われてしまうという不都合が惹起されるのであ
る。

ここにおいて、本考案は、以上の如き事情を背
景として為されたものであり、その目的とすると
ころは、金属粉末材料の供給量が略一定に維持さ
れ得る粉末材料供給装置を備えたプラズマ肉盛溶
接装置を提供することにある。

そして、かかる目的を達成するために、本考案
は、前記プラズマ肉盛溶接装置において、底部に
所定の粉末材料落下口を備え、その粉末材料落下
口を通じて金属粉末材料をパウダ搬送ガス中に供
給せしめる第一ホツパーと、その第一ホツパーの
上方に位置せしめられた、底部に所定の粉末材料
材料落下口を備え、内部に収容された金属粉末材
料を前記第一ホツパー内に落下、供給せしめ、そ
の第一ホツパー内に所定のハウダヘツドを形成す
る第二ホツパーとを有する粉末供給装置を設けた
ものである。なお、ここで、第二ホツパーの粉末
材料落下口は、第一ホツパーの粉末材料落下口よ
りも大なる大きさとされて、第一ホツパーからパ
ウダ搬送ガス中に供給される粉末材料の供給量よ
りも多くの粉末材料を第一ホツパー内に落下、供
給せしめられ得るように設定されており、これに
より第一ホツパー内に所定のパウダヘツドが形成
されるようになつている。

このようにすれば、第一ホツパーからパウダ搬
送ガス中に金属粉末材料が供給されると、その供
給量と略同じ量の金属粉末材料が第二ホツパーか
ら第一ホツパー内に落下、供給せしめられるた
め、第一ホツパー内の粉末材料のパウダヘツド
は、第一ホツパーと第二ホツパーとの間の上下方
向の離隔量によつて定められる所定の位置、すな
わち第二ホツパーの粉末材料落下口の開口部と略
同じ高さの位置に形成され、且つパウダ搬送ガス
中への粉末材料の供給に拘らず、略一定に維持さ
れることとなる。したがつて、第一ホツパーの粉
末材料落下口から粉末材料自体の自重やパウダ搬
送ガスの吸引作用に基づいて落下せしめられる粉
末材料の落下量、さらにはプラズマアーク内に供
給される粉末材料の供給量が略一定に維持され、
供給量の変化に起因するビード形状の乱れが好適
に解消されるのである。

次に、本考案を更に具体的に明らかにするため
に、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明
することとする。

先ず、第１図は本考案の一実施例であるプラズ
マ肉盛溶接装置の構成図であつて、１０はプラズ
マアークトーチ（以下、トーチと称する）の先端
部である。かかるトーチ１０において、電極１２
とトーチ内筒１４との間、およびトーチ内筒１４
とトーチ外筒１６との間にはそれぞれ環状の通路
１８および２０が形成されており、通路１８内に
はプラズマガス供給装置２２から配管２４を経て
プラズマガスが供給されるようになつている一
方、通路２０内には搬送ガス供給装置２６および
パウダ供給装置２８から配管３０を経て所定の金
属粉末材料３２を含んだパウダ搬送ガスが供給さ
れるようになつている。また、トーチ外筒１６の
先端部には、シールドガス供給装置３４から配管
３６を経てシールドガスが供給されるようになつ
ている。

そして、電極１２とトーチ内筒１４との間にパ
イロツト電源３８からパイロツト電源が供給さ
れ、且つ上記プラズマガス供給装置２２からプラ
ズマガスが供給されることによつて電極１２の先
端にプラズマアークが形成され、さらに電極１２
と加工部材４０との間にメイン電源４２から溶接
電流が供給されることにより、プラズマアークが
加工部材４０へ移行せしめられる。このプラズマ
アーク内にパウダ供給装置２８からパウダ搬送ガ
スによつて搬送されて来た粉末材料３２が供給せ
しめられることにより、かかる粉末材料３２はプ
ラズマアークによつて加熱、溶融され、加工部材
４０の表面に肉盛溶接せしめられる。なお、図に
おいて４４および４６はトーチ１０の先端部を冷
却するための冷却水が流通せしめられる冷却水通
路であり、また４８は高周波発振器である。

また、前記パウダ供給装置２８には、ホツパー
５０が備えてられており、このホツパー５０は上
下方向に設けられた円筒形状をなす筒部５２と、
その筒部５２の下端部から一体に形成された第一
の底部５４と、筒部５２の内周面に固設された第
二の底部５６とから構成されている。第一および
第二の底部５４および５６は、いずれも下方へ向
う程小径となるテーパ形状をなしており、その中
心部、すなわち最下端部にはそれぞれ所定の大き
さの粉末材料落下口５８および６０が設けられて
いる。

したがつて、ホツパー５０内に投入された金属
粉末材料３２は先ず第二の底部５６上に収容され
るとともに、その落下口６０から落下した粉末材
料３２は次に第一の底部５４上に収容されること
となる。そして、この第一の底部５４の落下口５
８から落下した粉末材料３２は、送給歯車６２の
回転数に応じた送給量で通路６４内に送られ、さ
らに、この通路６４内を流通せしめられるパウダ
搬送ガスによつてトーチ１０内に供給される。す
なわち、第一の底部５４は粉末材料３２をパウダ
搬送ガス中に供給せしめる第一ホツパーをなして
いるのであり、第二の底部５６および筒部５２は
その第一ホツパーの上方に位置せしめられて内部
に収容された粉末材料３２を第一ホツパー内に落
下、供給せしめる第二ホツパーをなしているので
ある。

また、第二の底部５６に形成されている落下口
６０は、送給歯車６２の回転数に応じて第一の底
部５４から通路６４内に送給される粉末材料３に
最大送給量よりも多量の粉末材料３２が第一の底
部５４上に落下、供給せしめられ得る大きさ、即
ち第一の底部５４の落下口５８よりも大なる大き
さに設定されている。これにより、第一の底部５
４上に収容されている粉末材料３２の量は、そこ
から通路６４内に粉末材料３２が供給されるにも
拘らず第一および第二の底部５４および５６の上
下方向における離隔量：ｈによつて定められる所
定量に維持され、そのパウダヘツドは第二の底部
５６の落下口６０と略同じ高さの位置に形成され
ることとなる。

したがつて、第一の底部５４の落下口５８から
落下する粉末材料３２の落下速度が略一定に維持
され、送給歯車６２の溝内に落下、供給せしめら
れる粉末材料３２の量、さらにはトーチ１０内に
供給される粉末材料３２の供給量が一定となつ
て、供給量の変化に起因する肉盛溶接のビード形
状の乱れが解消されるのである。

次に、本考案の他の実施例を第２図に基づいて
説明する。なお、この実施例は前記第１図の実施
例におけるパウダ供給装置２８の構成の一部を変
更したのみであるため、他の部分の図示および詳
しい説明は省略する。

第２図においてパウダ供給装置２８は、底部中
心部に前記落下口５８と同様な粉末材料落下口６
６を有する円筒形状の第一ホツパー６８と、その
第一ホツパー６８内の上方に配設された第一ホツ
パー６８よりも小型で且つ底部中心部に前記落下
口５６と同様な粉末材料落下口７０が形成された
第二ホツパー７２とを備えて構成されており、第
二ホツパー７２はその上端部に設けられたフラン
ジ７４が第一ホツパー６８の上端部内周面に突設
された支持部材７６に掛け止められることによつ
て支持されている。

したがつて、本実施例においても第一ホツパー
６８内の金属粉末材料３２のパウダヘツドが略一
定の高さに形成、維持され、前述の実施例と同様
な効果が得られるのに加えて、従来から使用され
ているホツパーすなわち本実施例における第一ホ
ツパー６８内に、それより小型の第二ホツパー７
２を配設すれば良いところから、従来装置をその
まま利用できるという利点がある。

以上、本考案の実施例を図面に基づいて説明し
てが、本考案はその他の態様においても実施し得
るものである。

例えば、前述の実施例においては、パウダ供給
装置２８に送給歯車６２が設けられて、金属粉末
材料３２の供給量を肉盛溶接の目的や条件等に応
じて変更し得るようになつているが、送給歯車６
２の代わりにスクリユーなど他の供給量調節手段
を設けても良く、或いはそのような供給調節手段
を設けることなく、粉末材料３２の自重やパウダ
搬送ガスの吸引作用に基づいて所定量の粉末材料
８２を供給するように構成することも可能であ
る。

また、前記実施例では円筒形状のホツパーが採
用されているが、角形などその他の形状のホツパ
ーを用いても良く、さらにその粉末材料落下口の
大きさ、形状についても必要に応じて適宜変更す
れば良いことは勿論である。

加えて、ホツパーに設けられる粉末材料落下口
の位置は必ずしも底部中心部である必要はなく、
ホツパーの底部形状に応じて適当な位置に形成す
れば良く、また、複数の粉末材料落下口を設ける
ことも可能である。

その他、本考案は、その精神を逸脱することな
く、当業者の知識に基づいて種々なる変更、改良
等を施した態様で実施し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例であるプラズマ肉盛
溶接装置の構成を説明する図である。第２図は本
考案の他の実施例の要部を示す断面図である。 １０……プラズマアークトーチ、２６……搬送
ガス供給装置、２８……パウダ供給装置、３２…
…金属粉末材料、４０……加工部材、５０……ホ
ツパー、５２……筒部（第二ホツパー）５６……
第二の底部（第二ホツパー）、５４……第一の底
部（第一ホツパー）、５８，６０，６６，７０…
…粉末材料落下口、６８……第一ホツパー、７２
……第二ホツパー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 プラズマアークトーチと加工部材との間にプラ
   ズマアークを形成せしめると共に、パウダ搬送ガ
   スによつて所定の金属粉末材料を前記プラズマア
   ーク内に供給し、かかる粉末材料を溶融せしめて
   前記加工部材の表面に所定の肉盛を行うプラズマ
   肉盛溶接装置において、 底部に所定の粉末材料落下口を備え、該粉末材
   料落下口を通じて前記金属粉末材料を前記パウダ
   搬送ガス中に供給せしめる第一ホツパーと、該第
   一ホツパーの上方に位置せしめられた、該第一ホ
   ツパーの粉末材料落下口よりも大なる大きさとさ
   れて、該第一ホツパーから前記パウダ搬送ガス中
   に供給される粉末材料の供給量よりも多くの粉末
   材料を該第一ホツパー内に落下、供給せしめ得る
   粉末材料落下口を底部に備え、内部に収容された
   前記金属粉末材料を前記第一ホツパー内に落下、
   供給せしめ、該第一ホツパー内に所定のパウダヘ
   ツドを形成する第二ホツパーとを有する粉末材料
   供給装置を設けたことを特徴とするプラズマ肉盛
   溶接装置。