JPH08192273A - 非消耗電極式アーク溶接装置 - Google Patents
非消耗電極式アーク溶接装置Info
- Publication number
- JPH08192273A JPH08192273A JP1876295A JP1876295A JPH08192273A JP H08192273 A JPH08192273 A JP H08192273A JP 1876295 A JP1876295 A JP 1876295A JP 1876295 A JP1876295 A JP 1876295A JP H08192273 A JPH08192273 A JP H08192273A
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- Japan
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- wire
- consumable electrode
- solenoid coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 走行するワイヤ状の溶加材を走行速度に合わ
せて中断することなく、しかもアークに悪影響を与える
ことなく加熱できるように改良された非消耗電極式アー
ク溶接装置を提供する。 【構成】 本非消耗電極式アーク溶接装置は、非消耗電
極２２と母材２４との間に発生させたアーク２８により
生じた溶融プール１６にワイヤ状の溶加材１２を送給し
つつ母材の溶接を行う溶接装置である。更に、本装置
は、コイル内側中空部を溶加材１２に走行させるように
したソレノイド・コイル４２と、ソレノイド・コイルに
高周波電流を流す高周波電源４２とを有し、ソレノイド
・コイルに高周波電流を流して高周波誘導加熱方式によ
り走行する溶加材を加熱するようにした溶加材加熱装置
４０を備えている。
せて中断することなく、しかもアークに悪影響を与える
ことなく加熱できるように改良された非消耗電極式アー
ク溶接装置を提供する。 【構成】 本非消耗電極式アーク溶接装置は、非消耗電
極２２と母材２４との間に発生させたアーク２８により
生じた溶融プール１６にワイヤ状の溶加材１２を送給し
つつ母材の溶接を行う溶接装置である。更に、本装置
は、コイル内側中空部を溶加材１２に走行させるように
したソレノイド・コイル４２と、ソレノイド・コイルに
高周波電流を流す高周波電源４２とを有し、ソレノイド
・コイルに高周波電流を流して高周波誘導加熱方式によ
り走行する溶加材を加熱するようにした溶加材加熱装置
４０を備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非消耗電極式アーク溶
接装置に関し、更に詳細には、高い溶着速度を得ること
ができるように、走行するワイヤ状の溶加材（以下、簡
単にワイヤと言う）を走行速度に合わせて中断すること
なく、しかもアークに悪影響を与えることなく加熱でき
るように改良された非消耗電極式アーク溶接装置に関す
るものである。
接装置に関し、更に詳細には、高い溶着速度を得ること
ができるように、走行するワイヤ状の溶加材（以下、簡
単にワイヤと言う）を走行速度に合わせて中断すること
なく、しかもアークに悪影響を与えることなく加熱でき
るように改良された非消耗電極式アーク溶接装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ステンレス鋼を始めとする高
合金材料を溶接するには、ＴＩＧ溶接法或いはプラズマ
溶接法に代表される非消耗電極式アーク溶接方法が用い
られている。非消耗電極式アーク溶接方法は、溶接欠陥
の発生率が低く、高品質の溶接継ぎ手を得ることができ
るものの、アークの熱エネルギーの一部が送給されるワ
イヤを加熱するために消費されるので、溶着速度（単位
時間当たりに溶接される金属量）が低くなると言う欠点
があった。そこで、送給するワイヤを加熱して溶着速度
を上げる試みが提案されている。その方法は、ワイヤに
電流を流してワイヤの抵抗発熱現象によりワイヤを加熱
する方法である。それには、図２に示すように、送給さ
れるワイヤ１２面に摺動して電気的に接触する通電端子
１４、ワイヤ１２、溶融プール１６及び母材２４を経由
する回路をケーブル１８により加熱用電源２０に接続
し、加熱用電源２０にから電流を供給してワイヤ１２内
に抵抗発熱現象を発生させ、それによりワイヤ１２を加
熱する。図中、２２は非消耗電極であるＴＩＧトーチで
ある。
合金材料を溶接するには、ＴＩＧ溶接法或いはプラズマ
溶接法に代表される非消耗電極式アーク溶接方法が用い
られている。非消耗電極式アーク溶接方法は、溶接欠陥
の発生率が低く、高品質の溶接継ぎ手を得ることができ
るものの、アークの熱エネルギーの一部が送給されるワ
イヤを加熱するために消費されるので、溶着速度（単位
時間当たりに溶接される金属量）が低くなると言う欠点
があった。そこで、送給するワイヤを加熱して溶着速度
を上げる試みが提案されている。その方法は、ワイヤに
電流を流してワイヤの抵抗発熱現象によりワイヤを加熱
する方法である。それには、図２に示すように、送給さ
れるワイヤ１２面に摺動して電気的に接触する通電端子
１４、ワイヤ１２、溶融プール１６及び母材２４を経由
する回路をケーブル１８により加熱用電源２０に接続
し、加熱用電源２０にから電流を供給してワイヤ１２内
に抵抗発熱現象を発生させ、それによりワイヤ１２を加
熱する。図中、２２は非消耗電極であるＴＩＧトーチで
ある。
【０００３】図３を参照しながら、従来のＴＩＧ非消耗
電極式アーク溶接装置を更に詳しく説明する。図３にお
いて、２６は溶接用直流電源である。溶接用電源２６
は、プラス側が母材２４に、マイナス側がＴＩＧトーチ
２２にそれぞれ接続され、ＴＩＧトーチ２２と母材２４
との間に溶接電流を流してアーク２８を継続して発生さ
せる。一方、ワイヤ１２は、送給ローラ３０を電気モー
タ３２で回転させることによりワイヤリール３４よりア
ーク２８内の溶接部に供給される。ワイヤ加熱用電源２
０は、ワイヤ１２の適所に設けた通電端子１４、ワイヤ
１２、母材２４の溶接部に形成された溶融プール１６及
び母材２４により構成される回路にケーブル１８を介し
て電流を流し、ワイヤ１２自体の抵抗発熱によりワイヤ
１２を加熱している。
電極式アーク溶接装置を更に詳しく説明する。図３にお
いて、２６は溶接用直流電源である。溶接用電源２６
は、プラス側が母材２４に、マイナス側がＴＩＧトーチ
２２にそれぞれ接続され、ＴＩＧトーチ２２と母材２４
との間に溶接電流を流してアーク２８を継続して発生さ
せる。一方、ワイヤ１２は、送給ローラ３０を電気モー
タ３２で回転させることによりワイヤリール３４よりア
ーク２８内の溶接部に供給される。ワイヤ加熱用電源２
０は、ワイヤ１２の適所に設けた通電端子１４、ワイヤ
１２、母材２４の溶接部に形成された溶融プール１６及
び母材２４により構成される回路にケーブル１８を介し
て電流を流し、ワイヤ１２自体の抵抗発熱によりワイヤ
１２を加熱している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の抵抗加
熱による方法では、ワイヤに流れる電流によって発生し
た磁界により、アークが偏向し、偏向の程度が大きいと
溶接欠陥が生じることもあった。そのため、ワイヤ通電
をパルス状にしてアークに悪影響を及ぼさないようにす
る試みもなされているが、装置の構成が複雑になるため
に装置が高価になると言う問題があった。更に、上述の
抵抗加熱による方法は、ワイヤが通電端子に対して摺動
しつつアーク内に送給されるために、通電端子が比較的
短時間で磨耗して交換を要するために、長時間の連続運
転が困難であった。
熱による方法では、ワイヤに流れる電流によって発生し
た磁界により、アークが偏向し、偏向の程度が大きいと
溶接欠陥が生じることもあった。そのため、ワイヤ通電
をパルス状にしてアークに悪影響を及ぼさないようにす
る試みもなされているが、装置の構成が複雑になるため
に装置が高価になると言う問題があった。更に、上述の
抵抗加熱による方法は、ワイヤが通電端子に対して摺動
しつつアーク内に送給されるために、通電端子が比較的
短時間で磨耗して交換を要するために、長時間の連続運
転が困難であった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、走行するワイヤ
状の溶加材を走行速度に合わせて中断することなく、し
かもアークに悪影響を与えることなく加熱できるように
改良された非消耗電極式アーク溶接装置を提供すること
である。
状の溶加材を走行速度に合わせて中断することなく、し
かもアークに悪影響を与えることなく加熱できるように
改良された非消耗電極式アーク溶接装置を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る非消耗電極式アーク溶接装置は、非消
耗電極と母材との間に発生させたアークにより生じたプ
ールにワイヤ状の溶加材を送給しつつ母材の溶接を行う
非消耗電極式アーク溶接装置において、コイル内側中空
部を溶加材に走行させるようにしたソレノイド・コイル
と、ソレノイド・コイルに高周波電流を供給する高周波
電源とを有し、ソレノイド・コイルに高周波電流を流し
て高周波誘導加熱方式により送給される溶加材を加熱す
るようにした溶加材加熱装置を備えることを特徴として
いる。
に、本発明に係る非消耗電極式アーク溶接装置は、非消
耗電極と母材との間に発生させたアークにより生じたプ
ールにワイヤ状の溶加材を送給しつつ母材の溶接を行う
非消耗電極式アーク溶接装置において、コイル内側中空
部を溶加材に走行させるようにしたソレノイド・コイル
と、ソレノイド・コイルに高周波電流を供給する高周波
電源とを有し、ソレノイド・コイルに高周波電流を流し
て高周波誘導加熱方式により送給される溶加材を加熱す
るようにした溶加材加熱装置を備えることを特徴として
いる。
【０００７】ソレノイド・コイルは、コイル巻線に接触
しないようにして溶加材にコイル内側を走行させ、溶加
材がコイル内側を通過する間に溶加材を誘導加熱により
所定温度に加熱することができるように形成される。従
って、ソレノイド・コイルの仕様は、溶加材の材質、溶
加材の送給速度、印加する電圧等により決定される。誘
導加熱には、一般にＭＨｚレベルの高周波が使用され
る。
しないようにして溶加材にコイル内側を走行させ、溶加
材がコイル内側を通過する間に溶加材を誘導加熱により
所定温度に加熱することができるように形成される。従
って、ソレノイド・コイルの仕様は、溶加材の材質、溶
加材の送給速度、印加する電圧等により決定される。誘
導加熱には、一般にＭＨｚレベルの高周波が使用され
る。
【０００８】
【作用】高周波誘導加熱方式は、溶加材の周りにソレノ
イド状にコイルを巻き、それに高周波電流を通電するこ
とにより、溶加材に渦電流を発生させ、そのジュール熱
により溶加材を加熱する方式である。よって、抵抗加熱
方式とは異なり溶加材自体に高周波電流が流れないの
で、アークを偏向させるようなことが生じない。また、
コイルと溶加材とは直接接触してないので、従来の通電
端子のように、コイルが磨耗することもないので、コイ
ルの交換も要しない。従って、コイルの交換のために溶
接装置の運転を中断する必要もなく、高い溶着速度で長
時間の連続運転が可能になる。
イド状にコイルを巻き、それに高周波電流を通電するこ
とにより、溶加材に渦電流を発生させ、そのジュール熱
により溶加材を加熱する方式である。よって、抵抗加熱
方式とは異なり溶加材自体に高周波電流が流れないの
で、アークを偏向させるようなことが生じない。また、
コイルと溶加材とは直接接触してないので、従来の通電
端子のように、コイルが磨耗することもないので、コイ
ルの交換も要しない。従って、コイルの交換のために溶
接装置の運転を中断する必要もなく、高い溶着速度で長
時間の連続運転が可能になる。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面を参照し、実施例に基づいて
本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明に係る非
消耗電極式アーク溶接装置の実施例の要部の構成を示す
模式図である。本実施例の非消耗電極式アーク溶接装置
（以下、簡単に溶接装置と略称する）は、図３で説明し
た従来の抵抗加熱方式の設備に代えて、高周波誘導加熱
方式による溶加材加熱装置４０を備えている。溶加材加
熱装置４０は、走行するワイヤ状の溶加材（以下、簡単
にワイヤと言う）１２を高周波誘導加熱するソレノイド
・コイル４２と、ソレノイド・コイル４２に高周波電力
を供給する高周波電源４４とを有する。アーク発生機構
及びワイヤ供給機構は、図３と同じである。
本発明をより詳細に説明する。図１は、本発明に係る非
消耗電極式アーク溶接装置の実施例の要部の構成を示す
模式図である。本実施例の非消耗電極式アーク溶接装置
（以下、簡単に溶接装置と略称する）は、図３で説明し
た従来の抵抗加熱方式の設備に代えて、高周波誘導加熱
方式による溶加材加熱装置４０を備えている。溶加材加
熱装置４０は、走行するワイヤ状の溶加材（以下、簡単
にワイヤと言う）１２を高周波誘導加熱するソレノイド
・コイル４２と、ソレノイド・コイル４２に高周波電力
を供給する高周波電源４４とを有する。アーク発生機構
及びワイヤ供給機構は、図３と同じである。
【００１０】ワイヤ１２は、ソレノイド・コイル４２の
両端部近傍で２対のローラ４６、４８により駆動され、
かつ案内されて、決められた経路を走行する。一方、ソ
レノイド・コイル４２は、ワイヤ１２の走行経路に沿っ
た適所に設けられ、適当な支持手段により溶接装置４０
に支持されている。ソレノイド・コイル４２は、ケーブ
ル５０を介して両端子で高周波電源４４に接続されてい
る。また、ソレノイド・コイル４２は、高周波電源４４
の電圧に基づき、ワイヤ１２の送給速度に合わせてワイ
ヤ１２を所定の温度、例えば約８００°C に加熱できる
ようなコイル巻線数を有し、ワイヤ１２がコイル接触す
ることなくコイル内を通過できるような寸法に形成され
ている。
両端部近傍で２対のローラ４６、４８により駆動され、
かつ案内されて、決められた経路を走行する。一方、ソ
レノイド・コイル４２は、ワイヤ１２の走行経路に沿っ
た適所に設けられ、適当な支持手段により溶接装置４０
に支持されている。ソレノイド・コイル４２は、ケーブ
ル５０を介して両端子で高周波電源４４に接続されてい
る。また、ソレノイド・コイル４２は、高周波電源４４
の電圧に基づき、ワイヤ１２の送給速度に合わせてワイ
ヤ１２を所定の温度、例えば約８００°C に加熱できる
ようなコイル巻線数を有し、ワイヤ１２がコイル接触す
ることなくコイル内を通過できるような寸法に形成され
ている。
【００１１】
【発明の効果】本発明の構成によれば、コイル内側中空
部をワイヤに走行させるようにしたソレノイド・コイル
と、ソレノイド・コイルに高周波電流を供給する高周波
電源とを有し、ソレノイド・コイルに高周波電流を流し
て高周波誘導加熱方式により送給されるワイヤを加熱す
るようにした溶加材加熱装置を備えることにより、アー
クを偏向させることなく、また中断することなく、送給
されるワイヤを所定温度に加熱することができる。よっ
て、本発明に係る非消耗電極式アーク溶接装置は、長時
間にわたり高溶着速度で溶接を施すことができる。
部をワイヤに走行させるようにしたソレノイド・コイル
と、ソレノイド・コイルに高周波電流を供給する高周波
電源とを有し、ソレノイド・コイルに高周波電流を流し
て高周波誘導加熱方式により送給されるワイヤを加熱す
るようにした溶加材加熱装置を備えることにより、アー
クを偏向させることなく、また中断することなく、送給
されるワイヤを所定温度に加熱することができる。よっ
て、本発明に係る非消耗電極式アーク溶接装置は、長時
間にわたり高溶着速度で溶接を施すことができる。
【図１】本発明に係る非消耗電極式アーク溶接装置の実
施例の要部の構成を示す模式図である。
施例の要部の構成を示す模式図である。
【図２】抵抗加熱方式の原理を説明する図である。
【図３】抵抗加熱方式により溶加材を加熱する非消耗電
極式アーク溶接装置の構成を示す模式図である。
極式アーク溶接装置の構成を示す模式図である。
１２ ワイヤ １４ 通電端子 １６ 溶融プール １８ ケーブル ２０ 加熱用電源 ２２ ＴＩＧトーチ ２４ 母材 ２６ 溶接用電源 ２８ アーク ３０ 送給ローラ ３２ 電気モータ ３４ ワイヤリール ４０ 本発明に係る非消耗電極式アーク溶接装置の実施
例 ４２ ソレノイド・コイル ４４ 高周波電源 ４６、４８ ローラ ５０ ケーブル
例 ４２ ソレノイド・コイル ４４ 高周波電源 ４６、４８ ローラ ５０ ケーブル
Claims (1)
- 【請求項１】 非消耗電極と母材との間に発生させたア
ーク内にワイヤ状の溶加材を送給しつつ母材の溶接を行
う非消耗電極式アーク溶接装置において、 コイル内側中空部を溶加材に走行させるようにしたソレ
ノイド・コイルと、ソレノイド・コイルに高周波電流を
供給する高周波電源とを有し、ソレノイド・コイルに高
周波電流を流して高周波誘導加熱方式により走行する溶
加材を加熱するようにした溶加材加熱装置を備えること
を特徴とする非消耗電極式アーク溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1876295A JPH08192273A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 非消耗電極式アーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1876295A JPH08192273A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 非消耗電極式アーク溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08192273A true JPH08192273A (ja) | 1996-07-30 |
Family
ID=11980661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1876295A Pending JPH08192273A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 非消耗電極式アーク溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08192273A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100512532B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-09-05 | 한국기계연구원 | 유도가열방식을 이용한 용접와이어의 가열 및 송급장치 |
| US20100059493A1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-03-11 | Mcaninch Michael D | Induction heated, hot wire welding |
| JP2010227947A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Kobe Steel Ltd | アーク溶接装置、溶接ロボット及びアーク溶接方法 |
| CN112935483A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种用于窄间隙焊的焊枪 |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP1876295A patent/JPH08192273A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100512532B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-09-05 | 한국기계연구원 | 유도가열방식을 이용한 용접와이어의 가열 및 송급장치 |
| US20100059493A1 (en) * | 2007-05-31 | 2010-03-11 | Mcaninch Michael D | Induction heated, hot wire welding |
| JP2010227947A (ja) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Kobe Steel Ltd | アーク溶接装置、溶接ロボット及びアーク溶接方法 |
| CN112935483A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种用于窄间隙焊的焊枪 |
| CN112935483B (zh) * | 2021-01-28 | 2022-07-26 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种用于窄间隙焊的焊枪 |
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