JPH08206839A

JPH08206839A - 溶接トーチ

Info

Publication number: JPH08206839A
Application number: JP1931395A
Authority: JP
Inventors: Masao Miki; 将夫三木; Etsuo Yamakawa; 悦男山川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-07
Filing date: 1995-02-07
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】ノズルにスパッタが付着するおそれがなく、
溶接部が見易く、シールドガスによるチップと電極ワイ
ヤの冷却効果が大きく、溶接部の溶融金属に対するシー
ルドガスの吹き付け力と冷却効果が大きく、電極ワイヤ
とチップの間に、ワイヤから剥離したメッキやその他の
ゴミが挟まるおそれがない、溶接トーチを提供するこ
と。【構成】断面が円形で、外表面に長手方向の凹溝１ａ
を複数本有する電極ワイヤ１を使用する溶接トーチであ
って、前記電極ワイヤ１へ給電し、かつ同ワイヤ１が内
接しながら通過する、断面が円形の内表面を有するチッ
プ２と、溶接部を周囲の空気からシールドするシールド
ガスを噴出するノズル３とを備え、かつ前記凹溝１ａに
よってチップ２と電極ワイヤ１の間に形成される空間４
を、シールドガスの噴出路としたことを特徴とする溶接
トーチ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスシールドメタル
アーク溶接に使用する溶接トーチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガスシールドメタルアーク溶接は、電極
ワイヤと母材との間にアークを発生させ、これを熱源と
して電極ワイヤと母材を溶融し、その周辺に専用のノズ
ルを用いてシールドガスを噴出して溶接部を周囲の空気
から遮断しつつ行う溶接である。

【０００３】図６および図７は、このガスシールドメタ
ルアーク溶接に使用する従来の溶接トーチを示す。この
トーチは、断面が円形の電極ワイヤを使用するタイプの
ものである。

【０００４】図において、２１は断面が円形の電極ワイ
ヤ、２２は電極ワイヤ２１へ給電し、同ワイヤ２１が内
接しながら通過するコンタクトチップ（以下、チップと
いう。）である。

【０００５】チップ２２の内表面の断面形状は円形で、
その内径は電極ワイヤ２１よりわずかに大きい。チップ
２２は銅製のチップである。チップ２２の中を電極ワイ
ヤ２１が通過するときの両者の接触部分で通電される。

【０００６】２３はチップ２２と同軸的にその周囲に配
設された円筒状のノズルで、ここからシールドガスが噴
出される。なお、２４はアーク、２５は母材である。

【０００７】上記シールドガスの噴流は、溶接部を十分
におおうだけの流量を流しても、均一で乱れの少ない層
流状のものであることが望ましい。そこで、従来の溶接
トーチでは、ガス噴流を層流化させてシールドガスの空
気遮断効果を高めるために、比較的全長の長いノズルを
使用するとともに、母材２５からの高さ、すなわち、ノ
ズル高さＨを低くとるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の溶接ト
ーチには、次のような問題がある。

【０００９】（１）ノズル高さＨが低く、ノズル２３が
溶接部に近いので、ノズル２３にスパッタが付着する。
このため、次のような問題が発生する。

【００１０】シールドガスの噴出が妨害され、シール
ドガスの空気遮断効果が低下する。

【００１１】チップ２２とノズル２３が短絡して通電
する。

【００１２】アーク２４が不安定になる。

【００１３】（２）ノズル高さＨが低いので、これが邪
魔になって溶接部が見にくい。

【００１４】（３）シールドガスによるチップ２２の冷
却効果は充分に期待できない。このため、次のような問
題が発生する。

【００１５】チップ２２が熱をもち、その消耗が激し
い。

【００１６】チップ２２における通電性が悪くなる。

【００１７】アーク２４が不安定になる。

【００１８】（４）シールドガスによる電極ワイヤ２１
の冷却効果は充分に期待できない。このため、次のよう
な問題が発生する。

【００１９】電極ワイヤ２１に焼けが生じる。

【００２０】電極ワイヤ２１が溶けてチップ２２に溶
着する、いわゆるバーンバック現象が生じる。

【００２１】アーク中断時に電流が多く流れて、電極
ワイヤ２１の先端部の溶滴が大きくなる。溶滴が大きく
なると、電流が多く流れるので、従来はこれを電気的に
調整している。

【００２２】（５）溶接部の溶融金属に対するシールド
ガスの吹き付け力が弱い。このため、スミ肉溶接におい
ては、溶融金属が垂れ下って、等脚長が得られない。

【００２３】（６）シールドガスの溶接部に対する吹き
付け力が小さく、したがって、シールドガスによる溶接
部の溶融金属に対する冷却効果が小さい。このため、突
き合せ溶接において、電極ワイヤ２１の径以上のギャッ
プになると、溶融金属が垂れ落ちて溶接できない。

【００２４】（７）電極ワイヤ２１の外表面とチップ２
２の内表面が接触する構造になっている。このため、両
者２１，２２間に電極ワイヤ２１から剥離したメッキや
その他のゴミが挟まり、電極ワイヤ２１の送給がスムー
ズに行かなくなる。また、通電性が悪くなり、アーク２
４が不安定になる。

【００２５】この発明は、上記のような従来の問題点を
解決するためになされたもので、（１）ノズルにスパッ
タが付着するおそれがなく、（２）溶接部が見易く、
（３）シールドガスによるチップの冷却効果が大きく、
（４）シールドガスによる電極ワイヤの冷却効果が大き
く、（５）溶接部の溶融金属に対するシールドガスの吹
き付け力が強く、（６）溶接部の溶融金属に対する冷却
効果が大きく、（７）電極ワイヤとチップの間に、ワイ
ヤから剥離したメッキやその他のゴミが挟まるおそれが
ない、溶接トーチを提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この発明が提供する溶接
トーチは、次の（１）〜（３）に記載のトーチである。

【００２７】（１）断面が円形で、外表面に長手方向の
凹溝を複数本有する電極ワイヤを使用する溶接トーチで
あって、前記電極ワイヤへ給電し、かつ同ワイヤが内接
しながら通過する、断面が円形の内表面を有するチップ
と、溶接部を周囲の空気からシールドするシールドガス
を噴出するノズルとを備え、かつ前記凹溝によってチッ
プと電極ワイヤの間に形成される空間を、シールドガス
の噴出路としたものである。

【００２８】（２）断面が円形の電極ワイヤを使用する
溶接トーチであって、前記電極ワイヤへ給電し、かつ同
ワイヤが内接しながら通過する、内表面に長手方向の凹
溝を複数本有するチップと、溶接部を周囲の空気からシ
ールドするシールドガスを噴出するノズルとを備え、か
つ前記凹溝によってチップと電極ワイヤ間に形成される
空間を、シールドガスの噴出路としたものである。

【００２９】（３）断面が円形の電極ワイヤを使用する
溶接トーチであって、前記電極ワイヤへ給電し、かつ同
ワイヤが内接しながら通過する、断面が多角形の内表面
を有するチップと、溶接部を周囲の空気からシールドす
るシールドガスを噴出するノズルとを備え、かつ前記チ
ップと電極ワイヤの間に形成される空間を、シールドガ
スの噴出路としたものである。

【００３０】

【作用】

（１）この発明によれば、チップと電極ワイヤの間に形
成される空間を、シールドガスの噴出路としたので、シ
ールドガスが前記空間から噴出され、これが電極ワイヤ
の凹溝に沿って溶接部まで届き、溶接部を周囲の空気か
ら効果的に遮断する。したがって、前記空間から噴出さ
れるシールドガスのシールド効果が大きくなる。このこ
とは、ガスシールドメタルアーク溶接において次のよう
に機能する。

【００３１】エクステンションを長く取ることができ
るだけでなく、ノズル高さを高くできる。すなわち、ノ
ズルを溶接部から充分に離して溶接することができる。
このため、ノズルにスパッタが付着しなくなる。

【００３２】その結果、スパッタの付着でシールドガス
の空気遮断効果が低下したり、チップとノズルが短絡し
たり、アークが不安定になるといったおそれはなくな
る。

【００３３】ノズル高さを高くできるので、溶接部が
見易くなる。

【００３４】（２）上記空間をシールドガスの噴出路と
したので、チップの冷却効果が大きくなる。

【００３５】その結果、チップが熱をもって消耗した
り、通電性が悪くなったり、アークが不安定となったり
するおそれはなくなる。

【００３６】（３）上記空間をシールドガスの噴出路と
したので、電極ワイヤの冷却効果が大きくなる。

【００３７】その結果、電極ワイヤが溶けてチップに溶
着したり、アーク中断時に電極ワイヤの焼けで電流が多
く流れて電極ワイヤの先端部の溶滴が大きくなるといっ
た現象は生じなくなる。

【００３８】（４）溶接部の溶融金属に対するシールド
ガスの吹き付け力が強くなる。その結果、スミ肉溶接に
おける溶融金属の垂れ下がりを防止できる。

【００３９】（５）上述のように、シールドガスの吹き
付け力が強く、したがって溶接部の溶融金属に対する冷
却効果が大きくなるので、突き合せ溶接において、溶融
金属の垂れ落ちを防止することができる。その結果、電
極ワイヤの径を超えるようなギャップであっても、突き
合せ溶接が可能になる。

【００４０】（６）上記空間が形成されるので、電極ワ
イヤから剥離したメッキやその他のゴミが電極ワイヤと
チップの間に挟まるおそれがなくなる。したがって、こ
れが原因となって、電極ワイヤの送給が阻害されたり、
通電性が悪くなったり、アークが不安定になるといった
おそれはなくなる。

【００４１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面によって説明
する。

【００４２】図１は実施例の溶接トーチの縦断面図、図
２はその横断面図である。

【００４３】図において、１は断面が円形で、外表面に
長手方向の凹溝１ａを６本設けた電極ワイヤである。２
は、電極ワイヤ１へ給電し、同ワイヤ１が内接しながら
通過するコンタクトチップ（以下、チップという。）で
ある。

【００４４】チップ２は銅製のチップで、その内表面の
断面形状は円形で、その内径は電極ワイヤ１よりわずか
に大きく設定されている。電極ワイヤ１とチップ２の間
の通電は、電極ワイヤ１が通過するときの両者１，２の
接触部分でなされる。

【００４５】３は、チップ２と同軸的にその周囲に配設
された円筒状のノズルで、シールドガスはここから噴出
される。

【００４６】４は、前記凹溝１ａによってチップ２と電
極ワイヤ１との間に形成された空間である。この空間４
は、図外のガス供給源から供給されるシールドガスの噴
出路４として使用されるようになっている。

【００４７】なお、図中、Ｈはノズル高さ、Ｅは電極ワ
イヤの突き出し長さ（エクステンション）、５はアー
ク、６は母材である。

【００４８】次に、上記構成に基づく作用を説明する。

【００４９】（１）空間４を噴出路としたので、シール
ドガスがこの空間４から噴出され、凹溝１ａに沿って溶
接部まで届き、その溶接部を周囲の空気から効果的に遮
断する。

【００５０】このため、エクステンションを長くとるこ
とができるだけでなく、ノズル高さＨを高くすることが
できる。すなわち、ノズル３を溶接部から充分に離して
溶接をすることができる。その結果、ノズル３にスパッ
タが付着しなくなる。

【００５１】スパッタが付着しないので、ノズル３がつ
まってシールドガスの噴出が阻害されて、同ガスの空気
遮断効果が低下するようなことはなくなる。また、チッ
プ２とノズル３が短絡したり、アーク５が不安定になる
おそれもなくなる。

【００５２】（２）ノズル高さＨを高くすることができ
るので、溶接部が見易くなる。

【００５３】（３）空間４をシールドガスの噴出路とし
たので、チップ２を効果的に冷却することができる。こ
のため、チップ２が熱をもって消耗したり、通電性が悪
くなったり、アーク５が不安定になったりするおそれは
なくなる。

【００５４】（４）空間４をシールドガスの噴出路とし
たので、電極ワイヤ１を効果的に冷却することができ
る。このため、電極ワイヤ１が溶けてチップ２に溶着し
たり、電極ワイヤ１の焼けで電流が多く流れて、その先
端部の溶滴が大きくなるといった現象は生じなくなる。

【００５５】（５）空間４をシールドガスの噴出路とし
たので、溶接部の溶融金属に対するシールドガスの吹き
付け力が強くなる。このため、スミ肉溶接における溶融
金属の垂れ下がりを防止することができる。

【００５６】（６）上述のように、シールドガスの吹き
付け力が強く、したがって、溶接部の溶融金属に対する
冷却効果が大きくなるので、ギャップ溶接において、溶
融金属の垂れ落ちを防止することができる。このため、
電極ワイヤ１の径を少しくらい超えるようなギャップで
あっても、溶接が可能になる。

【００５７】（７）電極ワイヤ１とチップ２の間に、空
間４が形成されるので、電極ワイヤ１から剥がれたメッ
キやその他のゴミを前記空間に逃がすことができる。こ
のため、電極ワイヤ１の送給が阻害されたり、両者１，
２間の通電性が悪くなったり、アーク５が不安定になっ
たりすることはなくなる。

【００５８】上記実施例では、シールドガスの噴出路と
なる空間４を、電極ワイヤ１の凹溝１ａで形成する場合
の例である。しかし、同様に機能する噴出路を、例え
ば、図３〜図５に示す構成で形成してもよい。

【００５９】すなわち、図３に示すように、内表面に長
手方向の凹溝７ａを有するチップ７と断面が円形の電極
ワイヤ８との間に前記凹溝７ａによって形成される空間
９を、シールドガスの噴出路としてもよい。また、図４
に示すように、断面が六角形のチップ１０と断面が円形
の電極ワイヤ１１との間に形成される空間１２を、ある
いは、図５に示すように、断面が三角形のチップ１３と
断面が円形の電極ワイヤ１４との間に形成される空間１
５を、それぞれシールドガスの噴出路としてもよい。

【００６０】このように構成した場合の作用効果は、上
記実施例と本質的に異なるところはない。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、次の効果が得られる。

【００６２】（１）コンタクトチューブと電極ワイヤの
間に形成される空間を、シールドガスの噴出路としたの
で、エクステンションを長くすることができるだけでな
く、ノズル高さを高くすることができる。したがって、
ノズルにスパッタが付着しなくなる。

【００６３】（２）ノズル高さを高くできるので、溶接
部が見易くなる。

【００６４】（３）上記空間をシールドガスの噴出路と
したので、シールドガスによりチップと電極ワイヤを効
果的に冷却することができる。したがって、チップや電
極ワイヤが熱せられ、あるいは焼けることにより生ずる
弊害を防止することができる。

【００６５】（４）上記空間をシールドガスの噴出路と
したので、溶接部の溶融金属に対するシールドガスの吹
き付け力と冷却力が強くなる。したがって、スミ肉溶接
やギャップ溶接における溶融金属の垂れ下がりや垂れ落
ちを防止することができる。

【００６６】（５）電極ワイヤから剥がれたメッキやそ
の他のゴミを、上記空間に逃がすことができるので、メ
ッキなどにより電極ワイヤの送給が阻害されたり、電極
ワイヤとチップの間の通電性が悪くなったり、アークが
不安定になることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の縦断面図

【図２】実施例の横断面図

【図３】他の実施例の要部横断面図

【図４】他の実施例の要部横断面図

【図５】他の実施例の要部横断面図

【図６】従来例の縦断面図

【図７】従来例の横断面図

【符号の説明】１，８，１１，１４電極ワイヤ２，７，１３コンタクトチップ（チップ）３ノズル４噴出路５アーク６母材７ａ凹溝９，１２，１５空間Ｈノズル高さＥエクステンション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断面が円形で、外表面に長手方向の凹溝
を複数本有する電極ワイヤを使用する溶接トーチであっ
て、前記電極ワイヤへ給電し、かつ同ワイヤが内接しな
がら通過する、断面が円形の内表面を有するコンタクト
チップと溶接部を周囲の空気からシールドするシールド
ガスを噴出するノズルとを備え、かつ前記凹溝によって
コンタクトチップと電極ワイヤの間に形成される空間
を、シールドガスの噴出路としたことを特徴とする溶接
トーチ。
【請求項２】断面が円形の電極ワイヤを使用する溶接
トーチであって、前記電極ワイヤへ給電し、かつ同ワイ
ヤが内接しながら通過する、内表面に長手方向の凹溝を
複数本有するコンタクトチップと、溶接部を周囲の空気
からシールドするシールドガスを噴出するノズルとを備
え、かつ前記凹溝によってコンタクトチップと電極ワイ
ヤ間に形成される空間を、シールドガスの噴出路とした
ことを特徴とする溶接トーチ。
【請求項３】断面が円形の電極ワイヤを使用する溶接
トーチであって、前記電極ワイヤへ給電し、かつ同ワイ
ヤが内接しながら通過する、断面が多角形の内表面を有
するコンタクトチップと、溶接部を周囲の空気からシー
ルドするシールドガスを噴出するノズルとを備え、かつ
前記コンタクトチップと電極ワイヤの間に形成される空
間を、シールドガスの噴出路としたことを特徴とする溶
接トーチ。