JPH09225641A - 開先溶接用長尺トーチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、板厚２００ｍｍを超える極厚板の
突き合わせ溶接にも又溶接時の開先幅変動に追従できる
とともに、ブローホール等の溶接欠陥が発生することな
く高品質の超深型開先溶接を行う事の出来る長尺溶接ト
ーチの提供。 【解決手段】 ワイヤ送給の為のワイヤ案内管２７、一
次シールドガス供給の為の１次側シールドガス管７、二
次シールドガス供給の為の２次側シールドガス管６、水
冷銅管出口４と水冷銅管入口５を有する細Ｕ字状の水冷
銅管３０、及びこれらの管の外側に配設した一対の支持
用丸棒１６を縦一列状に配設し、これを角棒状のグラフ
ァイト製上側支持棒１７、中間に配した一対のリブ１
５、１５及び下面に１次側シールドガス箱３２を固設し
た２次側シールドガス箱３３により一体的に支持固定し
て構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は開先溶接用長尺トー
チに係り、特に極厚板の大型鋼構造物製作時の狭開先溶
接用長尺トーチに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、厚板突合わせ溶
接には、溶着金属の量を減らし、能率向上を計るため、
開先幅を狭くした狭開先ＭＡＧ溶接が適用されており、
現状では２００ｍｍｔの板厚まで実績がある。上記溶接
法の代表例としては、図６に示すように、スネークナム
方式と図７に示すような回転アーク方式が提案されてい
る。

【０００３】図６の縦断面図は、上記スネークナム方式
を示すが、母材間に形成された狭開先２内に挿入された
トーチ２１内へワイヤ１０が送給ローラ１９によって供
給されるとともに、矯正ローラ２０によって波形の形状
にワイヤに塑性変形が与えられ、ワイヤ送給案内管によ
り溶接チップまでガイドされ、開先底面との間でアーク
９を発生する。この時ワイヤ１０に付加された矯正的な
曲りぐせによって、アーク９は左右に振られウィービン
グを行い、開先の両端部まで溶接ビードを広げることが
できる溶接トーチ構造である。

【０００４】しかしながら図６に示す溶接トーチでは、
揺動板２８の揺動角度を変えることにより、溶接ワイヤ
１０の曲率半径を変えることは可能であるが、曲げぐせ
をつけた後、再び溶接トーチ２１を通過するために、曲
率半径が変化すること、また曲げぐせをつけてから溶接
トーチ２１の先端で溶接ワイヤが振動するまでには、溶
接トーチ２１を通過するだけの時間的遅れがあることな
どの欠点があり、２００ｍｍ以上となるような極厚板へ
の狭開先溶接には適用できない。

【０００５】図７の縦断面図は、上記回転アーク方式を
示すが、母材間に形成された狭開先２内に挿入されたト
ーチ２１内に設けてあるワイヤ通路の位置をトーチ２１
の中心から偏心させ、このトーチ２１を回転させること
によりワイヤ１０及びアーク９をウィービングさせる溶
接トーチ構造である。

【０００６】しかしながら図７に示す溶接トーチでは、
トーチ２１にあるワイヤ通路を偏心させ、これを回転さ
せることで、ウィービングを行うことを特徴とするの
で、ウィービング量の調整ができなく、上記スネークナ
ム方式以上に溶接時の開先幅変動に追従できない点があ
る。

【０００７】一方、図６及び図７の両方式の溶接トーチ
構造におけるアークシールド方法は、図８に示すような
サイドノズル方式及び図９に示すボックスシールド方
式、及び図１０に示すようなシールド方式が提案され板
厚２００ｍｍｔまで実施工されている。

【０００８】図８は、溶接トーチ２１と対称にサイドノ
ズル２２を設け、溶接トーチ２１と同様に狭開先内に挿
入させ、アーク９及び溶融池をシールドさせる溶接トー
チ２１とは別体型の装置構造である。

【０００９】かかるサイドノズル方式は、現在主として
使われている方式であるが、溶接の開始・終了部でサイ
ドノズル２２の片方が開先外にあるため、完全にシール
ドできず、空気中の窒素及び酸素を大きく巻き込み、ブ
ローホール等の溶接欠陥が発生しやすい欠点がある。

【００１０】図９は、内容積が一定のシールドボックス
２４を被溶接部に装着し、不活性ガス等のシールドガス
２３を送入して溶接することにより、空気中からの窒
素、酸素等の混入が防止できる。本方式はシールドガス
供給装置を溶接トーチと別に設けた装置構造である。

【００１１】しかしながら前記図９に示すボックスシー
ルド方式は、板厚２００ｍｍまでアーク９及び溶融池を
シールドできるが、板厚２００ｍｍを超える極厚板の突
き合わせ溶接では、ボックス２４から供給される不活性
ガスがアーク９まで届きにくい点がある。また、ボック
スシールドガス２３の流量を多くすればアーク９まで届
くが、狭開先２においてシールドガス２３が乱流とな
り、却って空気を巻き込みブローホール等の溶接欠陥が
発生し易くなる。

【００１２】図１０はガス供給口を有する外筒２５及び
箱状シールドカバー２６を設けると共にガス供給口から
シールドガスを供給してアーク及び溶融池をシールドさ
せることにより、ビード品質の向上を図るよう、溶接ノ
ズルに対して所定の間隔をあけ、同心円状に外筒２５を
設けるシールドガス供給装置である。

【００１３】しかしながら前記図１０のシールドノズル
方式は、トーチ２１に対して所定の間隔をあけ、同心円
状に外筒２５を設け、さらに箱状のカバー２６を設ける
ため、開先幅の大きい厚板溶接にしか適用できず、製作
コスト低減を図るための狭開先化に対応できない点があ
る。

【００１４】本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、
板厚２００ｍｍを超える極厚板の突き合わせ溶接にも又
溶接時の開先幅変動に追従できるとともに、ブローホー
ル等の溶接欠陥が発生することなく高品質の超深型開先
溶接を行う事の出来る長尺溶接トーチを提供することを
目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、かかる技術的
課題に鑑み、請求項１記載の発明において、先端に偏心
した溶接ワイヤ送出孔を備えた溶接チップと、該溶接チ
ップを先端に備えたワイヤ案内管と、前記溶接ワイヤに
ウィービング運動させるため前記溶接チップを周方向に
所定角度往復回動させる手段と、前記溶接チップ近傍に
シールドガスを供給する一次シールドガス箱と、該一次
シールドガス箱の上方にあって、大気の侵入防止用のシ
ールドガスを供給する二次シールドガス箱と、前記一次
と二次のシールドガス箱にシールドガスを個別に若しく
は共通して供給するガス供給手段と、前記ワイヤ案内
管、シールドガス箱、シールドガス供給手段を含む溶接
手段を冷却する手段からなることを特徴とする極厚板溶
接用長尺トーチを提案する。

【００１６】即ち本発明は大気の侵入防止用の２次シー
ルドガスの存在により、図９に示すボックスシールドを
不要にするとともに、前記２次シールドガスを供給する
二次シールド箱は、一次シールドガス箱の上方にあっ
て、溶接トーチの一部として開先内に侵入する為に超深
型開先溶接にも容易に適用可能であるとともにブローホ
ール等の溶接欠陥が発生することがない。又一次シール
ドガス箱により溶接チップ近傍に一次シールドガスを供
給する為に、図８に示すようなサイドノズルが不要にな
る。更に偏心した溶接ワイヤ送出孔を備えた溶接チップ
を周方向に所定角度往復回動させ、前記溶接ワイヤにウ
ィービング運動をさせるため前記溶接チップによりワイ
ヤに矯正の曲げぐせを与え往復回動を繰返しさせる為
に、板厚２００ｍｍを超える極厚板の突き合わせ溶接に
も又溶接時の開先幅変動に追従できるとともに、高品質
の超深型開先溶接を行う事の出来る。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の長
尺トーチであって、一次及び二次シールドガス箱及び溶
接チップ部を囲繞するスカート状耐熱布を設けた事を特
徴とするものである。これにより空気の巻き込みはな
く、アーク及び溶融池は完全にシールドされる為に、ブ
ローホール等の溶接欠陥が発生することがない。

【００１８】請求項３記載の発明は請求項１記載の一次
シールドガス箱内に、カオウール等の（耐熱繊維塊）を
充填したことを特徴とするものである。これによりアー
ク９及び溶融池をシールドガス２３が乱流から層流状に
局所的に直接シールドできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例の形態を、
図示例と共に説明する。ただし、この実施形態に記載さ
れている構成部品の寸法、形状、その相対的位置等は特
に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。図
１乃至図５は、本発明の実施態様を示す溶接トーチで、
図１は全体斜視図、図２はその正面図、図３は横断面
図、図４は溶接トーチの１次側シールド部の下面図、図
５は溶接トーチの２次側シールド部の詳細図を示す。図
において、本溶接トーチは、ワイヤ送給の為のワイヤ案
内管２７、一次シールドガス供給の為の１次側シールド
ガス管７、二次シールドガス供給の為の２次側シールド
ガス管６、水冷銅管出口４と水冷銅管入口５を有する細
Ｕ字状の水冷銅管３０、及びこれらの管の外側に配設し
た一対の支持用丸棒１６を縦一列状に配設し、これを角
棒状のグラファイト製上側支持棒１７、中間に配した一
対のリブ１５、１５及び下面に１次側シールドガス箱３
２を固設した２次側シールドガス箱３３により一体的に
支持固定されている。尚、１１は溶接ビードである。

【００２０】支持棒１７、リブ１５、１５及び２次側シ
ールドガス箱３３はいずれも水平方向に平行に延在さ
れ、且つ狭開先２幅より小幅に設定し、溶接トーチが狭
開先２内に侵入可能に構成されている。ワイヤ案内管２
７は、上側支持棒１７より突設させた上端に、回動リン
グ３を固設し、ワイヤ案内管２７を所定角度周方向に回
動可能に構成するとともに絶縁材からなるセットカラー
１８により回転自在に上側支持棒１７に嵌合されてい
る。又ワイヤ案内管２７の下端は、１次側シールドガス
箱３２下方に突設し、その下端に溶接チップ８を固設す
る。

【００２１】溶接チップ８は、ワイヤ案内管２７と連通
するワイヤ孔の先端を偏心させ、溶接ワイヤが偏心した
状態で送出される送出孔８ａを備えている。前記リブ１
５は溶接トーチの剛性向上の為に設ける。２次側シール
ドガス箱３３はその両側面に２次側シールドガス孔１２
を多数穿設し、該シールドガスが狭開先２に噴流可能に
構成する。

【００２２】そして前記２次側シールドガス箱３３上方
にスカート状に耐熱布２９を巻回し、狭開先上方からの
空気巻き込みを遮断している。１次側シールドガス箱３
２は、図４に示すように下面側に溶接チップ８を挟んで
その両側に長穴状の１次側シールドガス孔１３を穿孔し
ている。

【００２３】又図２に示すように、１次側シールドガス
箱３２内にはカオウール３１が充填され、該シールドガ
スを層流状に流す。さらにカオウールがシールドガス圧
により吹き飛ばされるのを防ぐ為に、シールドガス箱３
２内壁面に金網３４及び金網押え板３５を配設してい
る。

【００２４】つぎに本発明の特徴部分を詳細に説明する
に、母材１間に形成された狭開先２内にワイヤ１０を挿
入し、シールドガス２３を供給しつつ溶接を行う狭開先
溶接トーチ３６において、上記狭開先２内に、ワイヤ案
内管２７から溶接チップ８までワイヤ１０はガイドさ
れ、溶接チップ８内の送出孔８ａで溶接チップ中心軸を
中心に１５°〜２５°の角度に矯正され、回動リング３
の回動により回転角１８０°以下で、可逆的に往復運動
させながら、溶接を行うことができるように構成する。

【００２５】又シールドガス供給については、１次側シ
ールドガス管７をワイヤ案内管２７と隣接させ、アーク
９及び溶融池を直接保護できるよう下向きにシールドガ
ス２３を噴流できる空間を設け、その空間にカオウール
３１等のガラス繊維をつめ、シールドガス２３を層流状
に流すことができるように構成するとともに、同時に、
１次側シールドだけでは、シールド範囲が限られてお
り、母材予熱の大気の熱対流により、空気中の窒素、酸
素を巻き込む恐れがあるため、狭開先内の広範囲にわた
って不活性ガス雰囲気が形成できる２次側シールドガス
孔１２を設ける。

【００２６】上記２次側シールドガス管６は、１次側シ
ールドガス管７と隣接させ、アーク９周辺を広範囲にわ
たりシールドできるように横向きに、すなわち、開先壁
に向かってシールドガス２３を噴流できる空間を設け、
さらに上記空間に２ｍｍφ以下の孔を１００ヵ所以上あ
け、シールドガス２３を層流状に流すように構成する。

【００２７】更に２次側シールドガス孔１２の上方に、
耐熱性及び弾力性の両方を備えた耐熱布２９を、溶接用
長尺トーチの剛性を高める２本の棒１６で溶接用長尺ト
ーチ３６の全面にスカート状に２次側シールドガス孔１
２をおおうように包被し、２次側シールドガス孔１２か
らのシールドガス２３の噴流を利用し、上記耐熱布２９
を狭開先２の壁面に密着させ、狭開先２の壁面と溶接用
長尺トーチ３６とのすき間を完全になくし、狭開先２上
方からの空気の混入を完全に遮断し、２次側シールドガ
ス２３を下向きに、かつ溶接方向及び溶接逆方向に流す
ように構成する。

【００２８】かかる構成の狭開先溶接用長尺トーチ３６
においては、ワイヤ案内管２７を周期的に周方向に所定
角度往復回動させる装置（不図示）によりワイヤ案内管
２７に往復回動を与えると、狭開先２内のワイヤ案内管
２７は１８０°以下の回転角度でウィービングを行い、
ワイヤ案内管２７先端に管軸心と１５°〜２０°の角度
で取付けてある溶接チップ８の送出孔８ａから突出され
ているワイヤ１０は、ワイヤリールの曲率半径の変化に
関係なく一定のウィービング量が得られ、又回転角度の
調整によりウィービング量の調整が容易となる。また、
溶接中開先幅が変化した場合でもワイヤ案内管２７の回
転角度を増加あるいは減少させることで適正なウィービ
ング量（ウィービング幅）を得ることができ、急激な開
先幅変化があっても瞬時に対応・追従できる。

【００２９】又母材１間に形成された狭開先２内にワイ
ヤ１０を挿入し、シールドガス２３を供給しながら溶接
を行う狭開先溶接において、ワイヤ案内管２７と１次側
シールドガス管７、及び１次側シールドガス管７と２次
側シールドガス管６とをそれぞれ溶接進行方向に対し縦
一列に隣接させ、上記１次側シールドガス管７と２次側
シールドガス管６の先端に矩形の銅製の空間を設けた溶
接用長尺トーチ３６で、１次側シールドガス管７の先端
の空間にカオウール３１等のガラス繊維を２ｇ〜４ｇつ
めることで、上記１次側ガス管先端にガス流量を２５
（ｌ／ｍｉｎ）流すと、流速が３３ｍ／ｓから１．２ｍ
／ｓと減少する。

【００３０】すなわちアーク９及び溶融池をシールドガ
ス２３が乱流から層流状に局所的に直接シールドでき
る。層流状でアーク９及び溶融池をシールドすれば、空
気を巻き込む恐れはないが、母材１の予熱による狭開先
２内の温度上昇により熱対流を引起こし、空気中の窒
素、酸素等を巻き込みブローホール等の溶接欠陥が発生
し易いため、２次側シールドガス管６先端の空間に２ｍ
ｍφ以下の孔を１００ヶ所以上あけ、開先２壁に向かっ
て５０（ｌ／ｍｉｎ）噴流させる。

【００３１】これにより不活性ガスの比重が空気の比重
より大きいため、アーク９及び溶融池に向かって、アー
ク９点を中心に高い位置と広範囲にわたって不活性ガス
雰囲気が形成でき、これにより空気を遮断し、アーク９
及び溶融池を囲むようにシールドされ溶接金属の酸化、
ブローホールの発生等の欠陥発生を防ぐことができる。
すなわち、狭開先内において、２次側シールドガスによ
る空気の遮断能力を高めると同時に、２次側シールドガ
スによってアーク９が乱されるのを防止し、１次側シー
ルドガスにより、アーク９及び溶融池を直接シールドで
き、而もワイヤ案内管２７と縦方向一体型を構成出来
る。

【００３２】又超深型溶接用長尺トーチの場合従来技術
では、極厚板突合わせ溶接の施行に際し、溶接時の熱応
力による急激な開先幅変動により、溶け込み不足等の融
合不良の溶接欠陥が生じるが、本実施形態においては溶
接用長尺トーチのワイヤ案内管２７を溶接ヘッドに対し
て回動可能に接続することにより、狭開先２内を効率よ
く確実に溶接できる。

【００３３】又超深型溶接用長尺トーチの場合従来技術
では、及び狭開先２内の熱対流等の溶接外乱により、空
気巻き込みによるブローホールの溶接欠陥が発生する。
本発明においても、１次側シールドガスのみでは、空気
を巻き込み、ブローホールが発生するが、２次側シール
ドガスを設けてある為に前記欠点が解消される。

【００３４】更に溶接トーチを長尺にする場合、送行台
車の送行時の溶接トーチ先端に対する溶接トーチ振動、
ワイヤ送給時の溶接チップ８先端での接触抵抗による溶
接トーチ先端に対する溶接トーチ振動等で、溶接アーク
９が一定の方向性を持たず安定な溶接ができない点が挙
げられるが、溶接トーチの長さ方向の両端に２本の丸棒
１６で支持することで長さ方向の剛性を確保でき、溶接
トーチの横方向にリブ１５、１５を上記の２本の棒１６
に連結させることで剛性を確保できる。

【００３５】更に本実施形態においては、溶接用長尺ト
ーチ３６に耐熱布２９をスカート状に２次側シールドガ
ス孔１２をおおうように取付けることで、狭開先２上方
向からの空気の混入を完全に遮断でき、２次側シールド
ガスを、下向きにかつ溶接方向及び溶接逆方向に流すこ
とができる。又本実施形態においては、水冷銅管３０と
ワイヤ案内管２７を溶接方向に対して縦一列に隣接さ
せ、水冷銅管３０をリブ１５、１５にろう付することで
リブ１５、１５を介して溶接トーチ全体が冷却でき、溶
接チップ８まで冷却できる。

【００３６】１次側シールドガス管７から供給されるシ
ールドガス２３は、最初に、１次側シールドガス箱３２
に充満され、その後１次側シールドガス孔１３から層状
に噴流するように構成され、１次側シールドガス箱３２
内にカオウール３１を詰め込み金網３４でカオウール３
１がガス圧により吹き飛ばされるのを防いでいる。又２
次側シールドガス管６から供給されるシールドガス２３
は、最初に、２次側シールドガス箱３３に充満され、２
次側シールドガス孔１２から噴流するように構成され
る。

【００３７】

【実施例】次にかかる実施形態による実施例を以下に示
す。溶接方法はＭＡＧ溶接方法とし、溶接電源は通常の
パルス電源を使用した。そして図１に示すように、溶接
トーチの中央付近に溶接ワイヤ１０通路用のワイヤ案内
管２７を形成してあり、旋回リング３に上記ワイヤ案内
管２７と溶接チップ８を連結させることにより、往復回
動リング３を往復運動させることで、ワイヤ１０がワイ
ヤ案内管２７を通り、溶接チップ８まで押し込まれ、溶
接チップ８の送出孔８ａで１５°〜２５°のワイヤ１０
の曲げが与えられ、ワイヤ１０を回転角１８０°以下で
溶接チップ８の中心軸を中心とし往復回動できる。

【００３８】この結果、溶接チップ８から押し出された
ワイヤ１０は、アーク点において、一定の方向性をもち
往復回転運動するため、開先側壁面に対する溶け込み不
良等を生ずることなく溶接できる。シールドガス供給方
法は、図２に示すように、ワイヤ案内管２７と１次側シ
ールドガス管７及び２次側シールドガス管６を、溶接方
向に対し縦一列に隣接させ、アーク９及び溶融池を不活
性ガスによりシールドさせる方法とした。そして狭開先
２溶接において、主に発生する溶接欠陥は、溶接中の大
気の巻き込みによるブローホールであり、そこで、１次
側シールドガス流量を１０〜２５（ｌ／ｍｉｎ）、２次
側シールドガス流量を２５〜５０（ｌ／ｍｉｎ）流すこ
とで、ブローホールのない良好な溶接ビードが得られる
ことがわかった。

【００３９】溶接条件としては、溶接電流２５０
（Ａ）、アーク電圧３０（Ｖ）、溶接速度２０（Ｃｍ／
ｍｉｎ）、開先幅１８（ｍｍ）、ウィービング幅１４
（ｍｍ）、ウィービング速度４０（サイクル／ｍｉ
ｎ）、開先端停止時間０．２（ｓ）、シールドガスＡｒ
ｔ２０％ＣＯ₂である。

【００４０】図１１に本発明により発明者らが狭開先内
にＡｒｔ２０％ＣＯ₂の不活性ガスを流し、上記開先内
の酸素濃度分布を種々検討した結果を示すが、いずれも
空気の巻き込みはなく、アーク及び溶融池は完全にシー
ルドされている。この場合完全にシールドされている部
分は図１１の（Ｂ）の部分で、１次側シールドガス流
量を１０〜２５（ｌ／ｍｉｎ）、２次側シールドガス流
量を２５〜５０（ｌ／ｍｉｎ）のいずれの場合でも溶接
ワイヤ１０の周囲は完全に包囲されていることが理解さ
れる。

【００４１】そして前記溶接条件で図１２に示すように
積層溶接試験を行い、溶接ビード外観並びに断面マクロ
とＸ線検査で開先両端の溶け込み及びブローホールの有
無について溶接品質評価した結果、開先両端の溶け込み
量Ａは１（ｍｍ）を確保でき、融合不良もなく良好な溶
接ビードが得られ、Ｘ線検査でＪＩＳＺ３１０４に基づ
き２級で透過撮像した結果、合格であり、溶接用長尺ト
ーチ３６を使用しての極厚板突合わせ溶接で、良好な溶
接部が得られることを確認している。

【００４２】尚、本発明の好ましい実施例において、１
次側シールドガスを下向きに噴流できる空間に、カオウ
ール３１を３（ｇ）つめ込み、更にカオウール３１が噴
き飛ばされるのを防ぐため金網３４を使用するのがよ
い。これにより１次側シールドガス流量を２５（ｌ／ｍ
ｉｎ）流すと、流速が３３（ｍ／ｓ）から１．２（ｍ／
ｓ）と層流状態に減少できる。

【００４３】すなわちアーク９及び溶融池をシールドガ
ス２３が乱流から層流状に局所的に直接シールドでき
る。また、２次側シールドガス孔１２から１０（ｍｍ）
の位置に５０（ｍｍ）の長さで、２次側シールドガス孔
１２をおおうように耐熱布２９をスカート状に溶接トー
チに抱かせ前記溶接条件で１次側シールドガス流量２５
（ｌ／ｍｉｎ）、２次側シールドガス流量５０（ｌ／ｍ
ｉｎ）流し、溶接試験を行った結果空気の巻き込みはな
く、アーク９及び溶融池は完全にシールドされ、ブロー
ホール等の溶接欠陥が発生しないことが確認された。本
実施例においては１次側シールドガスと２次側シールド
ガスの流量を独立して制御するため、シールド管を別個
に設けたが、１次と２次でガス量が変らない場合は共通
のシールド管を使用しても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、例え
ば図１乃至図３に示すように母材１間に形成された狭開
先２内にワイヤ１０を挿入し、シールドガス２３を供給
しながら溶接を行う狭開先溶接において、狭開先内に溶
接チップ８により先端を１５°〜２５°傾けて挿入され
たワイヤ１０を回転角１８０°以下で溶接チップ８中心
軸を中心とし、可逆的に往復回動させながら、溶接を行
う長尺溶接トーチ３６を用い、溶接中開先幅が変化した
場合でも回転角度を増加あるいは減少させることで適正
なウィービング量を得ることができ、急激な開先幅変化
があっても、瞬時に対応・追従でき、狭開先溶接時の開
先壁両端の溶け込み不足による融合不良等の溶接欠陥が
防止できる。

【００４５】又本発明によれば、上記狭開先厚板用溶接
で、ワイヤ案内管２７と１次側シールドガス管７と２次
側シールドガス管６を溶接方向に対し縦方向一体化の溶
接用長尺トーチ３６を用い、１次側シールドガス流量を
１０〜２５（ｌ／ｍｉｎ）、２次側シールドガス流量を
２５〜５０（ｌ／ｍｉｎ）流すことで、狭開先溶接時の
空気の巻き込みによって生じやすいブローホール等の溶
接欠陥が防止できる。

【００４６】更に本発明によれば、従来法で限界であっ
た板厚２００ｍｍの厚板突き合わせ溶接が、ワイヤ案内
管２７、１次側シールドガス管７、２次側シールドガス
管６及び水冷銅管３０を溶接方向に対し、縦一方向一体
型構造にして、上記ワイヤ案内管２７を溶接ヘッドに対
して回動可能に接続することにより、開先内を効率よ
く、確実に溶接でき、溶接用長尺トーチ３６の長さ方向
の寸法を大きくすれば、２００ｍｍｔの板厚に制約され
ず超極厚板狭開先溶接が施工できる。

【００４７】更に又本発明によれば、溶接用長尺トーチ
に耐熱布２９をスカート状に２次側シールドガス孔をお
おうように取付け、１次側シールドガス流量を１０〜２
５（ｌ／ｍｉｎ）、２次側シールドガス流量を２５〜５
０（ｌ／ｍｉｎ）流すことで、狭開先溶接時の狭開先上
方からの空気の混入は完全に遮断でき、ブローホール等
の溶接欠陥が防止できる。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る態様を示す溶接トー
チの斜視図。

【図２】図１に示す溶接トーチの正面図。

【図３】図１に示す溶接トーチの横断面図。

【図４】図１に示す溶接トーチの１次側シールド部の下
面図。

【図５】図１に示す溶接トーチの２次側シールド部の詳
細図。

【図６】従来の狭開先溶接を示す溶接トーチ構造図。

【図７】従来の狭開先溶接を示す溶接トーチ構造図。

【図８】従来の狭開先溶接を示すシールドガス供給方法
と溶接トーチ構造図。

【図９】従来の狭開先溶接を示すシールドガス供給方法
と溶接トーチ構造図。

【図１０】従来の狭開先溶接を示すシールドガス供給方
法と溶接トーチ構造図。

【図１１】図１に示す溶接トーチの狭開先内の酸素濃度
分布図。

【図１２】図１に示す溶接トーチの溶接ビード形状断面
図。

【符号の説明】

１ 母材 ２ 狭開先 ３ 往復回動リング ４ 水冷銅管出口 ５ 水冷銅管入口 ６ ２次側シールドガス管 ７ １次側シールドガス管 ８ 溶接チップ ９ アーク １０ ワイヤ １１ 溶接ビード １２ ２次側シールドガス孔 １３ １次側シールドガス孔 １５ リブ １６ 丸棒 １７ グラファイト製上側支持棒 １８ セットカラー ２９ 耐熱布 ３０ 水冷銅管 ３１ カオウール ３２ １次側シールドガス箱 ３３ ２次側シールドガス箱 ３４ 金網 ３５ 金網押え板 ３６ 溶接トーチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 幸男 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 百瀬 雅章 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 浜中 浩 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 寄高 秀樹 広島市西区観音新町一丁目20番24号 菱明 技研株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に偏心した溶接ワイヤ送出孔を備え
   た溶接チップと、 該溶接チップを先端に備えたワイヤ案内管と、 前記溶接ワイヤにウィービング運動させるため前記溶接
   チップを周方向に所定角度往復回動させる手段と、 前記溶接チップ近傍にシールドガスを供給する一次シー
   ルドガス箱と、 該一次シールドガス箱の上方にあって、大気の侵入防止
   用のシールドガスを供給する二次シールドガス箱と、 前記一次と二次のシールドガス箱にシールドガスを個別
   に若しくは共通して供給するガス供給手段と、 前記ワイヤ案内管、シールドガス箱、シールドガス供給
   手段を含む溶接手段を冷却する手段からなることを特徴
   とする開先溶接用長尺トーチ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の長尺トーチであって、一
   次及び二次シールドガス箱及び溶接チップ部を囲繞する
   スカート状耐熱布を設けた事を特徴とする開先溶接用長
   尺トーチ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の一次シールドガス箱内
   に、カオウール等の耐熱繊維塊を充填したことを特徴と
   する開先溶接用長尺トーチ。