JPH1034331A - 曲面板のガスシールド溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックシールド機能が発揮され、シールドガ
スの無駄をなくすことができる。 【解決手段】 上面６を曲面としかつシールドガスが注
入されるチャンバ９を備えた裏当て金４と、この裏当て
金４の上面に形成された長手方向に延びる溝８と、この
溝８とチャンバ９を連結するシールドガス供給孔１０
と、被溶接用板部材７を突き合わせ部が裏当て金４に設
けた溝８に位置するように裏当て金４の上面に設けられ
た押え板１２ととから構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲面板の突合せ溶
接において、不活性ガスでガスシールドして溶接する曲
面板のガスシールド溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】不活性ガスでガスシールドして溶接する
溶接方法として、摺動裏当金式潜弧自動溶接方法や固定
裏当金ガスシールドアーク溶接方法が知られている。

【０００３】摺動式裏面当金に裏面ビードの成形溝の深
さを長手方向に母材の進行方向と逆方向に深くなるよう
に傾斜し、供給孔からのシールドガスを成形溝に沿って
供給して溶融金属を保護する溶接装置は、たとえば、特
開昭５７−１４４７４号公報に記載されている。

【０００４】被溶接部に沿った形状をなし被溶接部分お
よび電極通過部分にスリットを設けたシールドガス供給
管をシールドチャンバーに配設し、シールドガスを被溶
接部に流すことで被溶接部を確実にシールする溶接装置
は、たとえば、実開昭６０−１１１７２号公報に記載さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５７−１４４７
４号公報に記載されている溶接装置では、特に、コンタ
ーを有する曲面板を溶接するために使用した場合、装置
設定が困難であり、バックシールド機能が発揮されず、
シールドガスが無駄となってしまう。

【０００６】また、実開昭６０−１１１７２号公報に記
載されている溶接装置では、被溶接部のバックシールド
に適用した場合、規定位置の設定が困難であり、バック
シールド機能が発揮されず、シールドガスが無駄となっ
てしまう。

【０００７】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、バックシールド機能が発揮され、シールドガスが無
駄にならない曲面板のガスシールド溶接装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の曲面板のガスシ
ールド溶接装置は、断面湾曲形状の被溶接用板部材を突
き合わせ、被溶接用板部材の上下面をガスシールドし、
長手方向を溶接する曲面板のガスシールド溶接装置にお
いて、上面を曲面としかつシールドガスが注入されるチ
ャンバを備えた裏当て金と、この裏当て金の上面に形成
された長手方向に延びる溝と、この溝とチャンバを連結
するシールドガス供給孔と、被溶接用板部材の突き合わ
せ部が裏当て金に設けた溝に位置するように裏当て金の
上面に設けられた押え板とから構成され、裏面溶融金属
を大気から遮断することで、溶接部の酸化による強度不
足を防止する。

【０００９】本発明の曲面板のガスシールド溶接装置で
は、裏当て金の上面部分を柔軟性金属材料で形成するこ
とができ、また、裏当て金の溝の溶接に作用する部位を
除いて閉塞部材で密閉することができる。閉塞部材は裏
当て金の溝に摺動自在に配置することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１ないし図３は本発明による曲面
板のガスシールド溶接装置の第１実施の形態を示す図で
ある。図１において符号１はアルミニウム製支持台を示
し、このアルミニウム製支持台１の上面の一端側にアル
ミニウム製柱２が溶接部３を介して立設されている。立
設したアルミニウム製柱２の上部に水平方向に延びるよ
うに裏当て金４が溶接部５を介して取付けられている。

【００１１】上記裏当て金４は、図１に示すように、上
面６を被溶接部材７（図３）の形状に合わせた曲面とす
るとともに、上面６の中央部に長手方向に延びる溝８を
有する。裏当て金４の内部には、図３に示すようにシー
ルドガスを収容するチャンバ９が形成されている。裏当
て金４に設けた溝８とチャンバ９は、溝８の底部に穿設
された複数のガス供給孔１０により連通している。ま
た、柱２の裏当て金４より上方の部位にねじ孔１１，１
１が形成されている。柱２に押え板１２が着脱自在に取
付けられている。

【００１２】上記押え板１２は、図１に示すように、ね
じ挿通孔１３，１３を設けた取付け部１４と、この取付
け部１４から横方向に延びる押え部１５を有し、押え部
１５に裏当て金４に設けた溝８に対応した切欠き部１６
が形成されている。押え部１５の切欠き部１６の両側部
分に長手方向に間隔を置いて複数の押えボルト１７が螺
着されている。押え板１２に設けた押えボルト１７は、
図３に示すように被溶接部材７の上に配置されるシム１
８，１８を押圧し、シム１８，１８と裏当て金４の間で
被溶接部材７を挟持する。

【００１３】また、上記裏当て金４には、チャンバ９に
連通するようにホース１９が接続される。このホース１
９はカプリング２０を介してシールドガス供給源に接続
される。

【００１４】つぎに作用を説明する。ガスシールド溶接
装置を、溶接に先だって、図８に示すように、アース２
５が引かれた作業台２６の上に置き、ついで図２に示す
ように、溶接しようとする断面湾曲状の被溶接部材７
を、被溶接部材の突き合わせ位置が裏当て金４に設けた
溝８に位置するように裏当て金４の上面６の上に置く。
被溶接部材７は、たとえば、上底の直径が１００ｍｍで
下底の直径が１８０ｍｍで高さが２５０ｍｍのアルミニ
ウム製である。溶接棒２７は４０４３系の直径１．６ｍ
ｍまたは２．４ｍｍのアルミニウム製である。

【００１５】また、シールドガスであるアルゴンガス
は、溶接トーチ２２側で６〜８リットル／分、バックシ
ールド側で３〜４リットル／分である。

【００１６】つぎに、被溶接部材７の上にシム１８，１
８を被溶接部材７の端部に被溶接部材７の端縁に沿って
延びるように配置し、その上に押え板１２を配置する。
押え板１２は、ボルト２１，２１を取付け部１４に設け
たねじ挿通孔１３，１３を通して柱２に設けたねじ孔１
１，１１に螺合することで柱２に固定される。

【００１７】つぎに、押え板１２に設けた押えボルト１
７を締める方向に回して、シム１８，１８と裏当て金４
の間で被溶接部材７を挟持する。これにより、被溶接部
材７は裏当て金４に対して所定位置に固定される。

【００１８】つぎに、溶接トーチ２２を、図８に示すよ
うに、被溶接部材７の突き合わせ位置の直上に配置し、
シールドガス供給源のシールドガスをホース１９を通し
て裏当て金４に設けたチャンバ９に供給する。裏当て金
４のチャンバ９に供給されたシールドガスは、ガス供給
孔１０を通って裏当て金４に設けた溝８に吐出され、被
溶接部材７の突き合わせ位置の下面を含む領域を大気か
ら遮断する。この状態において、溶接トーチ２２を被溶
接部材７の突き合わせ位置に沿って動かすと、被溶接部
材７の端縁部は、上面および下面を大気から遮断された
条件下で互いに溶接される。被溶接部材７を溶接する際
に溶融した裏面溶解金属は、大気に直接さらされること
がないので、形成されるビードが酸化して強度が低下す
ることがない。

【００１９】図４および図５は、本発明による曲面板の
ガスシールド溶接装置の第２実施の形態を示す図であ
り、この第２実施の形態においては、裏当て金３０の構
造のみが第１実施の形態と相違している。

【００２０】すなわち、第２実施の形態においては、裏
当て金３０は、上面に長手方向に延びる溝８および内部
にチャンバ９を設けた本体３１と、この本体３１の上面
に設けられた裏当て板３２とから構成され、裏当て板３
２は鉛やアルミニウムのような柔軟性に富む材料で成形
されている。したがって、裏当て板３２は、図５で示す
ように矢印で示す範囲において変動し、１つの裏当て金
３０で、断面湾曲形状の異なる複数の被溶接部材７に対
処できる。

【００２１】図６および図７は、本発明による曲面板の
ガスシールド溶接装置の第３実施の形態を示す図であ
り、この第３実施の形態においては、裏当て金４に溝８
の作用長さを調節する閉塞部材４０，４０が設けられて
いる。閉塞部材４０は、溝８の幅に対応した幅のストリ
ップ片４１を本体４２に進退自在に設けて構成され、ス
トリップ片４１を溝８に沿って摺動自在としている。

【００２２】すなわち、被溶接部材７の長さが裏当て金
４の長さより短い場合に、裏当て金４の溝８に設けたガ
ス供給孔１０の一部は被溶接部材７に対向する位置から
外れ、これらガス供給孔１０から噴射されるシールドガ
スは、被溶接部材７のガスシールドに寄与しない。その
ため、閉塞部材４０のストリップ片４１を溝８に沿って
先端部が被溶接部材７に当接する位置まで本体４２から
引き出し、これにより、ストリップ片４１で、裏当て金
４に設けた溝８のうちの被溶接部材７から外れた部分を
覆い、ガス供給孔１０の開口部を閉じることによりシー
ルドガスの無駄をなくすことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、被溶
接部材の形状に合わせてシールドガスを供給できるの
で、裏面溶解金属が大気に直接さらされることがなく、
酸化による強度不足を防止できる。

【００２４】また、裏当て金として柔軟性金属を用いた
場合には、被溶接部材の形状に合わせてコンターを設定
できるので、様々な裏当て金を準備する必要がなく、中
小量生産に適している。

【００２５】さらに、シールドガス供給孔の閉鎖手段を
付加すれば、被溶接部材の溶接部の長さに応じてシール
ドガス供給孔を封鎖できるので、シールドガスの無駄が
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による曲面板のガスシールド溶接装置の
分解斜視図。

【図２】図１の曲面板のガスシールド溶接装置の組み立
て状態を示す図。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図４】本発明による曲面板のガスシールド溶接装置の
他の実施の形態を示す図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図６】本発明による曲面板のガスシールド溶接装置の
他の実施の形態を示す図。

【図７】図６の曲面板のガスシールド溶接装置の使用前
の状態を示す図。

【図８】本発明による曲面板のガスシールド溶接装置の
使用状態を示す図。

【符号の説明】

１ 支持台 ２ 柱 ４ 裏当て金 ６ 上面 ７ 被溶接部材 ８ 溝 １０ ガス供給孔 １２ 押え板 １８ シム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面湾曲形状の被溶接用板部材を突き合わ
   せ、被溶接用板部材の上下面をガスシールドし、長手方
   向を溶接する曲面板のガスシールド溶接装置において、
   上面を曲面としかつシールドガスが注入されるチャンバ
   を備えた裏当て金と、この裏当て金の上面に形成された
   長手方向に延びる溝と、この溝とチャンバを連結するシ
   ールドガス供給孔と、被溶接用板部材の突き合わせ部が
   裏当て金に設けた溝に位置するように裏当て金の上面に
   設けられた押え板とを有することを特徴とする曲面板の
   ガスシールド溶接装置。
2. 【請求項２】裏当て金の上面部分を柔軟性金属材料で形
   成したことを特徴とする請求項１に記載の曲面板のガス
   シールド溶接装置。
3. 【請求項３】裏当て金の溝の溶接に作用する部位を除い
   て閉塞部材で密閉したことを特徴とする請求項１に記載
   の曲面板のガスシールド溶接装置。
4. 【請求項４】閉塞部材を裏当て金の溝に摺動自在に配置
   したことを特徴とする請求項３に記載の曲面板のガスシ
   ールド溶接装置。