JPH11245042A - プラズマアーク溶接方法及び装置 - Google Patents
プラズマアーク溶接方法及び装置Info
- Publication number
- JPH11245042A JPH11245042A JP10060577A JP6057798A JPH11245042A JP H11245042 A JPH11245042 A JP H11245042A JP 10060577 A JP10060577 A JP 10060577A JP 6057798 A JP6057798 A JP 6057798A JP H11245042 A JPH11245042 A JP H11245042A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- plasma arc
- electrode
- workpiece
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミニウム，アルミニウム合金，マグネシ
ウム合金などその表面に高い融点をもつ酸化膜が形成さ
れる被溶接物を交流プラズマアークにより良好にスポッ
ト溶接できること。 【構成】 電極２と，この電極２を囲み電極２との間に
不活性ガスを流すガス流路を形成するノズルとからなる
プラズマアークトーチ１を備え，電極２と被溶接物６間
にその電極２を負，被溶接物６を正とする電圧を印加し
て溶接用プラズマアークＡを発生させ、また前記ノズル
と被溶接物６間にそのノズルを正，被溶接物６を負とす
る電圧を印加してクリーニング用プラズマアークＢを発
生して、被溶接物６をクリーニングしながら溶接を行う
プラズマ溶接方法において、前記クリーニング用プラズ
マアークＡが前記溶接用プラズマアークＢとほぼ同じ溶
接箇所に結ばれるように被溶接物６の溶接箇所の周辺を
機械的に覆って、電気的に絶縁することを特徴とするプ
ラズマアーク溶接方法及び装置。
ウム合金などその表面に高い融点をもつ酸化膜が形成さ
れる被溶接物を交流プラズマアークにより良好にスポッ
ト溶接できること。 【構成】 電極２と，この電極２を囲み電極２との間に
不活性ガスを流すガス流路を形成するノズルとからなる
プラズマアークトーチ１を備え，電極２と被溶接物６間
にその電極２を負，被溶接物６を正とする電圧を印加し
て溶接用プラズマアークＡを発生させ、また前記ノズル
と被溶接物６間にそのノズルを正，被溶接物６を負とす
る電圧を印加してクリーニング用プラズマアークＢを発
生して、被溶接物６をクリーニングしながら溶接を行う
プラズマ溶接方法において、前記クリーニング用プラズ
マアークＡが前記溶接用プラズマアークＢとほぼ同じ溶
接箇所に結ばれるように被溶接物６の溶接箇所の周辺を
機械的に覆って、電気的に絶縁することを特徴とするプ
ラズマアーク溶接方法及び装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は，アルミニウムおよび
その合金のような高い融点をもつ酸化膜の形成される材
料をスポット溶接するのに適したプラズマアーク溶接機
に関する。
その合金のような高い融点をもつ酸化膜の形成される材
料をスポット溶接するのに適したプラズマアーク溶接機
に関する。
【０００２】
【従来の技術】 例えば、電子部品の一般にアルミニウ
ム又はその合金材料からなる容器に電気絶縁油、あるい
は所定の薬液を封入孔から注入した後、その封入孔を同
質の材料からなる小さい封止部材で封止することが行わ
れている。この場合、封入孔へ封止部材を差し込んだ状
態で、従来はレーザ溶接により一方の被溶接物となる封
止部材を他方の被溶接物となる容器に溶接してシールを
行っている。レーザ溶接は、アルミニウム又はその合金
材料からなる容器及び封止部材に形成される酸化膜をそ
の熱により除去しながら溶接することができるので、こ
のような材料を溶接するには好都合の手段である。
ム又はその合金材料からなる容器に電気絶縁油、あるい
は所定の薬液を封入孔から注入した後、その封入孔を同
質の材料からなる小さい封止部材で封止することが行わ
れている。この場合、封入孔へ封止部材を差し込んだ状
態で、従来はレーザ溶接により一方の被溶接物となる封
止部材を他方の被溶接物となる容器に溶接してシールを
行っている。レーザ溶接は、アルミニウム又はその合金
材料からなる容器及び封止部材に形成される酸化膜をそ
の熱により除去しながら溶接することができるので、こ
のような材料を溶接するには好都合の手段である。
【０００３】 しかし，溶接箇所が前記封止部材のよう
な小面積で段差がある場合には、レーザ溶接では完全な
シールを得るのが難しく、自動でレーザ溶接を行うと、
その歩留りが経済性を損なうほど低下するという大きな
問題が生じている。また、レーザ溶接装置は価格が高い
という欠点もある。
な小面積で段差がある場合には、レーザ溶接では完全な
シールを得るのが難しく、自動でレーザ溶接を行うと、
その歩留りが経済性を損なうほど低下するという大きな
問題が生じている。また、レーザ溶接装置は価格が高い
という欠点もある。
【０００４】 レーザ溶接に代わるものとしてプラズマ
アークの熱を利用するプラズマアーク溶接があるが、前
述のとおり、アルミニウム，アルミニウム合金，マグネ
シウム合金などはその表面に高い融点をもつ酸化膜が形
成されているので，この酸化膜を除去するクリーニング
機能を備える必要があり、このようなクリーニング機能
をもつ一般のプラズマアーク溶接機はクリーニング用ア
ークも溶接用アークも電極と被溶接物間に発生させるた
めに電極の消耗が激しく、自動化組み立てラインに組み
込むことは不適切であった。
アークの熱を利用するプラズマアーク溶接があるが、前
述のとおり、アルミニウム，アルミニウム合金，マグネ
シウム合金などはその表面に高い融点をもつ酸化膜が形
成されているので，この酸化膜を除去するクリーニング
機能を備える必要があり、このようなクリーニング機能
をもつ一般のプラズマアーク溶接機はクリーニング用ア
ークも溶接用アークも電極と被溶接物間に発生させるた
めに電極の消耗が激しく、自動化組み立てラインに組み
込むことは不適切であった。
【０００５】 このような問題点を解決したものとし
て、特許第271196号がある。これを簡単に説明すると、
溶接用プラズマアークは従来と同様に電極と被溶接物と
の間に、その電極を負、被溶接物を正とする極性で発生
し、クリーニング用プラズマアークは従来とは全く違っ
て、ノズルと被溶接物との間に、そのノズルを正、被溶
接物を負とする極性で発生するところに特徴がある。こ
のプラズマ溶接では、クリーニング用プラズマアークの
発生時には電極が消耗しないので、アルミニウム，アル
ミニウム合金，マグネシウム合金などはその表面に高い
融点をもつ酸化膜が形成される金属を自動的に溶接する
場合には、大きな威力を発揮することが確認されてい
る。
て、特許第271196号がある。これを簡単に説明すると、
溶接用プラズマアークは従来と同様に電極と被溶接物と
の間に、その電極を負、被溶接物を正とする極性で発生
し、クリーニング用プラズマアークは従来とは全く違っ
て、ノズルと被溶接物との間に、そのノズルを正、被溶
接物を負とする極性で発生するところに特徴がある。こ
のプラズマ溶接では、クリーニング用プラズマアークの
発生時には電極が消耗しないので、アルミニウム，アル
ミニウム合金，マグネシウム合金などはその表面に高い
融点をもつ酸化膜が形成される金属を自動的に溶接する
場合には、大きな威力を発揮することが確認されてい
る。
【０００６】
【発明が解決するための課題】 しかし、このプラズマ
溶接にもスポット溶接のような場合には次のような欠点
があることがわかった。特許第271196号に記載された交
流プラズマアーク溶接方法では、前述のように、クリー
ニング用プラズマアークはノズルと被溶接物との間に発
生し、溶接用プラズマアークは電極と被溶接物との間に
発生するために、クリーニング用プラズマと溶接用プラ
ズマアークが被溶接物上に結ぶ点が幾分ずれる。このず
れは連続的にプラズマアークを発生させて溶接を行う場
合には全く支障がないが、極く短時間に点に近い溶接を
行うスポット溶接の場合には、その点状の溶接箇所がク
リーニングされないことがあるために酸化膜が良好に除
去されないことがあり、溶接がうまく行えないという欠
点があった。
溶接にもスポット溶接のような場合には次のような欠点
があることがわかった。特許第271196号に記載された交
流プラズマアーク溶接方法では、前述のように、クリー
ニング用プラズマアークはノズルと被溶接物との間に発
生し、溶接用プラズマアークは電極と被溶接物との間に
発生するために、クリーニング用プラズマと溶接用プラ
ズマアークが被溶接物上に結ぶ点が幾分ずれる。このず
れは連続的にプラズマアークを発生させて溶接を行う場
合には全く支障がないが、極く短時間に点に近い溶接を
行うスポット溶接の場合には、その点状の溶接箇所がク
リーニングされないことがあるために酸化膜が良好に除
去されないことがあり、溶接がうまく行えないという欠
点があった。
【０００７】 したがって、本発明ではこのような欠点
を解決することにより、電極の消耗が少ない交流プラズ
マアーク溶接で、アルミニウム，アルミニウム合金，マ
グネシウム合金などその表面に高い融点をもつ酸化膜が
形成される金属を良好にスポット溶接できるようにする
ことを主目的としている。
を解決することにより、電極の消耗が少ない交流プラズ
マアーク溶接で、アルミニウム，アルミニウム合金，マ
グネシウム合金などその表面に高い融点をもつ酸化膜が
形成される金属を良好にスポット溶接できるようにする
ことを主目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求１に記載の発明は、
上記問題を解決するために、電極と，該電極を囲みその
電極との間に不活性ガスを流すガス流路を形成するノズ
ルとからなるプラズマアークトーチを備え，前記電極と
溶接物間にその電極を負，被溶接物を正とする電圧を印
加して溶接用プラズマアークを発生させ、また前記ノズ
ルと被溶接物間にそのノズルを正，被加工物を負とする
電圧を印加してクリーニング用プラズマアークを発生し
て、被溶接物をクリーニングしながら溶接を行うプラズ
マ溶接方法において、前記クリーニング用プラズマアー
クが前記溶接用プラズマアークとほぼ同じ溶接箇所に結
ばれるように被溶接物の溶接箇所の周辺を機械的に覆う
と同時に、電気的に絶縁することを特徴とするプラズマ
アーク溶接方法を提供するものである。
上記問題を解決するために、電極と，該電極を囲みその
電極との間に不活性ガスを流すガス流路を形成するノズ
ルとからなるプラズマアークトーチを備え，前記電極と
溶接物間にその電極を負，被溶接物を正とする電圧を印
加して溶接用プラズマアークを発生させ、また前記ノズ
ルと被溶接物間にそのノズルを正，被加工物を負とする
電圧を印加してクリーニング用プラズマアークを発生し
て、被溶接物をクリーニングしながら溶接を行うプラズ
マ溶接方法において、前記クリーニング用プラズマアー
クが前記溶接用プラズマアークとほぼ同じ溶接箇所に結
ばれるように被溶接物の溶接箇所の周辺を機械的に覆う
と同時に、電気的に絶縁することを特徴とするプラズマ
アーク溶接方法を提供するものである。
【０００９】 請求２に記載の発明は、上記問題を解決
するために、電極と，該電極を囲みその電極との間に不
活性ガスを流すガス流路を形成するノズルとからなるプ
ラズマアークトーチを備え，前記電極と溶接物間にその
電極を負，被溶接物を正とする電圧を印加して溶接用プ
ラズマアークを発生させ、また前記ノズルと被溶接物間
にそのノズルを正，被加工物を負とする電圧を印加して
クリーニング用プラズマアークを発生して、被溶接物を
クリーニングしながら溶接を行うプラズマ溶接方法にお
いて、前記ノズルの狭窄孔の径よりも大きく、該ノズル
先端の外径よりも小さい径の窓をもつ電気的に絶縁され
たマスク部材を前記被溶接物上に配置し、前記窓を通し
て溶接箇所をクリーニングすると共に、溶接することを
特徴とするプラズマアーク溶接装置を提供するものであ
る。
するために、電極と，該電極を囲みその電極との間に不
活性ガスを流すガス流路を形成するノズルとからなるプ
ラズマアークトーチを備え，前記電極と溶接物間にその
電極を負，被溶接物を正とする電圧を印加して溶接用プ
ラズマアークを発生させ、また前記ノズルと被溶接物間
にそのノズルを正，被加工物を負とする電圧を印加して
クリーニング用プラズマアークを発生して、被溶接物を
クリーニングしながら溶接を行うプラズマ溶接方法にお
いて、前記ノズルの狭窄孔の径よりも大きく、該ノズル
先端の外径よりも小さい径の窓をもつ電気的に絶縁され
たマスク部材を前記被溶接物上に配置し、前記窓を通し
て溶接箇所をクリーニングすると共に、溶接することを
特徴とするプラズマアーク溶接装置を提供するものであ
る。
【００１０】 請求３に記載の発明は、上記問題を解決
するために、請求項２において、前記マスク部材の窓は
表面側の径が小さく、被溶接物側の径が大きいことを特
徴とするプラズマアーク溶接機を提供するものである。
するために、請求項２において、前記マスク部材の窓は
表面側の径が小さく、被溶接物側の径が大きいことを特
徴とするプラズマアーク溶接機を提供するものである。
【００１１】 請求４に記載の発明は、上記問題を解決
するために、請求項１ないし請求項３のいずれかにおい
て、前記マスク部材は複数の金属板とそれらの間に挟ま
れて電気的に絶縁する電気絶縁材料とからなることを特
徴とするプラズマアーク溶接装置を提供するものであ
る。
するために、請求項１ないし請求項３のいずれかにおい
て、前記マスク部材は複数の金属板とそれらの間に挟ま
れて電気的に絶縁する電気絶縁材料とからなることを特
徴とするプラズマアーク溶接装置を提供するものであ
る。
【００１２】
【発明を実施するための形態及び実施例】 図１ないし
図３に従って本発明の実施例について説明するが、本発
明は、特許第271196号で開示された交流プラズマ溶接機
を利用するので、先ずその溶接方法について簡単に説明
する。
図３に従って本発明の実施例について説明するが、本発
明は、特許第271196号で開示された交流プラズマ溶接機
を利用するので、先ずその溶接方法について簡単に説明
する。
【００１３】 図２において、プラズマアークトーチ１
は周知のものであり、中央に位置する電極２、それを囲
む第１のノズル３、その外側に位置する第２のノズル
４、及びその外側に位置するシールド用ノズル５を備え
る。６は被溶接物である。それら各部材間はガス通路と
なっており、不活性ガスが外部より供給される。電源１
０は電極２と第２のノズル４間に、電極２を負、ノズル
４を正とする極性の電圧を供給し、電源１１はスイッチ
１２が閉じられるとき電極２と被溶接物６との間に、電
極２を負、被溶接物６を正とする極性の電圧を印加す
る。また、電源１３スイッチ１４が閉じられるとき第２
のノズル４と被溶接物６との間にノズル４を正、被溶接
物６を負とする電圧を供給する。ここで、スイッチ１２
と１４は交互に開閉する。
は周知のものであり、中央に位置する電極２、それを囲
む第１のノズル３、その外側に位置する第２のノズル
４、及びその外側に位置するシールド用ノズル５を備え
る。６は被溶接物である。それら各部材間はガス通路と
なっており、不活性ガスが外部より供給される。電源１
０は電極２と第２のノズル４間に、電極２を負、ノズル
４を正とする極性の電圧を供給し、電源１１はスイッチ
１２が閉じられるとき電極２と被溶接物６との間に、電
極２を負、被溶接物６を正とする極性の電圧を印加す
る。また、電源１３スイッチ１４が閉じられるとき第２
のノズル４と被溶接物６との間にノズル４を正、被溶接
物６を負とする電圧を供給する。ここで、スイッチ１２
と１４は交互に開閉する。
【００１４】 スイッチ１２が閉じているとき，電源１
１により被溶接物６を陽極として被溶接物６から電極２
に電流が流れ，電極２と被溶接物６間に正極性の溶接用
のプラズマアーク柱Ａが形成される。次にスイッチ１２
を開き，スイッチ１４を閉じると，電源１３により第２
のノズル４を陽極として第２のノズル４から被溶接物６
に電流が流れ，第２のノズル４と被溶接物６間にクリー
ニング用の負極性のプラズマアークＢが形成される。し
たがって，スイッチ１２と１４を交互にスイッチングさ
せることにより，電極２を正極性にすることなくプラズ
マアークトーチ１と被溶接物６間に正極性，負極性のプ
ラズマアークを交互に発生させることができる。ここで
ノズル３、４は従来と同様，あるいはそれ以上に水冷さ
れた液冷ノズルであるので、ノズルの損耗は他の従来装
置よりも大きくなるが、比較的小さく抑えることができ
る。なお、ガスなどの供給方法については、上記特許に
記載した方法と同じなので、省略する。
１により被溶接物６を陽極として被溶接物６から電極２
に電流が流れ，電極２と被溶接物６間に正極性の溶接用
のプラズマアーク柱Ａが形成される。次にスイッチ１２
を開き，スイッチ１４を閉じると，電源１３により第２
のノズル４を陽極として第２のノズル４から被溶接物６
に電流が流れ，第２のノズル４と被溶接物６間にクリー
ニング用の負極性のプラズマアークＢが形成される。し
たがって，スイッチ１２と１４を交互にスイッチングさ
せることにより，電極２を正極性にすることなくプラズ
マアークトーチ１と被溶接物６間に正極性，負極性のプ
ラズマアークを交互に発生させることができる。ここで
ノズル３、４は従来と同様，あるいはそれ以上に水冷さ
れた液冷ノズルであるので、ノズルの損耗は他の従来装
置よりも大きくなるが、比較的小さく抑えることができ
る。なお、ガスなどの供給方法については、上記特許に
記載した方法と同じなので、省略する。
【００１５】 図３からも分かるように、電極２と被溶
接物６間に形成される正極性の溶接用のプラズマアーク
柱Ａと、ノズル４と被溶接物６間に形成されるクリーニ
ング用の負極性のプラズマアークＢは、被溶接物６上で
僅かにずれる。このずれの範囲は、種々の実験結果か
ら、ノズル４を拡大した図２に示したように、第２のノ
ズル４の狭窄孔４ｂを中心に有する先端面４ａの外径Ｄ
のほぼ１／２程度以下で、狭窄孔４ｂの直径ｄのほぼ１
／２以上になることが分かった。
接物６間に形成される正極性の溶接用のプラズマアーク
柱Ａと、ノズル４と被溶接物６間に形成されるクリーニ
ング用の負極性のプラズマアークＢは、被溶接物６上で
僅かにずれる。このずれの範囲は、種々の実験結果か
ら、ノズル４を拡大した図２に示したように、第２のノ
ズル４の狭窄孔４ｂを中心に有する先端面４ａの外径Ｄ
のほぼ１／２程度以下で、狭窄孔４ｂの直径ｄのほぼ１
／２以上になることが分かった。
【００１６】 このような結果を踏まえて、第２のノズ
ル４の先端面４ａの直径Ｄのほぼ１／２又はそれ以下
で、狭窄孔４ｂの直径ｄのほぼ１／２又はそれ以上の溶
接穴をもつ電気絶縁マスク部材を用意し、その溶接穴を
通してプラズマアークを溶接箇所に発生させることによ
り、その溶接箇所に溶接用の正極性のプラズマアーク柱
Ａとクリーニング用の負極性のプラズマアークＢ双方を
むすぶことができ、アルミニウム，アルミニウム合金，
マグネシウム合金などその表面に高い融点をもつ酸化膜
が形成される金属材料の溶接を良好に行うことができ
る。
ル４の先端面４ａの直径Ｄのほぼ１／２又はそれ以下
で、狭窄孔４ｂの直径ｄのほぼ１／２又はそれ以上の溶
接穴をもつ電気絶縁マスク部材を用意し、その溶接穴を
通してプラズマアークを溶接箇所に発生させることによ
り、その溶接箇所に溶接用の正極性のプラズマアーク柱
Ａとクリーニング用の負極性のプラズマアークＢ双方を
むすぶことができ、アルミニウム，アルミニウム合金，
マグネシウム合金などその表面に高い融点をもつ酸化膜
が形成される金属材料の溶接を良好に行うことができ
る。
【００１７】 本発明の一実施例を示す図１において、
図３と同一の記号は相当する部材を示すものとし、７は
電気絶縁マスク部材、８は被溶接物６Ａ，６Ｂの裏当て
部材であり、被溶接物６Ａの支持と冷却を行う。電気絶
縁マスク部材７は、安価かつ丈夫で被溶接物６Ａの冷却
も行える一例であり、熱伝導の良好な２枚の銅板７Ａと
７Ｂ，及びこれら間に挟まれて銅板７Ａと７Ｂを電気的
に絶縁する電気絶縁部材７Ｃからなる。銅板７Ａは電気
絶縁部材７Ｃにより接地電位から浮いている。銅板７Ａ
と７Ｂ及び気絶縁部材７Ｃは円形の溶接穴を有し、銅板
７Ａの溶接穴は７ａは第２のノズル４の先端面４ａの直
径Ｄのほぼ１／２程度又はそれ以下で、狭窄孔４ｂの直
径ｄのほぼ１／２程度又はそれ以上の径をもつ。銅板７
Ｂと気絶縁部材７Ｃは銅板７Ａの溶接穴７ａの径と同等
以上の径の溶接穴を有し、それら溶接穴はすべて同心状
態に位置する。なお、電力供給装置９は図３に示した各
電源とスイッチなどを含むものである。
図３と同一の記号は相当する部材を示すものとし、７は
電気絶縁マスク部材、８は被溶接物６Ａ，６Ｂの裏当て
部材であり、被溶接物６Ａの支持と冷却を行う。電気絶
縁マスク部材７は、安価かつ丈夫で被溶接物６Ａの冷却
も行える一例であり、熱伝導の良好な２枚の銅板７Ａと
７Ｂ，及びこれら間に挟まれて銅板７Ａと７Ｂを電気的
に絶縁する電気絶縁部材７Ｃからなる。銅板７Ａは電気
絶縁部材７Ｃにより接地電位から浮いている。銅板７Ａ
と７Ｂ及び気絶縁部材７Ｃは円形の溶接穴を有し、銅板
７Ａの溶接穴は７ａは第２のノズル４の先端面４ａの直
径Ｄのほぼ１／２程度又はそれ以下で、狭窄孔４ｂの直
径ｄのほぼ１／２程度又はそれ以上の径をもつ。銅板７
Ｂと気絶縁部材７Ｃは銅板７Ａの溶接穴７ａの径と同等
以上の径の溶接穴を有し、それら溶接穴はすべて同心状
態に位置する。なお、電力供給装置９は図３に示した各
電源とスイッチなどを含むものである。
【００１８】 溶接するに当たって、電気絶縁マスク部
材７はその溶接穴のほぼ中心が電極２の先端と被溶接物
６Ｂとを結ぶ線上にあるよう配置される。この状態で、
電力供給装置９を動作させると、一方の半サイクルでは
溶接用の正極性プラズマアーク柱Ａが電極２と被溶接物
６Ｂ、６Ａ間に形成され、他方の半サイクルではクリー
ニング用の負極性プラズマアークＢが、電気絶縁マスク
部材７により制限されてその溶接穴を通してノズル４と
被溶接物６Ｂ、６Ａ間に形成される。この場合のスポッ
ト溶接に要する時間は例えば、０. ８秒から１秒であ
り、したがって、商用交流周波数の５０Ｈｚで、デュー
ティサイクルを５０％とした場合には、一回のスポット
溶接で４０回から５０回交互に溶接用の正極性プラズマ
アーク柱Ａとクリーニング用の負極性プラズマアークＢ
が発生することになる。特許第271196号によれば、周波
数やデューティサイクルは任意に設定できるので、プラ
ズマアーク柱ＡとプラズマアークＢの発生時間の割合
を、例えば２：１というように任意に設定することがで
きる。
材７はその溶接穴のほぼ中心が電極２の先端と被溶接物
６Ｂとを結ぶ線上にあるよう配置される。この状態で、
電力供給装置９を動作させると、一方の半サイクルでは
溶接用の正極性プラズマアーク柱Ａが電極２と被溶接物
６Ｂ、６Ａ間に形成され、他方の半サイクルではクリー
ニング用の負極性プラズマアークＢが、電気絶縁マスク
部材７により制限されてその溶接穴を通してノズル４と
被溶接物６Ｂ、６Ａ間に形成される。この場合のスポッ
ト溶接に要する時間は例えば、０. ８秒から１秒であ
り、したがって、商用交流周波数の５０Ｈｚで、デュー
ティサイクルを５０％とした場合には、一回のスポット
溶接で４０回から５０回交互に溶接用の正極性プラズマ
アーク柱Ａとクリーニング用の負極性プラズマアークＢ
が発生することになる。特許第271196号によれば、周波
数やデューティサイクルは任意に設定できるので、プラ
ズマアーク柱ＡとプラズマアークＢの発生時間の割合
を、例えば２：１というように任意に設定することがで
きる。
【００１９】 ここで電気絶縁マスク部材７の作用につ
いて更に述べると、銅板７Ａは電気絶縁部材７Ｃにより
接地点から浮いているので、クリーニング用の負極性の
プラズマアークＢは第２のノズル４と銅板７Ａとの間に
は形成されず、電気の特質から第２のノズル４とこれに
最も近い接地電位にある箇所、つまり電気絶縁マスク部
材７の溶接穴を通して第２のノズル４に対面する被溶接
物６Ｂ又はその近傍箇所との間に形成される。したがっ
て、このような電気絶縁マスク部材７を用いることによ
り、溶接箇所のクリーニングを確実に行うことができ、
このことはとりもなおさず良好な溶接結果が得られるこ
とにつながる。
いて更に述べると、銅板７Ａは電気絶縁部材７Ｃにより
接地点から浮いているので、クリーニング用の負極性の
プラズマアークＢは第２のノズル４と銅板７Ａとの間に
は形成されず、電気の特質から第２のノズル４とこれに
最も近い接地電位にある箇所、つまり電気絶縁マスク部
材７の溶接穴を通して第２のノズル４に対面する被溶接
物６Ｂ又はその近傍箇所との間に形成される。したがっ
て、このような電気絶縁マスク部材７を用いることによ
り、溶接箇所のクリーニングを確実に行うことができ、
このことはとりもなおさず良好な溶接結果が得られるこ
とにつながる。
【００２０】 なお、電気絶縁マスク部材７はセラミッ
ク材料のような高耐熱性材料であるならば、機械的強度
が満足されればその高耐熱性材料だけでも良く、金属板
をセラミック材料のような高耐熱性材料で被覆したもの
でも良い。また、金属板を電気絶縁材料からなる枠で支
承した構造のものでも良い。さらにまた、電気絶縁マス
ク部材７をプラズマトーチ１に着脱可能な形で取り付け
る構造であっても良い。
ク材料のような高耐熱性材料であるならば、機械的強度
が満足されればその高耐熱性材料だけでも良く、金属板
をセラミック材料のような高耐熱性材料で被覆したもの
でも良い。また、金属板を電気絶縁材料からなる枠で支
承した構造のものでも良い。さらにまた、電気絶縁マス
ク部材７をプラズマトーチ１に着脱可能な形で取り付け
る構造であっても良い。
【００２１】 前記実施例ではクリーニング用の負極性
プラズマアークＢを第２のノズル４と被溶接物６との間
に形成する場合について説明したが、特許第271196号に
は第１のノズル３と被溶接物６との間に形成する例につ
いても記載されており、種々の実験の結果、これについ
ても前記実施例と同様な電気絶縁マスク部材を用いるこ
とにより、同等の結果を得ることができることを確認し
た。
プラズマアークＢを第２のノズル４と被溶接物６との間
に形成する場合について説明したが、特許第271196号に
は第１のノズル３と被溶接物６との間に形成する例につ
いても記載されており、種々の実験の結果、これについ
ても前記実施例と同様な電気絶縁マスク部材を用いるこ
とにより、同等の結果を得ることができることを確認し
た。
【００２２】 被溶接物に関しては、被溶接物６Ａ、６
Ｂの形状に無関係に良好なプラズマ溶接を行うことがで
きる。本発明はプラズマアークによるスポット溶接の場
合に最も威力を発揮するが、直線状又は曲線状に連続し
て溶接する場合にも、溶接線に沿った溶接スリットをも
った電気絶縁マスク部材であれば、適用可能である。
Ｂの形状に無関係に良好なプラズマ溶接を行うことがで
きる。本発明はプラズマアークによるスポット溶接の場
合に最も威力を発揮するが、直線状又は曲線状に連続し
て溶接する場合にも、溶接線に沿った溶接スリットをも
った電気絶縁マスク部材であれば、適用可能である。
【００２３】
【発明の効果】 以上述べたようにこの発明によれば、
クリーニング用の負極性プラズマアークＢを第２のノズ
ル４と被溶接物６との間に形成する、電極の消耗が少な
い交流プラズマアーク溶接で、アルミニウム，アルミニ
ウム合金，マグネシウム合金などその表面に高い融点を
もつ酸化膜が形成される被溶接物を良好にスポット溶接
できる。
クリーニング用の負極性プラズマアークＢを第２のノズ
ル４と被溶接物６との間に形成する、電極の消耗が少な
い交流プラズマアーク溶接で、アルミニウム，アルミニ
ウム合金，マグネシウム合金などその表面に高い融点を
もつ酸化膜が形成される被溶接物を良好にスポット溶接
できる。
【図１】 本発明のプラズマアーク溶接の一実施例を説
明するための図である。
明するための図である。
【図２】 本発明を説明するための図面である。
【図３】 本発明に関連するプラズマアーク溶接機の一
例を示す図である。
例を示す図である。
１・・・プラズマアークトーチ ２・・・電極 ３，４・・・第１，第２のノズル ５・・・シール
ドノズル ６・・・被溶接物 ７・・・電気絶
縁マスク部材 ８・・・裏当て部材 ９・・・電力供
給装置
ドノズル ６・・・被溶接物 ７・・・電気絶
縁マスク部材 ８・・・裏当て部材 ９・・・電力供
給装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 103:10
Claims (4)
- 【請求項１】 電極と，該電極を囲みその電極との間に
不活性ガスを流すガス流路を形成するノズルとからなる
プラズマアークトーチを備え，前記電極と溶接物間にそ
の電極を負，被溶接物を正とする電圧を印加して溶接用
プラズマアークを発生させ、また前記ノズルと被溶接物
間にそのノズルを正，被加工物を負とする電圧を印加し
てクリーニング用プラズマアークを発生して、被溶接物
をクリーニングしながら溶接を行うプラズマ溶接方法に
おいて、 前記クリーニング用プラズマアークが前記溶接用プラズ
マアークとほぼ同じ溶接箇所に結ばれるように被溶接物
の溶接箇所の周辺を機械的に覆って、電気的に絶縁する
ことを特徴とするプラズマアーク溶接方法。 - 【請求項２】 電極と，該電極を囲みその電極との間に
不活性ガスを流すガス流路を形成するノズルとからなる
プラズマアークトーチを備え，前記電極と溶接物間にそ
の電極を負，被溶接物を正とする電圧を印加して溶接用
プラズマアークを発生させ、また前記ノズルと被溶接物
間にそのノズルを正，被加工物を負とする電圧を印加し
てクリーニング用プラズマアークを発生して、被溶接物
をクリーニングしながら溶接を行うプラズマ溶接方法に
おいて、 前記ノズルの狭窄孔の径と同程度又はそれよりも大き
く、該ノズル先端の外径と同程度又はそれよりも小さい
径の窓をもつ電気的に絶縁された電気絶縁マスク部材を
前記被溶接物上に配置し、前記窓を通して溶接箇所をク
リーニングすると共に、溶接することを特徴とするプラ
ズマアーク溶接装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記電気絶縁マスク
部材の窓は表面側の径に比べて、被溶接物側の径が大き
いことをと特徴とするプラズマアーク溶接機。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかにお
いて、前記電気絶縁マスク部材は複数の金属板とそれら
の間に挟まれて電気的に絶縁する電気絶縁材料とからな
ることを特徴とするプラズマアーク溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06057798A JP3712322B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | プラズマアーク溶接方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06057798A JP3712322B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | プラズマアーク溶接方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11245042A true JPH11245042A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3712322B2 JP3712322B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=13146253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06057798A Expired - Lifetime JP3712322B2 (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | プラズマアーク溶接方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3712322B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009153914A1 (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | パナソニック株式会社 | 電池およびその製造方法 |
| JP2010040261A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Denso Corp | 電池の溶接方法および非水電解質二次電池 |
| CN103506748A (zh) * | 2012-06-21 | 2014-01-15 | 株式会社大亨 | 等离子电弧焊接系统以及等离子电弧焊接方法 |
| JP2015174087A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 溶接用マスク部材及び回路基板の溶接方法 |
| WO2018062549A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 被溶接部の洗浄方法、溶接システムおよびリングの製造方法 |
| FR3061721A1 (fr) * | 2017-01-12 | 2018-07-13 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede de preparation de la surface d'un reservoir cryogenique de lanceur spatial |
| CN116944742A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-27 | 费县钛镍设备制造有限公司 | 钛合金焊接气体保护装置 |
-
1998
- 1998-02-25 JP JP06057798A patent/JP3712322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009153914A1 (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | パナソニック株式会社 | 電池およびその製造方法 |
| CN101861668A (zh) * | 2008-06-17 | 2010-10-13 | 松下电器产业株式会社 | 电池及其制造方法 |
| EP2287943A1 (en) * | 2008-06-17 | 2011-02-23 | Panasonic Corporation | Battery and method for manufacturing same |
| US8337572B2 (en) | 2008-06-17 | 2012-12-25 | Panasonic Corporation | Battery and method for producing the same |
| EP2287943A4 (en) * | 2008-06-17 | 2013-01-02 | Panasonic Corp | BATTERY AND METHOD FOR THEIR MANUFACTURE |
| JP2010040261A (ja) * | 2008-08-01 | 2010-02-18 | Denso Corp | 電池の溶接方法および非水電解質二次電池 |
| CN103506748A (zh) * | 2012-06-21 | 2014-01-15 | 株式会社大亨 | 等离子电弧焊接系统以及等离子电弧焊接方法 |
| JP2015174087A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 溶接用マスク部材及び回路基板の溶接方法 |
| WO2018062549A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 被溶接部の洗浄方法、溶接システムおよびリングの製造方法 |
| CN109789517A (zh) * | 2016-09-30 | 2019-05-21 | 爱信艾达株式会社 | 被焊接部的清洗方法、焊接系统以及环的制造方法 |
| FR3061721A1 (fr) * | 2017-01-12 | 2018-07-13 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede de preparation de la surface d'un reservoir cryogenique de lanceur spatial |
| WO2018130754A1 (fr) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procédé de préparation de la surface d'un réservoir cryogénique de lanceur spatial |
| CN116944742A (zh) * | 2023-08-09 | 2023-10-27 | 费县钛镍设备制造有限公司 | 钛合金焊接气体保护装置 |
| CN116944742B (zh) * | 2023-08-09 | 2024-04-30 | 宝鸡巨成钛业股份有限公司 | 钛合金焊接气体保护装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3712322B2 (ja) | 2005-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR910007185B1 (ko) | Tig 용접장치 | |
| US6998574B2 (en) | Welding torch with plasma assist | |
| AU2017362454B2 (en) | Method of cleaning a workpiece after a thermal joining process with cathodic cleaning; cleaning device and processing gas | |
| US3590212A (en) | Anodized aluminum welding torch | |
| JP3712322B2 (ja) | プラズマアーク溶接方法及び装置 | |
| JP2018024019A (ja) | 熱に敏感な材料を含むワークピースを溶接する方法および装置 | |
| WO1994022630A1 (en) | Plasma arc welding method and apparatus for practising the same | |
| Mannion et al. | Plasma arc welding brings better control | |
| JP2711965B2 (ja) | プラズマアーク溶接機 | |
| JPS5820373A (ja) | 狭開先溶接方法およびその装置 | |
| US3576422A (en) | Preionizing welding apparatus | |
| Greitmann | Welding through the Ages | |
| JPH10128543A (ja) | スタッド溶接方法及びスタッド溶接装置 | |
| KR200433671Y1 (ko) | 자석 용접 접지장치 | |
| JP4347652B2 (ja) | アーク溶接装置 | |
| JP3948767B2 (ja) | 高周波交流ｔｉｇ溶接機 | |
| JP4794648B2 (ja) | アーク溶接装置 | |
| JPH10305365A (ja) | プラズマロー付け方法 | |
| JPH08112674A (ja) | 非導電体の切断方法 | |
| KR950002502Y1 (ko) | 전기아크용접기의 고주파 유로가열장치 | |
| JPS6261779A (ja) | アルミニウム母材のｔｉｇ溶接方法 | |
| JP3095295B2 (ja) | 酸化膜を有するワークの抵抗溶接方法 | |
| KR20230103548A (ko) | 하이브리드 용접기 | |
| JPH10314954A (ja) | 被溶接体の溶接方法 | |
| CN118768698A (zh) | 铝合金双电弧复合焊接系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041110 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041117 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050117 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050816 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050816 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090826 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090826 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100826 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100826 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110826 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110826 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120826 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120826 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130826 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130826 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130826 Year of fee payment: 8 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |