JPS58100974A - 潜弧溶接用フラツクスの送給量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本＠明は、潜弧浴接用フラックスの送給量制御方法に関
し、ことにフラックスの送給を容易且つ正！雁に制御し
、且つフラックスの送給停止および角開を容易におこな
い得る方法に関するものである。

潜弧溶接法では粉粒状フラックスの中でアークが発生ず
ｂので、被覆棒を用いる溶接法やガスシールドアーク溶
接法で問題となるスパッタ、ヒユーム、可視アーク光等
は殆んど発生しない。その為大便ワイヤ（８，２〜６．
４酊φ）を用いた大電流溶接が可能であり、溶接能率は
極めて置い。但し反面では大径ワイヤ送給用の七−夕や
電源装着類が大型化すると共に、フラックスの自動散布
や自動回収を行なう場合ＶｃＶｉフワックスの貯留タン
クも大容量化しなければならず、装瞳全体が益々大増化
する傾向は否めない。

従ってこの様な潜弧溶接を狭隘な場所等で行なう場合に
は′Ｊ′４接機の搬入及び設置ｋができないこともあｐ
、浴接ヘッド部分のみを搭載したブームウェルレダーや
半自動化したｆ４接装置尋を利用して溶接ヘッドを富接
部に臨ませ、フラックスやワイヤについてはフレキシブ
ルホース等を用い外部７５為う速隔送給しているのが実
情である。

第１図はフラックス及びワイヤを遠隔送給して行なう潜
弧浴接装置の概略抑明図で、ｆ４接箇所から遠（離ｎた
位置にワイヤフィーダ１及びフラックス貯留タンク２を
配置し、ワイヤｗＨブツシュモータ３で送シ出しフレキ
シブルチューブ４内を通して浴接トーチ５へ送給する。

一方フラックスＦは密閉されたタンク２に貯留され、圧
力調整器６を経て供給される圧縮電体Ｇと共に貯留タン
ク２底部からフレキシブルホース８を経て溶接トーチ５
部分へ送られる。この様な装置であれば、フラックスＦ
及びワイヤＷを遠隔送給することができるから、溶接ト
ーチ５をコンパクトにすることができ、狭隘な場所にお
いても潜弧浴接を行なうこと２５；できる、。

ところで上記装置において、溶接トーチ５先端のフラッ
クス供給ノズル５ａけ回動自在に保持され、該ノズル５
ａを下向きにしておけばフラックスは次々供給されるが
、ノズル５ａを上向＠ＶＣ回動させると次に述べる様な
自己制御作用によってフラックスの供給は停止する。即
ち第１図に述べた装置では、圧力調整器６で調圧されて
送シ込首れる圧ｋｉ気体Ｇによって密封タンク２の内圧
も高められ、例えば一定圧Ｐ１に保たれている。他方フ
レキシブルホース８の入口側の圧力は、ホース８内を送
給されつつあるフラックス等による背ｌ＋を受けて例え
ばＰ２（但し大気圧（ｐ２（ｐｌ）を示す≠５１密封タ
ンク２からホース８方向へ流れる圧に？ｉ電気体流出速
度ｔ’Ｖ）は第２図に示す知〈ＰｌとＰ２の圧力差にほ
ぼ１次函数的に比例する。

一方フラックスの流出速度（ｔ）と圧力差ｒＰｌ−Ｐ２
）の曲には同じ（第２１ン１に示す様な略比例的関係が
あるが圧力差（ｐｌ−Ｐ２１が極＠に小さい場合はｆ＝
ｏになる。そして上記圧力差ｉｆｐ　ＢをルＳえると（
換酊すれば就体離出坤度力（Ｖｓ以上になると）、フラ
ックスの流出が始まる。そこで第１図の装置において、
貯留タンク内の圧力をＰ１＝　Ｐ　２　＋Ｐ　ｓとなる
様に調整してお（と、その首まではタンクからフラック
スが流出することはないが、ノズル５ａを下向＠ＶＣす
るとノズル５ａの部分に到達しているフラックスが自重
で落下してフレキシブルホース８内のフラックスの趙″
が減少する。その為フレキシブルホース内におけるフラ
ックスによる背圧が減少し、ホース８人口側の圧力Ｐ２
”は前述のＰ２よシ小さくなって、ｐｌ−ｐ２’〉Ｐ８
となシタンクからのフラックス流出が始まυ、溶接トー
チ５部分には次々とフラックスが供給されてくる。次に
ノズ１ｖ５ａを上向きにすると（第１図中に鎖赫で示し
た状祿）フラックスの自重落下が止まシ、ノズル５ａ内
に蓄積されたオまとなる。そして蓄積されたフラックス
による背圧が加わる結果、フレキシブルホース入口側の
圧力Ｐ；′はＰ２よシ大き（なシ、Ｐ　１−　Ｐ　２　
（Ｐ　ｓとなって貯留タンク２からのフラックスＦの流
出−ａＸ停止する。即ちフラックスを散布したいときに
は、ノズルを下向きとし、散布を中止したいときにけノ
ズｌしを上向きにすれは良く、原理的には極めて良好な
操作性を示す。

しかしながら上記装置では貯留タンク２の内圧Ｐ１をか
なり正確に調整しておかなければならないが、この調整
は難しく、例えば内圧Ｐ１が高くなシ過ぎると、ノズル
を上向きにしてもフラックスの供給が停止せず、又ノズ
ｐを下向きオ犬リレにした帳合はフラックスと共に圧縮
空気が噴射されて溶接部のフラックスが散乱することが
あった。又内圧Ｐ１が低くなり過ぎると、フラックスの
送給ができないこともあシ、結局フラックスの安定送給
という面で幾多の問題を残していた。又フラックスの供
給口を増加若しくは減少させるという様なｆＩＩＥｉＡ
制御を行なうには全く不向きな装置であった。

上述の如き自己制御作用を期待する手段に対し、第８図
に示す如くトーチ５の一部を分断してゴムチューブ９を
介設し、ゴムチューブの断面積を賛更することによって
前記圧力Ｐ２を変化させるという方法力Ｉある。即ち図
においてレバー１０を矢印に方向に揺動させてゴムチュ
ーブ９を押圧すれば、その抑圧度に比例してチューブ９
の断面積が変化し、圧力ｐ２−ｂｘ変化する。従ってフ
ラックスの散布槽を調節する装置としては比較的簡便で
且つ良好な成績を得ることができるが、手加減に頼る面
が多く精度的には難がある。しかもこの方法でフラック
ス散ｒｂの完全停止を図ろうとすノ１ばゴムチューブ流
路ｔ−１１４当に狭めるか完全に閉顯しなければならな
いが、タンク内圧がゴムチューブ部分にかかつて、チュ
ーブが膨張し、この膨張部分にフラックスが光線され、
レバー１０によるゴムチューブの抑圧を解除してもフラ
ックスの送給再開が行なわれないことがあった。更にゴ
ムチューブは繰シ返し変形されることによって、或いは
フラックス送給を長時間停止する際の長時間抑圧によっ
て指元力の低下や物性の劣化を起こす等の問題も内在し
ておシ、実用価値が低かった。

尚浴接トーチから浴接面に対して圧縮気体が吹きイ４け
られるのを防止する為、第４図に示す如（ノズルの先喘
にフラックスと気体を分離するカス抜き装面１１を装着
することもあるが、フラックスの散布制御を効率良く行
なうという面では余シ寄与するものではない。

本発明はこうした亭情に着目してなされたものであって
、フラックスを遠隔送給して潜弧溶接するに際し、フラ
ックスの送給嵐を容易且つ正確に制御し得ると共に供給
の停止や鴇開を容易になすことのできるフラックス送給
制御方法を提供することを目的とするものである。しか
して本発明の制御方法とは、密封タンクに貯留された潜
弧浴接用フラックスを圧縮気体によって該タンクからフ
レキンプルホースを経由して溶接部まで送給する方法に
おいて、フラックス送給経路の一部に、核送給経路から
分岐する分岐経路を設け、該分岐経路にフラックスと気
体を分離するフィルターを配し、さらに分岐経路に気体
放出量を調整する調整捕構を設けて分岐経路への気体放
出量を調整することｒＣよシｆ４接部へのフラックスの
送給膳を制御する点に要旨が存在する。

以下本発明の完成に至る検討結果を踏まえつつ本発明の
構成及び作用効果をψ（らかにしてい（。

本発明者等は、ＡＩ記フワックス送給童制御方法の難点
を解消すべく、まず始めにフラックス送給度制御におけ
る基本的条件倉再確６ｇシようと考え、再び第１図に示
した潜弧溶接装面を取シ上はフラックス送給経路内の圧
力変化を調べた。）、ｔｌｌち第１図中の貯留タンク出
口部をＡ、溶接トーチ５のノズル取付部をり、同ノズル
先端をＢとおき、（但しＣＩＣついては後述）貯留タン
ク内圧ＰＬを種々父化させてフラックスの供給実験分村
なった場合において、Ａ−Ｄｌｌｊｊにフラックスが均
一に充填されていると仮定すると、経路内の圧力貧化は
例えば第５図の実線Ｈ，Ｍ、Ｌの様に表わされることが
分かった。

、実線りは、トーチ取付部ＤＫおける圧縮気体力５大気
圧を示す場合のホース８内汗力変化を示し、フラックス
を貯留タンク２から浴接トーチ５へ送給して溶接部へ散
布するのに必要な最低圧カラインを意味している。但し
現実問題としてはフレキシブルホースの曲υ等に変化ガ
あるので、この状態でフラックス送給を継続することは
困蝶である。

実線ＭｄＢ位簡における圧縮気体が大気圧となる場合の
ホース８内圧力変化ラインを示し、実ＭＨはＢの゛位吋
における圧縮気体が大気圧以上となる場合のホース８内
圧力変化ワインを夫々示す。但しラインＨでは溶接トー
チ先端から圧縮気体とフラックスが共に噴出している状
態となるので、第４図に示した様なガス抜き装置が必要
になる。

本発明者等は、第５図について検討を加えた結果、Ａ部
におけるガス圧がＰｕ、ＰＭ、ＰＬとｆ動してホース８
内の圧力推移がりインＨ，Ｍ、Ｌで示す様に貧化する点
に着目し、ホース中間の任意点でガス抜きを行なえばワ
インＨ−＋Ｍ−＋Ｌ方向に圧力変動線が移動し、逆にガ
ス抜きを停止すればラインＬ→Ｍ→Ｈ方向に圧力変動線
が戻るのではないかと考え、耐に柚々検討を重ねること
によって本発明の完成に到達した。

＠６図は本発明方法を実施する為に設計された潜弧溶接
装置の代表例を示す説明図であシ、基本的には第１図に
示した装置に準拠しているが、貯留タンク２に近い位１
ｆｃにフィルター内蔵の分岐経路１２を設け、該分岐経
路にバＶブ１Ｂ及び電磁弁１４からなる分岐電体の流量
制御機構を設けて因る。伺フワックス粒度は通常１５０
〜１４００μｍであるので、上記フィルターＦｉａフラ
ックス粒度に対応したメツシュのものを選択して使用す
る。

次に第５図に示す潜弧溶接装置を用いて、フラックスを
送給する場合をｄシ１明する。今、貯留タンク２出口部
Ａにおける圧力がＰＭになっている場合において、分岐
経路１２からの放出気体量を零にすると、ホース８内の
圧縮気体圧力はりインＭに沿って推移し、フラックスは
圧縮気体と共に送給され、ノズル先端８点から自重落下
ｅβｈで溶接部へ供給される。次に分岐経路１２１Ｃ介
設している流量制御機１％（即ちバルブ１８．電磁弁１
４）を操作して経路１２を全開にし、０点における圧縮
気体の圧力を略大気任にすると、圧縮気体の０点以降へ
の流れけ殆んどないので、Ｃ−Ｄ間においてフラックス
は停留し、溶接トーチ先端からのフラックス供給は停止
する。尚この時のＡ−８曲の圧Ｊｉｆｆ体圧力ＦｉＰＭ
−Ｃ−Ｂのラインで表わされる。そして流量制御機構を
再び操作して経路１２を全閉杖昨に灰すと、Ｃ−Ｄｌｉ
ｌＪｖｃは再び圧縮気体の圧力が加わり、圧縮気体がＢ
方向に流れてフラックスの送給力ヨ再開される。

次に貯留タンク２出口！ＩＩＡにお行る圧力かＰ　Ｈに
なっている場合において分岐経路１２からの放出気体量
を零にすると、送給経路内の圧縮式体圧力をまラインＨ
に沿って変化し、フラックスは圧縮気体と共に溶接トー
チ５に送給され、ノズル先端８点から噴出する伏即で溶
接部へ送給される３、そこで分岐経路１２に設けている
電磁弁１４ケ開放すると共に、バルブ１３Ｖｃよって０
点における圧縮啜体圧カーｆｒＥＭｃＫなる様１ｃｉｉ
ｌａ整すると、Ｂ−Ｃ間の圧縮気体圧力はりインＭＶｃ
沿って変化し、フワックスｄ″ノズル５ａ先端から自重
落下する様な状態で供給される。次に分岐経路１２に介
設した電磁、弁１５を開放し、電磁弁１４を閉鎖すると
、圧縮気体は分岐経路１２から殆んど流出し、０点の圧
力は略大気圧まで低下するので前記と同作にしてノズル
５ａからのフラックス送給は停止する。

次に貯留タンク２出口部Ａ［おける圧力が同じ＜ｐＨで
あシ分岐経路１２からの放出気体量を４にすれば、ライ
ンＨに沿って圧縮気体≠よ送給され、ノズル５ａ先端か
らフラックスは噴出散乱する様に、供給されるので、そ
の先端にガス抜き装置（第４図参照）を取り付けること
が推奨される。そして分岐経路１２の電磁弁１５を開放
して、０点における圧力を略大究汗にまで低下させると
、前記と同様にしてフラックスの送給は停止する。同こ
の時の圧力ワイン変化は、Ｐ　Ｈ−Ｔ（Ｃ−ＥとｐＨ−
Ｃ−Ｈの間で行なわれる。

上記例示の潜弧溶接装置において、分岐経路１２の設定
位置ＣはＡ−Ｄ間において任意である梯、Ａ点に近づ（
程、フラックスの送給を停止するための気体放出けは太
き（なシ、反対にＤ点に近づ〈程、圧損は少なくなって
、気体放出量は少なくなる。

又トーチ先端に取り付けることのできるフラックス・電
体分離装置としては第４図に示したものが代表的な形状
であふが、その形状及び構造に特に制限がある訳ではな
く、フラックスと気体を分１ｉ１１１するフィルタ一部
分のほか、フラックス微粉体の飛散ケ防ぐ２次フィルタ
ーや玄体放出着の藺整乃至開閉を行なう部分等から構成
されるものであｎば一般＆ご使用可能である。

又第５１メ１の０点に設けるガス抜１！藺整邪の具体的
装置についてもその構成は特［限定されないが例えば第
７図１〔（イ）：正面図、（ロ）二第７図（イ）中のＳ
−５椀断面１シ１〕ｌこ示したものが利用される。１シ
１］ちフラックス供給管路の壁１５に管の侵手方向に延
びた一定長のスリット１６を周方向に９０度間隔で４カ
所穿設すると共に、フィルタ１７を内）陵したＴ字型分
岐リングを、スリット１７を覆う様に氏神する。そして
締付板１８，１１１−両仰１から締付ける様にねじ込み
、更にパツキン２０ｆ締付板１８．１８の外１１１１　
Ｋ当接し袋ナツト２１を締込んで空電の洩出ケ防止する
。

第８図はフィルタ一部の他の例であり、電路１５に直交
して分岐管１２を取付は、該分岐管１２への入口にフィ
ルター１７ａを配設したものである。

又第９図は放出量調整バルブを用いる代シにフィルター
１７部分にガス放出ｆｖＭ＆ｒ＋具を取付けた例であり
、長平方向のスリットを９０度間隔で設けたカラー２８
．２４を管路１５のまわりに旋回自在に包接せしめ、内
側のカラー２８をフィルターに固定している。従って両
カラー２８．２４のスリットの車ね具合によってガス放
出量が定まシ、勿、誦児全封頻も可能である。

本発明は概略以上の様に描成さｎることにより、以下要
約する様な効果を得ることができた。

（１）フラックス送給の開始及び停止Ｉ：或いは送給量
の制御を容易に行なうことができると共に、経路内での
フラックスの閉塞を回避することができた。。

（２）電、磁弁を用いて、フラックスの送給制御を行な
うことができるので遠隔制御が容易となった。

（３）フラックス送給経路に可動部がないので、フラッ
クスを安定して送給できる。

（４）フラックス送給機構における故障或いは損傷が殆
んど解消さｎた。

（５゛フラツクス送給の制御応答速度が迅速となった。

（６）フラックスを機械的に押しつぶすことがないので
、粉化フラックスの発生を殆んど無くすこと／Ｅできた
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の潜弧ｆ６接表装置略図、第２図は自己制
御作用説明グラフ、第８図はゴムチューブラ１１１圧式
フラックス送給制御方法呪明図、第４図は気体−フラッ
クス分離装置概略図、第５図はフラックス供給経路内の
圧力変化を示すグラフ、第６図は本発明に係る潜弧溶接
装置説明図、第７図（イ）。 （ロ）は本発明に係るフィルタ一部構造説明図、第８区
１図、第９図（イ）、（ロ）は本発明すζ−係る他の実
施態様概略説明１ヌ１である。 １・・・ワイヤフィーダ ２・・・フラックス貯留タンク ５・・・溶接トーチ　　　５ａ・・・ノズル６・・・圧
力調整器　　　８・・・フレキシブルホース１１・・・
ガス抜き装置１２・・・分岐管１８・・・バルブ　　　
　　１４・・・電磁弁２２・・・ガス抜きｆＡ整部　Ｆ
・・・フラックスＷ・・・ワイヤ 出願人　　株式会社神戸製鋼所 厭杜題ヨ暇椰〉　□ へ１ｂ外へに肥五覗躯−□ 手続補正書（放） 特許庁審判長　　　　　　　　　　　　殿特許庁審査官
　　　　　　　　　　　　殿１、事件の表示 昭和５６　年　特　許　願第１９８８２８　　号昭和　
　　年　　　　　　　　第　　　　　　号２、発明又は
考案の名称 潜弧溶接用フフックスの送給量制御方法３、補正をする
者 事件との関係　　　　　　特許出願人 任　所　　神戸市中央区脇浜町−丁目３番１８号名称　
（１１９）株式会社神戸製鋼所 代表者高橋孝吉 ４、代　　理　　人　　郵便番号５３０住　所　　大阪
市北区堂島二丁目３番７号　シンコービル昭和６７年８
　月８０日（発送日）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １＋ｌ密封タンクに貯留された潜弧溶接用フラックスを
   圧縮気体によって該タンクからフレキシブルホースを経
   由して溶接部まで送給する方法において、フラックス送
   給経路の一部に、該送給経路から分岐する分岐経路を設
   け、該分岐経路にフラックスと電体とを分離するフィル
   ターを配し、さらに分岐経路に電体放出量を調整する調
   整機構を設けて分岐経路への電体放出量を調整すること
   によシ溶接部へのフラックス送給量を制御することを特
   徴とする潜弧溶接用フラックスの送給量制御方法。