JPS5851791B2 - プラズマ溶接機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ノズル内中心部に位置する負電極の下端と、
ノズル下端の絞り小孔との間に、抵抗を介する直流電源
の投入によって、溶接作業に先立って予めパイロットア
ークを生じさせておくことにより、トーチ本体を正電極
となる母材に近づけ、かつノズルより不活性ガスを噴射
させて、ノズル筒の下端からプラズマ炎を母材に向って
噴射させるときのアーク柱の生成不良をなくすとともに
、細筒状のトーチ本体の下端部に逆截頭円錐形のノズル
筒を接続することによって、全体を片手で持てるペンシ
ル形に形成して、小型で持ち易くし、また、平面に形成
したノズル筒の下端を溶接中に絶えず母材へ接触させつ
つ移動しうるようにすることによって、ノズル筒内にあ
る負電極の下端をできるだけ母材へ近づけ、かつ両者の
間隔が常に一定となるようにして、熟練を要することな
く、細いノズルから噴射するプラズマ炎で、仕上りが一
定な溶接を行いうるようにし、また、トーチ本体下端の
平面接触面を、母材へ絶えず接触させることによって、
光の洩れを少くシ、小径のプラズマ炎で小面積部分の溶
接も可能となるようにしたプラズマ溶接機に関するもの
である。

従来、この種プラズマ溶接機は、ノズル内の負電極の下
端と正電極となる母材との間にアークを生じさせ、この
アークを不活性ガスによってノズルの下端からプラズマ
炎として噴出させているが、この負電極の下端と母材と
の間は相当の距離を有するため、溶接はじめにおけるア
ークの発生に高度の熟練を要し、かつトーチ本体は、不
活性ガスの供給路と、ノズル周囲の水冷室への冷却水の
給排水路を必要とするため、相当大型となり、両手で持
って溶接作業を行わなければならない。

また、トーチ本体の下端を母材から離しつつ溶接を行う
ため、その距離を溶接中に絶えず一定に保つのに高度の
熟練を要し、さらに、プラズマ炎が絶えずノズルの下端
と母材との間に見えるから強い遮光度を有する遮光眼鏡
やマスクを必要としかつプラズマ炎径が相当太きいため
、小さな面積の溶接を行い得ない等の欠点を有している
。

本発明は、叙上の欠点を除去するためなされたもので、
以下、実施状況を示す図面に基いて説明する。

第１図において、絶縁材よりなり、ペンシル形に細長く
形成したトーチ本体１の下端部に、下端２を平面とした
導電材よりなる逆截頭円錐形のノズル筒３を接続し、該
ノズル筒３の中心部内に、下端に絞り小孔４を有する導
電材よりなるノズル５を、耐熱絶縁環座６を介して支持
する。

ノズル５の上端部に、トーチ本体１の上方部における不
活性ガスの供給孔７に適宜接続された導電材よりなる通
気筒８の下端を接続し、該通気筒８に、直流電源９のプ
ラス側を、スイッチ１０と抵抗１１とを介し接続する。

通気筒８内には、上端をトーチ本体１の上端部内のチャ
ック１２に保持させるとともに、該チャック１２の上端
に設けた上下動調整子１３によって適宜上下動しうるよ
うにし、かつ直流電源９のマイナス側に接続された負電
極１４を、その下端がノズル５下端の絞り小孔４直上に
くるように遊挿しである。

図中、１５は、ノズル筒３の内周とノズル５の外周との
間に設けられ、トーチ本体１の上部における冷却水給排
水管１６に、トーチ本体１の内周と通気筒８の外周との
間の通水路１７を介して連通された環状の冷却水室であ
る。

上述のような構成の本発明のプラズマ溶接機を用いて、
溶接作業を行うには、まず直流電源９のプラス側を溶接
すべき母材１８に接続するとともに、上下動調整子１３
によって、チャック１２を介して、負電極１４を、その
下端がノズル５下端の絞り小孔４の直上位置までくるよ
うに下げておく。

しかる後、スイッチ１０を投入すると、ノズル５には、
通気筒８を介して、抵抗１１によって弱められた直流電
源９のプラス側が通じ、かつ、負電極１４には、直流電
源９のマイナス側が通じているから、負電極１４の下端
から、ノズル５の絞り小孔４との間へ、弱いパイロット
アークが生じる。

従って、溶接に際して、このまま、トーチ本体１下端の
ノズル筒３の平面状をなす下端２を、直流電源９のプラ
ス側が通じている母材１８に接触させると同時に、トー
チ本体１土方部の不活性ガスの供給孔７に不活性ガスを
供給し、この不活性ガスを、通気筒８を通して、ノズル
５下端の絞り小孔４より噴出させると、負電極１４の下
端からノズル５下端の絞り小孔４へ向って生じているパ
イロットアークは、瞬時的に負電極１４の下端から、母
材１８面へ向うアーク柱として転位し、不活性ガスと共
にノズル筒３の下端からプラズマ炎として噴出すること
になる。

この後に母材１８との接触面となっているノズル筒３の
下端２面等に切設された溝等を介して、ノズル筒３の下
端２内に挿入された溶材によって、母材１８の溶接を行
いつつ、ノズル筒３の下端２面を、母材１８の溶接部に
沿って摺接動させれば、母材１８の溶接を簡単に行うこ
とができる。

しかして、プラズマ炎の生成は、負電極１４の下端とノ
ズル５の絞り小孔４との間に予め生じさせておいたパイ
ロットアークを、母材１８の溶接時に負電極１４の下端
と母材１８との間に、不活性ガスのノズル５からの噴出
流によって転位させることによってなされるから、プラ
ズマ炎の生成不良がない。

また、筒形をなすトーチ本体１は、ペンシル形に細長く
形成しであるから、片手で持ち易く、このトーチ本体１
の下端に接続した逆截頭円錐形のノズル筒３の下端２を
接触面として、母材１８面へ溶接中に絶えず接触させ、
かつ、これを母材１８の溶接部に沿って摺動させること
ができるから、熟練を要することもない。

さらに、正電極となる母材１８の上面と負電極１４の下
端との間の間隔は、プラズマ炎を発生させるための小さ
なものでよく、この間隔は一定であり、かつ、これに合
わせて、ノズル５下端の絞り小孔４は、プラズマ炎を必
要とする最小の径でよいから、細径のプラズマ炎を、ノ
ズル筒３の下端２から一定の径で噴出させて、仕上りの
一定な溶接を行うことができるとともに、小さな面積の
溶接も可能となる。

また、ノズル筒３の下端２を母材１８面へ接触させて溶
接を行うから、溶接中め光の洩れが少く、弱い遮光眼鏡
やマスクでも、眼をいためることが少く、溶接作業の能
率向上に寄与するところ大である。

なお、第２図示のように、導電材よりなるノズル筒３内
に、下端に絞り小孔４１を有するノズル５１を一体連設
したものでは、ノズル筒３の下端中心部に、下端２１を
平面とした耐熱絶縁環塵６１の土手部を装設して、この
耐熱絶縁環塵６１の下端２１面を、溶接時に母材１８へ
接触させるようにしても、上記と同様０作用効果がある
ことは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るプラズマ溶接機の実施例を示すもの
で、第１図は第１実施例を示す縦断側面図、第２図は第
２実施例を示す要部の縦断側面図である。 １・・・・・・トーチ本体、２・・・・・・ノズル筒の
下端 ２／・・・・・・第２実施例の耐熱絶縁環塵の下
端、３・・・・・・ノズル筒、４．４’・・・・・・絞
り小孔、５．５’・・・・・・ノズル、６．６１・・・
・・・耐熱絶縁環塵、７・・・・・・不活性ガスの供給
孔、８・・・・・・通気筒、９・・・・・・直流電源、
１０・・・・・・スイッチ、１１・・・・・・抵抗、１
２・・・・・・チャック、１３・・・・・・上下動調整
子、１４・・・・・・負電極、１５・・・・・・冷却水
室、１６・・・・・・冷却水給排水管、１７・・・・・
・通水路、１８・・・・・・母材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トーチ本体の下端部に設けたノズル内中央部にある
   負電極の下端と、正電極となる母材との間で点弧発生し
   たプラズマ炎を、トーチ本体内に導入された不活性ガス
   流によって、ノズルの下端からプラズマ炎として噴出さ
   せることにより、母材の溶接を行うようにしたプラズマ
   溶接機において、絶縁材よりなる筒形のトーチ本体をペ
   ンシル形に細長く形成し、該トーチ本体の下端部に、下
   端を平面とし、下端に絞り小孔を有する導電材よりなる
   ノズルを中心部内に耐熱絶縁座を介して支持した導電材
   よりなる逆截頭円錐形のノズル筒を接続するとともに、
   ノズル筒内のノズル上端部に、トーチ本体の上方部にお
   ける不活性ガス供給孔に適宜接続された導電材よりなる
   通気筒の下端を接続し、該通気筒に、直流電源のプラス
   側を、スイッチと抵抗を介して接続し、かつ、通気筒内
   に、上端をトーチ本体上端部内のチャックに、適宜上下
   動しうるようにして保持され、直流電源のマイナス側に
   接続した負電極を、その下端がノズルの絞りＪ−ＰＬの
   直上にくるようにして遊挿し、さらに、前記の中心部内
   に耐熱絶縁環座を介しノズルを有するノズル筒の下端の
   平面部をもって、直流電源のプラズマ側と接続する母材
   に対する接触面としたことを特徴とするプラズマ溶接島