JPS586594B2 - プラズマ・ミグ溶接用ト−チ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ノズルを有するハウジングを備えた溶接トー
チと、非消耗電極と、消耗電極を送りかつ案内する接触
管と、プラズマガスを供給する装置と、消耗電極を前進
させる装置とを備え、非消耗電極が第一電源に接続され
る一方、接触管が第二電源に接続されることを特徴とす
るプラズマーミグ溶接用装置に関するものである。

この種の装置は英国特許第１，３ ３ ８，８ ６ ６
号明細書から既知である。

この既知の装置では、プラズマアークが非消耗電極と加
工片間に維持される。

溶接ワイヤは接触管を経て送られ、ミグーアークはこの
溶接ワイヤと加工片間に維持される。

ノズルは非消耗電極からもまた接触管からも電気的に絶
縁される。

しかしこの構成では、かなりのスペースが接触管とノズ
ルの間の電気絶縁物により、また接触管とノズルに別個
の冷却系統が必要なことにより占められるという欠点が
ある。

その結果、接触管を越えて出る溶接ワイヤの伸び出しの
最小値が制限されることになる。

ミグーアークのローテイションが起る転換電流強度につ
いては前記英国特許第１，３ ３ ８，８ ６ ６号明
細書に記載しているが、この転換電流強度はワイヤ伸び
出しが増すにつれて減少する。

しかし、特定の用途に於ては、転換電流強度が高いこと
、それ故接触管からのワイヤ伸び出しが短いことが望ま
れる。

本文中、ワイヤ伸び出しとは接触管からワイヤ自由端ま
でとった溶接ワイヤの電流通過部分を意味するものであ
る。

本発明の目的は、接触管からの溶接ワイヤの伸び出しを
小さくして溶接ができる装置を提供し、そのため特定の
場合に有利な他の状態も得ることができるようになし、
例えば転換電流強度の増大溶融プールの温度の増大等を
得ることができるようになし、かくしてプラズマーミグ
ー溶接法の用途を拡大することにある。

上記目的は本発明により、接触管とノズルを電気的に直
接に接続することによって達成される。

本発明では、ノズルと接触管間の絶縁を不要とし、また
本発明では接触管はノズルを通して冷却しているので、
接触管を別個に冷却する必要もなくなり、それ故接触管
とノズル孔間の距離を小さくでき、その結果溶接ワイヤ
の接触管からの伸び出しが小さくなる。

ハウジングはノズルおよび接触管と絶縁してもよいしま
たしなくてもよい。

本発明によれば、プラズマーミグー溶接用の溶接トーチ
の特に好適な構成が提供される。

この溶接トーチは、ノズルを有するハウジングと、ハウ
ジング内の非消耗電極と、接触管と、ガス供給用のハウ
ジングとノズルを貫通する通路と、非消耗電極および接
触管へ夫々電気接続するための装置とを備え、溶接トー
チが次の点に特徴を有する。

すなわちノズルと接触管が熱的、電気的および機械的に
１つの一体ユニットを形成する点に特徴を有している。

この手段は接触管とノズル間の絶縁を不要とし、その結
果、手持ちトーチとして使用できる溶接トーチのコンパ
クトな構成を供することが可能となる。

本発明による溶接トーチの好適実施例は、ノズルが接触
管を挿入する孔をもつ単一の銅片であることを特徴とす
る。

この手段は最小の寸法の構造とすることを可能とし、接
触管は摩耗した場合に交換することができ、またこの管
は所望の材料、好適にはタングステンで作ることが可能
である。

本発明の溶接トーチの他の好適な実施例では、ハウジン
グは電気絶縁材料で作られる。

溶接トーチの構成はこうして簡単化され、更にもし遮へ
いガスを供給しそしてこれに接触するように使用する遮
へい体を設ければ、その電気絶縁は簡単に得られる。

以下、図につき本発明を詳細に説明する。

装置１０１は溶接トーチ１０３をもち、これはノズル１
１１をもつ、合成材料から作ったハウジング１０５から
なる。

ノズル１１１は銅ブロックから作られ、これにはチャン
バ１０７とプラズマ孔１１３が設けられる。

孔１１７，１１９，１２１はノズル１１１内に設けられ
、一方ハウジング１０５は孔１２３，１２７，１２９を
もつ。

孔１２３内には非消耗電極１２５が配置され、これは孔
１２３内にシールリング１３１とガス分配リング１３３
により孔１２３内の中心に置かれる。

プラズマガス供給導管１３９は孔１２３の内周とガス分
配リング１３３上で導管１４１を経てチャンバ１０７と
連通する。

非消耗電極１２５は銅ホルダー１２４とタングステン電
極１２６からなり、この電極はプラズマアークを形成す
るものである。

冷却水給排用の連結部１２０’，１２０”はホルダー１
２４中の冷却ダクト（図示せず）と連通する。

ノズルの孔１１７とハウジングの孔１２７は好適にはタ
ングステンからなる接触管１１５を収容する。

ハウジング、ノズルおよび接触管はねじ結合部１４３に
より簡単に機械的に相互連結され、こうしてノズルと接
触管の間に適切な熱的、電気的、機械的連結を確実とな
す。

孔１１９内には、この孔内に同心に配置した管１５５”
と孔の内壁間に管状通路１５５′が形成される。

冷却水給排用の連結部１５７’，１５７”は通路１５５
′と管１５５”を経てノズル内の孔１１９と連通し、前
記孔は冷却室として働く。

遮へいガスＳの供給用連結部１６１は導管１６３と環状
導管１６５を経て、一側におけるシールド１３７の内周
と他側におけるハウジング１０５とノズル１１１の外周
の間に形成した環状空間と連通している。

装置１０１はまた高周波発電機１４７をもつ第一電源１
４５と第二電源１４９を備える。

１５１は処理すべき加工片を示す。

溶接ワイヤ１５３（消耗電極）は運搬ローラ１７３を用
いて供給され、これらの口ーラは電動機１７５により制
御され得る速度で駆動される。

非消耗電極１２５は接続端子１７７をもち、接触管は接
続端子１７９をもつ。

好ましくはアルゴンの如き不活性ガスとするプラズマガ
スは加工片１５１を溶接するため接続部１３９を経て供
給され、前記ガスはノズル孔１１３の方向に導管１４１
とチャンバ１０７を通って流れる。

運搬ローラ１７３により進められる溶接ワイヤ１５３は
接触管１１５を通して送られ、ノズルの孔１２１を通し
て、孔１１３を通って加工片１５１の方向へ導かれる。

プラズマアークは非消耗電極１２５と加工片１５１間に
維持され、電極１２５は接点１７７と高周波発電機１４
７により電源１４５の一極に接続される。

その他極は加工片１５１に接続される。

加工片１５１と溶接ワイヤ１５３の間にミグーアークが
電源１４９により維持され、その一極は加工片１５１に
接続されるが、他極は接触管１１５上の接続端子１７９
を経て溶接ワイヤ１５３に接続される。

接続部１６１を経て、例えばアルゴンと炭酸ガスの混合
物の如き遮へいガスＳが供給されて、溶接部を酸化しな
いように保護する。

非消耗電極１２５は接続部１２０′と１２０”を経て循
環する冷却水Ｗにより冷却される。

ノズル１１１は冷却チャンバ１１９内での冷却水Ｗの循
環により冷却される。

ノズル１１１と接触管１１５の機械的、熱的結合もまた
接触管の冷却を提供する。

本発明によりもたらされるコンパクトな構成によれば、
プラズマーミグー溶接法に普通使われる溶接トーチでは
溶接ワイヤの伸び出し長さＬは最少値が２６Ｍであるの
に比して、本発明によればそれをたったの１４ｍｍとし
て溶接を行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による溶接トーチの構成を示す断面図である
。 １０３…溶接トーチ、１０７…チャンバ、１１１…ノズ
ル、１１３…プラズマ孔、１１５…接触管、１１９…冷
却チャンバ、１２５…非消耗電極、１２６…タングステ
ン電極、１３３…ガス分配リング、１３７…シールド、
１３９…プラズマガス供給管、１４５…第一電源、１４
９…第二電源、１５１…加工片、１５３…溶接ワイヤ、
１６１…接続部、１７９…接続端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングと、ハウジング上に設けられかつプラズ
   マ孔をもつノズルと、ハウジング中の非消耗電極と、消
   耗電極に接触しかつ消耗電極を前記ハウジングと前記ノ
   ズル中のプラズマ孔を通して案内するための接触管と、
   プラズマガスを通すための前記ハウジングと前記ノズル
   を貫通する通路と、前記ハウジングを通して延びかつ水
   供給連結部及び水排出連結部と連通する冷却チャンバと
   、非消耗電極と接触管へ夫々電気接続する手段を備えた
   プラズマーミグ溶接用溶接トーチに於て、前記接触管が
   前記ハウジングを通って前記ノズルの孔内へ延び、前記
   接触管とノズルは熱的、電気的及び機械的に接続して１
   つの一体ユニットを形成していることを特徴とするプラ
   ズマーミグ溶接用溶接トーチ。 ２ ノズルが接触管を挿入する孔をもつ銅の単一片から
   なることを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の溶
   接トーチ。 ３ ハウジングが電気絶縁性材料で作られていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項または２項記載の溶
   接トーチ。