JPS5946712B2 - 狭開先溶接用溶接ト−チ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は狭開先溶接装置に係わ、特に直線状の突合せ
狭開先のみならず複雑な曲線を描く狭開先でも容易に溶
接を行うことのできる溶接装置に関する。

発明者等は先に狭開先の溶接を容易にでき、かつ非常に
良好な溶接状態を得ることのできる狭開先溶接方法およ
び装置を提案した。

この発明はこれら先に提案した溶接方法および装置をよ
り効果的に実施し得る溶接トーチの構造を提供するもの
である。第１図は発明者等が先に提案した狭開先溶接装
置を示す。

図において、プッシュローラ３により繰り出された溶接
ワイヤ２はガイドチューブ４を経て矢印方向に往復運動
を行うウイービングローラ５により曲りぐせを付けられ
た後プルローラ６を経てトーチ１の先端においてこの曲
わぐせにより自動的に揺動して良好なビード１１を形成
する。この溶接トーチ１を開先に従つて移動させること
により溶接を行う。なお符号９は母材を、１０は開先を
示す。第２図および第３図は溶接トーチ１の詳細を示す
。

図中溶接トーチ１のほぼ中央部にはコンタクトチューブ
１６ａが位置し、このチューブ１６ａ内を溶接ワイヤ２
が移動し、下端のコンタクトチップ１９ａを経て溶接部
に至る。１４ａは冷却水送沙管、１５ａは冷却水戻わ管
であつて冷却水が流動することによりトーチ１全体を冷
却する。

１２ａ’および１２ｙはガス通路であつて下端のガス噴
出口１７ａ’および１７ｙから不活性ガスを溶接部に噴
射して溶接部をこの不活性ガスによりシールする。

以上の如く構成したトーチ１は第１図に示す如く全体と
して薄板状に形成され、狭開先部に挿入して溶接を行い
ながら狭開先部を移動する。ここで溶接トーチの幅Ｗ１
および厚さＷ２はコンタクトチューブ１６ａ、冷却水送
わ管１４ａ、冷却水戻わ管１５ａおよび２本のガス通路
１２ａ’および１２ｄの断面形状卦よび断面積によつて
決定されるわけであるが、溶接トーチ１の幅Ｗノ於よび
厚さＷＣが大きいと第４図の如く複雑な形状の曲線（加
えて上下方向に立体的に変位する場合も含む）の狭開先
卦よび半径Ｒの小さい狭開先ではトーチ１が移動できな
くなつてしまう。このためトーチ１は幅訃よび厚さ共に
小さい小型のものが良いが、コンタクトチユーブは溶接
ワイヤが通過し、かつ冷却水管内は一定量の冷却水を通
過させねばならないので断面積を減少させることはでき
ない。従つてトーチを小型化するにはガス通路の断面積
を減少させねばならないが、ガス通路の断面積を減少さ
せると従来のノズル形状では当然ガス噴出口の断面積も
減少してしまう。このため所定量のガスを通過させると
ガスの噴射速度が上昇してしまい溶融池に悪影響を与れ
ることになる。また従来は２本の冷却水管をコンタクト
チユーブの一方の側部に並置してあるため冷却効率が必
らずしも良好でないという問題もあつた。この発明の目
的は上述した問題点を除去し溶接トーチを小型に形成で
き、しかも所定量の不活性ガスを噴射速度を高めること
なく噴射できかつ冷却効率の良好な溶接トーチを提供す
ることにある。

要するにこの発明は不活性ガスを通過させるガス通路の
断面積を減少させて溶接トーチ全体を小型に形成すると
共にガスノズル部の断面形状を噴射口に向つて徐々に増
大させ（末広がりにする）ガス流速を低下させるよう構
成し、冷却水管はコンタクトチユーブの両側に配置し、
場合によつてはこの冷却水管を二重構造としたものであ
る。以下この発明の実施例を図面を用いて説明する。第
５図ないし第７図において、コンタクトチユーブ１６の
両側部には冷却水管１５が各々配置してあり、この冷却
水管１５の内部には中心軸線を共有する内管１４が配置
してあり、例えば内管１４を冷却水送り管、内管１４と
冷却水管１５により形成した環状空間を冷却水戻り管と
して利用する。次に冷却水管１５の両側部にはガス通路
１２ａ，１２ｂを配置する。このガス通路の断面積は第
２図卦よび第３図に示したものの約−〜一としてトーチ
全体の形状を小型にする。２０はトーチ１の下部プロツ
クであつて中央に溶接ワイヤを送出するコンタクトチツ
プ１９を配置し、両側には不活性ガス噴射用のガスノズ
ル部たるガスノズル１７ａ於よび１７ｂが形成してある
。

第８図はガスノズルの詳細を示す。ガス通路１２ａとガ
スノズル１７ａの間にはこのガス通路１２ａよりも断面
積の大きい曲折部１８が形成してありこの曲折部１８に
続いて、開口端に向つてさらに断面積が増大する所謂末
広がりのガスノズル１７ａが形成してある。な訃曲折部
１８は下部プロツク２０の幅を増大させないようコンタ
クトチツプ１９側に曲折する。

また好ましくはこのガスノズル軸心１７ｃをコンタクト
チューブ１９側に傾斜させる〇以上の構成に卦いて、ガ
ス通路１２ａ内を高速で流れて来た不活性ガスＧは、ガ
スノズル部の軸心がコンタクトチユーブ側に傾斜してい
ることにより流れ方向の変化を生じ、又は図示の実施例
の如く曲折部１８を設けることによりガス流れ方向が急
激に変化するため乱流を生じ、かつ断面積が急激に増大
するため流速が低下する。

ガスノズル１７ａに｝いてはさらに末広がりに横断面積
が増大するためガス流速もさらに低下し溶接部に噴射す
る。この場合ガスノズル１７ａの軸心１７ｃはコンタク
トチツプ１９側に傾きテーパーしている面をもつため不
活性ガスは主としてコンタクトチツプ１９側に噴射し溶
接部のシールをより良好に行うことができる。この発明
を実施することにより溶接トーチを小型に形成でき複雑
な形状の狭開先部でも溶接が可能となる。

また不活性ガスは所定量を適正な流速で噴射できるので
溶接部に悪影響を与えることがなくかつ溶接部のガスシ
ールを良好に行うことができる。

さらに冷却水管を二重構造にすることにより溶接チツプ
の冷却を良好に行うことができる等種々の効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は狭開先溶接装置の斜視図、第２図は従来の溶接
トーチの正面図、第３図は第２図の断面図、第４図は溶
接トーチの移動状態を示す狭開先の模式図、第５図はこ
の発明に係る溶接トーチの一部破断側面図、第６図は第
５図の正面図、第７図は下部プロツクの断面図、第８図
は第７図の拡大部分図である。 １・・・・・・溶接トーチ、１２ａ，１２ｂ・・・・・
・ガス通路、１４・・・・・・内管、１５・・・・・・
冷却水管、１６・・・・・・コンタクトチユーブ、１７
ａ，１７ｂ・・・・・・ガスノズル、１８・・・・・・
曲折部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 狭開先幅方向にワイヤ先端をウイービングさせる溶
   接方法に用いる溶接トーチにおいて、溶接進行方向につ
   きコンタクトチューブの前後に夫々ガス通路を配置し、
   該両ガス通路先端部にガスノズル部をその軸心がコンタ
   クトチューブ側に傾斜し、かつ関口端に向つて未広がり
   状に形成し、前記コンタクトチューブ先端に設けられた
   コンタクトチップを前記ガスノズル部開口端より突出し
   て位置するように構成したことを特徴とする狭開先溶接
   用溶接トーチ。 ２ 軸心がコンタクトチューブ側に傾斜するガスノズル
   とガス通路とを曲折部により接続することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の狭開先溶接用溶接トーチ。 ３ コンタクトチューブとガス通路間に各々冷却水管を
   配置し、この冷却水管を二重管構造とし、内管と冷却水
   管との間の環状空間、および内管内部のいずれか一方を
   冷却水送り用、他方を冷却水戻り用としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載の狭開先溶
   接用溶接トーチ。