JPS599266B2 - 溶接、溶断における窒素酸化物の発生を抑止する方法 - Google Patents
溶接、溶断における窒素酸化物の発生を抑止する方法Info
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- JPS599266B2 JPS599266B2 JP12459975A JP12459975A JPS599266B2 JP S599266 B2 JPS599266 B2 JP S599266B2 JP 12459975 A JP12459975 A JP 12459975A JP 12459975 A JP12459975 A JP 12459975A JP S599266 B2 JPS599266 B2 JP S599266B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接あるいは溶断の際、高熱により発生する窒
素酸化物の生成を抑止する方法に関するものである。
素酸化物の生成を抑止する方法に関するものである。
一般に溶接、溶断作業に於ては母材を高温に加熱するが
ため、母材は勿論のことその周囲の雰囲気が高熱となり
、大気中の窒素成分と酸素成分とがこれにより極めて容
易に化合して窒素酸化物が生成される。
ため、母材は勿論のことその周囲の雰囲気が高熱となり
、大気中の窒素成分と酸素成分とがこれにより極めて容
易に化合して窒素酸化物が生成される。
窒素酸化物は、大気を１５００℃以上に加熱すると発生
し、加熱温度が高くなると、その発生量が増大するが、
これは、環境衛生上書をもたらし好ましくない。しかし
溶接、溶断作業を大気中で行なう以上、その発生を避け
ることができないので、その対策が望まれていた。殊に
プラズマ溶接、溶断の如く１０、０００℃以上の高熱の
場合には、窒素酸化物の発生量は相対的に多くなるので
尚更である。以下に従来のプラズマ溶接、溶断の場合を
例示して第１図により説明する。１は、従来のプラズマ
溶接、溶断用に用いられるトーチであり、２はその中心
に設けた電極棒、３は、該電極棒２の周囲に設けられア
ルゴン十水素等の如き作動ガスが流通して噴出するよう
にした作動ガス導通孔、４は、トーチ１の過熱を冷却す
る水等の冷媒を流通せしめる冷媒通路である。
し、加熱温度が高くなると、その発生量が増大するが、
これは、環境衛生上書をもたらし好ましくない。しかし
溶接、溶断作業を大気中で行なう以上、その発生を避け
ることができないので、その対策が望まれていた。殊に
プラズマ溶接、溶断の如く１０、０００℃以上の高熱の
場合には、窒素酸化物の発生量は相対的に多くなるので
尚更である。以下に従来のプラズマ溶接、溶断の場合を
例示して第１図により説明する。１は、従来のプラズマ
溶接、溶断用に用いられるトーチであり、２はその中心
に設けた電極棒、３は、該電極棒２の周囲に設けられア
ルゴン十水素等の如き作動ガスが流通して噴出するよう
にした作動ガス導通孔、４は、トーチ１の過熱を冷却す
る水等の冷媒を流通せしめる冷媒通路である。
５は、トーチ１の外周に泊つて、前記電極棒２と同心に
アルゴン等の不活性ガスを流通して噴出せしめるシール
ドガス流通路６を形成せしめるようにした着脱自在のシ
ールドガスキャップである。
アルゴン等の不活性ガスを流通して噴出せしめるシール
ドガス流通路６を形成せしめるようにした着脱自在のシ
ールドガスキャップである。
このようなトーチにより、被溶接、溶断加工母材Ｔと電
極棒２との間に放電を発生せしめて、作動ガス導通孔３
より噴射される作動ガスをプラズマ８化し、これにより
母材Ｔを溶融せしめ溶接あるいは溶断する。又、この時
前記アルゴン等の不活性ガスがシールドガスキャップ５
のシールドガス流通路６より母材７の溶融部９に向けて
噴射して、シールドガス流路１０を形成し、母材溶融部
９部に大気の流入による酸化が防止される。プラズマ溶
接、溶断は一般に上記の如く行なわれるが、母材７に対
する加熱が１０、０００℃以上になるのが普通であるた
め高熱領域１１は溶融部９にとどまらず該溶融部９の周
辺及び周囲雰囲気にまで達する。
極棒２との間に放電を発生せしめて、作動ガス導通孔３
より噴射される作動ガスをプラズマ８化し、これにより
母材Ｔを溶融せしめ溶接あるいは溶断する。又、この時
前記アルゴン等の不活性ガスがシールドガスキャップ５
のシールドガス流通路６より母材７の溶融部９に向けて
噴射して、シールドガス流路１０を形成し、母材溶融部
９部に大気の流入による酸化が防止される。プラズマ溶
接、溶断は一般に上記の如く行なわれるが、母材７に対
する加熱が１０、０００℃以上になるのが普通であるた
め高熱領域１１は溶融部９にとどまらず該溶融部９の周
辺及び周囲雰囲気にまで達する。
このため、溶融部９の酸化防止の目的で形成される、シ
ールドガス流路は、窒素酸化物生成抑止には全く作用せ
ず、他の溶接、溶断方法に比し高熱のため、大量の窒素
酸化物を発生する。たとえば上記プラズマ溶断により厚
み８ＴｒＬｍのステンレス鋼を溶断した場合、本発明者
等の実験によると発生する窒素酸化物の量（ＮＯ２換算
）は、その溶接速度によつていささか差異があるが、概
略２〜３ｋ９／Ｈに達した。
ールドガス流路は、窒素酸化物生成抑止には全く作用せ
ず、他の溶接、溶断方法に比し高熱のため、大量の窒素
酸化物を発生する。たとえば上記プラズマ溶断により厚
み８ＴｒＬｍのステンレス鋼を溶断した場合、本発明者
等の実験によると発生する窒素酸化物の量（ＮＯ２換算
）は、その溶接速度によつていささか差異があるが、概
略２〜３ｋ９／Ｈに達した。
これを周囲の大気、たとえば１０００ｍ３／Ｈの大気で
稀釈されたとしても、その濃度は１０００〜１５００Ｐ
Ｐ［Ｉｌとなり、労働衛生基準濃度（１５分作業に於て
２５ＰＦ１以下）をはるかに越える。従つて作業者に及
ぼす影響は勿論のこと周囲へ及ぼす環境衛生上の点に於
ても極めて好ましくない。それ故従来かかる溶接、溶断
作業を行う工場等に於ては、作業構内を常に換気すると
共に換気した排気ガスを高価な窒素酸化物除去装置を通
して窒素酸化物を除去した後大気中に放出しているのが
現状である。しかしながらかかる窒素酸化物除去装置は
高価であるばかりか、窒素酸化物の発生を抑止する根本
的な解決策ではなく特に作業者への影響は防止し得ない
。本発明は上述の如き現状（６，鑑み発明されたもので
、その特徴は溶接、溶断時に加熱によつて被加工母材上
面に形成される高熱領域の周囲及び被加工母材裏面に形
成される高熱領域の周囲に不活性ガスのガスカーテンを
形成して、前記高熱領域への大気の流入を遮断し、該領
域の窒素酸素成分濃度を可及的微最化することによつて
窒素酸化物の発生を抑止する方法である。
稀釈されたとしても、その濃度は１０００〜１５００Ｐ
Ｐ［Ｉｌとなり、労働衛生基準濃度（１５分作業に於て
２５ＰＦ１以下）をはるかに越える。従つて作業者に及
ぼす影響は勿論のこと周囲へ及ぼす環境衛生上の点に於
ても極めて好ましくない。それ故従来かかる溶接、溶断
作業を行う工場等に於ては、作業構内を常に換気すると
共に換気した排気ガスを高価な窒素酸化物除去装置を通
して窒素酸化物を除去した後大気中に放出しているのが
現状である。しかしながらかかる窒素酸化物除去装置は
高価であるばかりか、窒素酸化物の発生を抑止する根本
的な解決策ではなく特に作業者への影響は防止し得ない
。本発明は上述の如き現状（６，鑑み発明されたもので
、その特徴は溶接、溶断時に加熱によつて被加工母材上
面に形成される高熱領域の周囲及び被加工母材裏面に形
成される高熱領域の周囲に不活性ガスのガスカーテンを
形成して、前記高熱領域への大気の流入を遮断し、該領
域の窒素酸素成分濃度を可及的微最化することによつて
窒素酸化物の発生を抑止する方法である。
第２図は、第１図のプラズマ溶接装置に本発明方法を実
施した場合の説明図であり、例えばトーチ１の外周に泊
つて、同心にガス噴射孔２１を周状に設けてなるガスカ
ーテン装置２２を着脱自在に装着しておく。
施した場合の説明図であり、例えばトーチ１の外周に泊
つて、同心にガス噴射孔２１を周状に設けてなるガスカ
ーテン装置２２を着脱自在に装着しておく。
溶接あるいは溶断時には、前記ガスカーテン装置２２の
ガス噴射孔よりアルゴン、窒素等の不活性ガスを母材７
の溶融部９の周囲に向け、かつプラズマ８、シールドガ
ス流路１０の外周に形成される高熱領域１１をシールす
る如く噴出する。この結果高熱領域１１の周囲に大気の
流入を遮断する不活性ガスのガスカーテン２３が形成さ
れ、高熱領域１１への大気の流入を阻止し、該領域１１
内の窒素成分、酸素成分の存在の微量化を図るか、ある
いは一方の酸素成分を稀釈する。それ故高熱領域１１で
の窒素酸化物の生成が極めて効果的に抑止し得る。又２
４は、母材７の裏面の溶融部９′の周辺を不活性ガスで
シールするための下部ガスカーテン装置で、母材７の溶
融部９′の周辺部に向け、かつ該部を囲繞する如く、周
状に形成してガス噴射孔２５が設けてある。従つてこれ
により母材７の裏面に形成される高熱領域１Ｖを不活性
ガスカーテン２３′でシールして、母材７の裏面の高熱
領域１Ｖへの大気の流入を阻止し、裏面での窒素酸化物
の発生を抑止する。なお該下部ガスカーテン装置２４の
中心はプラズマの貫通を考慮して貫通空洞２６を形成す
ることが好ましい。
ガス噴射孔よりアルゴン、窒素等の不活性ガスを母材７
の溶融部９の周囲に向け、かつプラズマ８、シールドガ
ス流路１０の外周に形成される高熱領域１１をシールす
る如く噴出する。この結果高熱領域１１の周囲に大気の
流入を遮断する不活性ガスのガスカーテン２３が形成さ
れ、高熱領域１１への大気の流入を阻止し、該領域１１
内の窒素成分、酸素成分の存在の微量化を図るか、ある
いは一方の酸素成分を稀釈する。それ故高熱領域１１で
の窒素酸化物の生成が極めて効果的に抑止し得る。又２
４は、母材７の裏面の溶融部９′の周辺を不活性ガスで
シールするための下部ガスカーテン装置で、母材７の溶
融部９′の周辺部に向け、かつ該部を囲繞する如く、周
状に形成してガス噴射孔２５が設けてある。従つてこれ
により母材７の裏面に形成される高熱領域１Ｖを不活性
ガスカーテン２３′でシールして、母材７の裏面の高熱
領域１Ｖへの大気の流入を阻止し、裏面での窒素酸化物
の発生を抑止する。なお該下部ガスカーテン装置２４の
中心はプラズマの貫通を考慮して貫通空洞２６を形成す
ることが好ましい。
そして該下部ガスカーテン装置２４と前記上部のガスカ
ーテン装置２２とは連動して移動するように設置し、か
つこれ等ガスカーテン装置２２，２４はトーチ１の移動
と共に移動せしめることは勿論である。なお下部ガスカ
ーテン装置２４は上部に設けたガスカーテン装置２２と
共に使用することが、窒素酸化物の発生を抑止するのに
、より効果的であるが、作業状況により使用不能な場合
でも、上部の窒素酸化物生成を可成り抑止できるので従
来に比し、安全な作業環境が得られる。次に上述の如き
本発明の方法をプラズマ溶断に用いた場合の窒素酸化物
の発生を１０００ｍ３／Ｈの空気で稀釈してその濃度を
測定した結果を第１表に示す。
ーテン装置２２とは連動して移動するように設置し、か
つこれ等ガスカーテン装置２２，２４はトーチ１の移動
と共に移動せしめることは勿論である。なお下部ガスカ
ーテン装置２４は上部に設けたガスカーテン装置２２と
共に使用することが、窒素酸化物の発生を抑止するのに
、より効果的であるが、作業状況により使用不能な場合
でも、上部の窒素酸化物生成を可成り抑止できるので従
来に比し、安全な作業環境が得られる。次に上述の如き
本発明の方法をプラズマ溶断に用いた場合の窒素酸化物
の発生を１０００ｍ３／Ｈの空気で稀釈してその濃度を
測定した結果を第１表に示す。
なお試料は厚み８ｍ１１のステンレス鋼を用い切断速度
１０００ｍｕ／Ｍｉｎであり、ガスカーテン装置に用い
た不活性ガスは窒素ガス（９９．９％）と、アルゴンガ
ス（９９．９％）と２種類で行い、その流量は充分外気
の流入を遮断する量を流した。該表１に示されている如
く本発明の方法によれば、従来方法の窒素酸化物発生濃
度１０００ＰＩＸＩ１〜１５００ＰＦ１より大巾に減少
し得ることは明白であり、特にガスカーテン用不活性ガ
ス止して９９．５％のアルゴンを使用した場合は陰めて
微量となり、労動衛生基準濃度（１５分作業に於ては２
５ＰＦ以下）をはるかに下まわる好結果が得られた。な
お以上は比較的高熱なプラズマ溶接、溶断を例示して説
明したが、他の溶接、溶断、例えばガス溶接、溶断、電
気溶接に於ても効果のあることは説明するまでもない。
この場合もトーチ、あるい（１アーク溶接棒等の加熱加
溶器具より被加工母材の溶融部を結ぶ周囲に形成される
高熱領域を不活性ガスのガスカーテンでシールすればよ
い。本発明は上述の如く、被加工母材の上面及び裏面に
形成される高熱領域の周囲に不活性ガスのガスカーテン
を形成して、該高熱領域への大気流入を阻止して、該領
域内の酸素・窒素成分の共存濃度をあるいは酸素成分を
稀釈するもので、この結果窒素酸化物の生成を極めて微
量に抑止出来る。従つて、作業者の労働環境を改善し得
るばかりでなく、周辺地域への公害を阻止出来、その環
境衛生上の効果（ま多大である。しかも従来の窒素酸化
物除去装置の如き高価な装置の設置をも省略出来、極め
て安価な装置によつて、効果的かつ根本的な窒素酸化物
の発生を抑止出来、その経済的効果も又著しい。又、間
接的に溶融部の酸化防止作用があり、溶接、溶断効果の
向上も期待できる。
１０００ｍｕ／Ｍｉｎであり、ガスカーテン装置に用い
た不活性ガスは窒素ガス（９９．９％）と、アルゴンガ
ス（９９．９％）と２種類で行い、その流量は充分外気
の流入を遮断する量を流した。該表１に示されている如
く本発明の方法によれば、従来方法の窒素酸化物発生濃
度１０００ＰＩＸＩ１〜１５００ＰＦ１より大巾に減少
し得ることは明白であり、特にガスカーテン用不活性ガ
ス止して９９．５％のアルゴンを使用した場合は陰めて
微量となり、労動衛生基準濃度（１５分作業に於ては２
５ＰＦ以下）をはるかに下まわる好結果が得られた。な
お以上は比較的高熱なプラズマ溶接、溶断を例示して説
明したが、他の溶接、溶断、例えばガス溶接、溶断、電
気溶接に於ても効果のあることは説明するまでもない。
この場合もトーチ、あるい（１アーク溶接棒等の加熱加
溶器具より被加工母材の溶融部を結ぶ周囲に形成される
高熱領域を不活性ガスのガスカーテンでシールすればよ
い。本発明は上述の如く、被加工母材の上面及び裏面に
形成される高熱領域の周囲に不活性ガスのガスカーテン
を形成して、該高熱領域への大気流入を阻止して、該領
域内の酸素・窒素成分の共存濃度をあるいは酸素成分を
稀釈するもので、この結果窒素酸化物の生成を極めて微
量に抑止出来る。従つて、作業者の労働環境を改善し得
るばかりでなく、周辺地域への公害を阻止出来、その環
境衛生上の効果（ま多大である。しかも従来の窒素酸化
物除去装置の如き高価な装置の設置をも省略出来、極め
て安価な装置によつて、効果的かつ根本的な窒素酸化物
の発生を抑止出来、その経済的効果も又著しい。又、間
接的に溶融部の酸化防止作用があり、溶接、溶断効果の
向上も期待できる。
第１図は従来のプラズマ溶接、溶断用トーチを説明する
縦断面図、第２図は本発明の実施態様の一例としてプラ
ズマ溶接、溶断用トーチを例示した説明概略縦断面図で
ある。 １はプラズマ溶接溶断用トーチ、２は電極棒、３は作動
ガス導通孔、５（１シールドガスキヤツプ、７は被加工
母材、８｛まプラズマアーク、９，９′（ま母材の溶融
部、１０はシールドガス流路、１１，１Ｙ（ま高熱領域
、２２はガスカーテン装置、２３，２３′はガスカーテ
ン、２４は下部のガスカーテン装置である。
縦断面図、第２図は本発明の実施態様の一例としてプラ
ズマ溶接、溶断用トーチを例示した説明概略縦断面図で
ある。 １はプラズマ溶接溶断用トーチ、２は電極棒、３は作動
ガス導通孔、５（１シールドガスキヤツプ、７は被加工
母材、８｛まプラズマアーク、９，９′（ま母材の溶融
部、１０はシールドガス流路、１１，１Ｙ（ま高熱領域
、２２はガスカーテン装置、２３，２３′はガスカーテ
ン、２４は下部のガスカーテン装置である。
Claims (1)
- １ 溶接、溶断時に加熱によつて被加工母材上面に形成
される高熱領域の周囲及び被加工母材裏面に形成される
高熱領域の周囲に不活性ガスのガスカーテンを形成して
溶接又は溶断することを特徴とする溶接、溶断における
窒素酸化物の発生を抑止する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12459975A JPS599266B2 (ja) | 1975-10-16 | 1975-10-16 | 溶接、溶断における窒素酸化物の発生を抑止する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12459975A JPS599266B2 (ja) | 1975-10-16 | 1975-10-16 | 溶接、溶断における窒素酸化物の発生を抑止する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5248544A JPS5248544A (en) | 1977-04-18 |
| JPS599266B2 true JPS599266B2 (ja) | 1984-03-01 |
Family
ID=14889424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12459975A Expired JPS599266B2 (ja) | 1975-10-16 | 1975-10-16 | 溶接、溶断における窒素酸化物の発生を抑止する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599266B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6056820B2 (ja) * | 1979-12-21 | 1985-12-12 | 村田機械株式会社 | 異機種の穿孔テ−プからジヤカ−ド用紋紙を穿孔する方法 |
| JP7098891B2 (ja) | 2017-07-28 | 2022-07-12 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 |
-
1975
- 1975-10-16 JP JP12459975A patent/JPS599266B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5248544A (en) | 1977-04-18 |
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