JPS60205Y2 - ガスシ−ルドア−ク溶接用ト−チ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はカスシールＩ・アーク溶接に用いられる溶接
トーチに関する。

ミグ溶接、炭酸カスアーク溶接、ティグ溶接などのカス
シールド溶接において、溶接アークおよび溶融池を大気
から完全に遮断するために内ノズルおよび外ノズルから
二重にシールドガスを噴射する溶接トーチがある。

第１図はこのような溶接トーチの従来例であり、トーチ
先端の主要部を示している。

図面に示すように溶接ワイヤ１を導くｒ−ｆ本体２の先
端には給電チップ３が取り付けてあり、トーチ本体２は
内ノズル４に挿入されている。

また、内ノズル４は外ノズル５に挿入されており、両ノ
ズルの間には環状のシールドガス噴出口６が形成されて
いる。

上記内ノズル４および外ノズル５にはそれぞれシールド
ガス供給口（図示しない）が接続されており、内ノズル
４およびシールドガス噴出口６から溶接部に向けてシー
ルドガスＧを噴射しながら溶接が行なわれる。

上記のように構成された従来の溶接トーチには次のよう
な問題があった。

ガスシールドアーク溶接用の溶接トーチはノズルにスパ
ッターが付着しない構造てなけれはならない。

スパッターが付着するとシールドガスの流通を阻害腰溶
接部を十分にカスシールドすることができす、ブ陥−ホ
ールなどの欠陥を発生する。

また、ノズルに付着して溜ったスパッターが溶接部に落
下して溶接金属の劣化をもたらす。

上記従来の溶接トーチはこの点を考慮して外ノズル５に
ジャケット７を設けて水冷するようにし、またシールド
ガス噴出口６がスパッターて塞がれないように外ノズル
５を内ノズル４より後退して取り付けである。

しかし、この従来の溶接１・−チてはノズルの冷却が外
ノズル５だけてあり、内ノズル４は十分に冷却されない
。

また、外ノズル５の冷却はノズル先端部にまで及んでい
ないのて先端部の冷却は不十分である。

さらに、外ノズル５は内ノズル４より後方に位置してい
るのて、溶接部付近ては外ノズル５からのシールドガス
は大きく広がってシールド効果が低下する。

したがって、従来の溶接トーチではスパッターの付着を
ある程度防止はできるが、高速溶接によって高品質の溶
接部を得ることはできない。

すなわち、高速で溶接するために溶接電流を高くすると
スパッターの発生が激しくなり、頻繁に溶接を中断して
ノズルに付着したスパッターを除去しなければならない
。

また、スパッターの付着を抑えるには低速て溶接せざる
を得ない。

又、従来の振動装置では、溶接トーチ本体とシールドガ
スノズル本体とが一体となって構成されているために、
振動させるための振動体の重量が大きくなり、従って振
動数が制限され、大出力の振動駆動限を必要とし、又、
装置の軽量化が困難である、など種々の欠点があった。

この考案は従来のガスシールドアーク溶接用トーチにお
ける上記のような問題を解決するためになされたもので
、高い溶接速度て高品質の溶接部を得ることができるガ
スシールドアーク溶接用トーチを提供しようとするもの
である。

即ち本考案はトーチ本体２が挿入され、内シールドカス
噴出口１２を形成する先端部の外周に円周方向に沿った
溝１３が設けられた内ノズル１１と、円周方向に沿った
外側冷却水路４４を有する環状のノズルチップ２１とか
らなり、該内ノズル１１には内シールドカス噴出口１２
の後方（上方）内部に給電チップ３を先端に取り付けた
トーチ本体２を揺動自在に支持した球面軸受１５が固定
されてわり、且つ前記内ノズル１１とノズルチップ２１
とて環状の外シールドガス噴出口３３を形成すると共に
前記溝１３をノズルチップ２１の内周面て囲んて内側冷
却水路１４を形成するようにしてノズルチップ２１を内
ノズル１１の先端部にはめ合わせて固着したことを特徴
とするガスシールドアーク溶接用トーチである。

以下、この考案を望ましい実施例に基づいて図面を参照
しながら詳細に説明する。

第２図はこの考案の溶接トーチ先端部を示すものて、円
筒状の内ノズル１１の先端部に環状のノズルチップ２１
を固着している。

内ノズル１１の先端部は流路が出口に向って若干広がっ
た形状の内シールドガス噴出口１２となっている。

内シールドガス噴出口１２の部分は外周部に円周方向に
沿った荷１３が設けてあり、この溝１３は後て説明する
ように内側水冷ジャケットを形成する。

また、溝１３の下端は内ノズル１１の下端よりやや上方
に位置し、雨下端部の間において内ノズル１１の外周面
はくびれるように湾曲している。

内ノズル１１は内シールドガス噴出口１２の後方（上方
）内部に球面軸受１５を固定してあり、この球面軸受１
５は先端に給電チップ３を取り付けたトーチ本体２を揺
動自在に支持している。

トーチ本体２は振動装置（図示しない）により左右に振
動される。

ノズルチップ２１は従来の溶接トーチにおける外ノズル
に相当し、内リング２２、中間リング３１および外リン
グ４１とからなっている。

内リング２２は外周面が階段状になっており、前記内ノ
ズル１１の先端部にはめ合っている。

内リング２２の内周面の下半部は内ノズル１１の溝１３
を外から取り囲んて環状の内側冷却水路１４を形成して
おり、上半部は内ノズル１１の円筒外周面にはめ合って
いる。

また、内ノズル１１の外周面と内リング２２の内周面と
の間の気密を保つためＯ−リングガスケット１６を溝１
３の直上に介在させている。

このようにして内ノズル１１にはめ合わせられた内リン
グ２２は、上端と下端とでそれぞれ円周方向に沿って溶
接２３，２４されて内ノズル１１に固着される。

中間リング３１の縦断面は内リング２２の外周面に沿っ
た階段状をしており、下端部はく字形に湾曲している。

中間リング３１の下半部は縦断面がく字形をした外リン
グ４１がはめ合わされ、外リング４１の上端および下端
部をそれぞれ円周方向に沿って溶接４２．４３して外リ
ング４１を中間リング３１に固着している。

これにより、環状の外側冷却水路４４が形成される。

一体となった中間リング３１と外リング４１とは内リン
グ２２にねじ４５によって固着される。

このとき、内リング２２外周面と中間リング３１内周面
との間に環状の外シールドガス流路３２が形成される。

内ノズル１１の下端面と中間リング３１すなわちノズル
チップ２１の下端面とは同一面にあり、上記外シールド
ガス流路３２に続き、ノズル先端まで延びる外シールド
ガス噴出口３３が内ノズル１１外周面と中間リング３１
内周面との間に形成される。

また、内ノズル１１の内部には球面軸受１５とＯ−リン
グガスケット１６との間に環状の溝１７を設けてあり、
この溝１７はノズルチップ２１の内リング２２に穿孔し
たシールドガス供給孔２５に連通している。

溝１７には多孔質材よりなる詰物１８が充填してあり、
シールドガス供給孔２５からのシールドガスを溝１７か
ら円周方向に沿って一様に内ノズル１１に噴出するよう
にしている。

さらにまた、外シールドガス流路３２の上端部は内リン
ク２２と中間リング３１との間に設けれた環状の溝３４
に連通しており、溝３４はさらに内リンク２２に穿孔し
たシールドガス供給孔２６に連通している。

溝３４は上記内ノズル１１の溝１７と同様に詰物３５が
充填されている。

そして、外シールドガス流路３２と溝３４とを結ふ開口
３６はシールドガス供給孔２６と連通する部分から遠さ
かるに従って大きくなっており、環状の外シールドカス
噴出口３３から円周方向に沿って一様にシールドガスか
噴出されるようにしている。

シールドカス供給孔２５，２６にはそれぞれ内リング２
２に固着した管接続金具５１．５２を介してカス供給管
（図示しない）よりシールドガスが供給される。

上記ノズルチップ２１にはまた内側冷却水路１４に連通
ずる冷却水供給孔２７を内リング２２に、外側冷却水路
４４に連通する冷却水供給孔３７を中間リンク３１にそ
れぞれシールドガス供給管２５，２６と交差しないよう
にして設けである。

冷却水供給孔２７，３７には内リング２２および中間リ
ング３１に固着した管接続金具５５を介して冷却水供給
管（図示しない）より冷却水が供給される。

また、内リング２２および中間リング３１にはそれぞれ
冷却水路１４，４４に連通ずる冷却水排出孔（図示しな
い）を設けてあり、ノズルを冷却した水は冷却水排出孔
および内リング２２と中間リンク３１とに固着した管接
続金具５６を介してＪｕ１出される。

上記のように構成されたこの考案の溶接トーチてハ内ノ
ズル１１および外ノズルすなわちノズルチップ２１を先
端まて冷却するようにしているので、両ノズルは十分に
冷却されてスパッターの付着は著しく減少し、スパッタ
ーの付着によりシールドガスの流通を阻害することはな
い。

また、外ノズルのシールドガス噴出口３３は内ノズル１
１と同様に溶接トーチの先端に位置しているので、これ
より噴出したシールドガスは広がることなく溶接部を効
果的にシールドすることができ、不十分なシールドによ
る溶接欠陥の発生を防止することができる。

この考案の溶接トーチは、ガスシールドアーク溶接にお
いて、比較的高い振動数て溶接トーチを振動させられる
ので、高速度溶接においても、表面ビード形状、および
溶込み形状などの溶接特性の改善を図ることがてきる。

又、溶接トーチが固定され、給電チップのみを振動させ
る構造であるために、シールドガスの流れを広範囲にわ
たって乱すことなくシールドすることがてき、また溶接
アークの軌跡を簡便に変化させることもてきる。

これにより、この考案の溶接トーチによれば高い溶接速
度て高品質の溶接部を得ることができる。

また、スパッター除去のための溶接の中断がなくなり、
連続して長い距離を溶接することができる。

例えは、溶接線長さが３０ｍにも及ふ厚板の接合部をミ
ク溶接により溶接する場合、従来の溶接トーチては１〜
３７７ＬＬ、か連続して溶接できなかったものが、この
考案の溶接トーチては全長にわたって連続して溶接する
ことがてきた。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来およびこの考案の溶
接トーチの例を示すもので、先端主要部の縦断面図であ
る。 １・・・・・・溶接ワイヤ、２・・・・・・トーチ本体
、１１・・・・・・内ノズル、１２，３３・・・・・・
シールドガス噴出口、１３・・・・・・溝、１４，４４
・・・・・・冷却水路、２１・・・・・・ノズルチップ
、２２・・・・・・内リング、２５，２６・・・・・・
シールドガス供給孔、２７，３７・・・・・・冷却水供
給孔、３１・・・・・・中間リング、４１・・・・・・
外リング、１５・・・・・・球面軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トーチ本体２が挿入され、内シールドガス噴出口１２を
   形成する先端部の外周に円周方向に沿った溝１３が設け
   られた内ノズル１１と、円周方向に沿った外側冷却水路
   ４４を有する環状のノズルチップ２１とからなり、該内
   ノズル１１には内シールドガス噴出口１２の後方（上方
   ）内部に給電チップ３を先端に取り付けたトーチ本体２
   を揺動自在に支持した球面軸受１５が固定されており、
   且つ前記内ノズル１１とノズルチップ２１とで環状の外
   シールドガス噴出口３３を形成すると共に前記溝１３を
   ノズルチップ２１の内周面て囲んで内側冷却水路１４を
   形成するようにしてノズルチップ２１を内ノズル１１の
   先端部にはめ合わせて固着したことを特徴とするカスシ
   ールドアーク溶接用トーチ。