JPS61111783A - ア−ク溶接用ト−チノズル - Google Patents
ア−ク溶接用ト−チノズルInfo
- Publication number
- JPS61111783A JPS61111783A JP59232864A JP23286484A JPS61111783A JP S61111783 A JPS61111783 A JP S61111783A JP 59232864 A JP59232864 A JP 59232864A JP 23286484 A JP23286484 A JP 23286484A JP S61111783 A JPS61111783 A JP S61111783A
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- torch nozzle
- torch
- arc welding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
- B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はアーク溶接用のトーチノズルの材質に関する。
溶接作業中に溶接金属が飛び散るスパッタリングの現象
によってトーチノズルに溶融金属が付着してしまうこと
を防止するため、従来は金属製トーチノズルの表面をセ
ラミックスでコーティングする技術が種々提案されてい
るｏしかしこれらの技術には以下のように欠点が存在す
る０■実願昭４９−６４５２８゜この技術はコーティン
グ膜厚□が薄く、コーティングの行われる接着強度に問
題があシ耐久性に不安がある。■実開昭５１−１５２６
゜前記■と同様の問題点を含むのみならず、トーチノズ
ルの内周のみコーティングするのでは不充分である。■
実開昭５６−６５７６０この技術については前記と同様
の問題点のほか、ホーロー処理のためスパッタリングに
おける溶融金属と反応・してしまいスパッタリングの対
策としては不充分でおる。これらの問題点を解消するも
のとして従来トーチノズル全体をセラミックスで形成す
るものが実開昭５６−’）４６７７に記載されている。
によってトーチノズルに溶融金属が付着してしまうこと
を防止するため、従来は金属製トーチノズルの表面をセ
ラミックスでコーティングする技術が種々提案されてい
るｏしかしこれらの技術には以下のように欠点が存在す
る０■実願昭４９−６４５２８゜この技術はコーティン
グ膜厚□が薄く、コーティングの行われる接着強度に問
題があシ耐久性に不安がある。■実開昭５１−１５２６
゜前記■と同様の問題点を含むのみならず、トーチノズ
ルの内周のみコーティングするのでは不充分である。■
実開昭５６−６５７６０この技術については前記と同様
の問題点のほか、ホーロー処理のためスパッタリングに
おける溶融金属と反応・してしまいスパッタリングの対
策としては不充分でおる。これらの問題点を解消するも
のとして従来トーチノズル全体をセラミックスで形成す
るものが実開昭５６−’）４６７７に記載されている。
それまで存在していた金属製トーチノズルにおいては、
セラミックスに比べ融点が低く、表面強度及び曲げ強度
についても低い。このだめ溶接スノヤツタが飛んできた
場合、半溶融状態のスパッタ（溶融金属）が表面で反応
し付着してしまう０そして、トーチノズル内面への付着
が積み重なっていった場合に、シールドガスの通過が悪
くなシ溶接時のシールド性が悪くなる。しかしセラミッ
クスでトーチノズルを形成した場合には、溶接ス／ｆツ
タの付着を抑制することができるのみならず、前記■〜
■のセラミックコーティングの技術における問題点も解
消することができる。
セラミックスに比べ融点が低く、表面強度及び曲げ強度
についても低い。このだめ溶接スノヤツタが飛んできた
場合、半溶融状態のスパッタ（溶融金属）が表面で反応
し付着してしまう０そして、トーチノズル内面への付着
が積み重なっていった場合に、シールドガスの通過が悪
くなシ溶接時のシールド性が悪くなる。しかしセラミッ
クスでトーチノズルを形成した場合には、溶接ス／ｆツ
タの付着を抑制することができるのみならず、前記■〜
■のセラミックコーティングの技術における問題点も解
消することができる。
しかしながら単にセラミックスによってトーチノズルを
形成するのみでは、アーク溶接時に発生する熱及びスノ
クツタが付着するときの熱によってセラミックスに割れ
が生じてしまい実用にならないものであった。
形成するのみでは、アーク溶接時に発生する熱及びスノ
クツタが付着するときの熱によってセラミックスに割れ
が生じてしまい実用にならないものであった。
〔発明の目的〕 ゛
本発明は以上の問題点に鑑みて成されたものであシ、溶
接作業時に割れを生ずることのないセラミックス製のト
ーチノズルを提供することを目的とする。
接作業時に割れを生ずることのないセラミックス製のト
ーチノズルを提供することを目的とする。
発明者はセラミックス製のトーチノズルに割れが生ずる
原因は、アーク溶接時の熱及びスパッタの付着時の熱に
よ如スラミックス製トーチノズルが局所的に加熱され膨
張することによって生ずると考察した。従って割れを防
止するためには多様の材質を取り得るセラミックスのう
ち、熱伝導度及び熱膨張係数がいかなる範囲内のセラミ
ックスを採用すればよいのか見つけ出せばよいと考えた
。
原因は、アーク溶接時の熱及びスパッタの付着時の熱に
よ如スラミックス製トーチノズルが局所的に加熱され膨
張することによって生ずると考察した。従って割れを防
止するためには多様の材質を取り得るセラミックスのう
ち、熱伝導度及び熱膨張係数がいかなる範囲内のセラミ
ックスを採用すればよいのか見つけ出せばよいと考えた
。
そこで第１図に示すトーチノズルを種々のセラミックス
によって製作し、それらのセラミックス製のトーチノズ
ルを用いて溶接作業を行い割れが生ずるか否かの実験を
行った。この実験結果を表１に示す。
によって製作し、それらのセラミックス製のトーチノズ
ルを用いて溶接作業を行い割れが生ずるか否かの実験を
行った。この実験結果を表１に示す。
表 １． 材料別実験結果表
× 割れが生じ不良
Δ 割れが生じ不良であるが、肉厚等の変更で改良でき
る程度 Δ 良・不良の限界 ○ 割れがなく非常に良好 この実験結果から熱伝導度が０．０５ （Ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｅ 、°Ｃ〕以上であシ、熱膨張係数が７，３Ｘ
１０〔１／℃〕 未満の条件を満すセラミックスによれ
ば溶接作業時に割れが生じないと判断した。
る程度 Δ 良・不良の限界 ○ 割れがなく非常に良好 この実験結果から熱伝導度が０．０５ （Ｃａｌ／ｃｍ
・ｓｅｅ 、°Ｃ〕以上であシ、熱膨張係数が７，３Ｘ
１０〔１／℃〕 未満の条件を満すセラミックスによれ
ば溶接作業時に割れが生じないと判断した。
熱伝導度を高くとると好結果が出るのはセラミックス製
トーチノズルに加えられた熱の放熱を促進することがで
き、スパッタ（溶融金属）との熱反応を防ぐことができ
るためである。また熱膨張係数を小さくとると好結果が
出るのは熱膨張による割れを直接的に防止できるからで
ある。これらの条件を満すことができるセラミックスの
材質としては非酸化物、即ちＥｌｌｏ、”ＡＮ４．８１
Ｃ％ ＢＮ％Ｂ、Ｃとがある。このようにして実際上セ
ラミックス製のトーチノズルを使用することができるよ
うになシ、その結果スミ４ツタ付着が防止できる。
トーチノズルに加えられた熱の放熱を促進することがで
き、スパッタ（溶融金属）との熱反応を防ぐことができ
るためである。また熱膨張係数を小さくとると好結果が
出るのは熱膨張による割れを直接的に防止できるからで
ある。これらの条件を満すことができるセラミックスの
材質としては非酸化物、即ちＥｌｌｏ、”ＡＮ４．８１
Ｃ％ ＢＮ％Ｂ、Ｃとがある。このようにして実際上セ
ラミックス製のトーチノズルを使用することができるよ
うになシ、その結果スミ４ツタ付着が防止できる。
スノやツメ付着によシ溶接作業不能となるまでの時間を
従来の金属製のトーチノズルと比較すると、本発明のト
ーチノズルは１．５〜１．２５倍の時間となシトーチノ
ズルの寿命を延ばすことができる。
従来の金属製のトーチノズルと比較すると、本発明のト
ーチノズルは１．５〜１．２５倍の時間となシトーチノ
ズルの寿命を延ばすことができる。
本発明の一実施例を第２図において説明する。
この実施例のトーチノズルは前記実験において使用した
第１図のトーチノズルにおいて、トーチノズルの内外周
の全面にチタン化合物であるＴｌＧを化学蒸着によシ蒸
着してコーティングを行ったものである。図中、ヘッド
アダプタ１の先端に位置するコンタクトチップ２が溶接
ワイヤ３を保持し、このコンタクトチップ２の外周に円
筒状のトーチノズル４が位置する。トーチノズル４は８
１０セラミツクスから形成され、内外周の全面にｊＩＣ
層５が化学蒸着されている。
第１図のトーチノズルにおいて、トーチノズルの内外周
の全面にチタン化合物であるＴｌＧを化学蒸着によシ蒸
着してコーティングを行ったものである。図中、ヘッド
アダプタ１の先端に位置するコンタクトチップ２が溶接
ワイヤ３を保持し、このコンタクトチップ２の外周に円
筒状のトーチノズル４が位置する。トーチノズル４は８
１０セラミツクスから形成され、内外周の全面にｊＩＣ
層５が化学蒸着されている。
これにより更に耐熱、耐摩耗性が向上するのみならず溶
接スー臂ツタの付着を更に抑制することができる。その
理由はＴＩＧコーティングによ如その表面硬度が５５０
０〜４０００（ＶＨＮ ）、！：硬＜なシまた化学蒸着
によシ表面粗度が１μＲＺ 以下とすることができ、飛
び散った溶融金属であるス／母ツタがトーチノズル表面
に噛み込んで付着するのを防止できるからである。更に
は一旦付着したスノ母ツタを金属ブラシ等で取シ除いた
後に暫・、前記高い硬度から耐摩耗性を有するために、
表面に傷が付かず表面粗度の小さい平滑面を維持できセ
ラミックス製トーチノズルとしての寿命を更に延ばすこ
とができる。
接スー臂ツタの付着を更に抑制することができる。その
理由はＴＩＧコーティングによ如その表面硬度が５５０
０〜４０００（ＶＨＮ ）、！：硬＜なシまた化学蒸着
によシ表面粗度が１μＲＺ 以下とすることができ、飛
び散った溶融金属であるス／母ツタがトーチノズル表面
に噛み込んで付着するのを防止できるからである。更に
は一旦付着したスノ母ツタを金属ブラシ等で取シ除いた
後に暫・、前記高い硬度から耐摩耗性を有するために、
表面に傷が付かず表面粗度の小さい平滑面を維持できセ
ラミックス製トーチノズルとしての寿命を更に延ばすこ
とができる。
チタン化合物はＴＩＧに限らすＴＡＮ、 ＴｌＣＮであ
ってもよく蒸着方法は化学蒸着のみならず物理的蒸着に
よっても可能である。さらにトーチノズル４を形成する
セラミックスの材料はＳｉＯに限らず、前記非酸化物の
ものであれば採用できチタン化合物コーティングの効果
を発揮できる。
ってもよく蒸着方法は化学蒸着のみならず物理的蒸着に
よっても可能である。さらにトーチノズル４を形成する
セラミックスの材料はＳｉＯに限らず、前記非酸化物の
ものであれば採用できチタン化合物コーティングの効果
を発揮できる。
本発明のアーク溶接用トーチノズルによれば溶接作業時
の割れを防止することができ実用的なセラミックス製ト
ーチノズルを提供することができる０
の割れを防止することができ実用的なセラミックス製ト
ーチノズルを提供することができる０
第１図及び第２図は本発明の実施例に係るアーク溶接用
トーチノズルを表す一部断面側面図である０ １・・・ヘッドアダプタ、２・・・コンタクトチップ、
５・・・溶接ワイヤ、 ４・・・トーチノズル。 代理人 鵜 沼 辰 之 第１図 第２図 手続補正書 昭和６０年３月２日 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第２３２８６４号２、発明の名称 アーク溶接用トーチノズル ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称（３２０））ヨタ自動車株式会社 （ほか１名） ４、代理人 ７、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄、明細書の詳細な説明の欄
。 ８、補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙のとおシ改める。 （２） 明細書第２頁第３行目の「セラミックス」を
Ｖセラミックス」に改める。 （３） 同第３頁第４行目の「シールドガス」を「シ
ールドガル」に改める０ （４） 同第４頁第４行目の「スラミックス」を「セ
ラミックス」に改める０ （５） 同第４頁第７行目の「材質」を「物理的性質
」に改める。 （６） 同第５頁表１第１欄の「Ｃａｌ／ｃｒｒＬＳ
ｅｃ℃」を「Ｃａｌ／ｃＩＩＬ−魚・℃」に改める。 （７） 同第５頁表１第２欄の１９７ｍＪ Ｚｒ０ｔ
Ｊを「９７重量％ｚｒＯ！」に改める。 （８）同第５頁表１第３欄の「９９チ」を「９９重量％
」に改める。 （９） 同第５頁表１第４欄の「９６チ」を「９６重
量％」に改める。 Ｑｌ 同第５頁表１第５欄の「９２チ」を「９２重量
％」に改める。 ａｍ） 同第５頁表１第１欄ノｒｓｉＯＪ ヲＦ ８
ｉＣＪｌに改める。 ＠ 同第５頁第１９行目の「ｓｅｃ、℃」をｌｊ ｓｅ
ｃ ｓ’ＣＪに改める。 α騰 同第６頁第９行目の「Ｓ１０．Ｊを削除する。 ａ４ 同第６頁第１０行目の「とがある。」を「等の
セラミックスがある。」に改める。 １！９ 同第７頁第６行［７） ［ＳｉＯＪ ヲ「Ｓ
ｉＣ」に改める。 α呻 同第７頁第１３行目の「粗度が１μＲＺＪを「粗
さが１μＲ２」に改める。 （Ｉη 同第７頁第１８行目の「硬度から」を「硬度に
よる」に改める。 α樽 同第７頁第１９行目の「粗度」を「粗さ」に改め
る。 員 同第７頁第１９行目の「維持できセラ」を「維持で
き、セラＪに改める。 （１） 同第８頁第２行目の「ＴＩＣＮＪを「’ｔＩＣ
−）−ＴｉＮ Ｊ Ｋ改める０ ０１） Ｆ［８頁第５行［７） ｒｓｉＯＪ ヲｒ
５ｉｌＪｌに改める０ 以上 特許請求の範囲 （１） アーク溶接用のトーチノズルを非酸化物セラ
ミックスによって形成し、この非酸化物セラミックスは
熱伝導度が０．０３ （（！０７／２．５ｅＣ−３３以
上、熱膨張係数が７．３Ｘ１０ （１／’Ｃ）未満と
することを特徴とするアーク溶接用トーチノズル０ （２、特許請求の範囲第１項において非酸化物セラミッ
クスによって形成されるトーチノズルの内外周の全面に
チタン化合物を一層又は複数層に、化学蒸着又は物理蒸
着によって蒸着したアーク溶接用トーチノズル。
トーチノズルを表す一部断面側面図である０ １・・・ヘッドアダプタ、２・・・コンタクトチップ、
５・・・溶接ワイヤ、 ４・・・トーチノズル。 代理人 鵜 沼 辰 之 第１図 第２図 手続補正書 昭和６０年３月２日 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第２３２８６４号２、発明の名称 アーク溶接用トーチノズル ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称（３２０））ヨタ自動車株式会社 （ほか１名） ４、代理人 ７、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄、明細書の詳細な説明の欄
。 ８、補正の内容 （１） 特許請求の範囲を別紙のとおシ改める。 （２） 明細書第２頁第３行目の「セラミックス」を
Ｖセラミックス」に改める。 （３） 同第３頁第４行目の「シールドガス」を「シ
ールドガル」に改める０ （４） 同第４頁第４行目の「スラミックス」を「セ
ラミックス」に改める０ （５） 同第４頁第７行目の「材質」を「物理的性質
」に改める。 （６） 同第５頁表１第１欄の「Ｃａｌ／ｃｒｒＬＳ
ｅｃ℃」を「Ｃａｌ／ｃＩＩＬ−魚・℃」に改める。 （７） 同第５頁表１第２欄の１９７ｍＪ Ｚｒ０ｔ
Ｊを「９７重量％ｚｒＯ！」に改める。 （８）同第５頁表１第３欄の「９９チ」を「９９重量％
」に改める。 （９） 同第５頁表１第４欄の「９６チ」を「９６重
量％」に改める。 Ｑｌ 同第５頁表１第５欄の「９２チ」を「９２重量
％」に改める。 ａｍ） 同第５頁表１第１欄ノｒｓｉＯＪ ヲＦ ８
ｉＣＪｌに改める。 ＠ 同第５頁第１９行目の「ｓｅｃ、℃」をｌｊ ｓｅ
ｃ ｓ’ＣＪに改める。 α騰 同第６頁第９行目の「Ｓ１０．Ｊを削除する。 ａ４ 同第６頁第１０行目の「とがある。」を「等の
セラミックスがある。」に改める。 １！９ 同第７頁第６行［７） ［ＳｉＯＪ ヲ「Ｓ
ｉＣ」に改める。 α呻 同第７頁第１３行目の「粗度が１μＲＺＪを「粗
さが１μＲ２」に改める。 （Ｉη 同第７頁第１８行目の「硬度から」を「硬度に
よる」に改める。 α樽 同第７頁第１９行目の「粗度」を「粗さ」に改め
る。 員 同第７頁第１９行目の「維持できセラ」を「維持で
き、セラＪに改める。 （１） 同第８頁第２行目の「ＴＩＣＮＪを「’ｔＩＣ
−）−ＴｉＮ Ｊ Ｋ改める０ ０１） Ｆ［８頁第５行［７） ｒｓｉＯＪ ヲｒ
５ｉｌＪｌに改める０ 以上 特許請求の範囲 （１） アーク溶接用のトーチノズルを非酸化物セラ
ミックスによって形成し、この非酸化物セラミックスは
熱伝導度が０．０３ （（！０７／２．５ｅＣ−３３以
上、熱膨張係数が７．３Ｘ１０ （１／’Ｃ）未満と
することを特徴とするアーク溶接用トーチノズル０ （２、特許請求の範囲第１項において非酸化物セラミッ
クスによって形成されるトーチノズルの内外周の全面に
チタン化合物を一層又は複数層に、化学蒸着又は物理蒸
着によって蒸着したアーク溶接用トーチノズル。
Claims (2)
- （１）アーク溶接用のトーチノズルを非酸化物セラミッ
クスによつて形成し、この非酸化物セラミックスは熱伝
導度が０．０３〔ｃｏｌ／ｃｍ、ｓｅｃ、℃〕以上、熱
膨張係数が７．３×１０＾−＾６〔１／℃〕未満とする
ことを特徴とするアーク溶接用トーチノズル。 - （２）特許請求の範囲第１項において非酸化物セラミッ
クスによつて形成されるトーチノズルの内外周の全面に
チタン化合物を一層又は複数層に、化学蒸着又は物理蒸
着によつて蒸着したアーク溶接用トーチノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232864A JPS61111783A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | ア−ク溶接用ト−チノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232864A JPS61111783A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | ア−ク溶接用ト−チノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111783A true JPS61111783A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0361546B2 JPH0361546B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=16946015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232864A Granted JPS61111783A (ja) | 1984-11-05 | 1984-11-05 | ア−ク溶接用ト−チノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111783A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006087887A1 (ja) | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | アーク溶接用ガスノズル |
| WO2007050689A1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Nd Industries, Inc. | Protective coating and coated welding tip and nozzle assembly |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5634677U (ja) * | 1979-08-25 | 1981-04-04 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5634677B2 (ja) * | 1974-01-24 | 1981-08-12 |
-
1984
- 1984-11-05 JP JP59232864A patent/JPS61111783A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5634677U (ja) * | 1979-08-25 | 1981-04-04 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006087887A1 (ja) | 2005-02-15 | 2006-08-24 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | アーク溶接用ガスノズル |
| JP2006224110A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Fuji Heavy Ind Ltd | アーク溶接用ガスノズル |
| JP4619810B2 (ja) * | 2005-02-15 | 2011-01-26 | 富士重工業株式会社 | アーク溶接用ガスノズル |
| WO2007050689A1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-05-03 | Nd Industries, Inc. | Protective coating and coated welding tip and nozzle assembly |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361546B2 (ja) | 1991-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |