JPS61216760A - プラズマ・アーク・トーチ - Google Patents
プラズマ・アーク・トーチInfo
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- JPS61216760A JPS61216760A JP61061973A JP6197386A JPS61216760A JP S61216760 A JPS61216760 A JP S61216760A JP 61061973 A JP61061973 A JP 61061973A JP 6197386 A JP6197386 A JP 6197386A JP S61216760 A JPS61216760 A JP S61216760A
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- Japan
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- arc torch
- powder
- plasma arc
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/28—Cooling arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
- B05B7/222—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc
- B05B7/226—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc the material being originally a particulate material
-
- 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
- B23K9/285—Cooled electrode holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/42—Plasma torches using an arc with provisions for introducing materials into the plasma, e.g. powder, liquid
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
- Nozzles (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
この発明は、細かく分割された粒子状（粉末）の熱によ
って可融性の材料を、該材料を熱で軟化させ又は溶融さ
せて、被覆しようとする面に吹付ける区域に供給するス
プレーガン及びトーチに関する。
って可融性の材料を、該材料を熱で軟化させ又は溶融さ
せて、被覆しようとする面に吹付ける区域に供給するス
プレーガン及びトーチに関する。
スプレーガン又はトーチは主に２つの部分で構成される
。即ち、電極を支持する上面本体部材と、管及びその他
の部分を支持して、電極と共にアークを形成し、加圧し
た不活性ガスと共に粉末を噴射する下側本体部材とであ
る。上側及び下側本体部材の両方は、金属で作るのが普
通であり、異なる電位で動作する。従って、２つの本体
部材の間に絶縁体を設けることが必要である。高い動作
温度によって、冷却装置を取入れることも必要になる。 従来のトーチの構造は、各々の本体部材の中の通路を循
環する冷却材を収容する為にＯリング又は流体対じを使
うのが普通である。 従来普通の絶縁体及び流体対じを使うと、スプレーガン
及びトーチを使う上で多くの問題がある。
。即ち、電極を支持する上面本体部材と、管及びその他
の部分を支持して、電極と共にアークを形成し、加圧し
た不活性ガスと共に粉末を噴射する下側本体部材とであ
る。上側及び下側本体部材の両方は、金属で作るのが普
通であり、異なる電位で動作する。従って、２つの本体
部材の間に絶縁体を設けることが必要である。高い動作
温度によって、冷却装置を取入れることも必要になる。 従来のトーチの構造は、各々の本体部材の中の通路を循
環する冷却材を収容する為にＯリング又は流体対じを使
うのが普通である。 従来普通の絶縁体及び流体対じを使うと、スプレーガン
及びトーチを使う上で多くの問題がある。
この発明は同軸の通路を形成した上側及び下側本体部材
と、前記同軸の通路内で上側本体部材から支持された電
極と、その中で前記電極及び工作物の間でアークが形成
される軸方向アーク・ポートを持つノズルとを有するプ
ラズマ・アーク・トーチを提供する。下側本体部材は外
側金属殻体及び内側金属スリーブで構成されていて、そ
の間に冷却材貯蔵槽が構成される。殻体及びスリーブは
相補形の環状の合さる上縁及び下縁を持ち、該上縁及び
下縁が一緒に溶接され、貯蔵槽の頂部及び底部を密封す
る。外側殻体には、冷却材貯蔵槽の冷却材の外部の源と
接続する為の少なくとも１つの通路、粉末及び不活性ガ
スの加圧混合物をノズルに接続する為の第２の通路、及
びノズルを取囲む環状吐出部に遮蔽ガスを接続する第３
の通路を含む複数個の通路が形成されている。 この発明の別の１面では、同軸の通路を形成した上側及
び下側本体部材と、同軸の通路内で上側本体部材から支
持される電極と、下側本体部材の下端によって支持され
るノズルとを持っていて、該ノズルが軸方向通路を持ち
、該通路内で電極及び工作物の間でアークが形成される
様にしたプラズマ・アーク・トーチを提供する。下側本
体部材及びノズルが環状高圧室を構成し、下側本体部材
には粉末及び不活性ガスの加圧混合物を環状高圧室に接
続する通路が形成され、ノズルは環状高圧室と自由に連
通ずる複数個の通路を持ち、その各々の通路が角度方向
であって、軸方向通路に対して収斂し、且つ軸方向通路
の周りに円周方向に隔たっている。この為、粉末及び不
活性ガスの加圧混合物は、下側本体部材を通って環状高
圧室の中に入った時、ノズルに形成された複数個の通路
を収斂する様に方向ぎめされる。
と、前記同軸の通路内で上側本体部材から支持された電
極と、その中で前記電極及び工作物の間でアークが形成
される軸方向アーク・ポートを持つノズルとを有するプ
ラズマ・アーク・トーチを提供する。下側本体部材は外
側金属殻体及び内側金属スリーブで構成されていて、そ
の間に冷却材貯蔵槽が構成される。殻体及びスリーブは
相補形の環状の合さる上縁及び下縁を持ち、該上縁及び
下縁が一緒に溶接され、貯蔵槽の頂部及び底部を密封す
る。外側殻体には、冷却材貯蔵槽の冷却材の外部の源と
接続する為の少なくとも１つの通路、粉末及び不活性ガ
スの加圧混合物をノズルに接続する為の第２の通路、及
びノズルを取囲む環状吐出部に遮蔽ガスを接続する第３
の通路を含む複数個の通路が形成されている。 この発明の別の１面では、同軸の通路を形成した上側及
び下側本体部材と、同軸の通路内で上側本体部材から支
持される電極と、下側本体部材の下端によって支持され
るノズルとを持っていて、該ノズルが軸方向通路を持ち
、該通路内で電極及び工作物の間でアークが形成される
様にしたプラズマ・アーク・トーチを提供する。下側本
体部材及びノズルが環状高圧室を構成し、下側本体部材
には粉末及び不活性ガスの加圧混合物を環状高圧室に接
続する通路が形成され、ノズルは環状高圧室と自由に連
通ずる複数個の通路を持ち、その各々の通路が角度方向
であって、軸方向通路に対して収斂し、且つ軸方向通路
の周りに円周方向に隔たっている。この為、粉末及び不
活性ガスの加圧混合物は、下側本体部材を通って環状高
圧室の中に入った時、ノズルに形成された複数個の通路
を収斂する様に方向ぎめされる。
第１図について説明すると、トーチ１０は、アークを設
定し且つ維持する為に相異なる３つの電源を使う点で、
普通の様に作用する。最初は高圧交流電源１）を使って
アークを形成する。アンペア数の小さい低圧交流電源１
２が移行しないバイロフト・アークを設定する。アンペ
ア数の大きい低圧直流電圧源１３を用いて、工作物に移
行したアークを維持する。電源は何れも冷却液を通る鋼
管により、トーチに電気接続される。これらの銅管がト
ーチとの間でエネルギを伝達する様子は、トーチを詳し
く説明してから述べる。 この発明は特にトーチ１０の構造に関するものであり、
その細部が第３図、第４図及び第５図に詳しく示されて
いる。トーチは実質的に上側本体部材２０及び下側本体
部材２１で構成され、それらが第１図に示すキャップね
じ２２によって固着される。上側本体部材２０は絶縁材
料、更に詳しく云うと、加工が出来る硝子セラミックで
作られる。この為の適当な材料がコーニング・グラス・
ワークス社からＭＡＣＯＲの商品名で製造されており、
アメリカン・マシーニスト誌１９７８年５月号に詳しく
記載されている。上側本体部材２０が、電極２３を支持
する。この電極は導電保持体２４に取付けられておりこ
の保持体が上側本体部材２゜の中に螺着している。電極
２３は、つぶしのきく圧縮リング２５及びねじつきキャ
ップ２６によって保持体２４に取付けられ且つ固定され
る。 保持体２４は更に詳しく云うと、半径方向及び軸方向の
通路が形成されていて、これらが導管２７と接続され、
この導管を介して不活性ガスが電極２３と接触し且つそ
れに沿って流れる様に送り込まれる。その中に水を循環
させる冷却コイル２８が保持体２４の外面に固定され、
電極及び保持体から熱を伝導によって運び去る。冷却水
及び電気エネルギの両方が１対の導管１６．１７を介し
てコイル２８に通される。その動作は後で説明する。 下側本体部材２１は銅の様な導電材料で作られているも
ので、ノズル２９を支持する。このノズルは、管状軸部
２９ｂに支持された粉末−ガス吐出板２９ａで構成され
る。ＭＡＣＯＲの様な絶縁材料で形成されたスペーサ・
スリーブ３０が保持体２４と軸部２９ｂの間に介在する
。 下側本体部材２１は、外側金属殻体２１ａを内側金属ス
リーブ２１ｂに溶接することにより、独特な形で形成さ
れる。殻体及びスリーブは、参照数字３１．３２で示す
様に、互いに溶接した環状の合さる上縁及び下縁を有す
る。冷却材貯蔵槽３３が殻体とスリーブの間に形成され
、この貯蔵槽が１対の通路（図示に示してない）を介し
て、入口ポート３４及び出口ポート３５に接続される。 この構造は、漏れを生ずる傾向を持つ０リング又はその
他の種類の弾性対じを使わずに済ます、冷却水が導管１
４を介して入口３４に通され、出口３５及び導管１５を
介して取出される。導管１４は電源１）に対する電気的
な復路としても作用する。 内側金属スリーブ２１ｂの下端は内ねじを持っていて、
ノズル２９の軸部の端を受入れる。この為ノズルの交換
が容易になる。殻体２１ａの下端は皿形であって、粉末
−ガス吐出板２９ａを受入れる。 殻体２１ａには第２の１対の通路３６も形成されていて
、これらが粉末及び不活性ガスの加圧混合物を１対の入
口ボー）３７．３８に接続する。 図面を見易くする為、１つの通路３６しか示してない。 ボー）３７．３８が、第１図に示す様に、導管３９．４
０を介して供給される粉末及び不活性ガスの加圧混合物
に接続される。 殻体２１ａのフランジ部分に形成された別の１つの通路
４１が、導管４２から供給される不活性ガスの源を、フ
ランジの下側に形成された凹部４３によって構成された
環状高圧室に接続する。不活性ガスは、この高圧室から
リング形じゃま板４４の開口を通り、その後、じゃま板
の下側で隣接して配置されたリング形フィルタ４５を通
る。遮蔽体４６が下側本体部材２０に取付けられていて
、それと共に円錐形高圧室４７を構成し、これがフィル
タを通過した不活性ガスを通し、ノズル２９を取巻く環
状吐出開口４８へ差し向ける。 粉末−ガス吐出板２９ａに形成された複数個の通路４９
が上面から下面まで伸び、これらの通路は角度方向の向
きであって、中心のアーク・ポート５０及びベンチュリ
５１の周りに収斂すると共に円周方向に隔たっている。 板２９ａの上面には環状溝５２が形成され、各々の通路
４９の上端が溝５２内にある。溝５２は通路３６から導
入された粉末−ガス混合物を各々の通路４９に通す為の
高圧室として作用する。 次に動作を簡単に説明する。トーチの動作中、導管１４
を介して下側本体部材２１に水を連続的に圧送し、貯蔵
槽３３に循環させ、導管１５から取出す。導管１５から
取出した水は、導管１５から、誘電体継手を介して、導
管１６及びコイル２８に通ることにより、コイル２８に
循環させ、導管１７を介して冷却材貯蔵槽に戻す。 パイロット・アークの初期設定をする前に、アルゴンの
様な不活性ガスを導管２７に供給し、電極２３の周りを
通し、ノズル２９の通路５０から出て来る様にする。こ
れによって、トーチから酸素が駆逐される。次に、電源
１）から供給される高圧及び高周波の電気信号が導管１
６を介して給水コイル２８、保持体２４及び電極２３に
印加する。高エネルギの電圧が、電極２３とノズル２９
のベンチュリ区域５１との間の空隙をとび、こうしてこ
のすき間に高圧アークを発生する。 その後電荷がノズル２９から下側本体部材２１を通って
下側本体の水入口３４から導管１４を介して電源１）に
戻る、この時、低圧電源１２を印加する。約２０ボルト
、４０アンペアの直流が導管１７に接続され、コイル２
８、保持体２４及び電極２３に通される。この直流は電
源１）の高圧アークを利用してパイロット・アーク（こ
のアークが工作物ではなく、ノズルで接地され、トーチ
自体の中に収まっているので、非移行形アークと云う）
を作る。
゛この時アルゴン又はその他の不活性ガスを導管
、−′４′２から通路４１へ、そしてじゃま
板４４及びフ １イルタ４５に導入する。不
活性ガスがノズル２９を取巻く遮蔽体４７の内側に沿っ
て循環する。こ ゛の遮蔽ガスが、これか
ら設定しようとするアーク ；フレーム及び
井戸たまりに対して酸素のない環境 、。 を作る。 パイロット・アークが安定した後、高圧交流電源１）は
もはや必要ではなく、遮断する。 手動であっても計算機制御の作動装置であっても、制御
装置が溶接動作段階を開始する用意が出来た時、主溶接
アーク順序が開始される。この時、アンペア数の大きい
直流電流を電源１３から導管１７に印加する。これが再
び保持体２４及びコイル２８を介して電極２３に電流を
通す。然し、この電源は、（バイロフト・アーク用電源
１２の様に）下側本体のハウジングではなく、ノズル２
９の下方にある工作物に接地されている。主アークは移
行アークが安定した後、パイロット・アーク用電源１２
を遮断する。 この点で、粉末及び不活性ガスの混合物を導管３９．４
０、ポート３７．３８及び通路３６に供給し、下側本体
部材２１の下面から溝５２内に出て行く様にする。この
後、粉末−ガス混合物が通路４９から出て行き、粉末を
主移行アークに差し向け、そこで工作物に溶接される。 要約すれば、トーチ溶接順序では、次の工程が行われる
。 １、不活性ガスを導管２７に導入し、電極２３の周りに
循環させる。 ２、高圧交流電源１）を電極２３に印加し、電極とノズ
ル２９の間にアークを形成する。 ３、次に遮蔽ガスを導管４２に導入し、開口４８を通っ
てノズル２９の周りから出て行く様にする。 ４、パイロット・アーク用電源１２をオンにする。 ５、高周波発生器である電源１）を遮断する。 ６、主溶接アーク用電源１３を印加する。 ７゜パイロット・アーク用電源】２を遮断する。 ８、粉末−ガス混合物を通路１９からノズル２９に供給
する。 この発明の好ましい実施例を図示し且つ説明したが、こ
の発明の範囲内で、種々の変更が可能であることを承知
されたい。
定し且つ維持する為に相異なる３つの電源を使う点で、
普通の様に作用する。最初は高圧交流電源１）を使って
アークを形成する。アンペア数の小さい低圧交流電源１
２が移行しないバイロフト・アークを設定する。アンペ
ア数の大きい低圧直流電圧源１３を用いて、工作物に移
行したアークを維持する。電源は何れも冷却液を通る鋼
管により、トーチに電気接続される。これらの銅管がト
ーチとの間でエネルギを伝達する様子は、トーチを詳し
く説明してから述べる。 この発明は特にトーチ１０の構造に関するものであり、
その細部が第３図、第４図及び第５図に詳しく示されて
いる。トーチは実質的に上側本体部材２０及び下側本体
部材２１で構成され、それらが第１図に示すキャップね
じ２２によって固着される。上側本体部材２０は絶縁材
料、更に詳しく云うと、加工が出来る硝子セラミックで
作られる。この為の適当な材料がコーニング・グラス・
ワークス社からＭＡＣＯＲの商品名で製造されており、
アメリカン・マシーニスト誌１９７８年５月号に詳しく
記載されている。上側本体部材２０が、電極２３を支持
する。この電極は導電保持体２４に取付けられておりこ
の保持体が上側本体部材２゜の中に螺着している。電極
２３は、つぶしのきく圧縮リング２５及びねじつきキャ
ップ２６によって保持体２４に取付けられ且つ固定され
る。 保持体２４は更に詳しく云うと、半径方向及び軸方向の
通路が形成されていて、これらが導管２７と接続され、
この導管を介して不活性ガスが電極２３と接触し且つそ
れに沿って流れる様に送り込まれる。その中に水を循環
させる冷却コイル２８が保持体２４の外面に固定され、
電極及び保持体から熱を伝導によって運び去る。冷却水
及び電気エネルギの両方が１対の導管１６．１７を介し
てコイル２８に通される。その動作は後で説明する。 下側本体部材２１は銅の様な導電材料で作られているも
ので、ノズル２９を支持する。このノズルは、管状軸部
２９ｂに支持された粉末−ガス吐出板２９ａで構成され
る。ＭＡＣＯＲの様な絶縁材料で形成されたスペーサ・
スリーブ３０が保持体２４と軸部２９ｂの間に介在する
。 下側本体部材２１は、外側金属殻体２１ａを内側金属ス
リーブ２１ｂに溶接することにより、独特な形で形成さ
れる。殻体及びスリーブは、参照数字３１．３２で示す
様に、互いに溶接した環状の合さる上縁及び下縁を有す
る。冷却材貯蔵槽３３が殻体とスリーブの間に形成され
、この貯蔵槽が１対の通路（図示に示してない）を介し
て、入口ポート３４及び出口ポート３５に接続される。 この構造は、漏れを生ずる傾向を持つ０リング又はその
他の種類の弾性対じを使わずに済ます、冷却水が導管１
４を介して入口３４に通され、出口３５及び導管１５を
介して取出される。導管１４は電源１）に対する電気的
な復路としても作用する。 内側金属スリーブ２１ｂの下端は内ねじを持っていて、
ノズル２９の軸部の端を受入れる。この為ノズルの交換
が容易になる。殻体２１ａの下端は皿形であって、粉末
−ガス吐出板２９ａを受入れる。 殻体２１ａには第２の１対の通路３６も形成されていて
、これらが粉末及び不活性ガスの加圧混合物を１対の入
口ボー）３７．３８に接続する。 図面を見易くする為、１つの通路３６しか示してない。 ボー）３７．３８が、第１図に示す様に、導管３９．４
０を介して供給される粉末及び不活性ガスの加圧混合物
に接続される。 殻体２１ａのフランジ部分に形成された別の１つの通路
４１が、導管４２から供給される不活性ガスの源を、フ
ランジの下側に形成された凹部４３によって構成された
環状高圧室に接続する。不活性ガスは、この高圧室から
リング形じゃま板４４の開口を通り、その後、じゃま板
の下側で隣接して配置されたリング形フィルタ４５を通
る。遮蔽体４６が下側本体部材２０に取付けられていて
、それと共に円錐形高圧室４７を構成し、これがフィル
タを通過した不活性ガスを通し、ノズル２９を取巻く環
状吐出開口４８へ差し向ける。 粉末−ガス吐出板２９ａに形成された複数個の通路４９
が上面から下面まで伸び、これらの通路は角度方向の向
きであって、中心のアーク・ポート５０及びベンチュリ
５１の周りに収斂すると共に円周方向に隔たっている。 板２９ａの上面には環状溝５２が形成され、各々の通路
４９の上端が溝５２内にある。溝５２は通路３６から導
入された粉末−ガス混合物を各々の通路４９に通す為の
高圧室として作用する。 次に動作を簡単に説明する。トーチの動作中、導管１４
を介して下側本体部材２１に水を連続的に圧送し、貯蔵
槽３３に循環させ、導管１５から取出す。導管１５から
取出した水は、導管１５から、誘電体継手を介して、導
管１６及びコイル２８に通ることにより、コイル２８に
循環させ、導管１７を介して冷却材貯蔵槽に戻す。 パイロット・アークの初期設定をする前に、アルゴンの
様な不活性ガスを導管２７に供給し、電極２３の周りを
通し、ノズル２９の通路５０から出て来る様にする。こ
れによって、トーチから酸素が駆逐される。次に、電源
１）から供給される高圧及び高周波の電気信号が導管１
６を介して給水コイル２８、保持体２４及び電極２３に
印加する。高エネルギの電圧が、電極２３とノズル２９
のベンチュリ区域５１との間の空隙をとび、こうしてこ
のすき間に高圧アークを発生する。 その後電荷がノズル２９から下側本体部材２１を通って
下側本体の水入口３４から導管１４を介して電源１）に
戻る、この時、低圧電源１２を印加する。約２０ボルト
、４０アンペアの直流が導管１７に接続され、コイル２
８、保持体２４及び電極２３に通される。この直流は電
源１）の高圧アークを利用してパイロット・アーク（こ
のアークが工作物ではなく、ノズルで接地され、トーチ
自体の中に収まっているので、非移行形アークと云う）
を作る。
゛この時アルゴン又はその他の不活性ガスを導管
、−′４′２から通路４１へ、そしてじゃま
板４４及びフ １イルタ４５に導入する。不
活性ガスがノズル２９を取巻く遮蔽体４７の内側に沿っ
て循環する。こ ゛の遮蔽ガスが、これか
ら設定しようとするアーク ；フレーム及び
井戸たまりに対して酸素のない環境 、。 を作る。 パイロット・アークが安定した後、高圧交流電源１）は
もはや必要ではなく、遮断する。 手動であっても計算機制御の作動装置であっても、制御
装置が溶接動作段階を開始する用意が出来た時、主溶接
アーク順序が開始される。この時、アンペア数の大きい
直流電流を電源１３から導管１７に印加する。これが再
び保持体２４及びコイル２８を介して電極２３に電流を
通す。然し、この電源は、（バイロフト・アーク用電源
１２の様に）下側本体のハウジングではなく、ノズル２
９の下方にある工作物に接地されている。主アークは移
行アークが安定した後、パイロット・アーク用電源１２
を遮断する。 この点で、粉末及び不活性ガスの混合物を導管３９．４
０、ポート３７．３８及び通路３６に供給し、下側本体
部材２１の下面から溝５２内に出て行く様にする。この
後、粉末−ガス混合物が通路４９から出て行き、粉末を
主移行アークに差し向け、そこで工作物に溶接される。 要約すれば、トーチ溶接順序では、次の工程が行われる
。 １、不活性ガスを導管２７に導入し、電極２３の周りに
循環させる。 ２、高圧交流電源１）を電極２３に印加し、電極とノズ
ル２９の間にアークを形成する。 ３、次に遮蔽ガスを導管４２に導入し、開口４８を通っ
てノズル２９の周りから出て行く様にする。 ４、パイロット・アーク用電源１２をオンにする。 ５、高周波発生器である電源１）を遮断する。 ６、主溶接アーク用電源１３を印加する。 ７゜パイロット・アーク用電源】２を遮断する。 ８、粉末−ガス混合物を通路１９からノズル２９に供給
する。 この発明の好ましい実施例を図示し且つ説明したが、こ
の発明の範囲内で、種々の変更が可能であることを承知
されたい。
第１図はこの発明を実施したトーチの側面図で、補助装
置を略図で示しである。第２図は第１図の線２−２で切
った断面図、第３図は大体トーチの中心を通る１／４の
垂直断面図、第４図は第３図の破線４−４で切った断面
図、第５図はトーチの分解図で、その一部分は斜視図、
一部分は断面図で示しである。 １６．１７・・・導管、２０・・・上面本体部材、２１
・・・下側本体部材、２４・・・保持体、３６・・・通
路、３７．３８・・・ポート １ミエロト−４１ ｅｌｈ ２９ 。
置を略図で示しである。第２図は第１図の線２−２で切
った断面図、第３図は大体トーチの中心を通る１／４の
垂直断面図、第４図は第３図の破線４−４で切った断面
図、第５図はトーチの分解図で、その一部分は斜視図、
一部分は断面図で示しである。 １６．１７・・・導管、２０・・・上面本体部材、２１
・・・下側本体部材、２４・・・保持体、３６・・・通
路、３７．３８・・・ポート １ミエロト−４１ ｅｌｈ ２９ 。
Claims (9)
- （１）同軸の通路を形成した上側２０及び下側２１本体
部材、該上側本体部材によって前記同軸通路５０内に支
持された電極２３、及び前記電極及び工作物の間に、そ
の中でアークが形成される様な軸方向アーク・ポート５
０を持つノズルを有するプラズマ・アーク・トーチに於
て、前記下側本体部材がその間に冷却材貯蔵槽３３を構
成する外側金属殻体２１ａ及び内側金属スリーブ２１ｂ
で構成されており、該殻体及びスリーブが相補形の環状
の合さる上縁及び下縁３１、３２を持ち、該縁及び下縁
が夫々溶接されて、貯蔵槽の頂部及び底部を密封し、前
記外側属殻体の中には、冷却材貯蔵槽を冷却材の外部源
に接続する少なくとも１つの通路３４、３５、粉末及び
不活性ガスの加圧混合物を前記ノズルに接続する第２の
通路３６、及び遮蔽ガスを前記ノズルを取囲む環状吐出
部に接続する第３の通路４１を含む複数個の通路が形成
されていることを特徴とするプラズマ・アーク・トーチ
。 - （２）特許請求の範囲（１）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記内側金属スリーブの下端に内へ
じを設け、前記ノズルが前記スリーブの下端とねじ係合
する管状軸部２９ｂに支持された粉末−ガス吐出板２９
を持ち、該粉末−ガス吐出板の上面から下面に複数個の
通路４９が伸びており、該通路は角度方向の向きであっ
て、前記ノズルの軸方向アーク・ポートの周りに円周方
向に相隔たって収斂し、前記粉末−ガス吐出板の上面と
前記外側金属殻体の下端の間に環状高圧室５２が構成さ
れ、該環状高圧室が前記第２の通路及び前記複数個の通
路と連通しているプラズマ・アーク・トーチ。 - （３）特許請求の範囲（２）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記粉末−ガス吐出板の上面に環状
溝が形成され、前記板に形成された複数個の通路の端が
該溝内で終端し、前記溝が粉末−ガス混合物に対し、前
記高圧室の１つの部分を構成しているプラズマ・アーク
・トーチ。 - （４）特許請求の範囲（１）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記外側金属殻体が上側環状フラン
ジを持ち、前記第３の通路が該フランジを通抜ける様に
形成されて、半径方向内側ポートを前記フランジの下側
に形成された吐出ポートと相互接続するプラズマ・アー
ク・トーチ。 - （５）特許請求の範囲（１）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記上側本体部材が加工が出来る電
気絶縁材料で構成されており、更に、前記上側本体部材
に螺着されて、前記下側本体部材及びノズルに対して隔
てゝ前記電極を支持する導電保持体を有するプラズマ・
アーク・トーチ。 - （６）特許請求の範囲（５）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記上側本体に支持されていて前記
電極を冷却する手段を有するプラズマ・アーク・トーチ
。 - （７）特許請求の範囲（２）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記下側本体の下端が皿形であって
粉末−ガス吐出板を受入れるプラズマ・アーク・トーチ
。 - （８）同軸の通路を形成した上側及び下側本体部材、前
記同軸通路内で絶縁体上側本体部材によって支持された
電極及び前記下側本体部材の下端から支持されるノズル
を持っていて、該ノズルが軸方向通路を持ち、前記電極
及び工作物の間で該軸方向通路を通ってアークが形成さ
れる様なプラズマ・アーク・トーチに於て、前記下側本
体部材及びノズルが環状高圧室を構成し、前記下側本体
部材には粉末及び不活性ガスの加圧混合物を前記環状高
圧室に接続する為の通路が形成されており、前記ノズル
には前記環状高圧室と自由に連通する複数個の通路が設
けられ、各々の通路は角度方向の向きであって、軸方向
通路に対して収斂し、且つ前記軸方向通路の周りに円周
方向に相隣たっており、この為粉末及び不活性ガスの加
圧混合物が前記下側本体部材を通抜けて環状高圧室に入
り、前記ノズルに形成された前記複数個の通路を介して
収斂する様に方向ぎめされるプラズマ・アーク・トーチ
。 - （９）特許請求の範囲（３）に記載したプラズマ・アー
ク・トーチに於て、前記下側本体部材が内ねじを持ち、
前記ノズルが前記下側本体部材とねじ係合する環状軸部
に支持された粉末−ガス吐出板を持っているプラズマ・
アーク・トーチ。（１０）特許請求の範囲（９）に記載
したプラズマ・アーク・トーチに於て、前記粉末−ガス
吐出板の上面に環状溝が形成され、前記ノズルに形成さ
れた複数個の通路の端が該溝内で終端し、前記溝が粉末
−ガス混合物に対する高圧室の少なくとも１つの部分を
構成し、前記下側本体の下端が皿形であって前記粉末−
ガス吐出板を受入れるプラズマ・アーク・トーチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/714,449 US4672171A (en) | 1985-03-21 | 1985-03-21 | Plasma transfer welded arc torch |
| US714449 | 1996-09-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216760A true JPS61216760A (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=24870091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61061973A Pending JPS61216760A (ja) | 1985-03-21 | 1986-03-19 | プラズマ・アーク・トーチ |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US4672171A (ja) |
| EP (1) | EP0195409A3 (ja) |
| JP (1) | JPS61216760A (ja) |
| AU (1) | AU565219B2 (ja) |
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1986
- 1986-03-07 AU AU54402/86A patent/AU565219B2/en not_active Ceased
- 1986-03-18 EP EP86103647A patent/EP0195409A3/en not_active Ceased
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