JPS6146234B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気的に動かされる電弧を用いて金属
製被加工品を溶接するための装置で磁場が溶接面
内に設けられた、溶接開放部先端を囲む磁石によ
つて作られるもの、とくに西独特許第2321070号
記載の電磁アーク溶接装置に関する。

磁気的に動かされる電弧を用いる溶接はすでに
最初のこの方法に基いた全自動実生産装置が稼動
しておりその実効試験に合格しているものであ
る。これは突合せ溶接、ローラ抵抗溶接、TIG溶
接、MIG溶接、MAG溶接及び突合せ摩擦などの
諸溶接法の有効な補完をなすものであり、多くは
管又は管状の突起がある被加工品の溶接に用いら
れる。なお、これらの被加工品は回転対称体であ
る要はない。

最適の投資、最小の経費で経済的に最大の活用
という目的は、この新方法を上述の他の技法に組
入れて考えるときのみ達成できる。

その際の利点は明白である。経済的性格のもの
も溶接技術的性格のものもあり、従来公知の抵抗
溶接、電弧溶接及び摩擦溶接など各溶接法の利点
の合成である。

磁気的に動かされる電弧を用いる溶接の場合に
原則的に可能な二つの構成は、 ａ 結合すべき被加工品の間で動く電弧を用いる
溶接方法、 ｂ 溶接しない補助電極と被加工品との間で動く
電弧を用いる溶接方法、 である。

本発明は、ａ）項にあげた実施形式に関する溶
接装置に関するもので、溶接すべき被加工品は溶
接過程中、相互にある特定の間隔に置かれている
ものに関する。これらの被加工品は相異なる電位
にあり、これらの間に電弧を生じさせ、外部から
かけられる磁場の作用により溶接継目の方向に動
かされる。

実際の使用現場においては、次の２つの種類の
原因により欠陥溶接が発生している。すなわち、
その第１のものは、一定間隔をおいて互いに対向
して位置する２つの被加工品間の空気間隙を経
て、一方の被加工品から電磁コイルに弧絡するも
のである。また、その第２のものは、上記被加工
品間の空気間隙に発生した電弧を経て流れる電流
が、別の経路を探して、一方の被加工品から電磁
コイルに弧絡し、この電磁コイルから他方の被加
工品に流れるものである。

本発明の根拠となつている課題は冒頭にあげた
種類の装置を上記の欠陥溶接の原因を除去するよ
う改変することである。

この課題は電弧が被加工品から磁石に弧絡する
のを防止する手段を設けることによつて解決され
る。

以下本発明を図面によつて詳細に説明する。こ
の場合特許請求の範囲に記載した意味の二つの実
施例を記述するが、これら二つの変形は別個にも
累積的すなわち並列にも応用できることを明らか
にしておく。

第１図には相互に特定の距離をおいて堅固に取
付けた管片１が２本示してある。両管片間の円周
の空気間隙の周辺に単一磁石２が配置してあり、
これらの単一磁石２は、両管片１の溶接開先を取
り囲むように配設され、溶接開先側の端部が特
に、Ｓ極となるようにそのコイルが巻回されてい
る。判り易いようにこれらの磁石のうちの一つの
みが図示してある。磁石は磁化可能の鉄心３と磁
場を作る巻線４とからなる。そして、これらの単
一の磁石１の溶接開先側の端部は、それぞれ、リ
ング付きの蓋５で封じられている。

図示のこれら管端の下側の空気間隙には理論状
態の電弧６が示してある。すなわち、磁石２によ
る磁力線が両管片の間でその半径方向へ流れ、こ
の結果、発生した電弧にフレミングの左手の法則
で定まる周方向の駆動力が作用し、電弧が管片１
の周方向に沿つて回転駆動し、接合面を均一に加
熱する。

第１図における連結線７は、本発明を実施しな
い場合における、欠陥溶接を発生させる電弧の発
生状態を示している。すなわち、左側の管片１か
ら単一磁石２へ、又は、右側の管片１から単一磁
石２へ、連結線７に示すような経路で電弧が発生
し、欠陥溶接を惹起するのである。

しかし本発明により図示の単一磁石の空気間隙
乃至管端に隣接している部分は絶縁層８に囲まれ
ており、この部分を経由して流れる電流はもはや
存在し得ないようになつている。この場合この特
殊な絶縁層の形成はさまざまな方法で実施でき
る。たとえば単一磁石の管端に向けられた部分を
絶縁帽で締めくくることも考えられる。或いはこ
の部分を囲んで絶縁性の粉末を吹きつける。

第２図には磁気的に動かされる電弧を用いる溶
接のための装置の全体構造が示してある。所与の
関係において関心のある特殊な部分は相互に予め
定められた間隔をおいて堅固に取付けられた２本
の管片１と半径方向に配置された単一磁石２とを
包含する。管片１を保持するための取付装置９に
対して、単一磁石２は公知の載置方法によつて懸
架され、通常は、特殊な金属製の成形部分間にお
けるネジ結合によつている。

さて実施においてはこの金属性（電気的）接続
によつて電弧電流が一方の管片から単一磁石を
経、また第２の管片のための取付装置へのその懸
架を経て第２の管片自体へ流れ得ることが判明し
た。このことは本発明により単一磁石の懸架と他
の機械部分との間に絶縁材料からなる部材１０を
嵌入させてあることによつてもはや回避されてい
る。従つて溶接すべき両管片間の電気的接続は直
接の電弧経由のもの以外の路によるものは抑止さ
れている。

第１図及び第２図により記述した安全装置は累
積的に相互並列としても応用できることは自明で
ある。

このように構成した本溶接装置によつて、従来
の装置を用いた場合に生じる不具合を簡単な改良
で解消することができる。

以上、説明したように、本発明によれば、被加
工品の溶接開先間に生成させた電弧が被加工品か
ら磁石に弧絡するのを防止する絶縁材料を、この
弧絡によつて流れる電流の経路中に介装したか
ら、被加工品の溶接開先間に生成した電弧は適正
かつ確実に維持され、これにより消弧に起因する
欠陥溶接の発生を未然に防止することができると
いう効果を生ずる。更に、この効果により、溶接
不良が低減されると同時に、メインテナンス費が
低減されるから、結果的に装置のライニングコス
トが極めて低減されるという大きな効果を生ず
る。

また、第１図に示す装置によれば、アーク熱に
よる磁石面の焼損が確実に防止されると共に、磁
石にスパツターが付着するのを防止することがで
き、たとえスパツターが付着してもその付着個所
はほとんど絶縁材料であるから、付着したスパツ
ターの除去は容易であるという効果を生ずる。更
に、絶縁材料により磁石が保護されることとなる
から、磁石の寿命が極めて長くなるという効果を
も生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶接電流分路回避のための本発明によ
る措置の第１の変形を示す要部断面図、第２図は
溶接電流分路回避のための本発明による措置の第
２の変形を示す装置正面図である。 １……溶接すべき管片、２……単一磁石、３…
…鉄心、４……巻線、５……リング状蓋、６……
電弧、７……連結線、８……絶縁層、９……取付
装置、１０……絶縁部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定間隔をおいて互いに対向する位置に２つ
   の被加工品を保持し、該被加工品の溶接開先を囲
   繞する位置に該開先側に同一磁極を向けて磁石を
   配設し、前記溶接開先間に電弧を発生させると共
   に、該電弧を前記磁石の生成する磁場により駆動
   して前記被加工品の溶接を行う電磁アーク溶接装
   置において、前記電弧が前記被加工品から前記磁
   石に弧絡することによつて流れる電流の経路中
   の、前記磁石の前記溶接開先側の端面または前記
   磁石と該磁石を前記被加工品の固定する取付装置
   との間に、前記電弧が被加工品から前記磁石に弧
   絡するのを防止する絶縁材料を設けたことを特徴
   とする電磁アーク溶接装置。