JPS6317588Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はガスシールドアーク溶接に用いられる
溶接用チツプに関する。

（従来技術及び問題点） 従来からのガスシールドアーク用チツプは、溶
接アークを安定して発生しうるように溶接ワイヤ
との接触面を大きくとり、これにより通電性を良
好にし、さらに長時間使用に耐えられるように冷
却効果が良好にされており、このような形状の溶
接チツプがたとえば特開昭49〜10139号公報によ
り知られている。

第１図はこのような溶接チツプの態様例の断面
形状を示す図であり、溶接トーチ先端の主要部分
を示している。同図に示すように溶接ワイヤ１を
導くチツプボデイー３の先端には給電チツプ２が
取付けてあり、チツプボデイー３は内ノズル４に
挿入され、チツプボデイー３と内ノズル４の間に
は環状のインナーシールドガス噴出孔６を設置し
ている。

また内ノズル４は水冷ジヤケツト８を具備した
外ノズル５に挿入されており、両ノズル４，５の
間には環状のアウターシールドガス噴出孔７が形
成されている。上記内ノズル４及び外ノズル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のガス噴出孔６及び
外ノズル５のシールドガス噴出孔７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わ
れる。

上記のように構成された従来の溶接トーチで高
速溶接すると次のような問題があつた。

即ち、厚鋼板Ｘ開先でルートフエスを比較的厚
く取つた際の溶接に際し十分な溶込み深さを得る
には、溶接ワイヤの太径化と大電流を用いる必要
があるが、大電流では磁気吹きによりアークが不
安定となり、それに伴なつて溶接部に融合不良等
の各種欠陥が発生する。

また、溶接ワイヤの送給量を増して溶接電流を
増加させた高電流溶接では、強力なプラズマ気流
を伴ないアーク直下の溶融金属は後方へ吹かれ、
溶融金属が極度に減少するため母材の固体面が露
出する。

この固体面は冷却速度が速く溶融金属とのぬれ
性が悪いためビード底部に融合不良欠陥を発生さ
せる。

後方へ吹かれた溶接金属は、アーク熱の及ばな
い既に凝固したビードの方へ急速に押しやられる
ため、母材とのなじみ性が悪化してアンダーカツ
トやハンピングビードが発生する。

さらに、溶込みもビード底部が極めて幅狭く細
長でビード上部も幅が狭く凸状の形状となるため
に、熱間割れ、ビード幅不足、アンダーカツト、
ビード不良等の問題が生じ健全な溶接ができない
欠点があつた。

また広い開先や厚板の溶接を効率よく行うこと
を目的として、たとえば特開昭55〜94782号公報
の技術が知られている。この技術は多電極トーチ
に関するものであり、第２図の断面図の如く絶縁
物９により夫々絶縁された２本以上の溶接ワイヤ
１を配置し、且つノズル４′とチツプ２′との内の
シールドガス噴出孔６からシールドガスを噴射し
ながら溶接するものである。

しかしこのようなトーチでは、通電が絶縁物９
で分離されているために電極である溶接ワイヤ１
間でアーク干渉があり、アークが極端に偏向する
ためアークが不安定となり溶融金属の揺動がはげ
しくなり、スパツターの発生が増え良好な溶接が
行えなくなる。さらにシールドガスも溶接金属の
シールド性の向上のみに対処していてアークの安
定性について考慮されていないために前記に述べ
た如く、アーク偏向やアーク干渉などにより溶融
金属が前後方向へと極端に移動し、その結果、ア
ークが不安定となりスパツターの発生が多くなる
と共に溶接も著しく困難となる。

本考案は従来のガスシールドアーク溶接用チツ
プ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、高速度溶接で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チツプ
を提供しようとするものである。

（考案の構成） 即ち、消耗電極式ガスシールドアーク溶接トー
チに用いられる給電チツプであつて、溶接進行方
向に配列された２本以上のワイヤ送給孔が穿設さ
れており、且つ該チツプ先端部が溶接進行方向に
対して前進角をなすように傾斜裁頭され、さらに
該チツプの中央部にシールドガス孔が穿設されて
いることを特徴とするガスシールドアーク溶接用
給電チツプである。

以下本考案を図面に基づいて詳細に説明する。

第３図ａ，ｂは本考案の給電チツプを具備する
消耗電極式ガスシールドアーク溶接トーチの一態
様例における先端部の縦及び横断面図である。

同図において、内ノズル４、水冷ジヤケツト８
を具備する外ノズル５、内ノズル４と外ノズル５
間の噴出孔７及び内ノズル４と給電チツプ２との
間のシールドガス噴出孔６の関係までは基本的に
は第１図の場合と同様であるが、本考案において
は第３図に見られる如く給電チツプ２には２本以
上のワイヤ送給孔（同図の場合は２本）が、溶接
進行方向Ｗに配列穿設されており、ワイヤ１−
１，１−２の送給を可能としている。

又、該チツプ２の先端部は溶接進行方向Ｗに対
して前進角をなすように傾斜裁頭されており、さ
らに該チツプの中央部にはシールドガス孔１０が
穿設されているものである。

かゝるチツプ２は、その上端部からチツプボデ
イー３に装着されているものであるが、該チツプ
ボデイー３の構成としては、第３図の態様の如く
中空の筒体であつても良く、又チツプ２のワイヤ
送給孔の位置及び本数並びにシールドガス孔１０
の位置と一致するような貫通孔が穿設されている
円柱体でも良く、要はワイヤ１−１，１−２がチ
ツプボデイー３を径由してチツプ２から送給さ
れ、且つシールドガスＧがガス孔１０から噴出可
能な形式のものであれば如何なるものでも良い。
このようにして溶接ワイヤは同一溶接電源から給
電され同極性となると共に、シールドガス孔１０
からのシールドガスＧの供給が行われるものであ
る。

また、チツプ２に穿設されるワイヤ送給孔の数
は２本以上であれば何本でも良いが、通常のガス
シールド溶接においては、ほゞ４本程度まで設け
ることが実用的であり、送給孔間隔としては５mm
〜15mm程度が適当である。

この場合溶接ワイヤを２本以上溶接方向に配列
するのは、このようにすることによつて第１溶接
ワイヤ１−１のアークによつて生じた溶接金属が
後方へ押しやられるのを後続する同極性の第２溶
接ワイヤ１−２のアーク力で制動されるようにし
たものであつて、これによつて融合不良のような
溶接欠陥の発生を防ぎ、且つ溶込み形状の改善を
計つたものである。この効果は電極が２本超にな
れば更に高速性を増すと共にビード形状が良好と
なる。

又、該チツプ２の先端部を溶接進行方向に対し
て前進角をなすように傾斜裁頭したのは、第３図
ａからも明らかなようにこのような構成とするこ
とによつて、第２溶接ワイヤ１−２のワイヤ突出
し長さの方を第１溶接ワイヤ１−１のそれより長
くすることを目的としたもので、その結果、両ワ
イヤに生ずる電圧降下差によりアーク長を変える
ことが出来、これによつて第２溶接ワイヤ１−２
のアーク長を短くし、溶融金属後方流への制動作
用を高めたことによつて良好な溶接金属を得るこ
とが出来るものである。

なお、この場合の先端部傾斜の前進角としては
5゜〜45゜程度が適当であり、5゜より小さい場合は期
待するアーク長変更効果が得られず、45゜より大
きいとアーク長が長すぎて第１溶接ワイヤを給電
チツプの出口で溶融しチツプづまりを生じる。

又、該チツプの中央部にシールドガス孔１０を
穿設したのは、先に述べた如き溶接ワイヤを進行
方向Ｗに配列することによる効果に加えて第１溶
接ワイヤ１−１のアークにより生じた溶融金属を
センターシールドガス孔１０から出たセンターシ
ールドガスにより更におさえることを目的とした
もので、その結果、溶融金属の後方への移動がな
く前記の効果と併せるとさらに安定した深溶込み
と欠陥のない良好な形状の溶接金属が得られるも
のである。さらにセンターシールドガスを流すこ
とにより給電チツプ２の冷却も良好となり長時間
の溶接が行える。

（考案の効果） 本考案は以上の如き構成することによつて、高
速溶接で融合不良等のような溶接欠陥がなく深溶
込みが得られるなどの優れた効果を発揮するもの
であり、産業の発展に貢献する所極めて著しいも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の溶接チツプを示す断
面図、第３図ａ，ｂは本考案の溶接チツプの縦及
び横断面図である。 １は溶接ワイヤ、１−１は第１溶接ワイヤ、１
−２は第２溶接ワイヤ、２は給電チロプ、２′は
チツプ、３はチツプボデイー、４は内ノズル、
４′はノズル、５は外ノズル、６はインナーシー
ルドガス噴出孔、６′はシールドガス噴出孔、７
はアウターシールドガス噴出孔、８は水冷ジヤケ
ツト、９は絶縁物、１０はセンターシールドガス
孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 消耗電極式ガスシールドアーク溶接トーチに用
   いられる給電チツプであつて、溶接進行方向に配
   列された２本以上のワイヤ送給孔が穿設されてお
   り、且つ該チツプ先端部が溶接進行方向に対して
   前進角をなすように傾斜裁頭され、さらに該チツ
   プの中央部にシールドガス孔が穿設されているこ
   とを特徴とする、ガスシールドアーク溶接用給電
   チツプ。