WO2016166962A1 - 狭窄ノズルを備えるｔｉｇ溶接トーチ - Google Patents

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    • B23K9/32—Accessories
    • B23K9/324—Devices for supplying or evacuating a shielding or a welding powder, e.g. a magnetic powder

Definitions

  • the present invention relates to a TIG welding torch having a constricting nozzle.
  • a TIG welding torch having a constriction nozzle for example, as shown in FIG. 7, a shield nozzle 100, a constriction nozzle 101 provided inside the shield nozzle 100 and into which an electrode rod T is inserted concentrically, and a gas lens 102
  • a TIG welding torch including a collet chuck 103 that holds the electrode rod T, a clamping member 104 of the collet chuck 103, and a shield gas supply port 105 is known (Patent Document 1, Non-Patent Documents 1 and 2). etc).
  • the shield gas G supplied from the shield gas supply port 105 passes through the gas lens 102 and flows between the constriction nozzle 101 and the shield nozzle 100, and does not pass through the gas lens 102. And the shield gas G2 flowing inside the constricting nozzle 101, and the shield gas G2 is discharged at a higher speed than the shield gas G1.
  • a TIG welding torch equipped with such a constricting nozzle (1) promotes the tightness of the arc plasma, thereby increasing the temperature of the center of the arc plasma, and (2) the flow rate of the plasma air flow by increasing the gas flow rate. (3) There is an effect of concentrating the current path at the center of the arc plasma, and the effect is increased in a region where the welding current is large. (4) When a rectangular waveform pulse current is used, The difference in heat flow rate between the base current and the base current is larger than that of a TIG welding torch that does not have a constricting nozzle, and produces the effect of further enhancing the characteristics of pulse welding. (5) A shielding gas is placed around the tungsten electrode rod.
  • Arc plasma and heat input to the base material are the electrodes. It changes depending on the change in the rod tip angle, but by reducing the adhesion of evaporated metal etc. to the tip of the electrode rod, the change in the heat input to the arc plasma and the base metal is suppressed, and the stable plasma and the input to the base material are reduced. Excellent effects such as being able to maintain heat are exhibited.
  • Junpei Konishi Masaya Morita, Manabu Tanaka, Akihisa Murata, Yusuke Murata, “Effects on the Arc Phenomenon of Stenosis Nozzles in TIG Welding”, Welding Society Proceedings Vol. 32, No. 2, June 13, 2014, p. 47-51 Junpei Konishi, Masaya Sugada, Nakagaku Hamada, Akihisa Tsujimura, Yuisuke Murata, “Effects of Welding Conditions on Stenosis Tig Arc”, The Japan Welding Society, Vol. 32, No. 3, November 22, 2014, p. 207-212
  • TIG welding torch provided with the above-described constricting nozzle can exhibit excellent performance as described above, further performance improvement is desired.
  • the main object of the present invention is to provide a TIG welding torch having a stenosis nozzle that can improve the performance by improving the conventional TIG welding torch having a stenosis nozzle.
  • a TIG welding torch having a constriction nozzle includes a constriction nozzle that concentrically supports an electrode rod, and a constriction gas supply port for supplying a constriction gas that is discharged from the constriction nozzle.
  • a shield gas supply port that is provided to communicate the shield gas supply port and the gas nozzle internally, and the constriction gas communication tube is a collet tube portion having a collet that holds an electrode rod, and the constriction gas A collet tube portion configured to flow inside, and a tightening tube portion that is screwed to the collet tube portion to apply a tightening force to the collet, Rhett, characterized in that the constriction gas is provided with a gripping split groove can flow.
  • the TIG welding torch includes a torch cooling pipe extrapolated to the constricted gas communication pipe, a cooling water flow passage provided around the torch cooling pipe, and a cooling flow communicating with the cooling water flow passage.
  • a water supply port and a cooling water discharge port are further provided, and a gap for forming the shield gas communication passage is provided between the constriction gas communication tube and the torch cooling tube.
  • the fastening tube portion is connected to the constricting nozzle on one end side, a female screw portion is formed on the inner peripheral surface of the end portion on the other end side, and the collet tube portion is formed on the end portion.
  • the collet is formed, a male screw part that is screwed into the female screw part is formed on an outer peripheral surface, an end surface of the collet pipe part on which the collet is formed is a first tapered surface, and the fastening pipe part Is provided with a stepped portion formed with a second tapered surface that engages with the first tapered surface and applies a clamping force to the collet.
  • a gap through which the constriction gas passes is formed between the stepped portion and the electrode rod.
  • a plurality of support convex portions that support the electrode rods are provided on the inner peripheral surface of the constricting nozzle with a gap between the collet tube portion and the constricting nozzle,
  • the narrowing gas flow path is formed in contact with the electrode rod so as to pass through a gap between the collet holding slit and the support convex portion of the narrowing nozzle.
  • the stenosis gas discharged from the stenosis nozzle and the shield gas discharged from the gas nozzle are supplied through separate paths.
  • the flow rate of the constricting gas and the shielding gas can be individually controlled, and the performance of the constricting nozzle can be further increased.
  • FIG. 5 is a VV cross-sectional view of FIG. 4.
  • FIG. 4 It is the B section expanded sectional view of Drawing 4.
  • a TIG welding torch 1 includes a constriction gas supply port 2, a shield gas supply port 3, a constriction nozzle 4 that concentrically supports the electrode rod T, and a constriction nozzle. 4, a gas nozzle 5 disposed concentrically on the outer periphery, a constriction gas communication pipe 6 that allows the constriction gas supply port 2 and the constriction nozzle 4 to communicate with each other, and a shield gas supply port 3 provided on the outer periphery of the constriction gas communication pipe 6. And a shield gas communication passage 7 that allows the gas nozzle 5 to communicate with each other.
  • the constricted gas communication tube 6 includes a collet tube portion 9 (FIGS. 1 to 3) having a collet 8 (FIGS. 3 and 6) that holds the electrode rod T, and is fastened to the collet 8 by being screwed to the collet tube portion 9. And a tightening tube portion 10 (FIGS. 1, 2, and 4) for applying a force.
  • the tightening tube portion 10 is screwed to the constriction nozzle 4, but the constriction nozzle 4 and the tightening tube portion 10 may be integrally formed.
  • the constriction nozzle 4 includes a plurality of support protrusions 4a (FIGS. 4 and 5) protruding in the radial direction from the inner peripheral surface, and adjacent support protrusions 4a and 4a. The constriction gas passes through the gap 4b (FIG. 5).
  • the constricted gas communication pipe 6 includes a clamping pipe part 10, a collet pipe part 9, and an extension pipe part 11 screwed to the collet pipe part 9.
  • the collet tube portion 9 and the extension tube portion 11 may be integrally formed.
  • a knob 12 is attached to the rear end portion of the extension tube portion 11, and the knob 12 is fixed to the extension tube portion 11 by a fixing screw (not shown) screwed into the screw hole 13. One end of the passage 6 is closed.
  • a gap 14 (FIG. 1) through which the constriction gas Gx can flow is formed.
  • a through hole 15 is formed in the extension pipe portion 11, and the constriction gas Gx supplied from the constriction gas supply port 2 is supplied into the constriction gas communication pipe 6 through the through hole 15.
  • the collet 8 includes a grasping groove 16 (FIGS. 3 and 6) through which the constriction gas Gx can flow.
  • the holding split groove 16 constituting the collet 8 is formed at one end of the collet tube portion 9.
  • a convex portion 8a (FIG. 6) is formed on the inner peripheral surface, and the electrode rod T is held by the convex portion 8a.
  • the convex portion 8a on the inner peripheral surface of the collet tube portion 9 forms a gap 17 (FIG. 6) between the inner peripheral surface where the convex portion 8a of the collet tube portion 9 is not formed and the electrode rod T. 17, the constriction gas Gx can flow.
  • the collet tube portion 9 has a male screw portion 18 (FIGS. 3 and 4) formed on the outer peripheral surface.
  • the 1st taper surface 20 (FIG. 3, FIG. 6) is formed in the end surface of the collet pipe
  • the tightening tube portion 10 has a female screw portion 19 formed on the inner peripheral surface of the end opposite to the side connected to the constricting nozzle 4. Further, a stepped portion 22 having a second tapered surface 21 (FIG. 6) that engages with the first tapered surface 20 and applies a clamping force to the collet 8 is provided on the inner peripheral surface of the tightening tube portion 10. .
  • the groove width of the holding split groove 16 is designed such that a gap through which the constricting gas Gx can flow is formed.
  • the constriction gas that has passed through the gripping split groove 16 passes through the gap 23 and becomes a constriction nozzle. 4 can be distributed to the inside.
  • the TIG welding torch 1 includes a torch cooling pipe 24 extrapolated to the constricted gas communication pipe 6, a cooling water flow path 25 provided around the torch cooling pipe 24, and a cooling water flow path. 25, a cooling water supply port 26 and a cooling water discharge port 27 communicating with 25 are provided.
  • a gap is provided between the constricted gas communication pipe 6 and the torch cooling pipe 24, and a shield gas communication path 7 is formed by the gap.
  • a cooling outer cylinder 28 is attached around the torch cooling pipe 24, a cooling water flow passage 25 is formed in the gap between the torch cooling pipe 24 and the cooling outer cylinder 28, and the gas nozzle 5 is screwed to the cooling outer cylinder 28.
  • Reference numerals 29 and 30 denote seal rings, and reference numeral 31 denotes an outer cylinder attached to the outside of the cooling outer cylinder 28.
  • the shield gas Gs that has passed through the shield gas communication path 7 formed by the gap between the constriction gas communication pipe 6 and the torch cooling pipe 24 passes through the cooling outer cylinder 28 as shown in FIG.
  • the gas is rectified by the gas lens 33 (FIG. 4) attached to the end of the cylinder 28 and discharged from the gas nozzle 5.
  • the gas lens 33 may be a metal mesh in which a plurality of sheets are laminated.
  • the torch cooling pipe 24 and the cooling outer cylinder 28 are screwed to the flow path block 35.
  • the extension pipe 11, the constriction gas supply port 2, and the shield gas supply port 3 are also screwed to the flow path block 35.
  • a ground terminal 36 (FIGS. 1 and 2) is fixed to the flow path block 35 with a bolt 37.
  • the knob 12 is turned in the screwing direction to remove the constricted gas communication pipe 6 from the flow path block 35, and the clamping pipe part 10 is screwed out or screwed out from the collet pipe part 9.
  • the gripping force of the collet 8 may be loosened by turning in the removal direction.
  • the distance that the electrode rod T protrudes from the constriction nozzle 4 determines the quality of the welding.
  • the TIG welding torch 1 having the above configuration can supply the constriction gas Gx and the shielding gas Gs separately, it can also supply different types of gases and individually control the flow rates thereof. You can also.
  • a mixed gas of an inert gas and an active gas can be supplied as the constriction gas, and an inert gas can be supplied as the shield gas.
  • the thermal pinch effect (the effect of contracting the arc) is enhanced by using a mixed gas in which an active gas is mixed with an inert gas as a shielding gas.
  • the mixed gas By using the mixed gas as a constricting gas, mixing is performed. A synergistic effect of the thermal pinch effect by the gas and the pinch effect by the narrowing nozzle 4 can be exhibited.
  • constriction gas and the shield gas can be the same type of inert gas, and the arc can be optimized by adjusting the flow rate of the constriction gas and the flow rate of the shield gas.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本発明は、狭窄ノズルの効果を一層高めることができる、狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチを提供する。　狭窄ガス供給口（２）と、シールドガス供給口（３）と、電極棒（Ｔ）を同心状に支持する狭窄ノズル（４）と、狭窄ノズル（４）の外周に同心配置されたガスノズル（５）と、狭窄ガス供給口（２）と狭窄ノズル（４）とを内部連通させる狭窄ガス連通管（６）と、狭窄ガス連通管（６）の外周部に設けられてシールドガス供給口（３）とガスノズル（５）とを内部連通させるシールドガス連通路（７）と、を有し、狭窄ガス連通管（６）は、電極棒（Ｔ）を把持するコレット（８）を有するコレット管部（９）と、コレット管部（９）に螺着されてコレット（８）に締め付け力を付与する締付け管部（１０）と、を有し、前記コレット（８）は、狭窄ガス（Ｇｘ）が流通可能な把持用割り溝（１６）を備えている。

Description

狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチ
　本発明は、狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチに関する。
　従来、狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチとして、例えば図７に示すように、シールドノズル１００と、シールドノズル１００の内側に設けられ電極棒Ｔが同心状に挿入される狭窄ノズル１０１と、ガスレンズ１０２と、電極棒Ｔを把持するコレットチャック１０３と、コレットチャック１０３の締付け部材１０４と、シールドガス供給口１０５と、を備えるＴＩＧ溶接トーチが知られている（特許文献１、非特許文献１、２等）。
　この従来のＴＩＧ溶接トーチは、シールドガス供給口１０５から供給されたシールドガスＧが、ガスレンズ１０２を通って狭窄ノズル１０１とシールドノズル１００の間を流れるシールドガスＧ１と、ガスレンズ１０２を通らずに狭窄ノズル１０１の内側を流れるシールドガスＧ２とに分流され、シールドガスＧ２がシールドガスＧ１より高速となって吐出される。
　このような狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチは、（１）アークプラズマの緊縮を促進し、それによってアークプラズマの中心部の温度を上昇させる、（２）ガス流量が上昇することによりプラズマ気流の流速を上昇させる、（３）電流経路をアークプラズマの中心部に集中させる効果があり、その効果は溶接電流が大きい領域において大きくなる、（４）矩形波形のパルス電流を用いた場合、ピーク電流時とベース電流時とにおける熱流速の差が、狭窄ノズルを備えないＴＩＧ溶接トーチに比較して大きくなり、パルス溶接の特性をより強める効果を生み出す、（５）タングステン電極棒の周囲にシールドガスを高速で流しているため、タングステン電極棒の温度上昇が抑えられ、また、狭窄ノズルの先端から放出される高速整流ガスにより溶融プール内から発生する蒸発金属等がタングステン電極棒の先端部に付着するのを防止できるため、タングステン電極棒の長寿命化を図れる、（６）アークプラズマ及び母材への入熱は電極棒先端角度の変化によって変化するが、電極棒先端部への蒸発金属等の付着を減少させることにより、アークプラズマ及び母材への入熱の変化を抑え、安定したプラズマ及び母材への入熱を維持することができる、等の優れた効果が奏される。
国際公開第ＷＯ２０１３／１５７０３６号パンフレット
小西恭平、茂田正哉、田中学、村田彰久、村田唯介、「ティグ溶接における狭窄ノズルのアーク現象に及ぼす影響」、溶接学会論文集　第３２巻　第２号、２０１４年０６月１３日、ｐ．４７～５１ 小西 恭平, 茂田 正哉, 田中 学, 村田 彰久, 村田 唯介、「狭窄ティグアークに及ぼす溶接条件の影響」、溶接学会論文集　第３２巻　第３号、２０１４年１１月２２日、ｐ．２０７～２１２
　上記の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチは、上記のように優れた性能を発揮し得るが、更なる性能向上が望まれている。
　そこで、本発明は、上記従来の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチを改良し、性能を向上させ得る、狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチを提供することを主たる目的とする。
　本発明の実施形態に係る、狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチは、電極棒を同心状に支持する狭窄ノズルと、前記狭窄ノズルから吐出されるガスである狭窄ガスを供給するための狭窄ガス供給口と、シールドガス供給口と、前記狭窄ノズルの外周に同心配置されたガスノズルと、前記狭窄ガス供給口と前記狭窄ノズルとを内部連通させる狭窄ガス連通管と、前記狭窄ガス連通管の外周部に設けられて前記シールドガス供給口と前記ガスノズルとを内部連通させるシールドガス連通路と、を有し、前記狭窄ガス連通管は、電極棒を把持するコレットを有するコレット管部であって前記狭窄ガスが内部を流れるように構成されたコレット管部と、該コレット管部に螺着されて前記コレットに締め付け力を付与する締付け管部と、を有し、前記コレットは、前記狭窄ガスが流通可能な把持用割り溝を備えていることを特徴とする。
　ある実施形態において、上記のＴＩＧ溶接トーチは、前記狭窄ガス連通管に外挿されたトーチ冷却管と、該トーチ冷却管の周囲に設けられた冷却水流通路と、該冷却水流通路と連通する冷却水供給口及び冷却水排出口と、を更に有し、前記狭窄ガス連通管と前記トーチ冷却管との間に、前記シールドガス連通路を形成する間隙が設けられている。
　また、ある実施形態において、前記締付け管部は、一端側において前記狭窄ノズルに連結されるとともに、他端側の端部内周面に雌螺子部が形成され、前記コレット管部は、端部に前記コレットが形成されるとともに、外周面に前記雌螺子部に螺合する雄螺子部が形成され、前記コレットが形成された前記コレット管部の端面が第１テーパー面とされ、前記締付け管部の内周面に、前記第１テーパー面と係合し前記コレットに締め付け力を付与する第２テーパー面が形成された段部が設けられている。
　また、ある実施形態において、前記段部と電極棒との間に狭窄ガスの通る隙間が形成されている。
　また、ある実施形態において、前記狭窄ノズルの内周面には、前記電極棒を支持する複数の支持凸部が間隙を開けて設けられており、前記コレット管部から前記狭窄ノズルまでの間、前記狭窄ガスの流路は、前記コレットの把持用割り溝および前記狭窄ノズルの前記支持凸部間の間隙を通るように前記電極棒に接して形成されている。
　本発明に係る狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチによれば、狭窄ノズルから吐出される狭窄ガスとガスノズルから吐出されるシールドガスを、別々の経路で供給するので、狭窄ガスとシールドガスの種類を異ならせたり、狭窄ガスとシールドガスを個別に流量制御することができ、狭窄ノズルの性能を更に引き上げることが可能となる。
本発明に係る狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチの一実施形態を示す縦断正面図である。 図１のＴＩＧ溶接トーチの分解斜視図である。 図２の一部品を拡大して示す斜視図である。 図１のＡ部拡大断面図である。 図４のＶ－Ｖ断面図である。 図４のＢ部拡大断面図である。 従来の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチを示す縦断正面図である。
　本発明に係る狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチの一実施形態について、以下に図１～図６を参照して説明する。なお、全図を通して同様の構成部分には同符号を付した。
　本発明に係るＴＩＧ溶接トーチ１は、図１及び図２に示すように、狭窄ガス供給口２と、シールドガス供給口３と、電極棒Ｔを同心状に支持する狭窄ノズル４と、狭窄ノズル４の外周に同心配置されたガスノズル５と、狭窄ガス供給口２と狭窄ノズル４とを内部連通させる狭窄ガス連通管６と、狭窄ガス連通管６の外周部に設けられてシールドガス供給口３とガスノズル５とを内部連通させるシールドガス連通路７と、を有している。
　狭窄ガス連通管６は、電極棒Ｔを把持するコレット８（図３，図６）を有するコレット管部９（図１～図３）と、コレット管部９に螺着されてコレット８に締め付け力を付与する締付け管部１０（図１，２，４）と、を有している。図示例では、締付け管部１０は、狭窄ノズル４と螺子結合されているが、狭窄ノズル４と締付け管部１０とを一体形成することもできる。狭窄ノズル４は、電極棒Ｔを同心状に支持するために、内周面から半径方向に突出する複数の支持凸部４ａ（図４、図５）を備え、隣り合う支持凸部４ａ、４ａの間の隙間４ｂ（図５）を狭窄ガスが通過する。
　図示例において、狭窄ガス連通管６は、締付け管部１０と、コレット管部９と、コレット管部９に螺子結合された延長管部１１と、を含む。コレット管部９と延長管部１１とは、一体形成されていてもよい。延長管部１１の後端部にノブ１２が装着され、螺子孔１３に螺入される固定螺子（図示せず。）により、ノブ１２が延長管部１１に固定され、ノブ１２により狭窄ガス連通路６の一端が閉じられている。
　延長管部１１の内周面と電極棒Ｔとの間には狭窄ガスＧｘが流通可能な間隙１４（図１）が形成されている。延長管部１１に通孔１５が形成され、狭窄ガス供給口２から供給される狭窄ガスＧｘは、通孔１５を通じて狭窄ガス連通管６内に供給される。
　コレット８は、狭窄ガスＧｘが流通可能な把持用割り溝１６（図３、図６）を備えている。コレット８を構成する把持用割り溝１６は、コレット管部９の一端部に形成されている。コレット８が形成されているコレット管部９の端部は、内周面に凸部８ａ（図６）が形成されており、凸部８ａによって電極棒Ｔを把持する。コレット管部９の内周面の凸部８ａにより、コレット管部９の凸部８ａが形成されていない内周面と電極棒Ｔとの間に間隙１７（図６）が形成され、この間隙１７を狭窄ガスＧｘが流通することができる。
　コレット管部９は、外周面に雄螺子部１８（図３、図４）が形成されている。コレット８が形成されたコレット管部９の端面に第１テーパー面２０（図３、図６）が形成されている。
　締付け管部１０は、狭窄ノズル４に連結される側と反対側の端部内周面に雌螺子部１９が形成される。また、締付け管部１０の内周面に、第１テーパー面２０と係合しコレット８に締め付け力を付与する第２テーパー面２１（図６）が形成された段部２２が設けられている。
　雌螺子部１９に雄螺子部１８を螺入すると第１テーパー面２０と第２テーパー面２１とが係合し、コレット８を締め付けて電極棒Ｔを把持する。把持用割り溝１６の溝幅は、コレット８が締付けられることにより狭まっても、狭窄ガスＧｘが流通可能な隙間が形成され得るような寸法に設計されている。
　また、段部２２と電極棒Ｔとの間に狭窄ガスＧｘの通る隙間２３（図６）が形成されていることにより、把持用割り溝１６を通過した狭窄ガスが隙間２３を通って狭窄ノズル４の内部へ流通できるようになっている。
　ＴＩＧ溶接トーチ１は、さらに、図１を参照すれば、狭窄ガス連通管６に外挿されたトーチ冷却管２４と、トーチ冷却管２４の周囲に設けられた冷却水流通路２５と、冷却水流通路２５と連通する冷却水供給口２６及び冷却水排出口２７と、を有している。
　狭窄ガス連通管６とトーチ冷却管２４との間に間隙が設けられ、該間隙によりシールドガス連通路７が形成されている。トーチ冷却管２４の周囲に冷却外筒２８が取り付けられ、トーチ冷却管２４と冷却外筒２８の間の間隙に冷却水流通路２５が形成され、冷却外筒２８にガスノズル５が螺子結合されている。符号２９，３０はシールリングを示し、符号３１は冷却外筒２８の外側に装着された外筒を示す。
　狭窄ガス連通管６とトーチ冷却管２４との間の間隙により形成されるシールドガス連通路７を通過したシールドガスＧｓは、図４に示されるように、冷却外筒２８内を通り、冷却外筒２８の端部に取り付けられたガスレンズ３３（図４）により整流されて、ガスノズル５から吐出される。ガスレンズ３３は、複数枚を積層した金属メッシュとすることができる。
　図１に示されるように、トーチ冷却管２４及び冷却外筒２８は、流路ブロック３５に螺子結合されている。流路ブロック３５には、延長管部１１、狭窄ガス供給口２、及びシールドガス供給口３も螺子結合されている。流路ブロック３５にアース端子３６（図１、図２）がボルト３７により固定されている。
　電極棒Ｔを交換或いは長さ調節するには、ノブ１２を螺脱方向に回して狭窄ガス連通管６を流路ブロック３５から抜脱し、締付け管部１０をコレット管部９から螺脱し又は螺脱方向に回してコレット８の把持力を緩めればよい。この主のＴＩＧ溶接トーチ１は、電極棒Ｔが狭窄ノズル４から突出している距離が、溶接の品質を左右する。
　上記構成を備えるＴＩＧ溶接トーチ１は、狭窄ガスＧｘとシールドガスＧｓとを別々に供給することができるため、異なる種類のガスを供給することもできるし、其々の流量を個別に制御することもできる。
　例えば、狭窄ガスとして、不活性ガスと活性ガスの混合ガスを供給し、シールドガスとして不活性ガスを供給することもできる。不活性ガスに活性ガスを混合した混合ガスをシールドガスとして用いることにより熱的ピンチ効果（アークを収縮させる効果）が高まることが知られており、狭窄ガスとして該混合ガスを用いることで、混合ガスによる熱的ピンチ効果と狭窄ノズル４によるピンチ効果との相乗効果が発揮され得る。
　また、狭窄ガスとシールドガスとを同じ種類の不活性ガスとし、狭窄ガスの流速とシールドガスの流速とを調整し、アークの最適化を図ることができる。
１　ＴＩＧ溶接トーチ
２　狭窄ガス供給口
３　シールドガス供給口
４　狭窄ノズル
５　ガスノズル
６　狭窄ガス連通管
７　シールドガス連通路
８　コレット
９　コレット管部
１０　締付け管部
２４　トーチ冷却管
２５　冷却水流通路
２６　冷却水供給口
２７　冷却水排出口

Claims (5)

  1. 　電極棒を同心状に支持する狭窄ノズルと、
    　前記狭窄ノズルから吐出されるガスである狭窄ガスを供給するための狭窄ガス供給口と、
    　シールドガス供給口と、
    　前記狭窄ノズルの外周に同心配置されたガスノズルと、
    　前記狭窄ガス供給口と前記狭窄ノズルとを内部連通させる狭窄ガス連通管と、
    　前記狭窄ガス連通管の外周部に設けられて前記シールドガス供給口と前記ガスノズルとを内部連通させるシールドガス連通路と、を有し、
    　前記狭窄ガス連通管は、電極棒を把持するコレットを有するコレット管部であって前記狭窄ガスが内部を流れるように構成されたコレット管部と、該コレット管部に螺着されて前記コレットに締め付け力を付与する締付け管部と、を有し、
    　前記コレットは、前記狭窄ガスが流通可能な把持用割り溝を備えていることを特徴とする、狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチ。
  2. 　前記狭窄ガス連通管に外挿されたトーチ冷却管と、該トーチ冷却管の周囲に設けられた冷却水流通路と、該冷却水流通路と連通する冷却水供給口及び冷却水排出口と、を更に有し、
    　前記狭窄ガス連通管と前記トーチ冷却管との間に、前記シールドガス連通路を形成する間隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチ。
  3. 　前記締付け管部は、一端側において前記狭窄ノズルに連結されるとともに、他端側の端部内周面に雌螺子部が形成され、
    　前記コレット管部は、端部に前記コレットが形成されるとともに、外周面に前記雌螺子部に螺合する雄螺子部が形成され、
    　前記コレットが形成された前記コレット管部の端面が第１テーパー面とされ、
    　前記締付け管部の内周面に、前記第１テーパー面と係合し前記コレットに締め付け力を付与する第２テーパー面が形成された段部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチ。
  4. 　前記段部と電極棒との間に狭窄ガスの通る隙間が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチ。
  5. 　前記狭窄ノズルの内周面には、前記電極棒を支持する複数の支持凸部が間隙を開けて設けられており、
    　前記コレット管部から前記狭窄ノズルまでの間、前記狭窄ガスの流路は、前記コレットの把持用割り溝および前記狭窄ノズルの前記支持凸部間の間隙を通るように前記電極棒に接して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の狭窄ノズルを備えるＴＩＧ溶接トーチ。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020137949A1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ及びこれに用いられる電極用ノズル
JP2022070060A (ja) * 2020-10-26 2022-05-12 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6526885B1 (ja) * 2018-07-19 2019-06-05 大陽日酸株式会社 Ｔｉｇ溶接用トーチ
JP6578078B1 (ja) * 2019-02-15 2019-09-18 大陽日酸株式会社 Ｔｉｇ溶接用トーチ
JP7224657B2 (ja) * 2020-06-19 2023-02-20 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548474A (en) * 1978-09-29 1980-04-07 Mitsubishi Electric Corp Plasma arc welding unit
JPS5671381U (ja) * 1979-11-07 1981-06-12
JPS56156464U (ja) * 1980-04-18 1981-11-21
JPS56175174U (ja) * 1980-05-23 1981-12-24
JPS59163084A (ja) * 1983-03-07 1984-09-14 Mitsubishi Electric Corp Ｔｉｇア−ク溶接ト−チ
JPH0168182U (ja) * 1987-10-23 1989-05-02
JPH01109380U (ja) * 1988-01-14 1989-07-24
JPH0910943A (ja) * 1995-06-30 1997-01-14 Toshiba Corp ティグ溶接方法およびその溶接トーチ
WO2011055765A1 (ja) * 2009-11-04 2011-05-12 株式会社安川電機 非消耗電極式アーク溶接装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2922024A (en) 1954-05-04 1960-01-19 British Oxygen Co Ltd Electric arc welding
FR2243770B1 (ja) 1973-09-18 1978-04-28 Soudure Autogene Francaise
JP5602974B2 (ja) 2012-04-18 2014-10-08 彰久 村田 狭窄ノズル及びこれを用いたｔｉｇ溶接用トーチ

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548474A (en) * 1978-09-29 1980-04-07 Mitsubishi Electric Corp Plasma arc welding unit
JPS5671381U (ja) * 1979-11-07 1981-06-12
JPS56156464U (ja) * 1980-04-18 1981-11-21
JPS56175174U (ja) * 1980-05-23 1981-12-24
JPS59163084A (ja) * 1983-03-07 1984-09-14 Mitsubishi Electric Corp Ｔｉｇア−ク溶接ト−チ
JPH0168182U (ja) * 1987-10-23 1989-05-02
JPH01109380U (ja) * 1988-01-14 1989-07-24
JPH0910943A (ja) * 1995-06-30 1997-01-14 Toshiba Corp ティグ溶接方法およびその溶接トーチ
WO2011055765A1 (ja) * 2009-11-04 2011-05-12 株式会社安川電機 非消耗電極式アーク溶接装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020137949A1 (ja) * 2018-12-25 2020-07-02 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ及びこれに用いられる電極用ノズル
JPWO2020137949A1 (ja) * 2018-12-25 2021-02-18 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ及びこれに用いられる電極用ノズル
JP2022070060A (ja) * 2020-10-26 2022-05-12 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ
JP7176780B2 (ja) 2020-10-26 2022-11-22 株式会社ムラタ溶研 スポット溶接用の狭窄ノズル付きｔｉｇ溶接トーチ

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