JP3289046B2 - Ceramic pieces for welding - Google Patents

Ceramic pieces for welding

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JP3289046B2
JP3289046B2 JP14380895A JP14380895A JP3289046B2 JP 3289046 B2 JP3289046 B2 JP 3289046B2 JP 14380895 A JP14380895 A JP 14380895A JP 14380895 A JP14380895 A JP 14380895A JP 3289046 B2 JP3289046 B2 JP 3289046B2
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welding
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stud
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はアークスタッド溶接に
よって金属母材表面に取付ける溶接用セラミックスピー
スに関するもので、さらに詳しくは、炉壁、バーナ、羽
口等の高温雰囲気で使用される構造物の耐熱材として、
あるいはブロアー、ポンプ等の高速回転機器の耐摩耗材
として使用するのに好適な溶接用セラミックスピースに
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic piece for welding which is attached to a surface of a metal base material by arc stud welding, and more particularly to a structure for a structure used in a high-temperature atmosphere such as a furnace wall, a burner, a tuyere, and the like. As heat resistant material,
Alternatively, the present invention relates to a ceramic piece for welding suitable for use as a wear-resistant material for high-speed rotating equipment such as a blower and a pump.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の溶接用セラミックスピースとして
は、特開平6−91376号公報に記載されたものを挙
げることができる。この溶接用セラミックスピースは図
8に示すように、セラミックスピース本体51とスタッ
ド59と固定リング81とから成っている。セラミック
スピース本体51は、その表面52及び裏面53にそれ
ぞれ凹部54a、54bが形成されている。表面52側
の凹部54aの底面55aは、その略中央に設けられた
孔部57によって、裏面53側の凹部54bの底面55
bに連通している。スタッド59はステンレス鋼(SU
S304)のもので、その先端に突起66を有するコー
ン部67と、このコーン部67に続くフランジ部63
と、このフランジ部63の上面64の中心に立設される
溶接電流供給用のピン部60とから成っている。
2. Description of the Related Art As a conventional ceramic piece for welding, there is a ceramic piece described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-91376. As shown in FIG. 8, the ceramic piece for welding includes a ceramic piece body 51, a stud 59, and a fixing ring 81. The ceramic piece main body 51 has concave portions 54a and 54b formed on the front surface 52 and the rear surface 53, respectively. The bottom surface 55a of the concave portion 54a on the front surface 52 side is formed by a hole 57 provided substantially in the center thereof.
b. Stud 59 is made of stainless steel (SU
S304), a cone 67 having a projection 66 at the tip thereof, and a flange 63 following the cone 67.
And a pin portion 60 for supplying a welding current, which is provided upright at the center of the upper surface 64 of the flange portion 63.

【0003】固定リング81は超硬合金より成るもの
で、その中心に透孔84が設けられている。そして表面
52側の凹部54aに固定リング81を収容すると共
に、孔部57にスタッド59のピン部60を裏面53側
より挿通して、固定リング81にこのピン部60をろう
付けすることによって、セラミックスピース本体51を
スタッド59のフランジ部63と固定リング81とで挟
持して、溶接用セラミックスピースを形成している。こ
の溶接用セラミックスピースを金属母材に取付けるに
は、溶接機のホルダーでピン部60のホルダー部61を
保持し、突起66を金属母材の表面に接触させながら溶
接電流を供給して、スタッド59を金属母材にアークス
タッド溶接することによって行う。
The fixing ring 81 is made of a cemented carbide, and has a through hole 84 at its center. Then, the fixing ring 81 is housed in the concave portion 54 a on the front surface 52 side, the pin portion 60 of the stud 59 is inserted into the hole portion 57 from the back surface 53 side, and the pin portion 60 is brazed to the fixing ring 81, The ceramic piece body 51 is sandwiched between the flange 63 of the stud 59 and the fixing ring 81 to form a ceramic piece for welding. To attach the welding ceramic piece to the metal base material, a welding current is supplied while holding the holder portion 61 of the pin portion 60 with the holder of the welding machine and bringing the projection 66 into contact with the surface of the metal base material. 59 is performed by arc stud welding to a metal base material.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが上記溶接用セ
ラミックスピースにおいては、スタッド59のピン部6
0が表面52側に露出しているので、表面52側が腐食
性流体にさらされるとピン部60が腐食され、固定リン
グ81とフランジ部63との間でセラミックスピース本
体51を挟持できなくなって、セラミックスピース本体
51が金属母材から剥離してしまうという不具合が生じ
る。それはスタッド59がSUS304によって形成さ
れ、セラミックスのようには高い耐食性を有していない
ためである。そこでスタッド59を超硬合金にて形成す
ることも考えられるが、超硬合金はスタッド溶接性が悪
く、充分な溶接強度を得ることは不可能であり、そのた
めこの方策も実用的であるとはいえない。
However, in the above-mentioned ceramic piece for welding, the pin portion 6 of the stud 59 is not provided.
Since 0 is exposed on the surface 52 side, when the surface 52 side is exposed to a corrosive fluid, the pin portion 60 is corroded, and the ceramic piece main body 51 cannot be sandwiched between the fixing ring 81 and the flange portion 63, There is a problem that the ceramic piece body 51 is separated from the metal base material. This is because the stud 59 is formed of SUS304 and does not have high corrosion resistance like ceramics. Therefore, it is conceivable to form the stud 59 with a cemented carbide, but the cemented carbide has poor stud weldability, and it is impossible to obtain sufficient welding strength. Therefore, this measure is not practical. I can't say.

【0005】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、耐食性を向上し
た溶接用セラミックスピースを提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional disadvantages, and an object of the present invention is to provide a ceramic piece for welding with improved corrosion resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで請求項1の溶接用
セラミックスピースは、セラミックスピース本体1の裏
面3にコーン部13を備えたスタッド11を接触させ、
スタッド11の背面側においてセラミックスピース本体
1に貫通孔4、6を設け、セラミックスピース本体1の
表面2側から超硬合金の固定部材26で貫通孔4、6を
閉塞し、固定部材26とスタッド11の背面側とを接合
し、固定部材26とスタッド11との間でセラミックス
ピース本体1を挟持したことを特徴としている。
Therefore, in the ceramic piece for welding according to claim 1, a stud 11 having a cone portion 13 is brought into contact with the back surface 3 of the ceramic piece body 1,
On the back side of the stud 11, through holes 4 and 6 are provided in the ceramic piece main body 1, and the through holes 4 and 6 are closed from the front surface 2 side of the ceramic piece main body 1 with a cemented carbide fixing member 26. 11 is characterized in that the ceramic piece main body 1 is held between the fixing member 26 and the stud 11.

【0007】請求項2の溶接用セラミックスピースは、
固定部材26にホルダー28を立設したことを特徴とし
ている。
The ceramic piece for welding according to claim 2 is
It is characterized in that a holder 28 is erected on the fixing member 26.

【0008】請求項3の溶接用セラミックスピースは、
ホルダー28を固定部材26と一体に形成したことを特
徴としている。
The ceramic piece for welding according to claim 3 is:
It is characterized in that the holder 28 is formed integrally with the fixing member 26.

【0009】請求項4の溶接用セラミックスピースは、
固定部材構成用部材21に挿通孔22を設け、ホルダー
構成用部材23の一端側を上記挿通孔22に挿入して接
合すると共に挿通孔22を閉塞して、固定部材構成用部
材21とホルダー構成用部材23の挿入部側とで上記固
定部材26を構成し、ホルダー構成用部材23の挿入端
部とスタッド11の背面側とを接合したことを特徴とし
ている。
The ceramic piece for welding according to claim 4 is
An insertion hole 22 is provided in the fixing member forming member 21, and one end of the holder forming member 23 is inserted into and joined to the insertion hole 22, and the insertion hole 22 is closed to form the fixing member forming member 21 and the holder structure. The fixing member 26 is constituted by the insertion portion of the holding member 23, and the insertion end of the holder forming member 23 and the back side of the stud 11 are joined.

【0010】請求項5の溶接用セラミックスピースは、
固定部材26に、この固定部材26よりも耐食性の劣る
ホルダー28を接合したことを特徴としている。
The ceramic piece for welding according to claim 5 is:
It is characterized in that a holder 28 having lower corrosion resistance than the fixing member 26 is joined to the fixing member 26.

【0011】請求項6の溶接用セラミックスピースで
は、スタッド11の背面側に溶接電流供給用のピン部1
6を立設し、上記固定部材26においてはピン部挿入用
凹部27を設け、またピン部16の側面又はピン部挿入
用凹部27の内周面に凹凸を設け、さらにピン部16の
先端部の軸心部近傍、あるいはピン部挿入用凹部27の
底部の中心部近傍を突出させ、ピン部16をピン部挿入
用凹部27に挿入して接合したことを特徴としている。
In the ceramic piece for welding according to claim 6, a pin portion 1 for supplying welding current is provided on the back side of the stud 11.
6, the fixing member 26 is provided with a concave portion 27 for inserting a pin portion, and the side surface of the pin portion 16 or the inner peripheral surface of the concave portion 27 for inserting a pin portion is provided with irregularities. And the vicinity of the center of the bottom of the pin portion insertion recess 27 is projected, and the pin portion 16 is inserted into the pin portion insertion recess 27 and joined.

【0012】[0012]

【作用】請求項1の溶接用セラミックスピースでは、貫
通孔4、6を超硬合金の固定部材26で閉塞しており、
スタッド11が表面2側に露出していないので、表面2
側が腐食性流体にさらされても、これによってスタッド
11が腐食されることはない。従ってセラミックスピー
ス本体1が金属母材から剥離しにくくなる。
In the welding ceramic piece according to the first aspect, the through holes 4 and 6 are closed by the fixing member 26 made of cemented carbide.
Since the stud 11 is not exposed on the surface 2 side,
Even if the side is exposed to a corrosive fluid, this does not corrode the stud 11. Therefore, the ceramic piece main body 1 is less likely to be separated from the metal base material.

【0013】請求項2の溶接用セラミックスピースで
は、ホルダー28を溶接機のホルダーで保持して金属母
材に溶接するので、実用的である。
In the ceramic piece for welding according to the second aspect, the holder 28 is held by the holder of the welding machine and is welded to the metal base material, which is practical.

【0014】溶接用セラミックスピースを金属母材に溶
接する際、溶接用セラミックスピース内においてホルダ
ー28とスタッド11との間に溶接電流を通電させる必
要があるが、請求項3の溶接用セラミックスピースで
は、ホルダー28を固定部材26と一体に形成すること
により、ホルダー28とスタッド11との間の接合箇所
が固定部材26とスタッド11との間の1箇所であるた
め、固定部材26にホルダー28を接合した場合に比べ
て通電性が優れている。
When welding the ceramic piece for welding to the metal base material, it is necessary to apply a welding current between the holder 28 and the stud 11 in the ceramic piece for welding. Since the holder 28 is formed integrally with the fixing member 26, the joint between the holder 28 and the stud 11 is one between the fixing member 26 and the stud 11. The conductivity is better than when joined.

【0015】請求項4の溶接用セラミックスピースで
は、ホルダー構成用部材23が表面2側に突出した突出
部側でホルダーを構成し、ホルダー構成用部材23の挿
入端部とスタッド11の背面側とを接合しているので、
ホルダーとスタッド11との間の接合箇所が1箇所であ
る。従って接合箇所が複数である場合と比べて溶接電流
の通電性が優れている。また請求項3の溶接用セラミッ
クスピースでは、ホルダー28を固定部材26と一体に
形成しているので、形状が複雑となり、焼結等によって
製作しにくいが、請求項4の溶接用セラミックスピース
では、形状が単純な部材21、23により構成されてい
るので、溶接用セラミックスピースの製作が容易であ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the holder constituting member 23 constitutes a holder on the side of the projecting portion projecting toward the front surface 2, and the insertion end of the holder constituting member 23 and the back side of the stud 11 are connected to each other. So that
The joint between the holder and the stud 11 is one. Therefore, compared to the case where there are a plurality of joints, the electric conduction of the welding current is excellent. Further, in the ceramic piece for welding according to claim 3, since the holder 28 is formed integrally with the fixing member 26, the shape becomes complicated and it is difficult to manufacture the ceramic piece by sintering or the like. Since the shape is constituted by the simple members 21 and 23, it is easy to manufacture the ceramic piece for welding.

【0016】請求項5の溶接用セラミックスピースで
は、耐食性の劣るような安い材料でもホルダー28に使
用できるので、コストダウンを図ることができる。
In the ceramic piece for welding according to the fifth aspect, since a cheap material having poor corrosion resistance can be used for the holder 28, the cost can be reduced.

【0017】請求項6の溶接用セラミックスピースで
は、ピン部16をピン部挿入用凹部27に挿入して接合
しているので、ピン部挿入用凹部27を設けずに直接固
定部材26に接合するよりも接合性に優れている。また
ピン部16の側面又はピン部挿入用凹部27の内周面に
凹凸を設けているので、この凹凸部分にろうが入り込む
ため接合強度が増す。さらにピン部16の先端部の軸心
部近傍、あるいはピン部挿入用凹部27の底部の中心部
近傍を突出させているので、突出部周囲の接合部にろう
が入り込みやすいため接合強度が増す。
In the welding ceramic piece of the present invention, since the pin portion 16 is inserted into the concave portion 27 for inserting the pin portion and is joined, the pin portion 16 is directly joined to the fixing member 26 without providing the concave portion 27 for inserting the pin portion. It is more excellent in bonding property. In addition, since the unevenness is provided on the side surface of the pin portion 16 or the inner peripheral surface of the pin portion insertion concave portion 27, the brazing enters the uneven portion, so that the bonding strength is increased. Furthermore, since the vicinity of the axial center of the tip of the pin portion 16 or the vicinity of the center of the bottom of the pin insertion recess 27 is protruded, it is easy for wax to enter the joint around the protruding portion, thereby increasing the joining strength.

【0018】[0018]

【実施例】次にこの発明の溶接用セラミックスピースの
具体的な実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明
する。
Next, specific embodiments of the ceramic piece for welding according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0019】図1は第1実施例を示す縦断面図である。
1はセラミックスピース本体1であり、その材質にはア
ルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素等の耐熱性、
耐摩耗性に優れたものが用いられ、これらを厚さ3mm
ないし50mmの正方形、長方形等の板状に成形、焼結
することによって形成されている。このセラミックスピ
ース本体1には、貫通孔が設けられている。この貫通孔
は、表面2側の凹部4と、この凹部4の底面と裏面3側
とを連通する孔部6とで構成されている。凹部4は円柱
状に形成されている。また孔部6の内周面には、ネジ状
の溝(図示せず)が設けられている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the first embodiment.
Reference numeral 1 denotes a ceramic piece main body 1, which is made of heat-resistant material such as alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, or the like.
Those having excellent abrasion resistance are used.
It is formed by molding and sintering into a plate shape such as a square or a rectangle of 50 to 50 mm. The ceramic piece main body 1 has a through hole. The through-hole includes a concave portion 4 on the front surface 2 side, and a hole portion 6 communicating the bottom surface of the concave portion 4 and the rear surface 3 side. The recess 4 is formed in a columnar shape. A screw-shaped groove (not shown) is provided on the inner peripheral surface of the hole 6.

【0020】11はスタッドであり、その材質はSUS
304である。このスタッド11は、コーン部13と、
コーン部13に続くフランジ部14と、フランジ部14
の上面15に立設される溶接電流供給用のピン部16と
から成る。上記ピン部16の側面は、ローレット加工を
施したりネジ状の溝を設ける等により、表面粗さを粗
く、つまり表面に凹凸を設けている。またこのピン部1
6の先端部は、上方に向かって次第に断面積が減少する
テーパ状に形成されている。
Reference numeral 11 denotes a stud made of SUS.
304. The stud 11 includes a cone 13 and
A flange portion 14 following the cone portion 13;
And a pin portion 16 for supplying a welding current, which is provided upright on the upper surface 15. The side surface of the pin portion 16 has roughened surface roughness, for example, by knurling or providing a screw-shaped groove, that is, has unevenness on the surface. In addition, this pin part 1
6 has a tapered shape whose cross-sectional area gradually decreases upward.

【0021】21は固定部材構成用部材であり、その材
質は超硬合金である。固定部材構成用部材21は、上記
凹部4に対応した形状に形成されており、中心には挿通
孔22が設けられている。
Reference numeral 21 denotes a fixing member forming member, the material of which is a cemented carbide. The fixing member forming member 21 is formed in a shape corresponding to the concave portion 4, and has an insertion hole 22 at the center.

【0022】23はホルダー構成用部材であり、その材
質は固定部材構成用部材21と同様に超硬合金である。
このホルダー構成用部材23は、円柱状の部材であり、
高さ方向のほぼ中央部には溶接後にホルダーを除去する
ために、ノッチ24が設けられている。またこのホルダ
ー構成用部材23の後述する挿入部側の側面には、表面
粗さを大きくして表面に凹凸が設けられている。
Reference numeral 23 denotes a member for forming the holder, the material of which is a cemented carbide like the member 21 for forming the fixing member.
The holder forming member 23 is a columnar member,
A notch 24 is provided substantially at the center in the height direction to remove the holder after welding. The side surface of the holder-constituting member 23 on the side of the later-described insertion portion is provided with irregularities on the surface by increasing the surface roughness.

【0023】この実施例の溶接用セラミックスピースを
製作するには、まず固定部材構成用部材21を凹部4に
収容し、ホルダー構成用部材23の一端側を挿通孔22
に挿入すると共にスタッド11のピン部16を裏面3側
から孔部6さらに挿通孔22に順次挿入し、フランジ部
14の上面15をセラミックスピース本体1の裏面3に
接触させる。そしてホルダー構成用部材23の挿入部側
と挿通孔22の内周面、及びホルダー構成用部材23の
挿入端部とピン部16の先端部とをろう付け(ろう付け
温度は1050℃)すると共に、これにより挿通孔22
を閉塞し、固定部材構成用部材21とフランジ部14と
の間でセラミックスピース本体1を挟持する。この溶接
用セラミックスピースは固定部材構成用部材21とホル
ダー構成用部材23とで凹部4を閉塞している。
In order to manufacture the ceramic piece for welding of this embodiment, first, the fixing member forming member 21 is accommodated in the concave portion 4 and one end of the holder forming member 23 is inserted into the insertion hole 22.
And the pin portion 16 of the stud 11 is sequentially inserted into the hole 6 and the insertion hole 22 from the rear surface 3 side, and the upper surface 15 of the flange portion 14 is brought into contact with the rear surface 3 of the ceramic piece main body 1. Then, the insertion portion side of the holder forming member 23, the inner peripheral surface of the insertion hole 22, the insertion end of the holder forming member 23, and the tip of the pin portion 16 are brazed (the brazing temperature is 1050 ° C.). , So that the insertion hole 22
Is closed, and the ceramic piece main body 1 is sandwiched between the fixing member forming member 21 and the flange portion 14. In the welding ceramic piece, the recess 4 is closed by the fixing member forming member 21 and the holder forming member 23.

【0024】上記構成の溶接用セラミックスピースで
は、ホルダー構成用部材23が表面2側に突出した突出
部側でホルダーを構成している。この溶接用セラミック
スピースを金属母材に溶接するには、まずホルダー構成
用部材23の突出部側を溶接機のホルダーで保持し、コ
ーン部13の先端部を金属母材の表面に押圧すると共に
溶接電流を通電してアークを発生させる。溶接条件は、
電流値:1000〜20000A(4000〜6000
Aが最適)、電圧:100〜300V(150〜180
Vが最適)、通電時間:0.5秒である。このアークに
よってコーン部13及び金属母材表面を溶融させ、押圧
力により溶着する。この溶接によりスタッド11とセラ
ミックスピース本体1とは密着し、セラミックスピース
本体1にがたつきは発生しなかったことを確認してい
る。この溶接後、ノッチ24からホルダー構成用部材2
3の突出部側を切除する。
In the ceramic piece for welding having the above-mentioned structure, the holder constituting member 23 constitutes the holder on the side of the projecting portion projecting toward the front surface 2 side. In order to weld the welding ceramic piece to the metal base material, first, the projecting side of the holder forming member 23 is held by a holder of a welding machine, and the tip of the cone portion 13 is pressed against the surface of the metal base material. An arc is generated by applying a welding current. The welding conditions are
Current value: 1000 to 20000 A (4000 to 6000
A is optimal), Voltage: 100-300V (150-180
V is optimal), and the energization time is 0.5 seconds. The arc melts the cone portion 13 and the surface of the metal base material, and is welded by pressing force. By this welding, the stud 11 and the ceramic piece main body 1 were brought into close contact with each other, and it was confirmed that the ceramic piece main body 1 did not rattle. After this welding, the holder forming member 2 is removed from the notch 24.
Cut off the protrusion side of No.3.

【0025】この実施例の溶接用セラミックスピースで
は、超硬合金の部材によりスタッド11が覆われてお
り、表面2側にスタッド11が露出していないので、表
面2側が腐食性流体にさらされても、これによってスタ
ッド11が腐食されることはない。従って溶接用セラミ
ックスピースの耐食性が向上する。このようにスタッド
11を覆うための固定部材は後述のように一体でもよい
が、ここでは固定部材構成用部材21とホルダー構成用
部材23の挿入部側とで固定部材を構成している。
In the welding ceramic piece of this embodiment, the stud 11 is covered with a cemented carbide member, and the stud 11 is not exposed on the surface 2 side, so that the surface 2 is exposed to a corrosive fluid. However, this does not corrode the stud 11. Therefore, the corrosion resistance of the ceramic piece for welding is improved. The fixing member for covering the stud 11 in this manner may be integrated as described later, but here, the fixing member is constituted by the fixing member forming member 21 and the insertion portion side of the holder forming member 23.

【0026】溶接用セラミックスピースを金属母材に溶
接する際、溶接用セラミックスピース内においてホルダ
ーとスタッドとの間に溶接電流を通電させる必要があ
る。この実施例の溶接用セラミックスピースの場合は、
ホルダー構成用部材23の突出部側でホルダーを構成し
ており、ホルダー構成用部材23の挿入端部とスタッド
11のピン部16の先端部とをろう付けしているので、
ホルダーとスタッド11との間の接合箇所が1箇所であ
る。従って接合箇所が複数ある場合と比べて通電性に優
れている。
When welding a ceramic piece for welding to a metal base material, it is necessary to apply a welding current between the holder and the stud in the ceramic piece for welding. In the case of the ceramic piece for welding of this embodiment,
Since the holder is formed on the side of the projecting portion of the holder forming member 23, and the insertion end of the holder forming member 23 and the tip of the pin 16 of the stud 11 are brazed,
The joint between the holder and the stud 11 is one. Therefore, the electric conductivity is excellent as compared with the case where there are a plurality of joining portions.

【0027】後述する第3実施例の溶接用セラミックス
ピースのように固定部材26とホルダー28とを一体化
すると、形状が複雑となり焼結等により製作しにくい
が、この実施例では形状が単純な部材21、23により
構成されているので、溶接用セラミックスピースの製作
が容易である。
When the fixing member 26 and the holder 28 are integrated with each other as in the case of a ceramic piece for welding of a third embodiment described later, the shape becomes complicated and it is difficult to manufacture by sintering or the like, but in this embodiment, the shape is simple. Since it is constituted by the members 21 and 23, it is easy to manufacture a ceramic piece for welding.

【0028】スタッド11のピン部16の側面及びホル
ダー構成用部材23の挿入部側の側面の表面に凹凸を設
けているので、ろう付けする際にこの凹凸部分にろうが
入り込むため接合強度が増す。また孔部6の内周面には
ネジ状の溝が設けられているので、溝の部分にろうが入
り込むため接合強度が向上する。
Since irregularities are provided on the side surface of the pin portion 16 of the stud 11 and the side surface on the side of the insertion portion of the holder forming member 23, the brazing enters the irregularities during brazing, so that the bonding strength is increased. . Further, since the screw-shaped groove is provided on the inner peripheral surface of the hole 6, the brazing enters the groove, so that the bonding strength is improved.

【0029】スタッド11のピン部16の先端部は、上
方に突出するテーパ状に形成されているので、その周囲
の接合部にろうが入り込みやすいため接合強度が増す。
なおここではピン部16の先端部をテーパ状に形成して
いるが、この代わりにホルダー構成用部材23の挿入端
部を下方に突出するテーパ状に形成してもよいし、また
ピン部16の先端部あるいはホルダー構成用部材23の
挿入端部の軸心部近傍だけを突出させてもよい。
Since the tip of the pin 16 of the stud 11 is formed in a tapered shape protruding upward, the brazing easily enters the surrounding joint, thereby increasing the joining strength.
Here, the tip of the pin portion 16 is formed in a tapered shape. Alternatively, the insertion end of the holder forming member 23 may be formed in a tapered shape protruding downward. Or only the vicinity of the axis of the insertion end of the holder forming member 23 may be protruded.

【0030】この実施例の溶接用セラミックスピース
は、ホルダー構成用部材23の突出部側でホルダーを構
成しており、この部分を溶接機のホルダーで保持して溶
接するので作業性に優れている。
The welding ceramic piece of this embodiment forms a holder on the side of the projecting portion of the holder forming member 23, and this portion is welded while being held by the holder of the welding machine, so that workability is excellent. .

【0031】図2は第2実施例を示す縦断面図である。
1はセラミックスピース本体である。このセラミックス
ピース本体1には、貫通孔が形成されており、この貫通
孔は表面2側の凹部4と、この凹部4と裏面3側とを連
通する孔部6とから構成されている。凹部4は孔径が表
面2側よりも裏面3側が次第に小径となるテーパ状に形
成されている。その他の構成に関しては第1実施例のセ
ラミックスピース本体1と同じである。21は固定部材
構成用部材であり、材質は超硬合金である。この固定部
材構成用部材21は軸径が凹部4に対応して基端部側よ
りも先端部側の方が次第に小径となるテーパ状に形成さ
れており、中心には挿通孔22が設けられている。23
はホルダー構成用部材であって、ノッチ24が設けられ
ていないこと以外の構造や材質に関しては第1実施例の
ホルダー構成用部材23と同じである。11はスタッド
であって、材質や構造に関しては第1実施例のスタッド
11と同じである。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the second embodiment.
1 is a ceramic piece main body. A through-hole is formed in the ceramic piece main body 1, and the through-hole includes a concave portion 4 on the front surface 2 side and a hole portion 6 communicating the concave portion 4 with the back surface 3 side. The concave portion 4 is formed in a tapered shape in which the hole diameter becomes gradually smaller on the back surface 3 side than on the front surface 2 side. Other configurations are the same as those of the ceramic piece main body 1 of the first embodiment. Reference numeral 21 denotes a fixing member forming member, the material of which is a cemented carbide. The fixing member forming member 21 is formed in a tapered shape in which the shaft diameter is gradually smaller on the distal end side than on the base end side corresponding to the concave portion 4, and an insertion hole 22 is provided at the center. ing. 23
Is a member for forming a holder, and is the same as the member 23 for forming a holder of the first embodiment in structure and material except that the notch 24 is not provided. Reference numeral 11 denotes a stud, which is the same in material and structure as the stud 11 of the first embodiment.

【0032】この実施例の溶接用セラミックスピースは
第1実施例と同様に、ホルダー構成用部材23の挿入部
側を挿通孔22に挿入すると共にスタッド11のピン部
16を孔部6さらに挿通孔22に順次挿入する。そして
ホルダー構成用部材23の挿入部側と挿通孔22の内周
面、及びホルダー構成用部材23の挿入端部とピン部1
6の先端部とをろう付けすると共に、これにより挿通孔
22を閉塞し、固定部材構成用部材21とフランジ部1
4との間でセラミックスピース本体1を挟持する。
In the welding ceramic piece of this embodiment, similarly to the first embodiment, the insertion portion side of the holder forming member 23 is inserted into the insertion hole 22 and the pin 16 of the stud 11 is inserted into the hole 6 and the insertion hole. 22 sequentially. Then, the insertion portion side of the holder forming member 23 and the inner peripheral surface of the insertion hole 22, the insertion end of the holder forming member 23 and the pin portion 1.
6, the insertion hole 22 is closed, and the fixing member forming member 21 and the flange portion 1 are brazed.
The ceramic piece body 1 is sandwiched between the ceramic piece body 1 and the ceramic piece body 4.

【0033】第1実施例では凹部4を円柱状に形成して
いるので、底面5の周端部で断面形状が急に変化したノ
ッチが存在する。この部分には応力集中が起こり部材の
強度を低下させるので、十分な注意が必要である。一方
この実施例では凹部4をテーパ状に形成しているので、
第1実施例のようなノッチは存在しない。従ってセラミ
ックスピース本体1や固定部材構成用部材21に衝撃や
力が加わっても、クラックの発生を防止できる。その他
の構成に関しては第1実施例と同じであり、第1実施例
と同様の作用及び効果が得られる。
In the first embodiment, since the concave portion 4 is formed in a columnar shape, there is a notch whose cross-sectional shape changes abruptly at the peripheral end of the bottom surface 5. Care must be taken because stress concentration occurs in this portion and the strength of the member is reduced. On the other hand, in this embodiment, since the concave portion 4 is formed in a tapered shape,
There is no notch as in the first embodiment. Therefore, even if an impact or force is applied to the ceramic piece main body 1 or the fixing member forming member 21, cracks can be prevented from occurring. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.

【0034】図3は第3実施例を示す縦断面図である。
1はセラミックスピース本体であって、材質や構造に関
しては第1実施例のセラミックスピース本体1と同じで
ある。26は固定部材であり、材質は超硬合金である。
この固定部材26は上記凹部4に対応した形状に形成さ
れており、裏面3側にはピン部挿入用凹部27が設けら
れている。またこの固定部材26には、ホルダー28が
一体に形成されている。このホルダー28にはノッチ2
4が設けられており、溶接後このノッチ24よりホルダ
ー28を切除する。11はスタッドであって、材質や構
造に関しては第1実施例のスタッド11と同じである。
この実施例ではピン部16を裏面3側から孔部6を通し
てさらにピン部挿入用凹部27に挿入してろう付けし、
固定部材26とフランジ部14との間でセラミックスピ
ース本体1を挟持する。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the third embodiment.
Reference numeral 1 denotes a ceramic piece main body, which is the same in material and structure as the ceramic piece main body 1 of the first embodiment. Reference numeral 26 denotes a fixing member, the material of which is a cemented carbide.
The fixing member 26 is formed in a shape corresponding to the concave portion 4, and a concave portion 27 for inserting a pin portion is provided on the back surface 3 side. Further, a holder 28 is formed integrally with the fixing member 26. This holder 28 has a notch 2
The holder 28 is cut off from the notch 24 after welding. Reference numeral 11 denotes a stud, which is the same in material and structure as the stud 11 of the first embodiment.
In this embodiment, the pin portion 16 is further inserted through the hole portion 6 from the back surface 3 side into the pin portion insertion concave portion 27 and brazed.
The ceramic piece main body 1 is held between the fixing member 26 and the flange portion 14.

【0035】この実施例の溶接用セラミックスピース
は、ホルダー28を固定部材26と一体に形成している
ので、ホルダー28とスタッド11との間の接合箇所が
1箇所である。従って第1実施例と同様に溶接電流の通
電性に優れている。またピン部16をピン部挿入用凹部
27に挿入してろう付けしているので、ピン部挿入用凹
部27を設けずに直接固定部材26にろう付けするより
も接合性に優れている。さらにピン部16の先端部は第
1実施例と同様にテーパ状に形成しているので、接合部
にろうが入り込みやすいため接合強度が増す。ここでピ
ン部16の先端部をテーパ状に形成しているが、ピン部
16の先端部の軸心部近傍を突出させるかあるいはピン
部挿入用凹部27の底部の中心部近傍を突出させてもよ
い。その他の構成に関しては第1実施例と同じなので、
第1実施例と同様の作用及び効果が得られる。
In the ceramic piece for welding of this embodiment, since the holder 28 is formed integrally with the fixing member 26, the joint between the holder 28 and the stud 11 is one. Therefore, as in the first embodiment, the welding current is excellent. In addition, since the pin portion 16 is inserted into the pin portion insertion recess 27 and brazed, the bonding property is superior to that of directly brazing the fixing member 26 without providing the pin portion insertion recess 27. Further, since the tip of the pin portion 16 is formed in a tapered shape as in the first embodiment, the joining strength is increased because the wax easily enters the joining portion. Here, the tip portion of the pin portion 16 is formed in a tapered shape, but the tip portion of the pin portion 16 is protruded in the vicinity of the axial center portion, or the pin portion 16 is protruded in the vicinity of the central portion of the bottom of the recess 27 for pin portion insertion. Is also good. Since other configurations are the same as those of the first embodiment,
The same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.

【0036】図4は第4実施例を示す縦断面図である。
1はセラミックスピース本体であって、材質や構成に関
しては第2実施例のセラミックスピース本体1と同じで
ある。26は固定部材であり、材質は超硬合金である。
この固定部材26は軸径が凹部4に対応して基端部側よ
りも先端部側の方が次第に径小となるテーパ状に形成さ
れており、裏面3側にはピン部挿入用凹部27が設けら
れている。またこの固定部材26には、ホルダー28が
一体に形成されている。11はスタッドであって、材質
や構造に関しては第1実施例のスタッド11と同じであ
る。この実施例ではピン部16を裏面3側から孔部6さ
らにピン部挿入用凹部27に順次挿入してろう付けし、
固定部材26とフランジ部14との間でセラミックスピ
ース本体1を挟持する。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment.
Reference numeral 1 denotes a ceramic piece main body, which is the same in material and configuration as the ceramic piece main body 1 of the second embodiment. Reference numeral 26 denotes a fixing member, the material of which is a cemented carbide.
The fixing member 26 is formed in a tapered shape having a shaft diameter corresponding to the concave portion 4 such that the diameter of the distal end portion becomes gradually smaller than that of the proximal end portion. Is provided. Further, a holder 28 is formed integrally with the fixing member 26. Reference numeral 11 denotes a stud, which is the same in material and structure as the stud 11 of the first embodiment. In this embodiment, the pins 16 are sequentially inserted into the holes 6 and the pin insertion recesses 27 from the back surface 3 side and brazed.
The ceramic piece main body 1 is held between the fixing member 26 and the flange portion 14.

【0037】この実施例では凹部4をテーパ状に形成し
ているので、第2実施例と同様にセラミックスピース本
体1や固定部材26に衝撃や力が加わっても、クラック
の発生を防止できる。その他の構成に関しては第3実施
例と同じであり、第3実施例と同様の作用及び効果が得
られる。
In this embodiment, since the concave portion 4 is formed in a tapered shape, the occurrence of cracks can be prevented even if an impact or force is applied to the ceramic piece main body 1 or the fixing member 26 as in the second embodiment. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and the same operations and effects as those of the third embodiment can be obtained.

【0038】図5は第5実施例を示す縦断面図である。
この実施例の溶接用セラミックスピースは、ホルダー2
8を設けていないこと以外については第4実施例と同じ
である。上記各実施例では溶接用セラミックスピースを
金属母材に溶接するには、ホルダーを溶接機のホルダー
で保持して行うが、この実施例では固定部材26が表面
2側に露出した部分に溶接機のホルダーを押し付けて溶
接する。その他の構成に関しては第4実施例と同じであ
り、第4実施例と同様の作用及び効果が得られる。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment.
The ceramic piece for welding of this embodiment is a holder 2
The fourth embodiment is the same as the fourth embodiment except that no 8 is provided. In each of the above embodiments, the welding ceramic piece is welded to the metal base material by holding the holder with a holder of the welding machine. In this embodiment, the fixing member 26 is welded to the portion where the fixing member 26 is exposed on the surface 2 side. Weld by pressing the holder. Other configurations are the same as those of the fourth embodiment, and the same operations and effects as those of the fourth embodiment can be obtained.

【0039】図6は第6実施例を示す縦断面図である。
この実施例の溶接用セラミックスピースは、固定部材2
6の表面2側にホルダー接合用凹部29を設け、このホ
ルダー接合用凹部29にホルダー28の一端側を挿入し
てろう付けしていること以外は第3実施例と同じであ
る。この実施例の溶接用セラミックスピースでは、固定
部材26にホルダー28をろう付けし、このホルダー2
8は溶接後除去するので、ホルダー28には耐食性の劣
る安い材料でも使用可能である。従ってコストダウンを
図ることが可能となる。またホルダー28をホルダー接
合用凹部29に挿入してろう付けするようにしているの
で、固定部材26へのホルダー28の接合性に優れてい
る。その他の構成に関しては第3実施例と同じである
が、ホルダー28とスタッド11との間の接合箇所が2
箇所であるため、溶接電流の通電性以外に関しては第3
実施例と同様の作用及び効果が得られる。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the sixth embodiment.
The ceramic piece for welding of this embodiment has a fixing member 2
6 is the same as the third embodiment except that a holder joining concave portion 29 is provided on the front surface 2 side, and one end side of the holder 28 is inserted into this holder joining concave portion 29 and brazed. In the ceramic piece for welding of this embodiment, the holder 28 is brazed to the fixing member 26, and the holder 2
Since 8 is removed after welding, the holder 28 can be made of a cheap material having poor corrosion resistance. Therefore, cost can be reduced. Further, since the holder 28 is inserted into the holder joining recess 29 and brazed, the joining property of the holder 28 to the fixing member 26 is excellent. Other configurations are the same as those of the third embodiment, except that the joint between the holder 28 and the stud 11 is 2
Because of the location, the third
The same operation and effect as the embodiment can be obtained.

【0040】また図7に示す第7実施例のように、固定
部材26に凹部を設けずにホルダー28及びピン部16
を固定部材に直接ろう付けしてもよい。このようにする
と溶接用セラミックスピースの製作が容易である。
As in the seventh embodiment shown in FIG. 7, the holder 28 and the pin 16
May be directly brazed to the fixing member. This facilitates the production of the ceramic piece for welding.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上のように請求項1の溶接用セラミッ
クスピースでは、スタッドが超硬合金の固定部材に覆わ
れており表面側には露出していないので、腐食に起因す
るセラミックスピース本体の剥離を防止でき、そのため
溶接用セラミックスピースの耐食性が向上する。
As described above, in the ceramic piece for welding according to the first aspect, the stud is covered with the fixing member made of cemented carbide and is not exposed on the surface side. Peeling can be prevented, so that the corrosion resistance of the ceramic piece for welding is improved.

【0042】請求項2の溶接用セラミックスピースで
は、ホルダー28を溶接機のホルダーで保持して金属母
材に溶接するので、実用的であるし、また請求項3の溶
接用セラミックスピースでは、ホルダーを固定部材と一
体に形成することにより、ホルダーとスタッドとの間の
接合箇所が固定部材とスタッドとの間の1箇所であるた
め、固定部材にホルダーを接合した場合に比べて溶接電
流の通電性が優れている。
In the ceramic piece for welding according to the second aspect, the holder 28 is held by the holder of the welding machine and is welded to the metal base material, so that it is practical. Is formed integrally with the fixing member, so that the joining point between the holder and the stud is one place between the fixing member and the stud, so that the welding current is supplied more than when the holder is joined to the fixing member. Excellent in nature.

【0043】請求項4の溶接用セラミックスピースのよ
うにすると、ホルダーとスタッドとの間の接合箇所が1
箇所となるので、請求項3の溶接用セラミックスピース
と同様に溶接電流の通電性が優れている。またこの溶接
用セラミックスピースでは、形状が単純な部材により構
成されているので、溶接用セラミックスピースの製作が
容易である。
According to the fourth aspect of the present invention, the joint between the holder and the stud is one piece.
Therefore, the welding current is excellent in conductivity as in the case of the third ceramic piece for welding. In addition, since the shape of the ceramic piece for welding is made of a simple member, it is easy to manufacture the ceramic piece for welding.

【0044】請求項5の溶接用セラミックスピースで
は、耐食性の劣るような安い材料でもホルダーに使用で
きるので、コストダウンを図ることができる。
In the ceramic piece for welding according to the fifth aspect, since a cheap material having poor corrosion resistance can be used for the holder, the cost can be reduced.

【0045】請求項6の溶接用セラミックスピースで
は、ピン部をピン部挿入用凹部に挿入して接合している
ので、ピン部挿入用凹部を設けずに直接固定部材に接合
するよりも接合性に優れている。またピン部の側面又は
ピン部挿入用凹部の内周面に凹凸を設けているので、こ
の凹凸部分にろうが入り込むため接合強度が増す。さら
にピン部の先端部の軸心部近傍あるいはピン部挿入用凹
部の底部の中心部近傍を突出させているので、その周囲
の接合部にろうが入り込みやすいため接合強度が増す。
In the ceramic piece for welding according to the sixth aspect, since the pin portion is inserted into the concave portion for inserting the pin portion and joined, the jointability is improved as compared to the case where the ceramic piece is directly joined to the fixing member without providing the concave portion for inserting the pin portion. Is excellent. In addition, since unevenness is provided on the side surface of the pin portion or on the inner peripheral surface of the concave portion for inserting the pin portion, the brazing enters into the uneven portion, thereby increasing the bonding strength. Furthermore, since the vicinity of the axial center of the tip of the pin or the vicinity of the center of the bottom of the recess for inserting the pin protrudes, the brazing easily enters the surrounding joint, thereby increasing the joining strength.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の溶接用セラミックスピースの第1実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a ceramic piece for welding according to the present invention.

【図2】この発明の溶接用セラミックスピースの第2実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the welding ceramic piece of the present invention.

【図3】この発明の溶接用セラミックスピースの第3実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the ceramic piece for welding of the present invention.

【図4】この発明の溶接用セラミックスピースの第4実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the ceramic piece for welding of the present invention.

【図5】この発明の溶接用セラミックスピースの第5実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the welding ceramic piece of the present invention.

【図6】この発明の溶接用セラミックスピースの第6実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of the ceramic piece for welding of the present invention.

【図7】この発明の溶接用セラミックスピースの第7実
施例を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a vertical sectional view showing a seventh embodiment of the ceramic piece for welding of the present invention.

【図8】溶接用セラミックスピースの従来例を示す縦断
面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a conventional example of a ceramic piece for welding.

【符号の説明】 1 セラミックスピース本体 2 表面 3 裏面 4 凹部 6 孔部 11 スタッド 13 コーン部 16 ピン部 21 固定部材構成用部材 22 挿通孔 23 ホルダー構成用部材 26 固定部材 27 ピン部挿入用凹部 28 ホルダー[Description of Signs] 1 Ceramic piece main body 2 Front surface 3 Back surface 4 Recess 6 Hole 11 Stud 13 Cone 16 Pin portion 21 Member for fixing member 22 Insertion hole 23 Member for holder configuration 26 Fixing member 27 Depression for pin portion insertion 28 holder

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−91376(JP,A) 特開 平6−91374(JP,A) 特開 昭63−171272(JP,A) 実開 昭63−111280(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/20 C04B 37/02 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-91376 (JP, A) JP-A-6-91374 (JP, A) JP-A-63-171272 (JP, A) JP-A-63-111280 (JP) , U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 9/20 C04B 37/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 セラミックスピース本体(1)の裏面
(3)にコーン部(13)を備えたスタッド(11)を
接触させ、スタッド(11)の背面側においてセラミッ
クスピース本体(1)に貫通孔(4)(6)を設け、セ
ラミックスピース本体(1)の表面(2)側から超硬合
金の固定部材(26)で貫通孔(4)(6)を閉塞し、
固定部材(26)とスタッド(11)の背面側とを接合
し、固定部材(26)とスタッド(11)との間でセラ
ミックスピース本体(1)を挟持したことを特徴とする
溶接用セラミックスピース。
1. A stud (11) having a cone (13) is brought into contact with a back surface (3) of a ceramic piece body (1), and a through hole is formed in the ceramic piece body (1) on the back side of the stud (11). (4) (6) is provided, and the through holes (4) and (6) are closed with a cemented carbide fixing member (26) from the surface (2) side of the ceramic piece main body (1).
A ceramic piece for welding, characterized in that the fixing member (26) and the back side of the stud (11) are joined, and the ceramic piece body (1) is sandwiched between the fixing member (26) and the stud (11). .
【請求項2】 固定部材(26)にホルダー(28)を
立設したことを特徴とする請求項1の溶接用セラミック
スピース。
2. The ceramic piece for welding according to claim 1, wherein a holder (28) is erected on the fixing member (26).
【請求項3】 ホルダー(28)を固定部材(26)と
一体に形成したことを特徴とする請求項2の溶接用セラ
ミックスピース。
3. The ceramic piece for welding according to claim 2, wherein the holder (28) is formed integrally with the fixing member (26).
【請求項4】 固定部材構成用部材(21)に挿通孔
(22)を設け、ホルダー構成用部材(23)の一端側
を上記挿通孔(22)に挿入して接合すると共に挿通孔
(22)を閉塞して、固定部材構成用部材(21)とホ
ルダー構成用部材(23)の挿入部側とで上記固定部材
(26)を構成し、ホルダー構成用部材(23)の挿入
端部とスタッド(11)の背面側とを接合したことを特
徴とする請求項2の溶接用セラミックスピース。
4. An insertion hole (22) is provided in the fixing member forming member (21), and one end side of the holder forming member (23) is inserted into and joined to the insertion hole (22). ) Is closed, the fixing member (26) is constituted by the fixing member forming member (21) and the insertion portion side of the holder forming member (23), and the insertion end of the holder forming member (23) and The ceramic piece for welding according to claim 2, wherein the stud (11) is joined to the back side.
【請求項5】 固定部材(26)に、この固定部材(2
6)よりも耐食性の劣るホルダー(28)を接合したこ
とを特徴とする請求項2の溶接用セラミックスピース。
5. The fixing member (2) is attached to the fixing member (26).
The ceramic piece for welding according to claim 2, wherein a holder (28) having lower corrosion resistance than that of (6) is joined.
【請求項6】 スタッド(11)の背面側に溶接電流供
給用のピン部(16)を立設し、上記固定部材(26)
においてはピン部挿入用凹部(27)を設け、またピン
部(16)の側面又はピン部挿入用凹部(27)の内周
面に凹凸を設け、さらにピン部(16)の先端部の軸心
部近傍あるいはピン部挿入用凹部(27)の底部の中心
部近傍を突出させ、ピン部(16)をピン部挿入用凹部
(27)に挿入して接合したことを特徴とする請求項1
〜請求項5のいずれかの溶接用セラミックスピース。
6. A pin portion (16) for supplying a welding current is provided upright on the back side of the stud (11), and the fixing member (26) is provided.
, A concave portion (27) for inserting a pin portion is provided, irregularities are provided on a side surface of the pin portion (16) or an inner peripheral surface of the concave portion (27) for inserting a pin portion, and a shaft of a tip portion of the pin portion (16) The pin portion (16) is inserted into and joined to the pin portion insertion recess (27) by protruding near the center portion or near the center of the bottom of the pin portion insertion recess (27).
The ceramic piece for welding according to any one of claims 1 to 5.
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