JP5286442B1 - Gas nozzle for welding and welding method using the gas nozzle - Google Patents

Gas nozzle for welding and welding method using the gas nozzle Download PDF

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Abstract

【課題】比較的少量のガスで所望する均一なガス雰囲気を形成できるガスノズル、およびこのガスノズルを用いた溶接方法を提供することを課題とする。
【解決手段】実施形態に係るガスノズル10は、ガスを供給するためのパイプ1と、このパイプ1を介して供給されたガスを受け入れる空間S、およびこの空間S内のガスを放出する放出口1aを有するヘッド1と、ヘッド1の空間S内に配置され、パイプ2を介して供給されるガスの圧力を利用して、ヘッド1に受け入れたガスを放出口1aから放出する前に拡散する拡散手段14と、を有する。
【選択図】 図4
An object of the present invention is to provide a gas nozzle capable of forming a desired uniform gas atmosphere with a relatively small amount of gas, and a welding method using the gas nozzle.
A gas nozzle 10 according to an embodiment includes a pipe 1 for supplying a gas, a space S for receiving a gas supplied through the pipe 1, and a discharge port 1a for discharging the gas in the space S. The head 1 having the above and a diffusion that is disposed in the space S of the head 1 and diffuses before the gas received in the head 1 is discharged from the discharge port 1a using the pressure of the gas supplied through the pipe 2 Means 14.
[Selection] Figure 4

Description

本発明の実施形態は、例えば、金属の溶接箇所に不活性ガスを吹き付けるためのガスノズル、およびこのガスノズルを用いた溶接方法に関する。   Embodiments of the present invention relate to, for example, a gas nozzle for spraying an inert gas on a metal welding location, and a welding method using the gas nozzle.

従来、金属の溶接箇所に不活性ガスを吹き付けながら作業を行なう溶接方法が知られている。
例えば、下記特許文献1に記載された溶接方法では、アルミニウム合金の薄板を溶接する際に、図1に示すように、ワークの表側(重力方向上方)および裏側(重力方向下方)からアルゴンガスを吹き付ける。溶融したアルミニウム合金は、他の金属と比べて表面張力が小さいため、重力方向下方に垂れ落ち易い。このため、ワークの裏側から重力方向上方に向けて圧力を適切な値に調整したガスを吹き付けて溶落ちを防止している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a welding method is known in which an operation is performed while blowing an inert gas to a metal welding location.
For example, in the welding method described in Patent Document 1 below, when welding an aluminum alloy thin plate, as shown in FIG. 1, argon gas is supplied from the front side (upward in the gravity direction) and back side (downward in the gravity direction) of the workpiece. Spray. Since the molten aluminum alloy has a smaller surface tension than other metals, it tends to sag downward in the direction of gravity. For this reason, the gas whose pressure is adjusted to an appropriate value is sprayed upward from the back side of the work in the direction of gravity to prevent the meltdown.

特開平6−210479号公報JP-A-6-210479

しかし、上記公報に開示された方法のようにワークにガスを吹き付ける場合、ノズルを吹き付け箇所に高精度に位置決めして対向させる必要がある。また、最適な吹き付け圧力を維持するため、多量のガスを安定した流量で吹き付ける必要がある。反面、吹き付け圧力を制御すると、ガス雰囲気を均一にすることが難しい。   However, when the gas is blown onto the workpiece as in the method disclosed in the above publication, it is necessary to position the nozzle at the sprayed portion with high accuracy and to face it. Moreover, in order to maintain the optimum spray pressure, it is necessary to spray a large amount of gas at a stable flow rate. On the other hand, when the spray pressure is controlled, it is difficult to make the gas atmosphere uniform.

よって、金属溶接の際に、比較的少量のガスで所望する均一なガス雰囲気を形成できる技術の開発が望まれている。   Therefore, development of a technique capable of forming a desired uniform gas atmosphere with a relatively small amount of gas during metal welding is desired.

実施形態に係るガスノズルは、ガスを供給するためのパイプと、このパイプを中央に接続した円板状の底板、およびこの底板を軸方向一端に取り付けた円筒形の側壁を有し、パイプを介して供給されたガスを底板と側壁とで囲まれた空間内に受け入れこの空間内のガスを側壁の軸方向他端に設けた円形の放出口を介して放出するヘッドと、ヘッドの空間内に配置され、パイプを介して供給されるガスの圧力を利用して、ヘッドに受け入れたガスを放出口から放出する前に拡散する拡散手段と、を有し、この拡散手段は、パイプを介して供給されたガスを空間内に受け入れる受入口から放出口に向けて重ねて配置した複数枚の第1のメッシュ部材を含み、複数枚の第1のメッシュ部材は、メッシュの方向が異なるように重ねて配置され、複数枚の第1のメッシュ部材と放出口との間に、複数の第1のメッシュ部材より目の粗い第2のメッシュ部材を有する。 The gas nozzle according to the embodiment includes a pipe for supplying gas, a disk-like bottom plate connected to the center of the pipe, and a cylindrical side wall with the bottom plate attached to one end in the axial direction. receiving in a space surrounded by the bottom plate and the side wall of the supplied gas Te, and Ruhe head to release the gas in this space through a circular outlet provided at the other axial end of the side wall, the head disposed in the space, by utilizing the pressure of the gas supplied through the pipe, have a, and diffusion means for diffusing prior to releasing the gas received in the head from the outlet, the diffusion means, A plurality of first mesh members arranged in a direction from the receiving port for receiving the gas supplied through the pipes toward the discharge port, the plurality of first mesh members having a mesh direction Multiple, arranged differently Between the first mesh member and the discharge port, to have a plurality of first second mesh member coarse meshes than the mesh member.

図1は、第1の実施形態に係るガスノズルを示す外観斜視図である。FIG. 1 is an external perspective view showing a gas nozzle according to the first embodiment. 図2は、図1のガスノズルのヘッドを分解した分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view in which the head of the gas nozzle of FIG. 1 is disassembled. 図3は、図1のガスノズルのヘッドをパイプ側から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the gas nozzle head of FIG. 1 as viewed from the pipe side. 図4は、図1のガスノズルのヘッドの断面図である。4 is a cross-sectional view of the head of the gas nozzle of FIG. 図5は、図1のガスノズルのヘッドを分解した断面図である。FIG. 5 is an exploded sectional view of the head of the gas nozzle of FIG. 図6は、図1のガスノズルの放出口から不活性ガスを放出した状態の一例を示す写真である。6 is a photograph showing an example of a state in which an inert gas is released from the discharge port of the gas nozzle of FIG. 図7は、図6の状態で放出口に離間して板を対向させた場合の不活性ガスの状態を示す写真である。FIG. 7 is a photograph showing the state of the inert gas when the plate is opposed to the discharge port in the state of FIG. 図8は、図3のヘッドの変形例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a modification of the head of FIG. 図9は、第2の実施形態に係るガスノズルのヘッドを示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the head of the gas nozzle according to the second embodiment. 図10は、第3の実施形態に係るガスノズルのヘッドを示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the head of the gas nozzle according to the third embodiment.

以下、図面を参照しながら実施形態について詳細に説明する。
図1は、第1の実施形態に係るガスノズル10を示す外観斜視図である。また、図2は、ガスノズル10のヘッド1を分解した分解斜視図であり、図3は、ヘッド1をパイプ2側から見た部分拡大斜視図である。さらに、図4は、ヘッド1の断面図であり、図5は、ヘッド1を分解した状態の断面図である。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view showing a gas nozzle 10 according to the first embodiment. 2 is an exploded perspective view in which the head 1 of the gas nozzle 10 is disassembled, and FIG. 3 is a partially enlarged perspective view of the head 1 as viewed from the pipe 2 side. 4 is a sectional view of the head 1, and FIG. 5 is a sectional view of the head 1 in an exploded state.

図1に示すように、ガスノズル10は、図示しないガス供給源から送り込まれる不活性ガス(例えばアルゴンガス)を供給するためのパイプ2、およびパイプ2の先端2aに取り付けられたヘッド1を有する。パイプ2は、ヘッド1の直前で略直角に折り曲げられている。本実施形態では、パイプ2およびヘッド1の後述する円筒部材11を比較的硬度の高いチタニウム合金により形成し、ヘッド1の後述する縁部材12を比較的硬度の低い銅により形成した。パイプ2の折り曲げ角度や方向は本実施形態に限定されるものではなく、例えば60度程度の鋭角、或いは120度程度の鈍角に折り曲げても良く、必ずしも折り曲げる必要も無い。   As shown in FIG. 1, the gas nozzle 10 includes a pipe 2 for supplying an inert gas (for example, argon gas) sent from a gas supply source (not shown), and a head 1 attached to a tip 2 a of the pipe 2. The pipe 2 is bent at a substantially right angle just before the head 1. In this embodiment, the pipe member 2 and the later-described cylindrical member 11 of the head 1 are formed of a titanium alloy having relatively high hardness, and the edge member 12 of the head 1 described later is formed of copper having relatively low hardness. The bending angle and direction of the pipe 2 are not limited to this embodiment, and may be bent to an acute angle of about 60 degrees or an obtuse angle of about 120 degrees, for example.

ヘッド1は、図2乃至図5に示すように、有底の円筒部材11、この円筒部材11の開口縁11aの内側に螺合して取り付けられる環状の縁部材12、複数枚(本実施形態では6枚)の内側メッシュ部材14a、14b、14c、14d、14e、14f(拡散手段、第1のメッシュ部材)(以下、総称して内側メッシュ部材14とする場合もある)、および1枚の外側メッシュ部材16(第2のメッシュ部材)を有する。   As shown in FIGS. 2 to 5, the head 1 includes a bottomed cylindrical member 11, an annular edge member 12 that is screwed into the opening edge 11 a of the cylindrical member 11, and a plurality of pieces (this embodiment) 6) inner mesh members 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f (diffusing means, first mesh member) (hereinafter may be collectively referred to as inner mesh member 14), and one sheet The outer mesh member 16 (second mesh member) is included.

円筒部材11は、中央にパイプ2を接続するための受入口21を有する円板状の底板22、および略円筒形の側壁24を有する。底板22は、側壁24の基端部の内側にある環状の段部24aに嵌合して圧入されて固定されている。パイプ2の先端2aは、底板22の受入口21に圧入されて周囲を溶接されている(例えば、図4参照)。側壁24の基端部を底板22で閉じて円筒部材11の内部空間Sを規定している。底板22と反対側の円筒部材11の開口縁11aの内側には、縁部材12の基端部の外周面に設けられたネジ部12aに螺合するネジ部11bが設けられている。   The cylindrical member 11 has a disk-shaped bottom plate 22 having a receiving port 21 for connecting the pipe 2 at the center, and a substantially cylindrical side wall 24. The bottom plate 22 is fitted and fixed to an annular step portion 24 a inside the base end portion of the side wall 24. The tip 2a of the pipe 2 is press-fitted into the receiving port 21 of the bottom plate 22 and the periphery thereof is welded (for example, see FIG. 4). The base end portion of the side wall 24 is closed by the bottom plate 22 to define the internal space S of the cylindrical member 11. On the inner side of the opening edge 11a of the cylindrical member 11 on the side opposite to the bottom plate 22, a screw portion 11b that is screwed into a screw portion 12a provided on the outer peripheral surface of the base end portion of the edge member 12 is provided.

縁部材12のネジ部12aから離間した円形の先端縁部12bは、その断面形状が底板22から離れる方向に収束して湾曲している。つまり、先端縁部12bは面取りされている。そして、この縁部材12を円筒部材11の開口縁11aに螺合した状態(図1、4に示す状態)で、縁部材12の湾曲した先端縁部12bがヘッド1のガス放出口1aとして機能する。ガス放出口1aは、ガスの入口である底板22の受入口21より開口面積が大きい。   The circular tip edge portion 12b spaced from the screw portion 12a of the edge member 12 has a cross-sectional shape that converges in a direction away from the bottom plate 22 and is curved. That is, the tip edge portion 12b is chamfered. In a state where the edge member 12 is screwed to the opening edge 11 a of the cylindrical member 11 (the state shown in FIGS. 1 and 4), the curved tip edge portion 12 b of the edge member 12 functions as the gas discharge port 1 a of the head 1. To do. The gas discharge port 1a has a larger opening area than the receiving port 21 of the bottom plate 22 which is a gas inlet port.

このように、ヘッド1の先端縁部12bを面取りして湾曲させることにより、溶接の作業中にヘッド1の先端がワークに接触した場合であってもワークを傷付ける不具合を防止することができる。なお、ヘッド1がワークに接触することを想定して、縁部材12は、比較的硬度の低い銅により形成した。   In this way, by chamfering and curving the leading edge portion 12b of the head 1, it is possible to prevent problems that damage the workpiece even when the tip of the head 1 contacts the workpiece during welding work. In addition, the edge member 12 was formed with copper with comparatively low hardness supposing that the head 1 contacts a workpiece | work.

円筒部材11の側壁24の内面24bには、複数枚の内側メッシュ部材14のうち円筒部材11の底板22に最も近付けて配置される内側メッシュ部材14aの外周縁を係合する環状の奥側段部24cが設けられている。また、円筒部材11の内面24bであって奥側段部24cより開口縁11aに近い側に離間した位置には、ネジ部11bの奥側に隣接した環状の手前側段部24dが設けられている。   On the inner surface 24 b of the side wall 24 of the cylindrical member 11, an annular rear side step that engages the outer peripheral edge of the inner mesh member 14 a disposed closest to the bottom plate 22 of the cylindrical member 11 among the plurality of inner mesh members 14. A portion 24c is provided. An annular front side step portion 24d adjacent to the back side of the screw portion 11b is provided at a position on the inner surface 24b of the cylindrical member 11 and separated from the back side step portion 24c closer to the opening edge 11a. Yes.

この手前側段部24dには、放出口1aに最も近い位置に取り付けられる外側メッシュ部材16の外周にあるフランジ部16aが引っ掛けられる。各メッシュ部材14、16の取り付けのため、手前側段部24dの突出高さは、奥側段部24cの突出高さより僅かに低く設計されている。   A flange portion 16a on the outer periphery of the outer mesh member 16 attached to a position closest to the discharge port 1a is hooked on the near-side step portion 24d. Because of the attachment of the mesh members 14 and 16, the projecting height of the near-side step 24d is designed to be slightly lower than the projecting height of the back-side step 24c.

複数枚の内側メッシュ部材14および1枚の外側メッシュ部材16は、ステンレスの細線を網目状に編んだ構造を有し、それぞれ、中央が放出口1aに向けて膨出するドーム形状に湾曲されている。複数枚の内側メッシュ部材14は、その外周縁が円筒部材11の奥側段部24cに係合する程度の直径を有する。外側メッシュ部材16は、その外周縁に円筒部材11の手前側段部24dに引っ掛かる程度に突出したフランジ部16aを有する。つまり、外側メッシュ部材16のフランジ部16aの直径は、内側メッシュ部材14の直径より僅かに大きくされている。   The plurality of inner mesh members 14 and one outer mesh member 16 have a structure in which fine stainless steel wires are knitted in a mesh shape, and each center is curved into a dome shape that bulges toward the discharge port 1a. Yes. The plurality of inner mesh members 14 have a diameter such that the outer peripheral edge engages with the back side step portion 24 c of the cylindrical member 11. The outer mesh member 16 has a flange portion 16a projecting to the extent that the outer mesh member 16 is caught by the front side step portion 24d of the cylindrical member 11 at the outer peripheral edge thereof. That is, the diameter of the flange portion 16 a of the outer mesh member 16 is slightly larger than the diameter of the inner mesh member 14.

より詳細には、内側メッシュ部材14は、比較的細い(本実施形態では直径0.1mm程度の)ステンレス線を比較的細かく(本実施形態では100メッシュ程度に)編んだものであり、外側メッシュ部材16は、比較的太い(本実施形態では直径0.12mm程度の)ステンレス線を比較的粗く(本実施形態では60メッシュ程度に)編んだものである。このように、内側メッシュ部材14の線径は、少なくとも外側メッシュ部材16の線径より細く、内側メッシュ部材14の目の粗さは、少なくとも外側メッシュ部材16より細かいことが望ましい。   More specifically, the inner mesh member 14 is formed by knitting a relatively thin (about 0.1 mm diameter in this embodiment) stainless steel wire relatively finely (about 100 mesh in this embodiment), and the outer mesh. The member 16 is a relatively thick (in this embodiment, about 0.12 mm diameter) stainless steel wire knitted relatively coarsely (in this embodiment, about 60 mesh). Thus, it is desirable that the inner mesh member 14 has a wire diameter that is thinner than at least the outer mesh member 16, and the inner mesh member 14 has a finer mesh than the outer mesh member 16.

ここで、上記構造のガスノズル10の組み立て手順について説明する。
ヘッド1の円筒部材11の開口縁11aに縁部材12を螺合した状態、或いは縁部材12を取り外した状態で、一枚目の内側メッシュ部材14aをその膨出側を手前にしてヘッド1内に装着する。このとき、内側メッシュ部材14aの外周縁が円筒部材11の奥側段部24cに当接して支えられるまで内側メッシュ部材14aをヘッド1内の空間Sに押し込む。
Here, the assembly procedure of the gas nozzle 10 having the above structure will be described.
In a state where the edge member 12 is screwed into the opening edge 11a of the cylindrical member 11 of the head 1 or the edge member 12 is removed, the first inner mesh member 14a is placed in the head 1 with the bulging side facing forward. Attach to. At this time, the inner mesh member 14 a is pushed into the space S in the head 1 until the outer peripheral edge of the inner mesh member 14 a is supported by being in contact with the back side step portion 24 c of the cylindrical member 11.

この後、2枚目から6枚目までの5枚の内側メッシュ部材14b〜14fを1枚目の内側メッシュ部材14aと同じ向きに重ねて順次ヘッド1内の空間Sに装着する。或いは、1枚目から6枚目の内側メッシュ部材14をまとめて装着しても良い。本実施形態では、このように6枚の内側メッシュ部材14を互いに重ねて装着したが、例えば各内側メッシュ部材14の間に円環状のスペーサ(図示せず)を介在させてメッシュ間に隙間を設けるようにしても良い。なお、内側メッシュ部材14の枚数は、少なくとも2枚以上であれば良く、本実施形態の枚数に限定されるものではない。   Thereafter, the five inner mesh members 14b to 14f from the second sheet to the sixth sheet are stacked in the same direction as the first inner mesh member 14a and sequentially mounted in the space S in the head 1. Alternatively, the first to sixth inner mesh members 14 may be attached together. In the present embodiment, the six inner mesh members 14 are mounted so as to overlap each other in this way, but for example, an annular spacer (not shown) is interposed between the inner mesh members 14 so that a gap is formed between the meshes. You may make it provide. Note that the number of the inner mesh members 14 may be at least two, and is not limited to the number of the present embodiment.

最後に、外側メッシュ部材16を最も外側の内側メッシュ部材14fの外側に重ねてヘッド1内の空間Sに押し込む。このとき、外側メッシュ部材16が僅かに変形してフランジ部16aが手前側段部24dを乗り越えて、フランジ部16aが手前側段部24dに引っ掛けられて保持される。これにより、複数枚の内側メッシュ部材14および外側メッシュ部材16が放出口1aから不用意に脱落する不具合を防止することができる。そして、必要に応じて、縁部材12を円筒部材11の開口縁11aに螺合する。   Finally, the outer mesh member 16 is stacked on the outer side of the outermost inner mesh member 14 f and pushed into the space S in the head 1. At this time, the outer mesh member 16 is slightly deformed, the flange portion 16a gets over the front side step portion 24d, and the flange portion 16a is hooked and held by the front side step portion 24d. Thereby, the malfunction in which the several inner side mesh member 14 and the outer side mesh member 16 drop inadvertently from the discharge port 1a can be prevented. Then, the edge member 12 is screwed into the opening edge 11a of the cylindrical member 11 as necessary.

なお、複数枚の内側メッシュ部材14は、メッシュの方向が重ならない向きで重ねて装着されることが好ましい。この場合、作業員が意図してメッシュの向きを異ならせる必要はなく、メッシュの向きを気にすることなく適当に重ねて装着すれば、普通はメッシュの向きはバラバラな状態となる。むしろ、メッシュの向きを同じにすることの方が難しく、困難な作業を要するものと考えられる。   In addition, it is preferable that the plurality of inner mesh members 14 are mounted so as to overlap in the direction in which the mesh directions do not overlap. In this case, it is not necessary for the worker to intentionally change the direction of the mesh, and if the layers are mounted appropriately without worrying about the direction of the mesh, the directions of the mesh usually become inconsistent. Rather, it is more difficult to make the mesh directions the same, and it is considered that a difficult task is required.

以上のように、本実施形態によると、複数枚の内側メッシュ部材14(拡散手段)のメッシュの向きを異ならせて重ねるようにしたため、パイプ2を介してヘッド1へ送り込まれた不活性ガスを空間S内で良好に且つ均一に拡散することができ、放出口1aから放出するガスにより均一な不活性ガス雰囲気を形成することができる。   As described above, according to this embodiment, the meshes of the plurality of inner mesh members 14 (diffusion means) are overlapped and overlapped, so that the inert gas sent to the head 1 via the pipe 2 It can diffuse well and uniformly in the space S, and a uniform inert gas atmosphere can be formed by the gas discharged from the discharge port 1a.

なお、この場合、パイプ2を介してヘッド1に供給される不活性ガスの供給圧力を利用して、複数枚の内側メッシュ部材14を不活性ガスが通過することで不活性ガスが拡散される。このため、複数枚の内側メッシュ部材14の形状、メッシュ径、線径、枚数、重なり具合、膨出の程度、隙間、ガスの供給圧力、流量などを適切な値に設定することにより、所望する状態の放出ガスを得ることができる。   In this case, the inert gas is diffused by passing the inert gas through the plurality of inner mesh members 14 using the supply pressure of the inert gas supplied to the head 1 through the pipe 2. . For this reason, by setting the shape, mesh diameter, wire diameter, number of sheets, degree of overlap, degree of swelling, gap, gas supply pressure, flow rate, etc. of the plurality of inner mesh members 14 to appropriate values, it is desired. The released gas in a state can be obtained.

また、本実施形態では、パイプ2を円筒部材11に接続した受入口21の開口面積が放出口1aの開口面積より小さいため、放出口1aを介して放出されるガスの圧力はパイプ2を通過するガスの供給圧力と比較して非常に低い圧力となり、比較的勢いの無い均一に拡がったガスを放出させることができる。これにより、少量の不活性ガスで均一に拡がるガス雰囲気を形成することができる。   In this embodiment, since the opening area of the receiving port 21 connecting the pipe 2 to the cylindrical member 11 is smaller than the opening area of the discharge port 1a, the pressure of the gas discharged through the discharge port 1a passes through the pipe 2. The pressure is very low compared to the supply pressure of the gas to be discharged, and the gas that has spread relatively uniformly and can be released. Thereby, the gas atmosphere which spreads uniformly with a small amount of inert gas can be formed.

図6には、本実施形態のガスノズル10を用いてその放出口1aから不活性ガスを放出させた状態の一例の写真を示す。これによると、放出口1aから放出された不活性ガスが細かな気流を形成しているのが分かる。また、図7には、放出口1aに離間して板を対向配置した場合の不活性ガスの状態の一例の写真を示す。これによると、板に当った不活性ガスが板の表面に沿って均一に拡がっている様子が窺える。   FIG. 6 shows a photograph of an example of a state in which an inert gas is discharged from the discharge port 1a using the gas nozzle 10 of the present embodiment. According to this, it can be seen that the inert gas discharged from the discharge port 1a forms a fine airflow. FIG. 7 shows a photograph of an example of the state of the inert gas when the plates are arranged opposite to each other at a distance from the discharge port 1a. According to this, it can be seen that the inert gas hitting the plate spreads uniformly along the surface of the plate.

よって、上述した本実施形態のガスノズル10を用いて金属の溶接箇所に不活性ガスを吹き付けると、比較的少量の不活性ガスを供給するだけで、溶接箇所を確実に包囲する均一な肌理の細かいガス雰囲気を形成することができ、空気中の加熱により溶接箇所が酸化する不具合を防止することができる。これにより、溶接箇所の機械強度を高めることができ、腐食による経時的な劣化の問題も解消できる。   Therefore, when an inert gas is blown onto a metal welding location using the gas nozzle 10 of the above-described embodiment, a uniform texture that reliably surrounds the welding location can be obtained simply by supplying a relatively small amount of inert gas. A gas atmosphere can be formed, and the trouble that a welding location oxidizes by heating in air can be prevented. Thereby, the mechanical strength of a welding location can be raised and the problem of deterioration over time by corrosion can also be solved.

このため、特に、本実施形態のガスノズル10は、以下の使い方が有効と考えられる。
つまり、溶接対象となるワーク(図示せず)の施工側(図示しない溶接ヘッドで作業する表面側)と反対側、すなわちワークの裏面側に本実施形態のガスノズル10を配置し、ワークの裏面側で溶接箇所の周囲に良好な不活性ガス雰囲気を形成できる。この場合、たとえば、図7に示す状態のガス雰囲気がワークの裏面側に形成されることになり、溶接箇所の裏面側の酸化を防止することができる。
For this reason, especially the gas nozzle 10 of this embodiment is considered effective for the following usage.
That is, the gas nozzle 10 of this embodiment is arranged on the opposite side to the construction side of the workpiece (not shown) to be welded (the front side working with a welding head not shown), that is, the back side of the workpiece, and the back side of the workpiece Thus, a good inert gas atmosphere can be formed around the welded part. In this case, for example, the gas atmosphere in the state shown in FIG. 7 is formed on the back surface side of the workpiece, and oxidation on the back surface side of the welded portion can be prevented.

通常、溶接箇所の裏面側にはこのような不活性ガス雰囲気を形成しないため、溶接箇所の裏面側は酸化されてしまう。この場合、溶接箇所の裏面側に重ねて仕上げの溶接を施すため、酸化してしまった部位を研磨により削り取る作業が必要となる。これに対し、本実施形態のガスノズル10を用いると、このような研磨の工程が不要となり、その分、作業工程を簡略化でき、作業コストを低減できる。   Usually, since such an inert gas atmosphere is not formed on the back side of the welded part, the back side of the welded part is oxidized. In this case, since finishing welding is performed on the back surface side of the welded portion, an operation of removing the oxidized portion by polishing is necessary. On the other hand, when the gas nozzle 10 of the present embodiment is used, such a polishing process becomes unnecessary, and the work process can be simplified correspondingly, and the work cost can be reduced.

特に、本実施形態のガスノズル10は、ノズル先端のガス放出口1aを溶接箇所に高精度に位置決めして対向させる必要はなく、作業に不慣れな初心者であっても容易に取り扱うことができ、作業性を向上させることができる。また、ワークが比較的小さなものであれば、本実施形態のガスノズル10を片手に持って一人で作業することも可能であり、利便性を向上させることができる。   In particular, the gas nozzle 10 according to the present embodiment does not require the gas discharge port 1a at the tip of the nozzle to be positioned with high precision at the welding location and face it, and can be handled easily even by a beginner unfamiliar with the work. Can be improved. Further, if the work is relatively small, it is possible to work alone with the gas nozzle 10 of this embodiment in one hand, and convenience can be improved.

また、図8に変形例を示すように、ヘッド1’を取り付けたパイプ2の屈曲部分20をフレキシブルに任意の角度に折り曲げ可能とすれば、より作業性を向上させることができ、利便性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 8, if the bent portion 20 of the pipe 2 to which the head 1 ′ is attached can be flexibly bent at an arbitrary angle, the workability can be further improved and the convenience can be improved. Can be improved.

図9は、第2の実施形態に係るガスノズルの要部の構成として、ヘッド30の断面図を示す。このヘッド30は、複数枚の内側メッシュ部材14a〜14fの代りに、ステンレス等の金属の細線を凝集した多孔性の綿状体32を内部空間Sに収容配置し、円筒部材11の奥側段部24cを省略した構造を有する。なお、これ以外の構造は上述した第1の実施形態と同様であるため、ここでは同一符号を付してその詳細な説明を省略する。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the head 30 as the configuration of the main part of the gas nozzle according to the second embodiment. The head 30 accommodates and arranges a porous cotton-like body 32 in which fine metal wires such as stainless steel are aggregated in the internal space S instead of the plurality of inner mesh members 14a to 14f. It has a structure in which the portion 24c is omitted. Since the other structure is the same as that of the first embodiment described above, the same reference numerals are given here and the detailed description thereof is omitted.

本実施形態のガスノズルは、複数枚の内側メッシュ部材14を円筒部材11の内部空間Sに配置する場合と比較して、綿状体32の取付作業を容易にでき、円筒部材11の奥側段部24cを省略できることから、第1の実施形態と比較してガスノズルの製造コストを低減することができる。   Compared with the case where the plurality of inner mesh members 14 are arranged in the internal space S of the cylindrical member 11, the gas nozzle of the present embodiment can facilitate the attachment work of the cotton-like body 32, and the rear side step of the cylindrical member 11. Since the part 24c can be omitted, the manufacturing cost of the gas nozzle can be reduced as compared with the first embodiment.

また、図10は、第3の実施形態に係るガスノズルの要部の構成として、ヘッド40の断面図を示す。このガスノズルは、上述した第1の実施形態のガスノズル10の円筒部材11の内部空間Sに内側メッシュ部材14(拡散手段)に加えて第2の実施形態の綿状体32(拡散手段)を収容配置した構造を有し、これ以外の構造は第1の実施形態と同じである。よって、ここでは、第1の実施形態と同様に機能する構成要素には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。   FIG. 10 is a cross-sectional view of the head 40 as the configuration of the main part of the gas nozzle according to the third embodiment. This gas nozzle accommodates the cotton-like body 32 (diffusion means) of 2nd Embodiment in addition to the inner mesh member 14 (diffusion means) in the internal space S of the cylindrical member 11 of the gas nozzle 10 of 1st Embodiment mentioned above. The other structures are the same as those in the first embodiment. Therefore, here, the same reference numerals are given to components that function in the same manner as in the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

綿状体32は、最も奥側の内側メッシュ部材14aのドーム状に膨出した湾曲部分の内側で、底板22と奥側段部24cとの間の空間Sに収容配置されている。このため、本実施形態においても、上述した第1および第2の実施形態と同様の効果を奏することができ、より均一に拡散した状態のガス雰囲気を形成できる。   The cotton-like body 32 is accommodated and disposed in the space S between the bottom plate 22 and the back-side stepped portion 24c, inside the curved portion of the innermost mesh member 14a that bulges into a dome shape. For this reason, also in this embodiment, the same effect as the 1st and 2nd embodiment mentioned above can be produced, and the gas atmosphere of the state diffused more uniformly can be formed.

以上述べた少なくともひとつの実施形態のガスノズルによれば、ヘッドの内部空間Sにおいてガスを拡散するための手段を持つため、放出口1aを介して所望する状態のガスを放出させることができ、均一に拡がるガス雰囲気を形成することができる。   According to the gas nozzle of at least one embodiment described above, since it has means for diffusing gas in the internal space S of the head, it is possible to discharge a gas in a desired state through the discharge port 1a, and uniformly It is possible to form a gas atmosphere that spreads out.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、上述した実施形態では、不活性ガスとしてアルゴンガスを取り扱う場合について説明したが、これに限らず、窒素ガスなどの他の不活性ガスを取り扱うこともできる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
ガスを供給するためのパイプと、
このパイプを介して供給されたガスを受け入れる空間、およびこの空間内のガスを放出する放出口を有するヘッドと、
上記空間内に配置され、上記パイプを介して供給されるガスの圧力を利用して、上記ヘッドに受け入れたガスを上記放出口から放出する前に拡散する拡散手段と、
を有するガスノズル。
[2]
上記拡散手段は、上記パイプを介して供給されたガスを上記空間内に受け入れる受入口から上記放出口に向けて重ねて配置した複数枚の第1のメッシュ部材を含む、[1]のガスノズル。
[3]
上記複数枚の第1のメッシュ部材は、メッシュの方向が異なるように重ねて配置される、[2]のガスノズル。
[4]
上記複数の第1のメッシュ部材と上記放出口との間に、上記複数の第1のメッシュ部材より目の粗い第2のメッシュ部材を有する、[2]または[3]のガスノズル。
[5]
上記複数の第1のメッシュ部材は、中央が上記放出口に向けて膨出したドーム状に湾曲している、[2]または[3]のガスノズル。
[6]
上記放出口は、上記受入口より開口面積が大きい、[2]のガスノズル。
[7]
上記拡散手段は、金属の細線を凝集した多孔性の綿状体を含む、[1]または[2]のガスノズル。
[8]
金属の溶接箇所の裏面側に[1]乃至[7]のいずれかのガスノズルの上記放出口を対向させてガスを放出し、該裏面側にガス雰囲気を形成しながら溶接することを特徴とする溶接方法。
For example, in the above-described embodiment, the case where argon gas is handled as the inert gas has been described. However, the present invention is not limited to this, and other inert gases such as nitrogen gas can also be handled.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims at the beginning of the application of the present application will be added.
[1]
A pipe for supplying gas;
A head that has a space for receiving the gas supplied through the pipe and a discharge port for discharging the gas in the space;
A diffusing means for diffusing the gas received in the head before discharging from the discharge port by using the pressure of the gas disposed in the space and supplied through the pipe;
Having a gas nozzle.
[2]
[1] The gas nozzle according to [1], wherein the diffusing means includes a plurality of first mesh members arranged so as to overlap from the receiving port for receiving the gas supplied through the pipe into the space toward the discharge port.
[3]
The gas nozzle according to [2], wherein the plurality of first mesh members are arranged so as to have different mesh directions.
[4]
The gas nozzle according to [2] or [3], wherein a second mesh member having a coarser mesh than the plurality of first mesh members is provided between the plurality of first mesh members and the discharge port.
[5]
The gas nozzle of [2] or [3], wherein the plurality of first mesh members are curved in a dome shape whose center bulges toward the discharge port.
[6]
The gas nozzle according to [2], wherein the discharge port has an opening area larger than that of the receiving port.
[7]
The gas nozzle according to [1] or [2], wherein the diffusion means includes a porous cotton-like body formed by agglomerating fine metal wires.
[8]
Gas discharge is performed with the discharge port of any one of the gas nozzles of [1] to [7] opposed to the back side of the metal welding location, and welding is performed while forming a gas atmosphere on the back side. Welding method.

1、30、40…ヘッド、1a…放出口、2…パイプ、10…ガスノズル、11…円筒部材、12…縁部材、14a、14b、14c、14d、14e、14f…内側メッシュ部材、16…外側メッシュ部材、16a…フランジ部、20…屈曲部分、21…受入口、22…底板、24…側壁、24c…奥側段部、24d…手前側段部、32…綿状体、S…空間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 30, 40 ... head, 1a ... discharge port, 2 ... pipe, 10 ... gas nozzle, 11 ... cylindrical member, 12 ... edge member, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f ... inner mesh member, 16 ... outer side Mesh member, 16a ... flange portion, 20 ... bent portion, 21 ... receiving port, 22 ... bottom plate, 24 ... side wall, 24c ... back side step portion, 24d ... front side step portion, 32 ... cotton-like body, S ... space.

Claims (5)

ガスを供給するためのパイプと、
このパイプを中央に接続した円板状の底板、およびこの底板を軸方向一端に取り付けた円筒形の側壁を有し、上記パイプを介して供給されたガスを上記底板と上記側壁とで囲まれた空間内に受け入れこの空間内のガスを上記側壁の軸方向他端に設けた円形の放出口を介して放出するヘッドと、
上記空間内に配置され、上記パイプを介して供給されるガスの圧力を利用して、上記ヘッドに受け入れたガスを上記放出口から放出する前に拡散する拡散手段と、を有し、
上記拡散手段は、上記パイプを介して供給されたガスを上記空間内に受け入れる受入口から上記放出口に向けて重ねて配置した複数枚の第1のメッシュ部材を含み、
上記複数枚の第1のメッシュ部材は、メッシュの方向が異なるように重ねて配置され、
上記複数枚の第1のメッシュ部材と上記放出口との間に、上記複数の第1のメッシュ部材より目の粗い第2のメッシュ部材を有する、
ガスノズル。
A pipe for supplying gas;
A disk-shaped bottom plate connected to the center of the pipe, and a cylindrical side wall with the bottom plate attached to one end in the axial direction, and the gas supplied through the pipe is surrounded by the bottom plate and the side wall. received in the space has a Ruhe head be released through a circular outlet provided with gas in this space in the other axial end of the side wall,
Disposed in the space, by utilizing the pressure of the gas supplied through the pipe, the gas received in the head have a, and diffusion means for diffusing before emitted from the discharge opening,
The diffusing means includes a plurality of first mesh members arranged to overlap from the receiving port for receiving the gas supplied through the pipe into the space toward the discharge port,
The plurality of first mesh members are arranged so as to have different mesh directions,
Between the plurality of first mesh members and the discharge port, a second mesh member having a coarser mesh than the plurality of first mesh members is provided.
Gas nozzle.
上記複数の第1のメッシュ部材は、中央が上記放出口に向けて膨出したドーム状に湾曲している、請求項1のガスノズル。 The gas nozzle according to claim 1 , wherein the plurality of first mesh members are curved in a dome shape with a center bulging toward the discharge port. 上記放出口は、上記受入口より開口面積が大きい、請求項1のガスノズル。 The gas nozzle according to claim 1 , wherein the discharge port has an opening area larger than that of the receiving port. 上記拡散手段は、金属の細線を凝集した多孔性の綿状体を含む、請求項1のガスノズル。 The gas nozzle according to claim 1 , wherein the diffusing means includes a porous cotton-like body formed by aggregating fine metal wires. 金属の溶接箇所の裏面側に請求項1乃至請求項4のいずれかのガスノズルの上記放出口を対向させてガスを放出し、該裏面側にガス雰囲気を形成しながら溶接することを特徴とする溶接方法。 The gas nozzle according to any one of claims 1 to 4 is opposed to the back surface side of the metal welding location to discharge gas, and welding is performed while forming a gas atmosphere on the back surface side. Welding method.
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