JPS59179286A - Tungsten electrode - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a titled electrode which decreases consumption of a non- consumable tungsten electrode in arc welding using said electrode by conducting inert gas to the central part of the electrode thereby preventing the magnetic blow of an arc and improving arc start. CONSTITUTION:A tungsten electrode is formed into a hollow pipe shape. The electrode is mounted in a holder and inert gas is blown to the tip thereof along the central hole part and the outside circumference of the electrode. The deviation of an arc is thus prevented, the arc is stabilized and the consumption of the electrode is considerably decreased. Arc start is improved by the formation of a sharp edge to improve operability and the welding defect owing to air inclusion is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はタングステン電極に関する。[Detailed description of the invention] This invention relates to tungsten electrodes.

イナートガスアーク溶接はアルゴン、ヘリウム等の小活
性カスふん囲気中で行なうアーク溶接であって、第１図
に示すように小活性ガスｌを電極２の回シのガスノズル
３から放出さｔて、浴接金属４０表面の大気５を、この
不活性カス１で置換して溶接を行なうものである。Inert gas arc welding is an arc welding process performed in an atmosphere containing a small amount of active gas such as argon or helium, and as shown in FIG. Welding is performed by replacing the atmosphere 5 on the surface of the contact metal 40 with this inert scum 1.

この浴接法のうち、ｆ６接材料が０．６ｖｒｍ〜３間の
厚さの薄板であるものの溶接には、非消耗性のタングス
テン電極＃を用いるタングステン・イナートガス（ＴＩ
Ｇ）アーク溶接法が適用される。In this bath welding method, when the f6 welding material is a thin plate with a thickness between 0.6 Vrm and 3 Vrm, a tungsten inert gas (TI) using a non-consumable tungsten electrode is used.
G) Arc welding method is applied.

このＴＴＧ溶接においては、直流電流に、アークの安定
をはかりかつ電極を溶接金属に接触さｔないで点弧する
ために高周波電流が変調されたものが用いられている。In this TTG welding, a DC current modulated with a high frequency current is used to stabilize the arc and to ignite the weld without bringing the electrode into contact with the weld metal.

このような−流６を第３図に示すように電極２、溶接全
域４間に加えた溶接では、アーク７が’を極２と溶接金
属４との間の最短距離に形成されずに片寄って形成され
る。これは通電路がつくる磁界によって吹かれる（磁気
吹き）現象が起こるためで、アークの集中性が患くなっ
たシ、また所望の場Ｂ「にアークが流れなくなったシす
る。In welding in which such a -flow 6 is applied between the electrode 2 and the welding area 4 as shown in Fig. 3, the arc 7 is not formed at the shortest distance between the electrode 2 and the weld metal 4, but rather It is formed by This is due to the phenomenon of being blown by the magnetic field created by the energizing path (magnetic blowing), which causes the arc to become less concentrated, and the arc to stop flowing at the desired location B.

この溶接法を第４図に示す金鳥板８，９の浴接に用いた
場合にはいろいろな問題が生じる。即ち、薄い２枚の金
属板８．９のうちの一方の金属板８に形成されたスリン
）８ａに、スリンｔ’ｌａを有する他方の金属板９を交
圧状に嵌合し、これら金属板８，９の父差部１０をＴＩ
Ｇ溶接すると次のような不具合が生じる。When this welding method is used for bath welding the metal plates 8 and 9 shown in FIG. 4, various problems arise. That is, the other metal plate 9 having a slint t'la is fitted to the slint 8a formed on one of the two thin metal plates 8.9 in an alternating pressure manner, and these metal plates are Ti the difference part 10 of plates 8 and 9.
G welding causes the following problems.

（１）＠流圧極性の場合に、アーク７の流れが真下へ俄
はず、片寄る。(1) In the case of @flow pressure polarity, the flow of the arc 7 deviates from directly downward and shifts to one side.

（２）　　スリット８ａへのアークの流れが悪くなる。(2) The flow of the arc to the slit 8a becomes poor.

（３）金槁板８，９の板厚が薄いため、溶接時間が長く
なると、これらの板が沼洛して製品としてのイ曲１はを
辰失する。(3) Since the metal plates 8 and 9 are thin, if the welding time becomes long, these plates will become sluggish and the product quality will be lost.

ところで、アークを安定して発生さするために、第２図
に示すように電極２のアーク発生端となる先端部を円錐
状に研磨して円錐面２＆を形成することが一般的に行な
われている。By the way, in order to stably generate an arc, it is generally done to polish the tip of the electrode 2, which is the arc generating end, into a conical shape to form a conical surface 2&. ing.

しかしながら、従来のこのようなりングステ／を極を用
いたイナートガスアーク溶接にあっては、電極２０円錐
状に研磨された先端が、溶接回数の増加に伴い丸みを帯
びて、当初設定した頂角を維持することができなくなる
。このため、（１）　　ビード輔、浴は込み諷が不安定
になる。However, in conventional inert gas arc welding using such a rounded pole, the tip of the electrode 20, which has been polished into a conical shape, becomes rounded as the number of welding increases, and the apex angle set at the beginning is lost. become unable to maintain it. For this reason, (1) bead suke and yuka complication become unstable.

（２）　　溶接金属とタングステン電極とのギヤングが
設定時よりも大きくなるため、アークスタートが不安定
となる。(2) Since the gigang between the weld metal and the tungsten electrode becomes larger than at the time of setting, the arc start becomes unstable.

（３）安定した重置を維持するためにタングステン−極
の先端をひんばんに形状修正したり、溶接金掲とタング
ステン電極とのギャップを一定に維持するためにこのタ
ングステン電極を酊接金属側へ送シ出したシ、或いはタ
ングステン電極を交換したりしなければならない。(3) In order to maintain stable overlapping, the tip of the tungsten electrode is frequently modified, and in order to maintain a constant gap between the weld metal plate and the tungsten electrode, the tungsten electrode is placed on the welding metal side. The tungsten electrode must be replaced or the tungsten electrode must be replaced.

（４）浴接余端表面において、不活性ガスが対流を起し
、空気を巻き込むため溶接不良を起す等の欠点があった
。(4) On the surface of the remaining end of the bath welding, the inert gas causes convection and air is drawn in, resulting in defects in welding.

この発明は前記事情にｋみてなされたもので、電極の中
心部に不活性ガスを流通さぼるだめの真通孔を形成する
ことによシ、アークの片寄りがなくなってアークが安定
し、電極の消耗が大幅に減少し、これによりアークスタ
ートの態化を防止することができ、成極の研磨回数を大
幅に減少さすることかできて作業性が向上し、空気の巻
き込みを防止し得て溶接不良を防止することができるタ
ングステン電極を提供することを目的とする。This invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and by forming a true through hole in the center of the electrode to allow inert gas to flow through, the arc is stabilized by eliminating unevenness of the arc. This greatly reduces the amount of wear and tear caused by arc starts, greatly reduces the number of times of polishing for polarization, improves work efficiency, and prevents air entrainment. The purpose of the present invention is to provide a tungsten electrode that can prevent welding defects.

以下、この発明の一実施例を第５図及び第６図に基づい
て説明する。第５図に示す１１はタングステン電極（管
状）でおシ、その中心部には不活性ガスを流通させるた
めの貫通孔１２が形成されている。タングステンを極１
１の先端部には円周に沿ってシャープなエツジ１３が形
成されている。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 5 and 6. Reference numeral 11 shown in FIG. 5 is a tungsten electrode (tubular), and a through hole 12 is formed in the center of the electrode to allow inert gas to flow therethrough. Tungsten
A sharp edge 13 is formed along the circumference at the tip of the tip.

このタングステン電極１１を浴接用トーチ１４に装着し
てイナートガスアーク１ｌ１５接を行なうと、第６図に
示すようにタングステン電極１１の外側及び貫通孔１２
にそれぞれ不活性ガス１５が流れる。When this tungsten electrode 11 is attached to the bath welding torch 14 and inert gas arc 1l15 contact is performed, the outside of the tungsten electrode 11 and the through hole 12 are
An inert gas 15 flows through each.

この結果、アークの片寄りがなくなってアークが安定し
、タングステン電極１１の消耗が太１陥に減少し、タン
グステン電＆１１の先端部に常にシャープなエツジ１３
が形成されているから當にアークスタートが良く、タン
グステン電極１１の研階回数を大幅に減らすことができ
、作業性が向上し、不活性ガス１５０対流による空気の
巻き込みが著しく減少するので溶接不良を防止すること
ができる。As a result, the eccentricity of the arc is eliminated, the arc becomes stable, the wear of the tungsten electrode 11 is reduced to just 1, and the tip of the tungsten electrode 11 always has a sharp edge 13.
is formed, the arc start is very good, the number of times the tungsten electrode 11 is sharpened can be significantly reduced, workability is improved, and air entrainment due to inert gas 150 convection is significantly reduced, preventing welding defects. can be prevented.

力お、前記実施例においては、タングステン電極１１の
先端面と外周面とを＠角にズ差さげたが、これに限られ
ることなく、例えば第７図に示すようにタングステン電
極２１の先端外周面にテーバ曲２２を形成してもよい。In addition, in the above embodiment, the tip end surface and the outer peripheral surface of the tungsten electrode 11 are offset at an angle, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. A Taber curve 22 may be formed on the surface.

次に、このタングステン電極２１を用いてイナートガス
アーク溶接を行なった実験について説明する。Next, an experiment in which inert gas arc welding was performed using this tungsten electrode 21 will be described.

実験１．第２図に示す従来のタングステン電極２（直径
１．６部、長さ５０〜６０．、）と、第７図に示すこの
発明のタングステン電極２１（外径１．６闘、貫通孔１
２の孔径０．８朋）とを用いイナートガスアーク溶接比
軟実験を第１表に示す条件下で行なった。Experiment 1. A conventional tungsten electrode 2 (diameter 1.6 mm, length 50-60 mm) shown in FIG.
An inert gas arc welding ratio soft experiment was carried out under the conditions shown in Table 1 using a hole diameter of 0.8 mm.

この結果は同表に示すように、従来のタングステン電極
２においては、わずか３０回のテストでアークが不安定
となり、１００回のテストでその後のテストを継続さ亡
ることかできなくなったのに対し、この発明のタングス
テンに極２１においては、５００回のテストを行なって
も、そのアークは安定していた。As shown in the same table, this result shows that with the conventional tungsten electrode 2, the arc became unstable after only 30 tests, and it became impossible to continue the subsequent tests after 100 tests. On the other hand, in the tungsten pole 21 of the present invention, the arc remained stable even after 500 tests.

第１表 実験２．　　ＩＩ記溶接用トーチ１４に、実験１におい
て使用した従来のタングステンを極２と不発明になるタ
ングステンを極２１とを用い、第４図に示す厘父金ハ板
８，９の交差部１０のイナートカスアーク溶接比収寅験
を行なった。Table 1 Experiment 2. II. For the welding torch 14, we used the conventional tungsten pole 2 used in Experiment 1 and the uninvented tungsten pole 21, and welded the welding torch 14 at the intersection 10 of the metal plates 8 and 9 shown in FIG. Inert gas arc welding ratio yield experiments were conducted.

使用した金属板８，９は板厚０．３　ｙｎｔｔｔのジル
カロイ板で、スリット８ａの溝幅は０．５７１１Ｋであ
り、従って金属板９とスリン）８ａの溝内側面との第８
図（ａｔ、第９図（ａｔに示すギャップ２３は公称値で
（０，５−０，３）　Ｘ　’／２＝０．１間である。The metal plates 8 and 9 used are Zircaloy plates with a plate thickness of 0.3 ynttt, and the groove width of the slit 8a is 0.5711K.
The gap 23 shown in FIG.

この実験におけるアークの発生状況はｉ８図（ａＪ及び
第９図（ａ）に示す通りで、従来の電極２による場合に
は、（１）ギャップ２３０大小により前述の如′＃ｉ磁
気吹き現象が起こってアーク７が片寄り、溶接できない
箇所が生じる。（２）アークスタートが徐々に悪くなり
、浴接されない箇所が生じる。（３）溶接回数は数十回
が限匿であるといった結果が得られた。The arc generation situation in this experiment is as shown in Fig. i8 (aJ) and Fig. 9 (a). In the case of the conventional electrode 2, (1) the above-mentioned magnetic blowing phenomenon occurs depending on the size of the gap 230. As a result, the arc 7 is shifted to one side, and there are places where welding cannot be performed. (2) The arc start gradually deteriorates, and there are places where bath contact cannot be made. (3) The number of welding cycles is limited to a few tens of times. It was done.

これに対してこの発明のタングステン電極２１を使用し
た場合には（１）アーク２４が金属板８，９の又差部１
０の溶接箇所に平均に流れ、アーク２４０片寄りが生じ
ない。（２）交差部１０における金糾板９の両側のギャ
ップ２３が若干異なった場合であっても、一様にアーク
２４が発生する。（３）タングステン電極２１０消耗が
殆どなく、このタングステン電極２１の先端部にシャー
プなエツジ部が形成されたままであるため、５００回目
の溶接においてもアークスタートが殆ど低下しない。（
４）シールドガスの対流による空気の巻き込みが減少し
、溶接重賞が向上する等の好結果が得られた。On the other hand, when the tungsten electrode 21 of the present invention is used, (1) the arc 24 is
The arc 240 flows evenly to the 0 welding locations, and no deviation of the arc 240 occurs. (2) Even if the gaps 23 on both sides of the metal plating plate 9 at the intersection 10 are slightly different, the arc 24 is uniformly generated. (3) There is almost no wear on the tungsten electrode 210, and the sharp edge remains formed at the tip of the tungsten electrode 21, so the arc start hardly decreases even during the 500th welding. (
4) Good results were obtained, such as a reduction in air entrainment due to shielding gas convection and an improvement in welding performance.

以上説明したようにこの発明によれば、電極の中心部に
不活性ガスを流通さ？るための貫通孔を形成したもので
あるから、アークの片寄シがなくなってアークが安定し
、電極の消耗が大幅に減少し、これによりアークスター
トの態化を防止することができ、電極の研磨回数を大１
１μに減少さげることができて作業性が向上し、空気の
巻き込みを防止し得て溶接不良を防止することができる
。As explained above, according to the present invention, inert gas is passed through the center of the electrode. Since the through-hole is formed to prevent the arc from shifting, the arc is stabilized and the wear of the electrode is greatly reduced. Increase the number of polishing times to 1
The thickness can be reduced to 1μ, improving workability, preventing air from being entrained, and preventing welding defects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来のタングステン電極を装着したイナートガ
スアーク６接用トーチの一部省略断面図、第２図は従来
のタングステン電極の一部の正面図、第３図は磁気吹き
現象を説明するだめの図、第４図は２枚の金属板の交差
部における溶接状態を示す斜視図、第５因はこの発明の
一実施例を示す一部切欠き断面図、第６図はそのタング
ステン電極を装着したイナートガスアーク溶接用トーチ
の一部省略断面図、第７図はこの発シＪの他の爽施例を
示すタングステン電極の一部省略断面図、第８図（ａ）
はそのタングステン電極を用いての直メ金属板の溶接状
態を示す図、第８図（ｂ）は第８図（ａ）の積矢視図、
第９図（ａ）は従来のタングステン電極を用いての直某
金属板の溶接状態を示す図、第９図（ｂｌは第９図（ａ
）の■矢祝図である。 １１．２１・・・タングステン電極（管状俸）、１２・
・・貫通孔。 第７図 第６図 第 （０）　　　Ｘ／Ｎ ↓ ８図 （ｂ） 図 （ｂｌFigure 1 is a partially omitted cross-sectional view of an inert gas arc 6-contact torch equipped with a conventional tungsten electrode, Figure 2 is a partial front view of a conventional tungsten electrode, and Figure 3 is an illustration of the magnetic blowing phenomenon. Figure 4 is a perspective view showing the welding state at the intersection of two metal plates, the fifth factor is a partially cutaway sectional view showing an embodiment of the present invention, and Figure 6 is a diagram showing the tungsten electrode. FIG. 7 is a partially omitted cross-sectional view of an attached inert gas arc welding torch, and FIG. 7 is a partially omitted cross-sectional view of a tungsten electrode showing another example of this inert gas arc welding torch. FIG. 8(a)
is a diagram showing the welding state of direct metal plates using the tungsten electrode, FIG. 8(b) is a cross-sectional view of FIG. 8(a),
Figure 9(a) is a diagram showing the state of welding a metal plate directly using a conventional tungsten electrode;
). 11.21...Tungsten electrode (tubular tube), 12.
...Through hole. Figure 7 Figure 6 (0) X/N ↓ Figure 8 (b) Figure (bl

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ′８Ｌ＆の中心部に不活性ガスを流通させるだめの真通
孔を形成したことを特慎とするタングステン電極。A special tungsten electrode with a true through hole formed in the center of the '8L& to allow inert gas to flow through it.