JPS595067B2 - プラズマ↓−ミグ溶接方法および溶接ト−チ - Google Patents

プラズマ↓−ミグ溶接方法および溶接ト−チ

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JPS595067B2
JPS595067B2 JP53007865A JP786578A JPS595067B2 JP S595067 B2 JPS595067 B2 JP S595067B2 JP 53007865 A JP53007865 A JP 53007865A JP 786578 A JP786578 A JP 786578A JP S595067 B2 JPS595067 B2 JP S595067B2
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plasma
gas
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welding torch
mig welding
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/26Plasma torches
    • H05H1/32Plasma torches using an arc
    • H05H1/34Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/341Arrangements for providing coaxial protecting fluids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02Plasma welding
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05H1/24Generating plasma
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ミグーアークを消耗電極と加工片間20にガ
スプラズマ内で維持し、前記ガスプラズマが遮へいガス
に包囲されておりかつノズルと加工片間にプラズマアー
クにより発生せしめられる如きプラズマ−ミグ溶接方法
および装置に関するものである。
25この種の方法は英国特許第1、453、494号明
細書より既知である。
この既知の方法によれば、ガスプラズマを包囲するため
に役立つ遮へいガスは溶接トーチのハウジングを囲むカ
バーにより境界付けられる環状チャンバを経て別個に供
給され30る。このプラズマガスはハウジングを経て、
ノズルのプラズマ孔を通つて直接供給される。このノズ
ルはプラズマアーク用の非消耗電極として働く。ガス遮
へいの良否、すなわち遮へい内における空気存在の程度
は溶接工程の安定性および溶接の35質を決定する。空
気による汚染はプラズマアークの不安定性を高めかつ質
の悪い、多孔質の溶着部をもたらす。それ故遮へいガス
の供給には大きな注意を払わなければならない。遮へい
ガスの供給にけ多くの場合複雑な構造が使用される。禾
発明は、一方では空気の進入に対して信頼性のある遮へ
いをプラズマアークに与えかつ溶接工程を改善すると共
に他方においてはトーチ構造を簡単にかつコンパクトに
なすことのできる方法を提供することを目的とする。
この目的は本発明により、同じ組成のガスをプラズマガ
スと遮へいガス用に使用し、前記ガスを1つの共通ガス
流として供給し、このガス流をノズルの領域でプラズマ
形成ガスの中心柱と遮へいガスの包囲体に分割すること
によつて、主として達成される。
純粋のかつ中断されない遮へいガスのジヤケツトが本発
明の方法によつて得られる。
既知の方法とは異なり、複雑な構造は必要ではなく、遮
へいガス包囲体はプラズマガス柱と平行に供給され、そ
の結果空気による汚染の起らないように遮へいは改善さ
れることになる。更に、遮へいガスとプラズマガスを1
つの共通のガス流で供給すると、プラズマガスの圧力変
動がよりよく制止されそしてプラズマアークが非消耗電
極によりよく安定した付着を示すことが見出された。ア
ルミニウムの溶接のためには、アルゴンが遮へいガスお
よびプラズマガスとして使用され得る。
鋼の溶接のためには、酸化性ガス、例えばアルゴンと炭
酸ガスの混合物またはアルゴン、炭酸ガスおよび酸素の
混合物が使われるべきである。本発明はまた上記方法を
実施するための、プラズマーミグ溶接トーチを提供する
。この溶接トーチはプラズマ孔と、ガス流入口と、ハウ
ジング内の接触管を備えたハウジングを含む。本発明に
よればこの溶接トーチはノズルが中心電極リングから構
成され、前記リングが、これから半径方向に延びるリブ
によつて、ハウジング上に設けた支持体に連結されてい
る。ノズル内で、ガス流は電極リングの中心を貫流する
プラズマ形成ガスの柱と、リブ間にある開口を通して流
れる遮へいガスの包囲体とに分割される。
リブは電極リングに電力を供給するためと、電極リング
から熱を放出するために役立つ。他方、これらのリブと
電極リングはできるだけ薄くして、遮へいガスがプラズ
マ柱の回りに均一な、空気を含まない流れを確実に形成
するようになす。また電極リングは十分に重量のある構
造に形成して、プラズマアークが電極リングに局部的に
付着した場合に発生する熱を適切に吸収できるだけの十
分な熱容量をもつようにしなければならない。更に、リ
ブの横断面は電極リングに発生した熱の放出を可能とす
るに十分の大きさとして、電極リングの温度が許容値以
下に留まるようにしなければならない。ノズル全体は銅
製とするのが好適である。構造がコンパクトとなるため
、本発明の溶接トーチは軽量のハンドトーチとして用い
るのに特に適している。好適には、リブと電極リングは
、遮へいガス包囲体内の乱流を減少させるために空気力
学的輪郭をもつように形成される。
本発明の溶接トーチの好適実施例では、リブによつて起
される乱流は少なくとも減少し、遮へいガス包囲体の均
質性は電極リングの回りでリブ間を通るガスを案内する
ための電極リングの領域におけるガス案内によつて改善
される。ガス導管はハウジングから電気的に絶縁され、
好適には銅で作られる。電極リング上のリブを経て放出
される熱は、通常水冷されるハウジングに支持体により
伝達される。
本発明による溶接トーチの今1つの好適実施例の電極リ
ングの冷却はガス案内と支持体の間に設けた冷却水通路
により更に改善される。支持体はこのときヒートシンク
として動き、熱を迅速に放出させる。以下本発明の実施
例を図面に基づき詳細に説明する。
第1,2図に示す溶接トーチ1はノズル5とガス流人口
7をもつハウジング3を含む。
ハウジング3内には接触管9が設けられ、この接触管は
溶着せしめられるべき溶接ワイヤ11に電流を導きかつ
伝達するために役立つ。接触管9は絶縁リング13によ
りハウジング3から電気的に絶縁される。ノズル5はプ
ラズマアーク用の非消耗電極として働く中心電極リング
15と、ヒートシンクとして働く支持体17と、スパイ
ダ状に電極リング15から支持体17まで半径方向に延
びる多数の規則正しい間隔をおいたリブ19とからなり
、前記リブは電極リング15を支持体17に機械的に、
熱的にかつ電気的に接続する。支持体17はねじ連結部
21によりハウジング3に機械的に、熱的にかつ電気的
に連結される。
ノズル5は主として管状ガス案内23により取囲まれて
おり、前記案内は合成材料のリング25によりハウジン
グ3から電気的に絶縁され、そしてある大きさのすき間
をおいて支持体17を取囲んでいる。ガス案内23と支
持体17の間に冷却水通路27が形成されており、この
通路はシールリング29を用いて封鎖され、前記リング
はまたガス案内23をハウジング3から電気的に絶縁す
る働きもする。冷却水通路27は冷却水の給排のための
連結部(図示せず)と連通している。ガス案内23は截
頭円錐形端部31をもち、この端部は、軸線方向で見て
、電極リング15を越えて延びている。溶接ワイヤ11
は可変速度モータ35により駆動される移送ローラ33
を用いて供給される。接触管9は第一電力供給源39の
極の1つに電気接続するための接続端子37を備え、他
方の極は加工片Wに接続される。電極リング15はハウ
ジング3止の接続端子41を経て第二電力供給源43の
極の1つに接続され、他方の極は加工片Wに接続されて
いる。加工片Wを溶接するために、ガス流Gがガス流入
口7を経てノズル5の方向にハウジング3を通して供給
される。
引続き、溶接ワイヤ11が供給され、ミグアークが溶接
ワイヤ11と加工片Wの間に、例えば溶接ワイヤを瞬間
的に加工片Wに接触させることにより、発生させられる
。電極リング15と加工片W間のプラズマアークはミグ
アークによつて自然に点火せしめられる。ノズル5内で
、ガス流Gは電極リング15とリブ19によつて2つの
副流に分割される。すなわち中心ガス柱と、比較的冷た
い非イオン化遮へいガスの包囲体Sに分割され、前記主
ガス柱は電極リング15と加工片W間のプラズマアーク
の点火後イオン化されてガスプラズマPを形成し、前記
包囲体はリブ19間の開口20を通つて流れそしてガス
プラズマPを包囲する。ガス案内23はリブにより引起
された遮へいガスSの乱流を補整して、空気を遮へいガ
ス流へ引入れることのないようになす。リブ19は、電
流がこれを経て電極リング15に供給されるようになつ
ているが、電極リング15からの熱をヒートシンクとし
て働く支持体へ放出させる働きをする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による溶接トーチの縦断面図、第2図は
第1図の−線上でとつた溶接トーチの横断面図である。 1・・・・・・溶接トーチ、3・・・・・・ハウジング
、5・・・・・・ノズル、7・・・・・・流入口、9・
・・・・・接触管、11・・・・・・溶接ワイヤ、13
・・・・・・絶縁リング、15・・・・・・電極リング
、17・・・・・・支持体、19・・・・・・リブ、2
1・・・・・・ねじ連結部、23・・・・・・ガス案内
、25・・・・・・リング、27・・・・・・冷却水通
路、29・・・・・・シールリング、31・・・・・・
截頭円錐形端部、33・・・・・・移送ローラ、35・
・・・・・可変速度モータ、39・・・・・・第一電力
供給源、43・・・・・・第二電力供給源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ミグアークがガスプラズマ内で消耗電極と加工片間
    に維持され、前記ガスプラズマは遮へいガスに包囲され
    かつ非消耗プラズマ電極として作用するノズルと加工片
    間にプラズマアークにより発生せしめられる如きプラズ
    マ−ミグ溶接方法において、同じ組成のガスをプラズマ
    ガスと遮へいガスのために使用し、前記ガスを1つの共
    通のガス流として供給し、前記ガス流を前記非消耗プラ
    ズマ電極によつて消耗電極とミグアークを包むプラズマ
    ガスの中心柱と遮へいガスの包囲ジャケットに分割する
    ことを特徴とするプラズマ−ミグ溶接方法。 2 プラズマ孔をもつノズルと、ガス流入口と、前記プ
    ラズマ孔を通して消耗電極を送るハウジング内の接触管
    を備えたハウジングを含み、前記ノズルは非消耗プラズ
    マ電極として作用せしめられる如きプラズマ−ミグ溶接
    トーチにおいて、ノズルが中心電極リングから構成され
    、前記リングがこれら半径方向に延びたリブによりハウ
    ジング上に設けた支持体に連結されていることを特徴と
    するプラズマ−ミグ溶接トーチ。 3 前記中心電極リングとリブと支持体が銅からなるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲2記載のプラズマ−ミグ
    溶接トーチ。 4 ガス案内が中心電極リングの回りでリブ間を通るガ
    スを案内するために前記電極リングの領域に設けられて
    いることを特徴とする特許請求の範囲2または3記載の
    プラズマ−ミグ溶接トーチ。 5 冷却水通路が前記ガス案内と支持体の間に設けられ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲4記載のプラズ
    マ−ミグ溶接トーチ。
JP53007865A 1977-01-31 1978-01-28 プラズマ↓−ミグ溶接方法および溶接ト−チ Expired JPS595067B2 (ja)

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JPS5395851A JPS5395851A (en) 1978-08-22
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BR (1) BR7800537A (ja)
CA (1) CA1086833A (ja)
DE (1) DE2721099C2 (ja)
ES (1) ES466443A1 (ja)
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FR (1) FR2379224A1 (ja)
GB (1) GB1556144A (ja)
IT (1) IT1094201B (ja)
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