JPH0221182Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、圧力容器の内面をステンレス鋼等で
肉盛溶接したり、あるいは、肉盛圧延クラツド鋼
の製造時に軟鋼スラブ材等にステンレス鋼等を肉
盛溶接を行う場合に用いる広幅帯状電極肉盛溶接
装置にあつて、その溶接装置の給電チツプの改良
に関するものである。

（従来の技術） 帯状電極肉盛溶接法にはフラツクスの種類によ
つて、サブマージアーク方式と水平エレクトロス
ラグ方式とがあるが、水平エレクトロスラグ用フ
ラツクスの開発や磁気コントロール法の開発によ
り、電極幅は従来100mm以下であつたものが、近
年300mm程度の広幅電極の使用が可能となつた。

電極幅の広幅化は高能率な肉盛溶接になるが、
使用電流も広幅化にともない高電流となる。例え
ば、300mm幅の電極を用いると5000A前後の非常
に高い電流が使用される。したがつて、フラツク
スや磁気コントロールも重要であるが、厚さ0.4
mm程度の広幅電極に均一に通電させることが非常
に重要で、これまでにも種々の提案がなされてき
た。

例えば、実開昭53−110925号公報では案内部品
又は通電部品のどちらか一方を単一部品で、他方
が複数の部材ユニツトからなり、それぞれにバネ
を設けて電極に押し付けるようにしている。

実開昭56−45586号公報では案内部品と通電部
品とに小片部材が取り付けてあり、案内部品と通
電部品とが電極を挟んで対向するとき、案内部品
の小片部材と通電部品の小片部材が互いに向き合
う位置から外れた配置にし接触力を強めるように
している。

実開昭60−3438号公報では凸型と凹型の一組の
給電チツプのうち凹型部品に縦溝を施し電極との
接触面積を減じ電極の送給性を改善しようとして
いる。また、実開昭59−135879号公報では通電部
品から電極接触子を一点で押圧し電極接触子が揺
動変位自在にするようにしている。

このように、電極の広幅化に対して電極への通
電のしかたが、種々提案されてきたが、0.4mm程
度の厚さに対し、300mm程度の幅の電極に、約
5000Aの高電流を均一に通電させるには、これら
の提案ではまだ十分とはいいがたい。

これらの提案のものは、通電部品あるいは案内
部品の電極への押圧調整がむずかしく、締りすぎ
て電極の送給性を悪くしてしまうものや、使用し
ていくにつれ摩耗により通電性が悪くなるものが
ある。また、電極の幅方向に部分的に通電させる
と通電している箇所の直下の溶融スラグのみが過
熱され、乱れた溶融スラグの流れが生じ、ビード
形状を損うことになる。

いずれにしても、給電チツプの通電性の失敗は
電極が溶融池に達するまでに部分的に溶損したり
あるいは逆に未溶融部分を生じて溶接の中断につ
ながる。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は電極の広幅化にあつて、均一な通電の
できる、広幅帯状電極肉盛溶接用給電チツプの提
供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案の要旨は、案内部品２と通電部品１によ
り、帯状電極３を挟持する給電チツプにあつて、
通電部品１の帯状電極３との接触面７に網状の溝
４を設け、実質的に帯状電極３と接触する面が複
数箇の島状接触面５からなることを特徴とする広
幅帯状電極肉盛溶接用給電チツプにある。

以下に本考案を詳細に説明する。

（作用） 本考案は帯状電極肉盛溶接にあつて、電極幅を
広幅化することにより高能率な溶接を行う際、給
電チツプの電極への通電不均に基づくビード乱れ
を防止しようとするものである。

従来の全面接触型の給電チツプではかなりの精
度で接触面を仕上げておいても、帯状電極の剛性
と押圧力によつて必ずしも電極全面に密着するも
のとは限らず、溶接終了後、通電部品の接触面に
数多くのスパーク痕が観察される。このようにス
パーク痕が生じた通電部品を再使用すると急激に
接触面が損耗し電極との通電不均が生じ給電チツ
プを通過した電極が赤熱し、ひどい場合には溶融
池に到達するまでに溶接することもあり、この傾
向は高電流を使用する広幅電極になる程大とな
る。

これに対して、通電部品の仕上げ加工を行つた
接触面に数mm幅の溝を網状（あや目ローレツト
状）に施した給電チツプを用いると長時間使用し
ても接触面のスパーク痕はあまり見られず、溶接
中の電極の赤熱や未溶融電極の発生はなかつた。

なお、スパーク痕の発生箇所を見ると下側の方
に位置する島状接触面に多く生じているが、従来
から給電チツプの下側ほど摩耗が大きいことが知
られており、この下段の島状接触面のスパーク痕
も摩耗によるものと考えられる。そこで、この部
分の接触面を銀・タングステン合金の材質の部材
と置換えたところ、長時間使用してみても下段島
状接触面のスパーク痕は発生しないことがわかつ
た。この場合、本考案にいう銀・タングステン合
金とは20〜60％Ag′40〜80％Ｗの組成を有する合
金であり、焼結合金も含むことは言うまでもな
い。

次に通常用いられている給電チツプについて図
面により説明する。第４図は電極幅が100mm以下
の従来から用いられてきた通常の給電チツプであ
る。即ち、電源から配線されたキヤブタイヤ６が
結線されている通電部品１と案内部品２で帯状電
極３を挟持するようになつている。通電部品１の
電極３が接触する面７は全面が電極３に密着させ
るべく研磨してある。なお、厚さの薄い帯状電極
が被溶接部材に対して垂直に送給されるよう、案
内部品２及び通電部品１の電極３との接触面７は
凸及び凹型に湾曲させてあり、通常、溶接方向の
前方に位置する部品が凸型となる。

本考案は接触面７の形状以外は従来チツプと変
るところはない。

（実施例） 次に本考案を図面に示す実施例により更に説明
する。第１図は本考案の給電チツプを示したもの
である。キヤブタイヤ６が結線してある通電部品
１の電極との接触面は案内部品２の電極との接触
面に合せて電極が垂直に送給されるよう湾曲した
面に加工された後、接触面全面に網状に溝４が施
されている。その結果、電極とは凸型状に浮き出
た複数箇の島状接触面５で接触するようになる。
なお、通電部品１の材質は電気伝導度の良好な銅
又は銅合金で作るのが適当であるが、耐摩耗性に
ついて更に考慮するならば、少なくとも、下段側
の島状接触面８について耐摩耗性及び電気伝導度
とも良好な銀・タングステン合金の部材を埋め込
み、給電チツプの耐久性を改善することが有効で
ある。勿論、銀・タングステン合金の接触面は電
極との接触が良好で、かつ、他の島状接触面の接
触状態を悪くするものであつてはならない。な
お、この場合すべての島状接触面を銀・タングス
テン合金にすることはより良好な効果があるが、
少なくとも下段列を銀・タングステン合金にすれ
ば所期の効果は概ね得られる。なお、溝を直線状
に施しただけであると接触面は島状に複数箇の正
方形あるいは菱形となるが、第２図のごとく、こ
の島状接触面は円、楕円、四角、六角等いずれの
形状でも効果があることを確認した。

第３図は島状接触面の断面図であるが、溝の深
さｄは１mmから数mmで十分であり、島状接触面の
コーナはわずかに丸味Ｒを取ることが接触面のス
パーク防止に役立つことが確認された。

次に本考案の給電チツプ及び従来用いられてい
る給電チツプの使用例について述べる。

高さ130mm、幅195mmからなる元の接触面７に直
径10mmの円形島状接触面５を網状（あや目状）に
80箇を加工し、うち最下段の８箇を更に銀・タン
グステン合金（35％Ag−65％Ｗ）に置換えた通
電部品１からなる給電チツプを用いた。なお比較
のため銅製全面接触型の従来給電チツプも使用し
た。

母材にSM41板厚90mmを、帯状電極にYB−
304L寸法0.4×200mmを、また、フラツクスに
CaF₂−TiO₂−SiO₂系溶融型フラツクスを用い
た。

溶接条件はDCRP3200A，30V，14cm／minで
行つた。その結果、繰返えし使用しても帯状電極
の赤熱等は見られず均一な通電状態であつた。こ
れに対し、従来の給電チツプでは３パス目からス
パーク痕がひどくなり、５パス目からビード乱れ
が生じだした。

（考案の効果） 本考案の給電チツプを用いることにより、100
mm以上の広幅帯状電極肉盛溶接において、均一な
通電状態が確保され、高能率で良好な肉盛溶接が
できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例給電チツプの斜視図、第
２図ａ，ｂ，ｃ，ｄは本考案実施例給電チツプの
島状接触面の形状例、第３図は本考案実施例給電
チツプの島状接触面の断面図、第４図は従来給電
チツプの平面図である。 １：通電部品、２：案内部品、３：電極、４：
網状の溝、５：島状接触面、６：キヤブタイヤ、
７：電極との接触面、８：銀・タングステン合金
を埋込んだ島状接触面、Ｒ：島状接触面のコーナ
の丸味、ｄ：網状溝の深さ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 案内部品と通電部品により帯状電極を挟持す
   る給電チツプにあつて、通電部品の帯状電極と
   の接触面に網状の溝を設け、実質的に帯状電極
   と接触する面が複数箇の島状接触面からなるこ
   とを特徴とする広幅帯状電極肉盛溶接用給電チ
   ツプ。 (2) 通電部品接触面の少なくとも下段列の島状接
   触面に銀・タングステン合金を埋め込んだ実用
   新案登録請求の範囲第１項の広幅帯状電極肉盛
   溶接用給電チツプ。