JPH03118979A - ガスシールド溶接機用ガスノズル - Google Patents
ガスシールド溶接機用ガスノズルInfo
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- JPH03118979A JPH03118979A JP25473589A JP25473589A JPH03118979A JP H03118979 A JPH03118979 A JP H03118979A JP 25473589 A JP25473589 A JP 25473589A JP 25473589 A JP25473589 A JP 25473589A JP H03118979 A JPH03118979 A JP H03118979A
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Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は新規なガスシールド溶接機用ガスノズルに関す
るものである。
るものである。
〈従来技術とその問題点〉
従来ガスシールド溶接機用ガスノズルとしては主に銅製
のものあるいは銅の表面にニッケル又はクロムメツキを
施したものが用いられているか、この様なガスノズルに
−は次の様な多くの問題点がある。
のものあるいは銅の表面にニッケル又はクロムメツキを
施したものが用いられているか、この様なガスノズルに
−は次の様な多くの問題点がある。
１） スパッタが付着し易い。
２）付着したスパッタを除去する際、素材が軟い為著し
く摩耗したり、傷ついたりする。
く摩耗したり、傷ついたりする。
３） アーク熱によりガスノズル先端部が変形する。
溶接母材の形状によっては、ガスノズル先端外周部にテ
ーパー加工を施して使用する事があるが、この様な場合
先端部が薄肉となる為、より熱変形し易くなる。
ーパー加工を施して使用する事があるが、この様な場合
先端部が薄肉となる為、より熱変形し易くなる。
４）アーク熱により素材が酸化消耗する。
５）上記の欠点を補う為に銅に比較的硬度の高いニッケ
ルあるいはクロムメツキを施したものか広く使用されて
いるが熱衝撃に弱く剥離し品い為、大きな寿命延長は期
待できない。
ルあるいはクロムメツキを施したものか広く使用されて
いるが熱衝撃に弱く剥離し品い為、大きな寿命延長は期
待できない。
一方、スパッタの付着し難いガスノズルとしては、例え
ば公開実用新案公報昭６１−８２７８２記載の繊維質材
料が埋設されたセラミック製ノズルあるいは公開特許公
報昭５５−１０３５０記載の表面にアルミニウムの陽極
酸化被膜を有するアルミニウムもしくはアルミニウム合
金製のノズル等があるが前者に関してはスパッタが付希
し難（、耐摩耗性及び高温強度に優れているが、非常に
高価であり（銅製のものの約１０倍）脆く壊れ易いとい
う致命的な欠点がある。後者に関してはスパッタが付着
し難く耐摩耗性に優れているが、高温強度が低い為に熱
変形し易いこと、又素材の融点が銅よりもかなり低く且
つ素材の熱伝導率が銅よりも低い為に大電流で溶接した
場合、アーク熱により溶損の危険性があること、そして
酸化被膜が熱衝撃により剥離し易く剥離すると即座に、
寿命となってしまうという欠点がある。
ば公開実用新案公報昭６１−８２７８２記載の繊維質材
料が埋設されたセラミック製ノズルあるいは公開特許公
報昭５５−１０３５０記載の表面にアルミニウムの陽極
酸化被膜を有するアルミニウムもしくはアルミニウム合
金製のノズル等があるが前者に関してはスパッタが付希
し難（、耐摩耗性及び高温強度に優れているが、非常に
高価であり（銅製のものの約１０倍）脆く壊れ易いとい
う致命的な欠点がある。後者に関してはスパッタが付着
し難く耐摩耗性に優れているが、高温強度が低い為に熱
変形し易いこと、又素材の融点が銅よりもかなり低く且
つ素材の熱伝導率が銅よりも低い為に大電流で溶接した
場合、アーク熱により溶損の危険性があること、そして
酸化被膜が熱衝撃により剥離し易く剥離すると即座に、
寿命となってしまうという欠点がある。
〈発明の目的及び概要〉
本発明はかかる欠点を解消して、スパッタが付着し難い
、又スパッタが付着しても除去し易い、耐摩耗性、高温
耐酸化性、高温強度に優れた銅又は銅基合金製ガスノズ
ルを提供することを目的としている。
、又スパッタが付着しても除去し易い、耐摩耗性、高温
耐酸化性、高温強度に優れた銅又は銅基合金製ガスノズ
ルを提供することを目的としている。
本発明によれば、銅又は銅基合金製のガスノズルにアル
ミニウム滲透処理を施し、表面にアルミニウム濃度９〜
２６重量％の銅アルミニウム合金層を形成させることに
より、上記目的を達成し得ることか見出されたのである
。
ミニウム滲透処理を施し、表面にアルミニウム濃度９〜
２６重量％の銅アルミニウム合金層を形成させることに
より、上記目的を達成し得ることか見出されたのである
。
かくして本発明は表面にアルミニウム濃度９〜２６重量
％の銅アルミニウム合金層を有することを特徴とする銅
又は銅基合金製のガスシールド溶接機用ガスノズルを提
供するものである。
％の銅アルミニウム合金層を有することを特徴とする銅
又は銅基合金製のガスシールド溶接機用ガスノズルを提
供するものである。
〈発明の具体的説明〉
本発明は一般的に金属にアルミニウムを拡散滲透させる
ことにより、高温耐酸化性を高めることができること、
及び銅アルミニウム合金は銅よりも硬いことに着目して
為されたもので、表面にアルミニウム濃度９〜２６重量
％の銅アルミニウム合金層を有するところに最大の特徴
がある。ここでアルミニウム濃度を９〜２６重量％に限
定したのは、アルミニウム濃度が９重量％未満の場合、
充分な硬度が得られず、２６重量％を越えると硬度は高
くなるが脆くなり実用に耐え得ないからである。その層
の硬度は約２５０〜７００＋ａ）（ｖの範囲であり、こ
のような層は２０〜３００μｍの範囲の厚みに形成する
のが好ましい。かかる合金層は銅又は銅基合金にアルミ
ニウム滲透処理を施すことにより得られる。
ことにより、高温耐酸化性を高めることができること、
及び銅アルミニウム合金は銅よりも硬いことに着目して
為されたもので、表面にアルミニウム濃度９〜２６重量
％の銅アルミニウム合金層を有するところに最大の特徴
がある。ここでアルミニウム濃度を９〜２６重量％に限
定したのは、アルミニウム濃度が９重量％未満の場合、
充分な硬度が得られず、２６重量％を越えると硬度は高
くなるが脆くなり実用に耐え得ないからである。その層
の硬度は約２５０〜７００＋ａ）（ｖの範囲であり、こ
のような層は２０〜３００μｍの範囲の厚みに形成する
のが好ましい。かかる合金層は銅又は銅基合金にアルミ
ニウム滲透処理を施すことにより得られる。
このアルミニウム滲透処理は通常、鉄アルミニウム合金
粉若しくはアルミニウム粉と、アルミナ粉及び滲透促進
剤たる塩化アンモニウム粉を混合して成るアルミニウム
滲透剤を半密閉容器に充填し、この中に処理されるべき
銅又は銅基合金製ガスノズルを埋め込んで、不活性ガス
あるいは還元性ガスを容器に通しながら５００〜７５０
℃の温度に５〜１５時間加熱することにより行なわれる
。
粉若しくはアルミニウム粉と、アルミナ粉及び滲透促進
剤たる塩化アンモニウム粉を混合して成るアルミニウム
滲透剤を半密閉容器に充填し、この中に処理されるべき
銅又は銅基合金製ガスノズルを埋め込んで、不活性ガス
あるいは還元性ガスを容器に通しながら５００〜７５０
℃の温度に５〜１５時間加熱することにより行なわれる
。
かかるアルミニウ滲透剤理によって内外面にアルミニウ
ム濃度９〜２６重量％、厚み２０〜３００μｍ、硬度２
５０〜７００＋ａ）ｌｖの銅アルミニウム合金層を有す
る銅又は銅基合金製ガスノズルかえられる。
ム濃度９〜２６重量％、厚み２０〜３００μｍ、硬度２
５０〜７００＋ａ）ｌｖの銅アルミニウム合金層を有す
る銅又は銅基合金製ガスノズルかえられる。
溶接作業中アーク熱により合金層のアルミニウムが選択
的に酸化され最表面にアルミナ被膜が形成される為に銅
あるいは銅基合金素地の酸化による消耗が著しく減少す
ると共にスパッタが付着し難くなり、又付着しても容易
に除去できる。更に、合金の最表面の硬度が６５０〜７
００ｍＨｖと非常に硬い為に耐摩耗性に優れているとと
もに熱変形に対する抵抗力が大きい。
的に酸化され最表面にアルミナ被膜が形成される為に銅
あるいは銅基合金素地の酸化による消耗が著しく減少す
ると共にスパッタが付着し難くなり、又付着しても容易
に除去できる。更に、合金の最表面の硬度が６５０〜７
００ｍＨｖと非常に硬い為に耐摩耗性に優れているとと
もに熱変形に対する抵抗力が大きい。
図面第１．２図は本発明により銅アルミニウム合金層が
表面に形成されるガスシールド溶接機用ガスノズルの二
つ゛の実施態様の断面図であり、第１図にかかるガスノ
ズル１においては、円筒形の下方の外周部にはテーパ一
部２が形成されており、上方の外周部にはトーチ本体に
螺着するためのネジ部３が形成されている。一方第２図
にかかるガスノズル４においては先端部には何らテーパ
一部は設けられておらず全体的に内外径とも同一であり
、この場合上方の内周部にはトーチ本体に螺着するため
のネジ部５が設けられている。
表面に形成されるガスシールド溶接機用ガスノズルの二
つ゛の実施態様の断面図であり、第１図にかかるガスノ
ズル１においては、円筒形の下方の外周部にはテーパ一
部２が形成されており、上方の外周部にはトーチ本体に
螺着するためのネジ部３が形成されている。一方第２図
にかかるガスノズル４においては先端部には何らテーパ
一部は設けられておらず全体的に内外径とも同一であり
、この場合上方の内周部にはトーチ本体に螺着するため
のネジ部５が設けられている。
本発明によればかかるガスノズルの内外周表面に銅アル
ミニウム合金層を形成させて耐摩耗性、耐酸化性等を向
上させることができる。
ミニウム合金層を形成させて耐摩耗性、耐酸化性等を向
上させることができる。
〈実施例１〉
外径３０ｍｍ、内径２４龍、長さ６０關を有し第１図に
示すように先端外周部にテーパーの付いた銅製ガスシー
ルド自動溶接機用ガスノズルをアルミニウム粉３０重量
％、アルミナ粉６９重量％、塩化アンモニウム粉１重量
％を混合して成る滲透剤と共に半密閉容器に充填し、容
器内にアルゴンガスを通しながら、５７０℃に８時間加
熱保持してアルミニウム滲透処理を実施した。
示すように先端外周部にテーパーの付いた銅製ガスシー
ルド自動溶接機用ガスノズルをアルミニウム粉３０重量
％、アルミナ粉６９重量％、塩化アンモニウム粉１重量
％を混合して成る滲透剤と共に半密閉容器に充填し、容
器内にアルゴンガスを通しながら、５７０℃に８時間加
熱保持してアルミニウム滲透処理を実施した。
アルミニウム滲透処理後、このガスノズルの表面から１
５０μｍに至るその断面のアルミニウム及び銅の濃度を
ＥＰＭＡ分析した結果を第３図のグラフに、また硬度（
ｍｌｌｖ）を測定した結果を第４図のグラフに示す。こ
れらのグラフからこのガスノズルの内外面にアルミニウ
ム濃度２０〜２２重量％、厚さ約７０μｍ１硬度６５０
〜７００ｒｎ ＩＩ ｖの銅アルミニウム合金層が得ら
れたことが明らかである。
５０μｍに至るその断面のアルミニウム及び銅の濃度を
ＥＰＭＡ分析した結果を第３図のグラフに、また硬度（
ｍｌｌｖ）を測定した結果を第４図のグラフに示す。こ
れらのグラフからこのガスノズルの内外面にアルミニウ
ム濃度２０〜２２重量％、厚さ約７０μｍ１硬度６５０
〜７００ｒｎ ＩＩ ｖの銅アルミニウム合金層が得ら
れたことが明らかである。
〈実施例２〉
外径２５ｍｍ、内径１９ｍｍ、長さ８８ｍｍを有し、第
２図に示すような断面を有する銅製ガスノズルをアルミ
ニウム粉２０重量％、アルミナ粉７９重量％、塩化アン
モニウム粉１重量％を混合して成る滲透剤と共に半密閉
容器に充填し、容器内にアルゴンガスを通しながら７５
０℃に１０時間加熱保持してアルミニウム滲透処理を実
施した。内外面にアルミニウム濃度１０〜１２重量％、
厚み３００８ｍ１硬度２５０〜３００ｍＨｖの銅アルミ
ニウム合金層が得られた。
２図に示すような断面を有する銅製ガスノズルをアルミ
ニウム粉２０重量％、アルミナ粉７９重量％、塩化アン
モニウム粉１重量％を混合して成る滲透剤と共に半密閉
容器に充填し、容器内にアルゴンガスを通しながら７５
０℃に１０時間加熱保持してアルミニウム滲透処理を実
施した。内外面にアルミニウム濃度１０〜１２重量％、
厚み３００８ｍ１硬度２５０〜３００ｍＨｖの銅アルミ
ニウム合金層が得られた。
く試験例〉
前記実施例１及び実施例２で得られたガスノズルをガス
シールド自動溶接機に装着し、溶接電流３５０〜５５０
Ａ、金属電極溶加材ワイヤー径１．６！ＩＩＩφで溶接
テストを実施した結果、各ガスノズル共スパッタの付着
が少なく、付着しても除去し易く、又、熱変形も殆ど無
いため、１０当り８時間の稼動で１００日以上の耐久性
を有することが判明した。これに対し表面にニッケル又
はクロムメツキを施した銅製の従来のガスノズルでは各
ガスノズル共内側表面にスパッタが付希し、又熱変形が
起きるため２０日程度の寿命であった。
シールド自動溶接機に装着し、溶接電流３５０〜５５０
Ａ、金属電極溶加材ワイヤー径１．６！ＩＩＩφで溶接
テストを実施した結果、各ガスノズル共スパッタの付着
が少なく、付着しても除去し易く、又、熱変形も殆ど無
いため、１０当り８時間の稼動で１００日以上の耐久性
を有することが判明した。これに対し表面にニッケル又
はクロムメツキを施した銅製の従来のガスノズルでは各
ガスノズル共内側表面にスパッタが付希し、又熱変形が
起きるため２０日程度の寿命であった。
従って、本発明のガスノズルは従来品と比較して５倍以
上の寿命であり、本発明の効果が実証された。
上の寿命であり、本発明の効果が実証された。
〈発明の効果〉
以上の様に本発明のガスノズルはスパッタの付着や熱変
形が少な〈従来のノズルに比べ数倍の耐久性が有り、甚
だ経済的であるばかりでなく、ノズル交換の頻度が減り
、より長時間の連続溶接作業が可能となった。
形が少な〈従来のノズルに比べ数倍の耐久性が有り、甚
だ経済的であるばかりでなく、ノズル交換の頻度が減り
、より長時間の連続溶接作業が可能となった。
第１図及び第２図はそれぞれ実施例１及び２に用いたガ
スノズルの断面図、 第３図は実施例１のガスノズルの表面付近の断面ＥＰＭ
Ａ分析結果を示すグラフ、第４図は同ノズルの表面付近
の断面硬度測定結果を示すグラフである。 １．４・・・ガスノズル、２・・・テーパ一部、３．５
・・・ネジ部。 第１図 第２図
スノズルの断面図、 第３図は実施例１のガスノズルの表面付近の断面ＥＰＭ
Ａ分析結果を示すグラフ、第４図は同ノズルの表面付近
の断面硬度測定結果を示すグラフである。 １．４・・・ガスノズル、２・・・テーパ一部、３．５
・・・ネジ部。 第１図 第２図
Claims (1)
- 表面にアルミニウム濃度９〜２６重量％の銅アルミニウ
ム合金層を有することを特徴とする銅又は銅基合金製の
ガスシールド溶接機用ガスノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25473589A JP2753493B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | ガスシールド溶接機用ガスノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25473589A JP2753493B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | ガスシールド溶接機用ガスノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03118979A true JPH03118979A (ja) | 1991-05-21 |
| JP2753493B2 JP2753493B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=17269130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25473589A Expired - Lifetime JP2753493B2 (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | ガスシールド溶接機用ガスノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753493B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449107A (en) * | 1992-09-10 | 1995-09-12 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Weld backing |
| US20240009768A1 (en) * | 2020-11-19 | 2024-01-11 | Amada Co., Ltd. | Side nozzle, laser welding machine, and laser welding method |
| JP2024065142A (ja) * | 2022-10-31 | 2024-05-15 | 株式会社ダイヘン | 溶接トーチ用ノズル |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25473589A patent/JP2753493B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5449107A (en) * | 1992-09-10 | 1995-09-12 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Weld backing |
| US20240009768A1 (en) * | 2020-11-19 | 2024-01-11 | Amada Co., Ltd. | Side nozzle, laser welding machine, and laser welding method |
| JP2024065142A (ja) * | 2022-10-31 | 2024-05-15 | 株式会社ダイヘン | 溶接トーチ用ノズル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2753493B2 (ja) | 1998-05-20 |
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