JPH0342151B2

JPH0342151B2 -

Info

Publication number: JPH0342151B2
Application number: JP10144484A
Authority: JP
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1991-06-26
Also published as: JPS60244481A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、スタツドが平板状又はアングル状で
あり、その端面を母材に溶接する際に用いるスタ
ツド溶接用アークシールドに関し、より詳しくは
溶接部分の余盛りがスタツドの両端部まで充分に
形成されるようにしたアークシールドに関する。

〔技術的背景及びその問題点〕

スタツド溶接は周知の如くスタツドと母材との
間にアークを発生させ、適当な溶融池が生じたと
きに両者を急速に圧着してスタツドを植えつける
溶接である。そして、先ずスタツドを溶接銃の先
端のチヤツクに挿入し、アークシールドでスタツ
ドの端末を囲い母材上の接合位置に押しつける。
次に、引金を引きシールドの内部でアークを発生
させ、母材とスタツドの端部が溶融して溶融池を
造る。そして、制御装置によつて予め設定された
アーク時間（普通1/3〜１秒）を経過すると電流
が自動的に切れ、同時に銃に内装されたバネの復
元力によつてスタツドは溶融池に急速に押しつけ
られて溶着される。そこで、溶接後アークシール
ドを壊して取り除くことにより溶接が完了するも
のである。このようなスタツド溶接においてスタ
ツドが第１０図の如く平板状に形成されたもので
は、端部が鈍角の楔状に形成され、その先端にア
ークスタツド用電極端６が形成されていた。本発
明者の実験によれば、従来型アークシールドを用
いた場合にはスタツド１の幅ｂは厚みＣの７倍以
下でなければならなかつた。スタツドの幅がこれ
を越えると、その幅方向端部の溶接が不良となる
ことがあつた。さらに、このような平板状スタツ
ドの溶接部分を詳細に観察すると、スタツドの幅
方向において、中心部の溶接余盛りが両端部の余
盛りより大に形成される傾向にあつた。これは、
平板状スタツドが第１０図の如く形成され、その
先端からアークがスタートするので、中心部によ
り多くの溶融金属が集まりがちなことに基づくも
のである。

〔発明の概要〕

そこで、本発明は以上の問題点を取り除き、溶
接の余盛りが両端部にも充分形成されると共に、
スタツドの幅がその厚みに対しよりて大きなもの
をも溶接できるアークシールドを提供することを
目的とし、その要旨とするところは次の通りであ
る。

即ち、本アークシールドは板状材又はアングル
状材からなるスタツド１の端末を取り囲むもので
あり、その母材側端面に複数のガス抜き溝２が形
成されたものである。ここにおいて、本アークシ
ールドは特に、その端面の中心部における互いに
隣あうガス抜き溝２，２間の離間距離l₁を両端部
における離間距離l₂より長く形成したことを特徴
とする。

従つて、本アークシールドによれば、アーク発
生時にシールド内部で発生するガスをシールドの
両端部により多く誘導することにより、そのガス
流を利用して溶融金属を周縁部に移動させ得る。
それにより中心部に集まりがちな溶融金属を両端
部に移動させて溶接の余盛りを両端部に充分形成
することができる。又、周縁部に溶融金属を移動
できるから、より幅広のスタツドの溶接が可能と
なるものである。

〔実施例〕

次ぎに図面に基づいて本発明の各実施例につき
説明する。

第１図〜第５図は本発明の第１実施例のアーク
シールドであつて、スタツド１が第６図の如きア
ングル材からなるものに用いられる。そして、第
１図は本アークシールドの立面図、第２図は同平
面図、第３図は第１図の−矢視断面図、第４
図は第２図のAOA矢視図、第５図は同シールド
の底面図である。

これらの図から明らかなように、このアークシ
ールドは横断面がアングル形に形成された筒状体
からなり、その中心部にアングル状のスタツド挿
通孔７が形成されている。この挿通孔７はその下
端が第３図の如くわずかに較開されて拡開部４を
形成している。そして、この拡開部４は第１図及
び第４図の如く直角コーナー部から両端に向かつ
て、角αで先細り状に形成されている。このよう
に、角αに先細り形成した理由は、アークにより
発生するガスを幅方向端部に円滑に誘導し得ると
共に、その端部におけるガス流の流速をある程度
以上とするためである。次ぎに、アークシールド
の母材側端面５には第５図の如く多数のガス抜き
溝２がそのコーナー部に対し、ほぼ対象に形成さ
れている。そして、コーナー部における隣合うガ
ス抜き溝２，２のピツチl₁は、両端部のピツチl₂
より長く形成されている。なお、図において最も
外側の溝２ａとそれに隣合う溝２ｂとの離間距離
は図の如くl₃として表される。即ち、両ガス抜き
溝２ａ，２ｂの入口側の直線距離がl₃として示さ
れる。これに対し、第５図コーナー部における隣
合う溝２ｃ，２ｄ間の入口側離間距離はl′₁＋l″₁
として表される。即ち、ガスの流路長さとして見
ると、両者の離間距離がl′₁とl″₁の和として表さ
れるものである。次ぎに、このアークシールドは
前記の如く第６図のようなスタツド１の端末に被
嵌される。このスタツドの端末は同図の如くその
軸線に直角な横断面に対し角βで切り取られたよ
うに先端部が鈍角に形成され、その先端部がアー
クスタート用電極端６を構成するものである。そ
して、第７図は本アークシールドをアングル形状
のスタツド１に被嵌した縦断面立面図である。な
お、母材３の表面は図の如く水平に位置される場
合と垂直に位置される場合とがある。

次ぎに、第８図は本発明の第２実施例のアーク
シールドを示す底面図であつて、その立面及び他
の図面は前記第１実施例に準じて形成されてい
る。第８図における第２実施例は前記第１実施例
に比べて厚みのあるアングル材に使われるもので
ある。そして、この実施例でも中心部における隣
合うガス抜き溝２，２間の離間距離l₁が両端部に
おける離間距離l₂より長く形成されている次ぎに、第９図は本発明の第３実施例のアーク
シールドを示す底面図であり、この実施例ではス
タツドが第１０図の如く平板に形成されたものに
使用されるものである。従つて、このアークシー
ルドの全体形状は比較的短い偏平な矩形管状に形
成されている。そして、複数のガス抜き溝２が母
材側断面５に形成されている。この実施例でも図
の如く互いに隣合うガス抜き溝２，２間の中心部
における離間距離l₁は両端部における離間距離l₂
より長く形成されている。

〔作用〕

次ぎに図面に基づいて本発明の作用につき説明
する。

例えば、第６図に示すようなアングル材からな
るスタツド１を溶接するには、先ずスタツド１の
外周を図示しない溶接銃のチヤツクに装着する。
そして、アークシールド８をスタツド１の先端に
被嵌し、それを挿入してシールドグリツプで把持
する。そして、船舶の内壁等の母材３表面にアー
クスタート用電極端６を第７図の如く押しつけ
る。それと共に、アークシールド８を同図の如く
相対移動させてその端面を母材３表面に弾圧させ
る。次いで、引金をひけば電極端６の先端が母材
３の表面から離反し、パイロツトアークが発生す
る。次いで、アークシールド８の内部で激しくア
ークが発生する。そして、このアークは中心部か
ら次第に両端部に移動する。このとき生ずるガス
はアークシールド８の各ガス抜き溝２から夫々外
部に放出される。ところが、ガス抜き溝はアーク
シールド８内において両端部ほどピツチが狭く形
成されているため、より多くのガスがシールド内
の両端部から放出される。従つて、アークシール
ド８内では中心部から両端部に向かつてガス流が
発生する。それにより、溶融した金属は両端部に
移動し、溶融金属が中心部に集中することが防止
される。このようにして母材３表面に溶融池が形
成される。そして、制御装置によつて予め設定さ
れたアーク時間（通常1/3〜１秒）を経過すると
電流が自動的にOFFし、同時に銃に内装された
バネの復元力によつて、スタツド１の先端が溶融
池内に急速に押しつけられて溶着される。このと
き、スタツド１の先端鈍角部分は溶融して平坦に
形成されている。従つて、スタツド１はその下端
全面が母材３表面に溶着される。このときの溶接
時間は一般に１秒以内であり、そのため、船舶等
の母材に溶接歪をほとんど与えないから、歪取り
作業が不要となり、船舶等に適した溶接法であ
る。そこで、本アークシールド８をハンマー等で
壊して取り除けば、溶接作業が完了する。なおこ
のアークシールド８は陶器等の周知の材料で形成
されている。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
は勿論なく、例えば上記構成に加え中心部におけ
るガス抜き溝２の深さを両端部におけるそれより
浅くすることによりより多くのガスが両端部から
外部に流出するように構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明のアー
クシールドは次の構成からなる。

本発明のアークシールドは以上のような構成か
らなり、次の効果を有する。

(1) 本アークシールドによれば、その端面の中心
部におけるガス抜き溝２，２間の離間距離l₁が
両端部における離間距離l₂より長く形成されて
いるので、アーク発生時にアークシールド内に
発生するガスが両端部から多く流出され、その
ガス流によつて溶融金属がより多く両端部に移
動する。それにより、中心部に偏りがちな溶接
の余盛りを周縁部まで充分形成させ得る。即
ち、スタツド溶接では、スタツド１のアークス
タート用電極端６が中心部に存在するため、特
に板状材又はアングル状材からなるスタツドに
おいて中心部に溶融金属が集まりがちである
が、本アークシールドによれば、ガスの流れを
積極的に両端部に移動させ、それにより溶融金
属を両端部に分配することができる効果があ
る。

(2) 又、板状材等の横断面における両端部まで溶
融金属を移動させることができるから、より幅
広の板状材等からなるスタツドの溶接が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の第１実施例を示すア
ークシールドであつて、第１図はその立面図、第
２図は同平面図、第３図は第１図−矢視断面
図、第４図は第２図のAOA矢視断面図、第５図
は同底面図、第６図は同実施例の対象とするスタ
ツドの端末部を示す斜視図、第７図は本アークシ
ールド使用状態を示す縦断面図、第８図は本発明
の第２実施例のアークシールドの底面図、第９図
は同第３実施例の底面図、第１０図は第９図にお
けるアークシールドが被覆されるスタツドの端末
部を示す斜視図。１……スタツド、２……ガス抜き溝、３……母
材、４……拡開部、５……母材側端面、６……ア
ークスタート用電極端、７……スタツド挿通孔、
８……アークシールド。

Claims

【特許請求の範囲】

１板状又はアングル状材からなるスタツド１の
端末が囲まれると共に、その母材側端面に複数の
ガス抜き溝２が形成されたスタツド溶接用アーク
シールドにおいて、前記端面の中心部における互
いに隣合うガス抜き溝２，２間の離間距離l₁を両
端部における離間距離l₂より長く形成したことを
特徴とするスタツド溶接用アークシールド。