JPH0342185A - 移行式プラズマ溶接法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はプラズマ溶接法、特に、塗装鋼板のキーホール
溶接に適したプラズマ溶接法に関するものである。

［従来の技術５ プラズマ溶接法に用いるプラズマ溶接機のプラズマ溶接
１−チは、第３図に原理図を示す如く、二重ノズル構造
としたプラズマ溶接トーチの各ノズル部より２種類のガ
スを噴出させることにより行っている。すなわち、タン
グステン電極１の先端部の外側に内ノズルとしての水冷
ノズル４を配置すると共に、該水冷ノズル４の外側に外
ノズルとしてのシールドキャップ６を配置して、二重ノ
ズル構造としてあり、上記タングステン電極１のまわり
に流したセンターガス（プラズマガス）２を水冷ノズル
４先端の噴出口５より噴出させるようにし、且つ内ノズ
ルとしての上記水冷ノズル４と外ノズルとしてのシール
ドキャップ６との間に流したシールドガス３を、上記水
冷ノズル４とシールドキャップ６の間に形成されたシー
ルドガス噴出ロアより噴出させるようにしである。

上記溝底のプラズマ溶接１ヘーチを用いて母材８をキー
ホール溶接する従来のプラズマ溶接法は、上記センター
ガス２として、アルゴンガス１００％又はヘリウムガス
１００％を使用し、上記シールドガス３として、アルゴ
ンガス９３％ど水素ガス７％の混合ガスを使用している
例が多い。

９はプラズマアークである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来、プラズマ溶接が行われているのは、ス
テンレス鋼板の如き表面がぎれいなもの、あるいは表面
に塗装のないＰｉＬ材の溶接であるから、センターガス
２としてアルゴンガス１００％のもの、シールドガス３
としてアルゴンガス９３％と水素カス７％の混合カスを
使用しても、タングステン電極１の消耗は少なかった。

しかし、表面か塗装されている塗装鋼板の如き材料の溶
接に、上記従来のプラズマ溶接法を実施すると、塗料中
に含有されている亜鉛等が溶接時の熱により蒸発してタ
ングステン電極１を酸化させたり、トーチノズル部に悪
影響を与えたりし、又、センターガス２として、アルゴ
ンガスやヘリウムカスを１００％使用していることから
、タングステン電極１の消耗量が多いという問題かあっ
た。

そこで、本発明は、母材が塗装鋼板の如き材料であって
も、タングステン電極の酸化や１−一ヂノズル部への悪
影響を防止し、更にタングステン電極の消耗品を少なく
することかできるようなプラズマ溶接法を提供しようと
するものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、二重ノズル式と
したプラズマ溶接トーチの内側からセンターガスを、外
側からシールドガスをそれぞれ噴出させることより溶接
を行うプラズマ溶接法において、上記センターガスに、
アルゴンガス９０〜９５％と水素ガス５〜１０％の混合
ガスを用い、上記シールドガスに、アルゴンガス１００
％を用いることを特徴とするプラズマ溶接法とする。

［作　　用］ センターガスとしてアルゴンガス９０〜９５？６と水素
ガス５〜１０％の混合ガスを用いると、水素の還元作用
により、プラズマ溶接トーチのタングステン電極の酸化
やトーチノズル部への悪影響か防止される。又、センタ
ーカスを上記〃ｊ合の）昆合カスとし且つシールドガス
としてアルゴンガス１００％を用いることによりタング
ステン電１重の消耗を少なくすることができる。

［実　施　例］ 以下、本弁明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は本発明のプラズマ溶接法の実施に用
いるプラズマ溶接トーチＴの全体を概略的に示したもの
で、第３図に示した原理図と、同様な構成を先端部に有
しており、第３図に示ＴＪらのと同一のものには同一符
号が付しである。４ａは水冷ノズル４の先端に位置させ
て用いる水冷拘束ノズル（インナートチツブ〉、１０は
トーチヘッド、１１はトーチキャップ、１２はセンター
カス用ホース、シールドガス用ホース、冷却用の、給水
及び゛排水の各ホース、主回路電流ケーブル、パイロッ
ト電流ケーブル、等が内部に通されている収納カバーで
ある。

本発明のプラズマ溶Ｊ′７Ｃ法は、母、（Ａ８の）ｄ接
に際して、水冷ノズル４の内側からインサートチップ４
ａを通して流されるセンターカス２として、アルゴンガ
ス９０〜９５％と水素ガス５〜１０％の）昆合ガスを用
い、且つ上記水冷ノズル４及びインサートチップ４ａと
シールドキャップ６との間を通して流すシールドガス３
として、アルゴンガス１００％を用いるようにする。

母材８が、たとえば、塗装鋼板の如き材料である場合、
従来のプラズマ溶接法によりキーホール溶接を行うと、
塗料中に含有している亜鉛等が溶接時の熱により蒸発し
てタングステン電極１を酸化させたり、インサートデツ
プ４ａ等のトーチノズル部に悪影響を与えていたか、本
発明のプラズマ溶接法で、塗装鋼板の溶接を行えば、上
述のようにセンターガス２としてアルゴンガス９０〜９
５％と水素ガス５〜１０％の混合カスを用いているため
、水素カスの還元作用により、タングステン電１極１の
酸化やトーチノズルと：Ｓへの悪影響を防止することか
できる。又、センターカス２を上記割合の混合ガスとし
、（７米法の如くアルゴンガス１００％やヘリウムガス
１００％を使用していないこと、更には、シールドガス
３として、アルゴンガスを１００％使用するので、タン
グステン電極１の消耗を少なくすることかできる。又、
この場合、センターガス２より使用量の多いシールドガ
ス３に安価なアルゴンガスを１００％使用することによ
り、従来法に比して経済的な面でも有利となる。

次に、プラズマアーク溶接におけるセンタガス組成を０
〜２０％の範囲で変えその時のアークの状態、部品の耐
久性、溶接性を比較した実験結果を下表に示づ。なお、
表中、◎印は倭、○印は良、Δ印は可、Ｘ印は不可の評
価をそれぞれ意味する。

表 上記実験結果を示す表から明らかな如く、センターガス
として、アルゴンガス９０〜９５％と水素ガス５〜１０
％の混合ガスを用いると、アークの安定性や電極の安定
性等の而で良好な結果が得られ、特に、アルゴンガス９
３％と水素ガス７％の混合ガスを用いた場合に最良の結
果が得られた。

なお、本発明は上記実施例にのみ限定されるものではな
く、たとえば、キーホール溶接について示したが、キー
ホール溶接以外の溶接にも適用できること、その池水発
明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得
ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述ぺた如く、本発明のプラズマ溶接法によれば、セ
ンターガスとしてアルゴンガス９０〜９５％と水素ガス
５〜１０％の混合ガスを用い、且つシールドガスとして
アルゴンガス１００％を用いて母材の溶接を行わせるよ
うにするので、塗装鋼板の如き表面に塗装が施されてい
る母材の溶接を行っても、センターガス中の水素ガスの
還元作用により、プラズマ溶接トーチのタングステン電
極を酸化させたり、トーチノズル部に悪影響を与えるこ
とを防止できると共に、上記タングステン電匝の消耗を
少なくすることができてタングステン電極の寿命を延ば
すことかできる、等のなれた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラズマ溶接法の実施に１１］いるプ
ラズマ溶接トーチの一関を示す全体の叫面図、第２図は
第１図の■−■矢視図、第３図はプラズマ溶接トーチの
原理を示す部分図である。 Ｔ・・・プラズマ溶接トーチ、１・・・タングステン電
極、２・・・センターガス、３・・・シールドガス、４
・・・水冷ノズル〈内ノズル〉、４ａ・・・水冷拘束ノ
ズル（インサートチップ）、５・・・センターガス噴出
口、６・・・シールドキャップ（外ノズル〉、Ｉ・・・
シールドガス噴出口、８・・・母材、９・・・プラズマ
アーク、１０・・・トーチヘッド、１１・・・トーチキ
ャップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）二重ノズル式としたプラズマ溶接トーチの内側か
   らセンターガスを、外側からシールドガスをそれぞれ噴
   出させることより溶接を行うプラズマ溶接法において、
   上記センターガスに、アルゴンガス９０〜９５％と水素
   ガス５〜１０％の混合ガスを用い、上記シールドガスに
   、アルゴンガス１００％を用いることを特徴とするプラ
   ズマ溶接法。