JPH04113169U - 活性金属ｔｉｇ溶接用冷却具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性金属溶接部及びその近傍に対し簡便な手
段をもって比較的少量のシールドガスにより安定的かつ
効果的に冷却を施すことができ、活性金属の健全なＴＩ
Ｇ溶接が可能となる。 【構成】 活性金属板１のＴＩＧ溶接における溶接部２
近傍に当てがう補助シールドボックス７と、補助シール
ドボックス７への冷却送給管８を収容する冷却ボックス
１０と、冷却ボックス１０に圧縮空気１１を断熱膨張的
に吹込む冷却器１２とを具えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は活性金属ＴＩＧ溶接用冷却具に関する。

【０００２】

【従来の技術】

Ｔａ，Ｚｒ等活性金属製板材や管材の溶接においては、２００℃以上で生ずる 表面酸化を防止し健全な溶接品質を確保するために、不活性ガスのシールドガス で溶接部を大気から保護するＴＩＧ溶接が採用されることが多いが、溶接時には 溶接部近傍が高温となり酸化を生じ易いため、そこにも補助シールドガスを流し ている。しかし気温が高い場合や小口径管で熱容量が小さく熱が籠もり易い場合 には、溶接部及び溶接部近傍の冷却速度は遅く高温域が広範囲になるのでシール ド範囲が極端に広くなり、そのために多量の補助シールドガスを流し溶接部及び その近傍の冷却速度を速めて酸化を防止しているが、Ａｒ等の不活性ガスは高価 であり経済的でない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、このような事情に鑑みて提案されたもので、活性金属溶接部及びそ の近傍に対し簡便な手段をもって比較的少量のシールドガスにより安定的かつ効 果的に冷却を施すことができ、活性金属の健全なＴＩＧ溶接が可能となる活性金 属ＴＩＧ溶接用冷却具を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そのために本考案は、活性金属材のＴＩＧ溶接における溶接部近傍に当てがう 補助シールドボックスと、圧縮空気の断熱膨張を利用し不活性ガス又は空気を冷 却したうえ上記補助シールドボックスに供給する気体冷却装置とを具えたことを 特徴とする。

【０００５】

【作用】 上述の構成により活性金属溶接部及びその近傍に対し簡便な手段をもって比較 的少量のシールドガスにより安定的かつ効果的に冷却を施すことができ、活性金 属の健全なＴＩＧ溶接が可能となる活性金属ＴＩＧ溶接用冷却具を得ることがで きる。

【０００６】

【実施例】

本考案活性金属ＴＩＧ溶接用冷却具の実施例を図面について説明すると、図１ は第１実施例の模式図、図２は同上における補助シールドボックスの拡大図、図 ３は第２実施例の模式図、図４は同上における補助シールドボックスの拡大図、 図５は同上における冷却効果の説明図、図６は同上における溶接電流と電磁バル ブのシーケンス図である。

【０００７】 まず第１実施例の図１，図２において、活性金属板１の溶接部２に対し溶接ワ イヤ３とＴＩＧトーチ４が対向しており、ＴＩＧトーチ４にはＴＩＧ溶接機５及 びＡｒガスボンベ６が接続されている。また溶接部２に形成された溶接ビード２ ａの上方を覆うように、補助シールドボックス７がＴＩＧトーチ４に付設されて おり、この補助シールドボックス７への銅製冷却送給管８がＡｒガスボンベ９に 接続されるとともに、この冷却送給管８の一部が断熱材製の冷却ボックス１０内 に収容され、更に冷却ボックス１０には圧縮空気１１を断熱膨張的に吹込む冷却 器１２が取付けられている。更に図２に示すように、冷却送給管８から冷却シー ルドガス１３が送られる補助シールドボックス７には、その吹出し用のフィルタ ー１４が設けられている。

【０００８】 このような装置において、活性金属板１の溶接部２に対し、溶接ワイヤ３を送 給しながら、ＴＩＧトーチ４にＴＩＧ溶接機５から電力を供給するとともにＡｒ ガスボンベ６からシールドガスを供給してＴＩＧ溶接を施し、溶接ビード２ａを 形成して行くときに、一方補助シールドボックス７にＡｒガスボンベ９から冷却 送給管８を介して補助シールドガスを供給するが、このとき、冷却器１２に６気 圧以上の圧縮空気１１を吹込むことによりその断熱膨張により冷却ボックス１０ 内は−１０℃以下に冷却され、冷却送給管８内を流れる補助シールドガスは５℃ 以下に冷却される。従ってこの冷却シールドガス１３が補助シールドボックス７ 内のフィルター１４から溶接ビード２ａに吹付けられて、溶接部２及びその近傍 の冷却速度が高められ、ひいては少量の補助シールドガスにより安定的かつ効果 的に冷却を施すことができ、溶接部２及びその近傍の表面酸化が的確に防止され る。

【０００９】 次に第２実施例の図３，図４において、この実施例は比較的小口径の活性金属 管１′の周継手の溶接部２をＴＩＧ溶接する場合であり、溶接ワイヤ３〜Ａｒガ スボンベ６は第１実施例と同一部材である。しかして溶接部２の左右両側の近傍 に、２つ割リング状の補助シールドボックス１５が配設されており、この補助シ ールドボックス１５への冷却送給管１６が冷却器１７に接続され、この冷却器１ ７には圧縮空気１８を断熱膨張的に吹込む電磁バルブ１９が取付けられている。 この電磁バルブ１９はＴＩＧ溶接機５内に設けた図示せざる電磁スイッチ及びタ イマーと結線され圧縮空気１８の供給開始時点をＴＩＧ溶接開始と同期するよう になっている。更に図４に示すように、冷却送給管１６から冷却シールド空気２ ０が送られる補助シールドボックス１５には、その吹出し用のフィルター２１が 設けられている。

【００１０】 このような装置において、活性金属管１′の溶接部２に対し、溶接ワイヤ３を 送給しながら、ＴＩＧトーチ４にＴＩＧ溶接機５から電力を供給するとともに、 Ａｒガスボンベ６からシールドガスを供給してＴＩＧ溶接を施して行くとき、一 方冷却器１７に６気圧以上の圧縮空気１８を電磁バルブ１９を介して吹込むこと により、その断熱膨張により−１０℃以下に冷却された冷却シールド空気２０が 、補助シールドボックス１５内のフィルター２１から溶接部近傍に吹付けられて 、溶接部２及びその近傍の冷却速度が高められ、少量の補助シールド空気により 安定的かつ効果的に冷却を施すことができ、溶接部２及びその近傍の表面酸化が 的確に防止される。

【００１１】 図５は溶接中の溶接ビードのある点の熱サイクルであり、補助シールドボック ス１５により冷却した場合の２００℃までの冷却時間Ｔ₁ は、冷却しなかった場 合のＴ₂ に比べて大巾に短縮されたことを示している。例えば外径２５〜６０mm ，肉厚２〜５mmの管のＴＩＧ溶接において、シールドガス流量５０ l/minの場合 Ｔ₂ は３分程度必要であるのに対し、補助シールドボックス１５を使用するとＴ ₁ は約１５秒に短縮され表面酸化は生じない。また補助シールドボックス１５を 使用しないでシールドガス流量を１００ l/min以上にしてもＴ₂ は約３０秒かか り、補助シールドボックス１５を使用した場合の方が効果的である。

【００１２】 なお図６は電磁バルブ１９とＴＩＧ溶接電流とのシーケンス図であり、溶接開 始時点に電磁バルブ１９を開き、溶接終了後溶接部が２００℃以下になるまでの 時間Ｔ₀ 経過後に閉じることを示しており、このような時間関係により補助シー ルドボックス１５から冷却シールド空気２０を吹付けるので、開先表面結露を生 ずるようなことはない。

【００１３】

【考案の効果】

要するに本考案によれば、活性金属材のＴＩＧ溶接における溶接部近傍に当て がう補助シールドボックスと、圧縮空気の断熱膨張を利用し不活性ガス又は空気 を冷却したうえ上記補助シールドボックスに供給する気体冷却装置とを具えたこ とにより、活性金属溶接部及びその近傍に対し簡便な手段をもって比較的少量の シールドガスにより安定的かつ効果的に冷却を施すことができ、活性金属の健全 なＴＩＧ溶接が可能となる活性金属ＴＩＧ溶接用冷却具を得るから、本考案は産 業上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案活性金属ＴＩＧ溶接用冷却具の第１実施
例の模式図である。

【図２】同上における補助シールドボックスの拡大図で
ある。

【図３】第２実施例の模式図である。

【図４】同上における補助シールドボックスの拡大図で
ある。

【図５】同上における冷却効果の説明図である。

【図６】同上における溶接電流と電磁バルブのシーケン
ス図である。

【符号の説明】

１ 活性金属板 １′ 活性金属管 ２ 溶接部 ２ａ 溶接ビード ３ 溶接ワイヤ ４ ＴＩＧトーチ ５ ＴＩＧ溶接機 ６ Ａｒガスボンベ ７ 補助シールドボックス ８ 冷却送給管 ９ Ａｒガスボンベ 10 冷却ボックス 11 圧縮空気 12 冷却器 13 冷却シールドガス 14 フィルター 15 補助シールドボックス 16 冷却送給管 17 冷却器 18 圧縮空気 19 電磁バルブ 20 冷却シールド空気 21 フィルター

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性金属材のＴＩＧ溶接における溶接部
   近傍に当てがう補助シールドボックスと、圧縮空気の断
   熱膨張を利用し不活性ガス又は空気を冷却したうえ上記
   補助シールドボックスに供給する気体冷却装置とを具え
   たことを特徴とする活性金属ＴＩＧ溶接用冷却具。