JPH04751B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH04751B2 JPH04751B2 JP59046485A JP4648584A JPH04751B2 JP H04751 B2 JPH04751 B2 JP H04751B2 JP 59046485 A JP59046485 A JP 59046485A JP 4648584 A JP4648584 A JP 4648584A JP H04751 B2 JPH04751 B2 JP H04751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torch
- arc
- welding
- cooling water
- tig
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0213—Narrow gap welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はTIGアーク溶接トーチに係り、特に
狭開先内でアークを磁気オツシレイトするのに好
適な溶接トーチに関する。
狭開先内でアークを磁気オツシレイトするのに好
適な溶接トーチに関する。
TIG溶接でアーク電流をあまり高くすることな
くビード幅を広げたいときには、トーチを機械的
にオツレシイトするか、あるいは外部からアーク
発生部に磁界をかけてアークを磁気オツシレイト
することが通常行なわれている。
くビード幅を広げたいときには、トーチを機械的
にオツレシイトするか、あるいは外部からアーク
発生部に磁界をかけてアークを磁気オツシレイト
することが通常行なわれている。
一方、狭開先TIG溶接を実施する時に、開先幅
が約７mmを越すと、開先中心にアークを形成した
まゝで両開先側壁面を安定して溶融することが難
しくなつて、１層を１パスで溶接しようとすると
きには、何らかの方法でアークをオツシレイトさ
せることが必要となる。
が約７mmを越すと、開先中心にアークを形成した
まゝで両開先側壁面を安定して溶融することが難
しくなつて、１層を１パスで溶接しようとすると
きには、何らかの方法でアークをオツシレイトさ
せることが必要となる。
ところが、例えば厚さ約５mmに構成した狭開先
TIG用トーチを幅９mmの深い狭開先内で機械的に
プラスマイナス約１mmオツシレイトさせたとして
も、アークは殆んど真下を向いたまゝ移動する形
となるので、その制御の難しさのわりには、溶接
欠陥発生上問題となる開先コーナ部の溶融には役
立たない。
TIG用トーチを幅９mmの深い狭開先内で機械的に
プラスマイナス約１mmオツシレイトさせたとして
も、アークは殆んど真下を向いたまゝ移動する形
となるので、その制御の難しさのわりには、溶接
欠陥発生上問題となる開先コーナ部の溶融には役
立たない。
そこで、タングステン電極（以下Ｗ電極と称す
る）は開先中心に保持したまゝアークを磁気オツ
シレイトさせた方が、アークはより的確に開先コ
ーナ部に面し、良好な溶融を行なえるようになる
ことが期待される。
る）は開先中心に保持したまゝアークを磁気オツ
シレイトさせた方が、アークはより的確に開先コ
ーナ部に面し、良好な溶融を行なえるようになる
ことが期待される。
第１図、第２図に従来の狭開先TIG溶接トーチ
を示す。非消耗電極たるＷ電極１は電極保持板２
にスプリング３の作用により密着保持され、内部
で往復路が形成されている冷却水管４により冷却
される。Ｗ電極の先端でアークが形成されるが、
深い狭開先内のガスシールドを的確に行なうた
め、母材表面上に図示されていないシールドガス
を設けるほか、通常は銅製のシールドガス管５，
６からガスをアークの近傍に流出してシールドし
ている。添加ワイヤ７は先端がＷ電極１側に曲つ
たコンタクトチユーブ８にガイドされて溶融池へ
送給されるが、その添加位置は調整ネジ９でコン
タクトチユーブ８を上下することで行なわれる。
を示す。非消耗電極たるＷ電極１は電極保持板２
にスプリング３の作用により密着保持され、内部
で往復路が形成されている冷却水管４により冷却
される。Ｗ電極の先端でアークが形成されるが、
深い狭開先内のガスシールドを的確に行なうた
め、母材表面上に図示されていないシールドガス
を設けるほか、通常は銅製のシールドガス管５，
６からガスをアークの近傍に流出してシールドし
ている。添加ワイヤ７は先端がＷ電極１側に曲つ
たコンタクトチユーブ８にガイドされて溶融池へ
送給されるが、その添加位置は調整ネジ９でコン
タクトチユーブ８を上下することで行なわれる。
ガス管５，６、冷却水管４はトーチ１０の上部
ではトーチ固定部材１１によつて固定され、また
トーチ先端部では電極保持板２にロウ付けされて
一体化されている。添加ワイヤ７およびコンタク
トチユーブ８はセラミツクス製のガイド１２およ
びベークライトよりなるスライドベース１３によ
り、トーチ本体部とは電気的に絶縁されている。
ではトーチ固定部材１１によつて固定され、また
トーチ先端部では電極保持板２にロウ付けされて
一体化されている。添加ワイヤ７およびコンタク
トチユーブ８はセラミツクス製のガイド１２およ
びベークライトよりなるスライドベース１３によ
り、トーチ本体部とは電気的に絶縁されている。
なお冷却水、ガスはトーチ１０側面より出入り
する。従来の狭開先TIG溶接トーチは概ね上述の
ような構造なので、溶接方向に対しトーチの前
後、つまりシールドガス管５，６に近接してその
前後に更に磁極を設けてアークを横切る磁界を形
成しアークをオツシレイトさせようとしても、空
間的に両磁極の先端が離れすぎ、このためアーク
へかかる磁界が弱すぎ、アークを磁気オツシレイ
トすることは事実上困難であつた。
する。従来の狭開先TIG溶接トーチは概ね上述の
ような構造なので、溶接方向に対しトーチの前
後、つまりシールドガス管５，６に近接してその
前後に更に磁極を設けてアークを横切る磁界を形
成しアークをオツシレイトさせようとしても、空
間的に両磁極の先端が離れすぎ、このためアーク
へかかる磁界が弱すぎ、アークを磁気オツシレイ
トすることは事実上困難であつた。
この発明の目的は、上記した従来技術の欠点を
なくし、コンパクトな狭開先TIGトーチの構造を
本質的には変えることなく、狭開先内でアークを
開先幅方向にオツシレイトできるTIGトーチを提
供するにある。
なくし、コンパクトな狭開先TIGトーチの構造を
本質的には変えることなく、狭開先内でアークを
開先幅方向にオツシレイトできるTIGトーチを提
供するにある。
要するにこの発明は、磁界を交互に偏向しアー
クを揺動させて溶接するTIGアーク溶接装置にお
いて、電磁コイルを挿通するトーチ固定部材にシ
ールドガス管、冷却水が流入流出する冷却水管、
シールドガス管の夫々の端部を順に接続して垂下
させ、冷却水管の下端部と接続する電極保持板を
前記シールドガス管の端部で挟持し一体にまとめ
トーチ本体を形成し、このトーチ本体に狭開先幅
寸法より小さい径の添加ワイヤ用コンタクトチユ
ーブを該トーチ本体と電気的に絶縁して接続し、
垂下部を狭開先幅寸法より薄厚の、全体として板
状に形成することを特徴とする狭開先TIG溶接ト
ーチである。
クを揺動させて溶接するTIGアーク溶接装置にお
いて、電磁コイルを挿通するトーチ固定部材にシ
ールドガス管、冷却水が流入流出する冷却水管、
シールドガス管の夫々の端部を順に接続して垂下
させ、冷却水管の下端部と接続する電極保持板を
前記シールドガス管の端部で挟持し一体にまとめ
トーチ本体を形成し、このトーチ本体に狭開先幅
寸法より小さい径の添加ワイヤ用コンタクトチユ
ーブを該トーチ本体と電気的に絶縁して接続し、
垂下部を狭開先幅寸法より薄厚の、全体として板
状に形成することを特徴とする狭開先TIG溶接ト
ーチである。
以下この発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
る。
第３図及び第４図において、冷却水管４を中心
に、溶接進行方向に対して前後に各々配置したシ
ールドガス管５及び６、さらにトーチ固定部材１
１は透磁率の高い材料、例えば電磁軟鉄や軟鋼で
構成してある。これによりＷ電極１をその先端で
挾むように略馬てい形の磁路が形成される。１４
はトーチ固定部材１１に巻き付けたコイルであ
り、このコイル１４に対して支流の励磁電流を流
すことによつて、トーチ先端のアーク形成部を横
切る方向に磁界が形成され、これによりアークな
開先幅方向にオツシレイトするようになる。
に、溶接進行方向に対して前後に各々配置したシ
ールドガス管５及び６、さらにトーチ固定部材１
１は透磁率の高い材料、例えば電磁軟鉄や軟鋼で
構成してある。これによりＷ電極１をその先端で
挾むように略馬てい形の磁路が形成される。１４
はトーチ固定部材１１に巻き付けたコイルであ
り、このコイル１４に対して支流の励磁電流を流
すことによつて、トーチ先端のアーク形成部を横
切る方向に磁界が形成され、これによりアークな
開先幅方向にオツシレイトするようになる。
発明者等は、SUS304系ステンレス鋼母材に対
して幅10mmの開先を形成し、かつシールドガス管
５の長さが100mmの本発明トーチを用い、供給電
力240Aの条件の下でアークを磁気オツシレート
させたところ、開先両側壁の溶融を安定して行う
とができた。
して幅10mmの開先を形成し、かつシールドガス管
５の長さが100mmの本発明トーチを用い、供給電
力240Aの条件の下でアークを磁気オツシレート
させたところ、開先両側壁の溶融を安定して行う
とができた。
但し、同様の開先を形成した炭素鋼母材の場合
にはアークは殆んどオツシレートすることができ
なかつた。つまり炭素鋼等の強磁性体の母材に対
しては、アークに作用する磁界が実質的に弱めら
れ、この発明を含めて磁気オツシレートは困難で
あるが、母材がオーステナイト系ステンレス鋼等
の常磁性体の場合にはきわめて有効である。
にはアークは殆んどオツシレートすることができ
なかつた。つまり炭素鋼等の強磁性体の母材に対
しては、アークに作用する磁界が実質的に弱めら
れ、この発明を含めて磁気オツシレートは困難で
あるが、母材がオーステナイト系ステンレス鋼等
の常磁性体の場合にはきわめて有効である。
この発明はTIGアークについて実施されるもの
であり、添加ワイヤは通常のコールドワイヤとし
ても、またワイヤを通電加熱するホツトワイヤと
してもよいことは言うまでもない。また、TIGア
ークはパルスアークとして、そのピーク電流期間
中にはワイヤ通電せず、そのベース電流期間中に
ワイヤ通電することにより、ホツトワイヤ法には
つきものの磁気吹き現象を実質的になくしたホツ
トワイヤ・スイツチングTIG法に適用するとき、
この発明はより大きな効果を発揮できる。
であり、添加ワイヤは通常のコールドワイヤとし
ても、またワイヤを通電加熱するホツトワイヤと
してもよいことは言うまでもない。また、TIGア
ークはパルスアークとして、そのピーク電流期間
中にはワイヤ通電せず、そのベース電流期間中に
ワイヤ通電することにより、ホツトワイヤ法には
つきものの磁気吹き現象を実質的になくしたホツ
トワイヤ・スイツチングTIG法に適用するとき、
この発明はより大きな効果を発揮できる。
この発明は以上の構成となつているので、この
発明を実施することにより次の効果が生じる。
発明を実施することにより次の効果が生じる。
すなわち、開先内部におけるトーチの構造およ
びサイズは従来とほとんど同じでありながら狭開
先内でアークを磁気オツシレイトさせることが出
来るようになつた。このため従来は１層１パス方
法でのTIGによる狭開先溶接の適用は開先幅がた
かだか８mmまでであつたのに対し本発明のトーチ
を用いると、開先幅12mmでも開先両側壁を十分に
溶融して安定な溶接ができるようになつた。これ
は、狭開先溶接中の開先幅変動に対して許容範囲
が拡大されたことを意味し、開先精度の維持や溶
接中の変形防止などのための対策が非常に軽減さ
れ、開先コーナ部の融合不良による溶接欠陥形成
の防止にも大きく役立つものである。
びサイズは従来とほとんど同じでありながら狭開
先内でアークを磁気オツシレイトさせることが出
来るようになつた。このため従来は１層１パス方
法でのTIGによる狭開先溶接の適用は開先幅がた
かだか８mmまでであつたのに対し本発明のトーチ
を用いると、開先幅12mmでも開先両側壁を十分に
溶融して安定な溶接ができるようになつた。これ
は、狭開先溶接中の開先幅変動に対して許容範囲
が拡大されたことを意味し、開先精度の維持や溶
接中の変形防止などのための対策が非常に軽減さ
れ、開先コーナ部の融合不良による溶接欠陥形成
の防止にも大きく役立つものである。
第１図は従来の狭開先TIG溶接トーチの正面
図、第２図は同側面図、第３図はこの発明に係る
狭開先TIG溶接トーチの正面図、第４図は同側面
図である。 １……タングステン電極、５，６……シールド
ガス管、１０……トーチ。
図、第２図は同側面図、第３図はこの発明に係る
狭開先TIG溶接トーチの正面図、第４図は同側面
図である。 １……タングステン電極、５，６……シールド
ガス管、１０……トーチ。
Claims (1)
- １ 磁界を交互に偏向しアークを揺動させて溶接
をするTIGアーク溶接装置において、電磁コイル
を挿通するトーチ固定部材にシールドガス管、冷
却水が流入流出する冷却水管、シールドガス管の
夫々の端部を順に接続して垂下させ、冷却水管の
下端部と接続する電極保持板を前記シールドガス
管の端部で挟持し一体にまとめトーチ本体を形成
し、このトーチ本体に狭開先幅寸法より小さい径
の添加ワイヤ用コンタクトチユーブを該トーチ本
体と電気的に絶縁して接続し、垂下部を狭開先幅
寸法より薄厚の全体として板状に形成することを
特徴とする狭開先TIG溶接トーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4648584A JPS60191677A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 狭開先ｔｉｇ溶接ト−チ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4648584A JPS60191677A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 狭開先ｔｉｇ溶接ト−チ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60191677A JPS60191677A (ja) | 1985-09-30 |
| JPH04751B2 true JPH04751B2 (ja) | 1992-01-08 |
Family
ID=12748505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4648584A Granted JPS60191677A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | 狭開先ｔｉｇ溶接ト−チ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60191677A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5373139A (en) * | 1993-02-25 | 1994-12-13 | Westinghouse Electric Corporation | Apparatus and method for narrow groove welding |
| US5670072A (en) * | 1994-04-22 | 1997-09-23 | General Electric Company | Method and apparatus for joining metal components with mitigation of residual stresses |
| US5714735A (en) * | 1996-06-20 | 1998-02-03 | General Electric Company | Method and apparatus for joining components with multiple filler materials |
| US20110132877A1 (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-09 | Lincoln Global, Inc. | Integrated shielding gas and magnetic field device for deep groove welding |
| CN102357722B (zh) * | 2011-10-26 | 2013-05-22 | 上海交通大学 | 组合式多参数可调窄间隙tig焊矩 |
| CN102528248A (zh) * | 2011-11-08 | 2012-07-04 | 上海交通大学 | 窄间隙tig焊枪 |
| CN104070312B (zh) * | 2013-03-28 | 2016-01-13 | 厦门亿智机器人科技有限公司 | 摆动焊枪 |
| CN105312739B (zh) * | 2015-11-03 | 2017-11-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种适用于窄间隙坡口的tig焊接装置及其焊接方法 |
| CN105880807A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-08-24 | 兰州理工大学 | 利用旁路电弧诱导的tig填丝窄间隙焊接方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5744435A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-12 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | Can lid winding and fastening tool |
| JPS58181472A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 狭開先ｔｉｇ溶接方法 |
| JPS58209476A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 磁気撹拌溶接装置 |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP4648584A patent/JPS60191677A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60191677A (ja) | 1985-09-30 |
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