JPH0613142B2

JPH0613142B2 - ガス溶接装置

Info

Publication number: JPH0613142B2
Application number: JP62079312A
Authority: JP
Inventors: 勇治郎玉木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPS63248570A

Description

【発明の詳細な説明】イ．産業上の利用分野本発明は、ガス溶接装置に関し、特に、酸素−アセチレ
ンガスを用いるガス溶接（又は圧接）工法に使用するガ
ス溶接装置に関する。

ロ．従来技術この種のガス溶接方法においては、溶接されるべき一対
の鉄筋等の対象物を互いに接合させ、この接合部（被溶
接部）の周囲にアセチレンと酸素との混合ガス噴出用の
ノズルを配し、このノズルから上記混合ガスを被溶接部
に吹付けることが一般に行われている。

第１５図及び第１６図は上記の溶接に用いられるガス溶
接装置のノズル及びその周辺の部分平面図で、吹管６６
の先端から左右に分岐する分岐管７１、７２又は８１、
８２にはノズル７３が中心Ｑに向けて複数個対称に配置
され、ノズル７３から混合ガスを吹出して図示しない被
溶接部を加熱するようにしている。

第１７図は第１５図又は第１６図のガス溶接装置を使用
して一対の鉄筋を突き合わせて溶接する方法を示す。鉄
筋１９ａ、１９ｂの突き合わせ部にはＶ字形の切欠き３
３を形成しておいて、図示しない油圧装置によって鉄筋
１９ａ，１９ｂを矢印Ｐ、Ｐのように互いに押圧しなが
らノズル７３からの混合ガスの火焔３２を突き合わせ部
に向けて噴出し、この突き合わせ部で鉄筋１９ａ、１９
ｂを互いに溶接する。切欠き３３は、鉄筋１９ａ、１９
ｂの表面層だけでなく、これらの中心部迄も確実に溶接
されるように設けたものである。

上記のように押圧力Ｐ、Ｐを掛けながら溶接するガス溶
接にあっては、鉄筋１９ａ、１９ｂの突き合わせ部から
これらの軸方向に左右に火焔焦点を移動させながら溶接
を行う。この移動距離ｌは、例えば径25mm以下の鉄筋に
対して３〜５mm程度である。

被溶接部の加熱温度を高くし過ぎると、上記の火焔焦点
移動時に被溶接部の酸化が進行し、また燃料のアセチレ
ンガスから水やアセトン等の不純物が発生し、これらが
被溶接部に取り込まれて溶接された個所が脆くなり、甚
だ不都合である。前記のように火焔焦点を左右に移動さ
せながら溶接を行うのは、このような不純物の被溶接部
への侵入を防止するためである。

溶接後は、第１８図に示すように、溶接個所には押圧力
Ｐ、Ｐによって環状の突起（瘤と呼ばれる）３５が形成
されるのであるが、作業者の心理として、確実な溶接を
行おうとして環状突起３５が形成された迄被溶接部に火
焔を集中させ、環状突起３５が形成されてから火焔焦点
を左右に移動させるような作業になり勝ちである。この
ような作業では、被溶接部の温度が昇り過ぎて前述した
不純物の被溶接部への侵入や被溶接部の酸化が起こり、
溶接個所の強度が却って低下してしまう。

その他、鉄筋の溶接は、屋外で行われることが多く、そ
の上、高所や強風下で行われることも屡々あり、前述の
火焔焦点の移動は手作業によっているので特に上記のよ
うな作業環境が良好でない場合は、溶接個所の強度が信
頼性に欠ける。例えば、被溶接部を中心にして環状突起
３５が形成されるべきであるが、ときとして第１８図に
破線で示す被溶接部２０から偏倚して環状突起３５が形
成されることがある（片炙りと呼ばれる）。このような
溶接では、溶接個所の強度が不十分であるこの言うまで
もない。

ハ．発明の目的本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
燃料ガスから発生する不純物が被溶接部に侵入すること
がなく被溶接部の酸化も進行せず、作業環境が変化して
も再現性が高く、確実な溶接を高い信頼性を以て遂行で
きるガス溶接装置を提供することを目的としている。

ニ．発明の構成本発明は、ガス溶接されるべき１対の棒状対象物をこれらの被溶接
部にて互に接当させ、燃料ガスと酸化性ガスとの混合ガ
スを取付けるに際し、前記１対の棒状対象物を軸方向に
互に圧接させかつ前記被溶接部と前記混合ガスの噴出部
との相対位置を実質的に固定しながら、ガス溶接を行う
ように構成され、前記軸方向に交差する方向に形成される前記被溶接部の
全周に沿って、複数の混合ガス噴出部（例えば第１図〜
第７図に示す後述のノズル１３、１４、１５、１６や第
１０図〜第１２図に示す隣接し合う噴出口５１と５２と
の組を単位とする部分）が略等角度に放射状に設けら
れ、前記軸方向において前記被溶接部の両側位置に夫々存在
し、前記１対の棒状対象物（例えば後述の鉄筋１９ａ、
１９ｂ）の対向する両端面（例えば第６図に示す後述の
被溶接部２０の面）に臨む各外周面に対して、前記混合
ガス（例えば後述の２９）を同時に吹付ける複数の噴出
口（例えば後述の混合ガス噴出口２１、２２；２３、２
４；２５、２６；２７、２８；５１、５２）が前記複数
の混合ガス噴出部の夫々に設けられている、ガス溶接装置に係る。

ホ．実施例以下、本発明の実施例を説明する。

まず第１図について、本例によるガス溶接装置の全体的
構成を説明する。この装置は吹管部１とノズル部（又は
バーナー部）２とからなり、吹管部１の先端には酸素ガ
ス導入管３とアセチレンガス導入管４とが設けられ、こ
れらの導入管からの各ガスが把持部７を経由して合流管
部５にて互いに混合されて吹管６からノズル部２へ導か
れる。おな、図中の８はアセチレンガスの調節バルブ
（ナット）、９は酸素ガスの調節バルブ（ナット）、１
０は酸素−アセチレン混合ガスの調節バルブ（ナット）
であって、いずれも公知のねじ込み式バルブとして構成
されている。混合ガス用の吹管６は更に、ノズル部２の
Ｕ字状分岐管１１、１２に夫々分岐され、各分岐管と一
体のノズル１３及び１４並びに１５及び１６に夫々連通
せしめられている。

ここで、ノズル部２は第２図〜第４図の如くに構成され
ていることが重要である。まず、各ノズル１３〜１６は
溶接されるべき対象物１９（例えば鉄筋）の被溶接部２
０に対し、その径方向に放射状に対称配置されていて、
各先端には被溶接部２０の円周方向に沿う混合ガス噴出
口２１及び２２、２３及び２４、２５及び２６並びに２
７及び２８が夫々図に於いて上下に形成されている。こ
れらの各噴出口からの混合ガス２９は被溶接部２０に対
し８箇所に均等に吹付けられ、従ってガス炎による加熱
は一様に行うことができる。なお、ガス溶接に際して
は、各ノズル１３〜１６の中心軸の交点Ｑに対象物１９
の中心が位置するように各ノズルが配設され、またその
中心よりの垂線と上記吹管６の延長線とが互いに直交し
て交わる如くに各位置関係を定めておくのがよい。つま
り、それによって、溶接時の混合ガスの分布を一様にす
ることを確保できるからである。上記ノズル配置に加え
て注目すべき構成は、上記の混合ガスが互いに180 度の
角度で対向したノズル１３と１６及び１４と１５内をそ
の先端にまで導かれ、各ノズルの一方の噴出口２１は被
溶接部２０の図に於いて上方の側に、他方の噴出口２２
は被溶接部２０の図に於いて下方の側に夫々混合ガス２
９を吹付けるように配されていることである。ノズル１
３〜１６の拡大部分断面図である第３図及びノズル１３
〜１６の先端側から見た拡大正面図である第４図には、
上記の各噴出口が更に詳細に示されている。

次に、上記の如くに構成されたガス溶接（又は圧接）装
置を用いて溶接を行う方法を説明する。

まず第５図に示すように、互いに溶接されるベき対象
物、例えば一対の鉄筋１９ａ、１９ｂの各被溶接部２０
を接当せしめる。この際、被溶接部２０は溶接時に加熱
効率を良くするために斜めにカットされているから、そ
こには一定の間隙３３が存在している。なお、第５図〜
第７図では、鉄筋１９ａ、１９ｂを水平にして互いに溶
接する状態を示している。

次いで第６図の如くに各ノズルによって一対の鉄筋１９
ａ、１９ｂの被溶接部（又は接合部）２０を囲む如くに
セットし、各ノズルから酸素−アセチレン混合ガス２９
を矢印のように噴出させる。ガス炎によって被溶接部２
０の両側が温度上昇する際に鉄筋１９ａ、１９ｂを例え
ば図示しない油圧駆動によって圧接せしめ（押圧力Ｐ、
Ｐを作用せしめ）、この状態で溶接を行うことによって
全周に一様に盛上がった溶接部（環状突部）３５が第７
図に示す如くに生じ、両鉄筋を完全に溶着させることが
できる。

上記のように、被溶接部２０には直接混合ガスを吹付け
ず、被溶接部２０を挾むようにしてその両側に（例えば
25mm径の鉄筋の場合は、被溶接部から３〜５mm又はそれ
以上の両側位置に）同時に混合ガスを吹付け、アセチレ
ンガスの燃焼熱によって上記両側の吹付け部を加熱し、
熱伝導によって被溶接部を加熱して加圧溶接することに
より、被溶接部２０が過度に高温になることがなく、酸
化も進行せず、前述した燃料ガスから生成される不純物
が被溶接部２０に侵入することがない。また、ガス溶接
装置を左右に移動させる必要がなく、一定の位置で溶接
するので、作業環境とは無関係に前述したような被溶接
部から偏倚した位置に環状突起が形成されることがな
く、溶接位置が正確である。従って、溶接個所の強度が
十分に高く、溶接の信頼性が高い。また、混合ガスの火
焔は鉄筋の面に垂直に当たらず、所定の角度を以て斜め
に当たるので、火焔の反射によるノズルの変形といった
トラブルを起こすこともない。

なお、溶接後に溶接個所に切欠きを入れて破断し、破断
面を観察したところ、酸化物等不純物の介在やブローホ
ール、ピンホール等の欠陥は認められず、確実に溶接さ
れていることが確認された。また、溶接した鉄筋を黒皮
の侭及び旋盤加工して仕上げてから曲げ試験を行ったと
ころ、いずれも115 度の曲げ角度で亀裂の発生は認めら
れなかった。

第８図及び第９図は、前述のノズル構造の変形例を示す
ものである。

これらの例では、一方の噴出口２１と他方の噴出口２２
とを２組（ノズル４３）又は３組（ノズル４４）設けて
いて、溶接しようとする対象物の径が大きくなるに従っ
て噴出口を数を増加し、効率良く溶接を行うようにして
いる。例えば第９図のノズル４４は、径51mm程度の鉄筋
を溶接可能である。

第１０図及び第１１図は、分岐管４１、４２をリング状
にし、ノズルを設けずに分岐管４１、４２に直接対の噴
出口５１、５２を多数設けた例を示す。第１０図は平面
図、第１１図は第１０図のXI−XI線矢視拡大断面図であ
る。

リング状分岐管４１、４２の内周側側壁に貫通孔を２列
に多数設けて噴出口５１、５２を形成し、噴出口５１、
５２はリング状分岐管４１、４２の中心線Ｑに向かうよ
うにしてある。また、第１１図に示すように、一方の噴
出口５１は仮想線で示す被溶接部２０の上方側に、他方
の噴出口５２は被溶接部２０の下方側に向けてある。こ
のように噴出口５１、５２を所定の方向に向けるように
するには、分岐管４１、４２の肉厚は、これらの方向を
決めるのに十分な厚さを要する。

噴出口５１、５２を上記のように多数設けることによ
り、一層大径の対象物の溶接を容易に行うことができ
る。

また、第１２図に示すように、分岐管４１、４２に噴出
口５１、５２を１列に多数設け、上方に向けた噴出口５
１と下方に設けた噴出口５２とを交互に配することもで
きる。

第１３図は、ノズルの噴出口２１、２２の両側にこれら
の火焔焦点に合うような補助の噴出口２３、２４を設け
た例を示す。

ノズル４５をこのように構成することにより、溶接すべ
き対象物の加熱効率を高めることができる。

第１４図は、更に別の実施例を示すものであって、前述
した実施例とは、把持部１７の部分を吹管６と同一方向
に設けている（即ち屈曲せしめていない）点が異なって
いる。この直線形状の溶接装置は、使用する場所等に応
じ適宜選択して使用すればよい。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基づいて更に変形が可能である。

例えば、上述の各ノズルや混合ガス噴出口の個数、位
置、一組の噴出口同士の角度は様々に変更することがで
きる。また、使用するガスの種類もガス溶接又は圧接に
使用可能なものであれば、上記したものに限られること
はない。

ヘ．発明の効果以上説明したように、本発明は、１対の棒状対象物（ガ
ス溶接されるべき棒状対象物）の軸方向において被溶接
部の両側に夫々存在する前記１対の棒状対象物の各外周
面に対し、混合ガスを同時に吹付ける複数の噴出口が複
数の混合ガス噴出部の夫々に設けられた構成としている
ので、混合ガスの火焔が被溶接には吹付けられず、被溶
接部が過度に加熱されることがないので被溶接部の酸化
が進行しない。また、燃料ガスから生成する不純物が溶
接個所に含有されることもない。その上、溶接に際して
ガス溶接装置を移動させずに所定位置で溶接を行えるの
で、被溶接部を正確に溶接できる。その結果、溶接個所
は欠陥のない健全なものとなって十分な強度が保証さ
れ、信頼性も高い。また、溶接中にガス溶接装置を移動
させる必要がないので、作業環境に関係なく確実な溶接
が遂行される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１４図は本発明の実施例を示すものであっ
て、第１図はガス溶接装置の斜視図、第２図はノズル部（バーナー部）の平面（一部断面）
図、第３図はノズルの拡大断面図、第４図は噴出口側から見たノズルの拡大正面図、第５図、第６図及び第７図は溶接作業の各段階を示す正
面図、第８図及び第９図は夫々噴出口側から見た他のノズルの
拡大正面図、第１０図は他のバーナー部の平面図、第１１図は第１０図のXI−XI線矢視拡大断面図、第１２図は更に他のバーナー部の拡大部分正面図、第１３図は更に他のノズルの噴出口側から見た拡大正面
図、第１４図は更に他の例によるガス溶接装置の正面図である。第１５図〜第１８図は従来例を示すものであって、第１５図及び第１６図は夫々ノズル部（バーナー部）の
平面図、第１７図及び第１８図は溶接作業の各段階を示す正面図である。なお、図面に示された符号に於いて、１……吹管部２……ノズル部（バーナー部）６……吹管１１、１２、４１、４２……分岐管１３、１４、１５、１６、４３、４４、４５……ノズル１９……対象物２０……被溶接部２１、２２、５１、５２……混合ガス噴出口２９……混合ガス３３……隙間３５……溶接部（環状突部）Ｐ……押圧力である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス溶接されるべき１対の棒状対象物をこ
れらの被溶接部にて互に接当させ、燃料ガスと酸化性ガ
スとの混合ガスを吹付けるに際し、前記１対の棒状対象
物を軸方向に互に圧接させかつ前記被溶接部と前記混合
ガスの噴出部との相対位置を実質的に固定しながら、ガ
ス溶接を行うように構成され、前記軸方向に交差する方向に形成される前記被溶接部の
全周に沿って、複数の混合ガス噴出部が略等角度に放射
状に設けられ、前記軸方向において前記被溶接部の両側位置に夫々存在
し、前記１対の棒状対象物の対向する両端面に臨む各外
周面に対して、前記混合ガスを同時に吹付ける複数の噴
出口が前記複数の混合ガス噴出部の夫々に設けられてい
る、ガス溶接装置。