JPH07256463A - 亜鉛めっき鋼板の溶接方法およびその装置 - Google Patents
亜鉛めっき鋼板の溶接方法およびその装置Info
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- JPH07256463A JPH07256463A JP5033994A JP5033994A JPH07256463A JP H07256463 A JPH07256463 A JP H07256463A JP 5033994 A JP5033994 A JP 5033994A JP 5033994 A JP5033994 A JP 5033994A JP H07256463 A JPH07256463 A JP H07256463A
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】金属蒸気やヒュームが多量に発生する亜鉛めっ
き鋼板を能率良く溶接することができる溶接方法および
その装置を提供すること。 【構成】ＡｒガスにＡｒガスの１０％の容積のＨ2ガス
を加えたガスをプラズマガスとし、好ましくはプラズマ
ガスの流速を１０〜２０ｍ／分とし、電極の先端を内側
ノズルの先端に対して０．５〜−１ｍｍワーク側に突き
出すように配置し、電極の先端とワークとの距離を１〜
６ｍｍとして亜鉛めっき鋼板をプラズマ溶接あるいはテ
ィグ溶接する。
き鋼板を能率良く溶接することができる溶接方法および
その装置を提供すること。 【構成】ＡｒガスにＡｒガスの１０％の容積のＨ2ガス
を加えたガスをプラズマガスとし、好ましくはプラズマ
ガスの流速を１０〜２０ｍ／分とし、電極の先端を内側
ノズルの先端に対して０．５〜−１ｍｍワーク側に突き
出すように配置し、電極の先端とワークとの距離を１〜
６ｍｍとして亜鉛めっき鋼板をプラズマ溶接あるいはテ
ィグ溶接する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は亜鉛めっき鋼板の溶接方
法およびその装置に関する。
法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のプラズマ溶接方法はプラズマガス
としてＡｒガスを０．１〜１．５ｌ／分，シールドガス
としてＡｒガスにＡｒガスの７％の容積のＨ2ガスを加
えたガスを５〜１０ｌ／分供給することによりアークを
絞り、溶接速度を向上させていた。◆また、「溶接技
術」（１９９３年９月号、７５〜８２頁）には、従来の
ティグトーチのノズル内にもう１つのノズルを設け、セ
ンタガスとしてＡｒ＋３．５％ＨｅまたはＡｒ＋５％Ｈ
2を１〜５ｌ／分，シールドガスとしてＡｒを２．５〜
２０ｌ／分として溶接する高速ティグ溶接方法が開示さ
れている。この技術に依れば、アークを絞ることがで
き、２００ｍｍ／分の溶接速度で溶接した例が示されて
いる。
としてＡｒガスを０．１〜１．５ｌ／分，シールドガス
としてＡｒガスにＡｒガスの７％の容積のＨ2ガスを加
えたガスを５〜１０ｌ／分供給することによりアークを
絞り、溶接速度を向上させていた。◆また、「溶接技
術」（１９９３年９月号、７５〜８２頁）には、従来の
ティグトーチのノズル内にもう１つのノズルを設け、セ
ンタガスとしてＡｒ＋３．５％ＨｅまたはＡｒ＋５％Ｈ
2を１〜５ｌ／分，シールドガスとしてＡｒを２．５〜
２０ｌ／分として溶接する高速ティグ溶接方法が開示さ
れている。この技術に依れば、アークを絞ることがで
き、２００ｍｍ／分の溶接速度で溶接した例が示されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプラズ
マトーチは、図３に示すように、ノズル電極１の先端部
に設けた穴２の径が０．２〜２．４ｍｍと細く、しかも
ノズル電極１の先端３とワークとの距離を１〜２ｍｍと
して溶接するため、亜鉛めっき鋼板のように金属蒸気や
ヒュームが多いワークを溶接すると、ノズル電極１の内
外に金属蒸気やヒュームが付着する。この結果、パイロ
ットアークがノズル電極１の内側にこもり、メインアー
クへ移行させることができなくなって、頻繁に保守をし
なければならなかった。なお、４はタングステンの電
極、５はシールドノズル、６は外周にプラズマガスを通
すための溝７を持つ通電ピース、８はＯリング、９はト
ーチボディ、１０はトーチボディ９と一体で外周を被覆
する絶縁物である。◆また、上記高速ティグ溶接方法の
場合、亜鉛めっき鋼板のように金属蒸気が発生しやすい
材料については検討されていない。さらに、従来のティ
グ溶接では電極の先端をノズルの先端に対して３ｍｍ以
上突き出して溶接していたから、溶接速度を向上させる
ことが困難であった。◆本発明の目的は、上記した課題
を解決し、金属蒸気やヒュームが多量に発生する亜鉛め
っき鋼板を能率良く溶接することができる溶接方法およ
びその装置を提供するにある。
マトーチは、図３に示すように、ノズル電極１の先端部
に設けた穴２の径が０．２〜２．４ｍｍと細く、しかも
ノズル電極１の先端３とワークとの距離を１〜２ｍｍと
して溶接するため、亜鉛めっき鋼板のように金属蒸気や
ヒュームが多いワークを溶接すると、ノズル電極１の内
外に金属蒸気やヒュームが付着する。この結果、パイロ
ットアークがノズル電極１の内側にこもり、メインアー
クへ移行させることができなくなって、頻繁に保守をし
なければならなかった。なお、４はタングステンの電
極、５はシールドノズル、６は外周にプラズマガスを通
すための溝７を持つ通電ピース、８はＯリング、９はト
ーチボディ、１０はトーチボディ９と一体で外周を被覆
する絶縁物である。◆また、上記高速ティグ溶接方法の
場合、亜鉛めっき鋼板のように金属蒸気が発生しやすい
材料については検討されていない。さらに、従来のティ
グ溶接では電極の先端をノズルの先端に対して３ｍｍ以
上突き出して溶接していたから、溶接速度を向上させる
ことが困難であった。◆本発明の目的は、上記した課題
を解決し、金属蒸気やヒュームが多量に発生する亜鉛め
っき鋼板を能率良く溶接することができる溶接方法およ
びその装置を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、Ａｒガ
スにＡｒガスの１０％の容積のＨ2ガスを加えたガスを
プラズマガスとし、好ましくはプラズマガスの流速を１
０〜２０ｍ／分とし、電極の先端を内側ノズルの先端に
対して０．５〜−１ｍｍワーク側に突き出すように配置
し、電極の先端とワークとの距離を１〜６ｍｍとして亜
鉛めっき鋼板をプラズマ溶接あるいはティグ溶接するこ
とにより解決される。
スにＡｒガスの１０％の容積のＨ2ガスを加えたガスを
プラズマガスとし、好ましくはプラズマガスの流速を１
０〜２０ｍ／分とし、電極の先端を内側ノズルの先端に
対して０．５〜−１ｍｍワーク側に突き出すように配置
し、電極の先端とワークとの距離を１〜６ｍｍとして亜
鉛めっき鋼板をプラズマ溶接あるいはティグ溶接するこ
とにより解決される。
【０００５】
【作用】溶接により、金属蒸気やヒュームが発生する
が、電極４やシールドノズル５は汚れず、保守を必要と
しない。
が、電極４やシールドノズル５は汚れず、保守を必要と
しない。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示すプラズマトー
チの先端部拡大図、図２はプラズマ溶接装置の構成図で
ある。なお、図３と同じものは同一の符号を付してあ
る。同図において、１１はプラズマトーチ。１２はノズ
ルで、キャップ１３に螺合している。なお、ノズル１２
の内径は一様である。そして、キャップ１３はトーチボ
ディ９に螺合している。１４はカラー。１５は先端にス
リットを持つコレット。１６はシールドガスの供給穴。
１７はプラズマガスの供給穴。２０，２１は電磁弁、２
２〜２４は流量調整弁。２５，２６はＡｒガスボンベ、
２７はＨ2ガスボンベ、２８はガス混合器である。３０
は外部特性が定電流特性の直流電源で、高周波電源装置
３１を備えている。なお、直流電源３０の無負荷電圧は
１００Ｖで、無負荷電圧が６０Ｖ程度である従来のティ
グ溶接電源あるいは無負荷電圧が６０〜８５Ｖである従
来のプラズマ溶接電源よりも高くしてある。３２は制御
装置で、図示しない操作スイッチからの信号により電磁
弁２０，２１、直流電源３０および高周波電源装置３１
の出力制御を行う。３３はワークである。
チの先端部拡大図、図２はプラズマ溶接装置の構成図で
ある。なお、図３と同じものは同一の符号を付してあ
る。同図において、１１はプラズマトーチ。１２はノズ
ルで、キャップ１３に螺合している。なお、ノズル１２
の内径は一様である。そして、キャップ１３はトーチボ
ディ９に螺合している。１４はカラー。１５は先端にス
リットを持つコレット。１６はシールドガスの供給穴。
１７はプラズマガスの供給穴。２０，２１は電磁弁、２
２〜２４は流量調整弁。２５，２６はＡｒガスボンベ、
２７はＨ2ガスボンベ、２８はガス混合器である。３０
は外部特性が定電流特性の直流電源で、高周波電源装置
３１を備えている。なお、直流電源３０の無負荷電圧は
１００Ｖで、無負荷電圧が６０Ｖ程度である従来のティ
グ溶接電源あるいは無負荷電圧が６０〜８５Ｖである従
来のプラズマ溶接電源よりも高くしてある。３２は制御
装置で、図示しない操作スイッチからの信号により電磁
弁２０，２１、直流電源３０および高周波電源装置３１
の出力制御を行う。３３はワークである。
【０００７】以下動作について説明する。◆図示しない
操作スイッチを押すと、電磁弁２０，２１が動作し、シ
ールドノズル５とノズル１２との間には供給穴１６を介
してシールドガスが、ノズル１２と電極４との間には供
給穴１３を介してプラズマガスが供給される。同時に高
周波電源装置３１が動作し、電極４とワーク３３との間
に放電を発生させ、電極４とワーク３３とが電気的に絶
縁破壊されると、直流電源３０から供給される電力によ
りアークが維持される。◆次に実験例を説明する。な
お、設定条件は以下の通りである。◆ （１）電極：直径は２．４ｍｍ，材質はタングステン◆ （２）ノズル：内径は４ｍｍ，材質はセラミック◆ （３）プラズマガス：Ａｒガス＋１０％Ｈ2ガス，８ｌ
／分◆ （４）シールドガス：Ａｒガス，８ｌ／分◆ （５）電極の位置：電極先端とノズルの先端とは同一面
◆ （６）電極先端とワークとの距離：５ｍｍ◆ （７）溶接電流：７５Ａ◆ （８）溶接速度：１，４００ｍｍ／分◆ （９）ワーク：板厚が１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼板，目
付量は４５ｇ／ｍ2◆ 上記の条件により溶接をした結果、溶け込み深さは０．
８ｍｍで、外観が均一でしかも欠陥の発生はなかった。
◆そして、上記条件のうち下記の条件だけを変えた場合
も、上記同様に良好な溶接結果が得られることを確認し
た。◆ （ａ）プラズマガスを５〜１０ｌ／分まで１ｌおきに変
えた場合。◆ （ｂ）シールドガスを５〜１０ｌ／分まで１ｌおきに変
えた場合。◆ （ｃ）電極先端をノズルの先端に対し０．５〜−１ｍｍ
突き出す場合。◆ （ｄ）電極先端とワークとの距離を１〜６ｍｍまで１ｍ
ｍおきに変えた場合。◆ （ｅ）溶接速度を５００〜１，６００ｍｍ／分まで１０
０ｍｍおきに変えた場合。（ｆ）亜鉛の目付量が６０ｇ
／ｍ2，９０ｇ／ｍ2の場合。◆なお、他の施工条件に関
して確認した事項を以下に示す。◆ 電極先端はノズルの先端に対し−１ｍｍ突き出す、す
なわち、電極先端をノズルの先端から１ｍｍ引き込む方
が良好な結果が得られる。◆ 電極直径が２．４ｍｍ、ノズル内径が４ｍｍで、プラ
ズマガスがＡｒガス＋１０％Ｈ2ガスの場合、◆ （イ）プラズマガスを５ｌ／分未満にすると良い結果が
得られない。◆ （ロ）プラズマガスを１０ｌ／分を越えて供給するとア
ークが不安定となり、良い結果が得られない。◆ 電極直径を２．４ｍｍ、プラズマガスを１０ｌ／分の
場合、 （イ）ノズル内径を５ｍｍにすると効果が少ない。◆ （ロ）ノズル内径を３ｍｍにするとアークが不安定とな
り、良い結果が得られない。◆すなわち、上記，か
らプラズマガスの流速を１０〜２０ｍ／秒とするのが適
切である。◆なお、溶接線の確認を容易にするため、シ
ールド性能を阻害しない範囲でシールドノズル５の先端
をノズル１２の先端に対して引き込めても、すなわち、
シールドノズル５の先端とワーク３３との間隔を広げて
も良い。◆また、本実施例では亜鉛めっき鋼板をプラズ
マ溶接する場合を示したが、従来のティグトーチのノズ
ル内にもう１つのノズルを設け、内側のガスとして上記
プラズマガスを、外側のガスとして上記シールドガスと
して供給してティグ溶接してもよい。
操作スイッチを押すと、電磁弁２０，２１が動作し、シ
ールドノズル５とノズル１２との間には供給穴１６を介
してシールドガスが、ノズル１２と電極４との間には供
給穴１３を介してプラズマガスが供給される。同時に高
周波電源装置３１が動作し、電極４とワーク３３との間
に放電を発生させ、電極４とワーク３３とが電気的に絶
縁破壊されると、直流電源３０から供給される電力によ
りアークが維持される。◆次に実験例を説明する。な
お、設定条件は以下の通りである。◆ （１）電極：直径は２．４ｍｍ，材質はタングステン◆ （２）ノズル：内径は４ｍｍ，材質はセラミック◆ （３）プラズマガス：Ａｒガス＋１０％Ｈ2ガス，８ｌ
／分◆ （４）シールドガス：Ａｒガス，８ｌ／分◆ （５）電極の位置：電極先端とノズルの先端とは同一面
◆ （６）電極先端とワークとの距離：５ｍｍ◆ （７）溶接電流：７５Ａ◆ （８）溶接速度：１，４００ｍｍ／分◆ （９）ワーク：板厚が１．６ｍｍの亜鉛めっき鋼板，目
付量は４５ｇ／ｍ2◆ 上記の条件により溶接をした結果、溶け込み深さは０．
８ｍｍで、外観が均一でしかも欠陥の発生はなかった。
◆そして、上記条件のうち下記の条件だけを変えた場合
も、上記同様に良好な溶接結果が得られることを確認し
た。◆ （ａ）プラズマガスを５〜１０ｌ／分まで１ｌおきに変
えた場合。◆ （ｂ）シールドガスを５〜１０ｌ／分まで１ｌおきに変
えた場合。◆ （ｃ）電極先端をノズルの先端に対し０．５〜−１ｍｍ
突き出す場合。◆ （ｄ）電極先端とワークとの距離を１〜６ｍｍまで１ｍ
ｍおきに変えた場合。◆ （ｅ）溶接速度を５００〜１，６００ｍｍ／分まで１０
０ｍｍおきに変えた場合。（ｆ）亜鉛の目付量が６０ｇ
／ｍ2，９０ｇ／ｍ2の場合。◆なお、他の施工条件に関
して確認した事項を以下に示す。◆ 電極先端はノズルの先端に対し−１ｍｍ突き出す、す
なわち、電極先端をノズルの先端から１ｍｍ引き込む方
が良好な結果が得られる。◆ 電極直径が２．４ｍｍ、ノズル内径が４ｍｍで、プラ
ズマガスがＡｒガス＋１０％Ｈ2ガスの場合、◆ （イ）プラズマガスを５ｌ／分未満にすると良い結果が
得られない。◆ （ロ）プラズマガスを１０ｌ／分を越えて供給するとア
ークが不安定となり、良い結果が得られない。◆ 電極直径を２．４ｍｍ、プラズマガスを１０ｌ／分の
場合、 （イ）ノズル内径を５ｍｍにすると効果が少ない。◆ （ロ）ノズル内径を３ｍｍにするとアークが不安定とな
り、良い結果が得られない。◆すなわち、上記，か
らプラズマガスの流速を１０〜２０ｍ／秒とするのが適
切である。◆なお、溶接線の確認を容易にするため、シ
ールド性能を阻害しない範囲でシールドノズル５の先端
をノズル１２の先端に対して引き込めても、すなわち、
シールドノズル５の先端とワーク３３との間隔を広げて
も良い。◆また、本実施例では亜鉛めっき鋼板をプラズ
マ溶接する場合を示したが、従来のティグトーチのノズ
ル内にもう１つのノズルを設け、内側のガスとして上記
プラズマガスを、外側のガスとして上記シールドガスと
して供給してティグ溶接してもよい。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属蒸気やヒュームが多量に発生する亜鉛めっき鋼板を
能率良く溶接することができるという効果がある。
金属蒸気やヒュームが多量に発生する亜鉛めっき鋼板を
能率良く溶接することができるという効果がある。
【図１】本発明に好適なプラズマトーチの先端部の一実
施例図。
施例図。
【図２】本発明の一実施例を示すプラズマ溶接装置の構
成図。
成図。
【図３】従来のプラズマトーチの先端部拡大図。
４ 電極 １１ プラズマトーチ １２ ノズル ２５，２６ Ａｒガスボンベ ２７ Ｈ2ガスボンベ ３０ 電源 ３３ ワーク
Claims (5)
- 【請求項１】ＡｒガスにＡｒガスの１０％の容積のＨ2
ガスを加えたガスをプラズマガスとし、Ａｒガスをシー
ルドガスとしてプラズマ溶接あるいはティグ溶接するこ
とを特徴とする亜鉛めっき鋼板の溶接方法。 - 【請求項２】プラズマガスの流速を１０〜２０ｍ／分と
することを特徴とする請求項１に記載の亜鉛めっき鋼板
の溶接方法。 - 【請求項３】電極の先端を内側ノズルの先端に対して
０．５〜−１ｍｍワーク側に突き出すように配置し、電
極の先端とワークとの距離を１〜６ｍｍとして溶接する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の亜鉛
めっき鋼板の溶接方法。 - 【請求項４】無負荷電圧が１００Ｖ以上の電源を用いる
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに
記載の亜鉛めっき鋼板の溶接方法。 - 【請求項５】内径をストレートに形成した絶縁ノズルを
備えることを特徴とするプラズマトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05033994A JP3437630B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 亜鉛めっき鋼板の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05033994A JP3437630B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 亜鉛めっき鋼板の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07256463A true JPH07256463A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3437630B2 JP3437630B2 (ja) | 2003-08-18 |
Family
ID=12856170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05033994A Expired - Lifetime JP3437630B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 亜鉛めっき鋼板の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3437630B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6525293B2 (en) | 2000-09-07 | 2003-02-25 | Inocon Technologie Ges.M.B.H. | Method for closing and/or joining a connecting joint or joining seam between two pieces of galvanized sheet metal |
| EP1655096A1 (fr) * | 2004-11-09 | 2006-05-10 | Safmatic | Torche de soudage à l'arc de type double flux avec une électrode non consommable adaptée au soudage de tubes avec la pointe de l'électrode se situant dans le plan de la buse interne |
| FR2941880A1 (fr) * | 2009-02-11 | 2010-08-13 | Air Liquide | Procede de soudage a l'arc sous double flux gazeux |
| WO2010127229A3 (en) * | 2009-05-01 | 2011-03-24 | Baker Hughes Incorporated | Electrically isolated gas cups for plasma transfer arc welding torches, and related methods |
| JP2012061481A (ja) * | 2010-09-14 | 2012-03-29 | Nippon Steel Corp | アルミニウム合金板材のプラズマ溶接方法 |
| CN107052550A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-08-18 | 中国核工业第五建设有限公司 | 一种镀锌钢板焊接方法 |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP05033994A patent/JP3437630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR2877597A1 (fr) * | 2004-11-09 | 2006-05-12 | Safmatic Sa | Torche de soudage a l'arc de type double flux adaptee au soudage de tubes |
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| WO2010092279A1 (fr) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Procede de soudage a l'arc sous double flux gazeux, avec flux central contenant de l'argon et de l'hydrogene et le flux de gainage comprenant de l'argon et soit du dioxyde de carbone, soit de l'oxygene |
| US9868173B2 (en) | 2009-02-11 | 2018-01-16 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method for arc welding with a dual gas flow, with a central flow containing argon and hydrogen, and with a sheath flow including argon and either carbon dioxide or oxygen |
| WO2010127229A3 (en) * | 2009-05-01 | 2011-03-24 | Baker Hughes Incorporated | Electrically isolated gas cups for plasma transfer arc welding torches, and related methods |
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Also Published As
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| JP3437630B2 (ja) | 2003-08-18 |
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