JPH073881U - 非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接用ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に使用
するノズルに於いて、ノズル本体の焼損や損傷を防止す
る。 【構成】 軸芯位置に溶接用ワイヤ５をガイドする直線
状のガイド孔１ａを、又、ガイド孔１ａの周囲に冷却水
通路１ｂを夫々形成したノズル本体１と、ノズル本体１
の先端に着脱自在に取り付けられ、ガイド孔１ａに連通
する直線状のワイヤ通過孔３ａを備えたチップアダプタ
ー３と、チップアダプター３の先端に着脱自在に取り付
けられ、ワイヤ通過孔３ａに連通する直線状のワイヤ取
出し孔４ａを備えた電極チップ４とから構成し、チップ
アダプター３によってノズル本体１の先端部と電極チッ
プ４との距離を長くし、溶接時にノズル本体の先端部が
焼損や損傷を受け難いようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に用いる非消耗式のノズルの 改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、厚板の溶接には、従前からエレクトロスラグ溶接が広く利用されてい る。中でも、板厚が数十ｍｍで且つ短尺材の立向き溶接には、非消耗ノズル式エ レクトロスラグ溶接が広く利用されている。 図４は従前の非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接の概略斜視図であって、当 該溶接は、溶接用ワイヤ５を母材６の開先内にセットした非消耗ノズルＮ′内を 通して開先内で溶融しているスラグ浴中に連続的に送給しつつ通電し、主として スラグ浴中を流れる電流のジュール熱によって溶接用ワイヤ５と母材６を溶融さ せるものである。又、非消耗ノズルＮ′は、溶接の進行に伴って自動的に上昇す るように制御されている。 尚、図４に於いて、７は水冷式銅当て金、８は水冷式スタートタブ、９は非消 耗ノズルＮ′の支持台、１０は非消耗ノズルＮ′を昇降させる昇降用ローラ、１ １は非消耗ノズルＮ′をガイドするガイドローラ、１２は昇降用ローラを回転駆 動する減速機付モータ、１３は溶接金属、１４は溶融金属、１５は溶融スラグで ある。 前記非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接は、板厚が数十ｍｍの短尺材の立向 き溶接を高能率で行える等、優れた利点を有している。

【０００３】 一方、前記非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接に用いる非消耗式のノズルＮ ′は、図３に示す如く、軸芯位置に溶接用ワイヤ５をガイドする直線状のガイド 孔１６ａを、又、ガイド孔１６ａの周囲に冷却水通路１６ｂを夫々形成した二重 筒構造のノズル本体１６と、ノズル本体１６の基端部に溶着され、冷却水通路１ ６ｂに連通する冷却水出入口１７ａ，１７ｂを有する接続金具１７と、ノズル本 体１６の先端に着脱自在に螺着され、ガイド孔１６ａに連通する直線状のワイヤ 取出し孔１８ａを備えた電極チップ１８とから構成されて居り、融合不良等を起 こさないように溶接用ワイヤ５をガイド孔１６ａでガイドしつつ矯正し、当該溶 接用ワイヤ５が電極チップ１８から真っ直ぐの状態で出るようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前記ノズルＮ′は、先端部が高温の溶融スラグ１５に近接する状態 で開先内にセットされている為、電極チップ１８やノズル本体１６の先端部が焼 損し易いうえ、電極チップ１８と開先面及び溶融スラグ１５間にトラブルアーク が発生したときに電極チップ１８やノズル本体１６の先端部が損傷し易いと云う 問題があった。その結果、冷却水通路１６ｂの冷却水が漏れたり、ノズル本体１ ６のネジ部１６ｃが不良になったりすることがあった。 又、従前のノズルＮ′に於いては、ノズル本体１６が損傷すると、修理可能な 場合には、損傷個所を修理し、再使用するようにしていた。ところが、ノズル本 体１６は比較的短期間で損傷することが多く、修理の頻度も多くなって経済性に 劣ると云う問題があった。然も、修理が不完全な場合には、冷却水の漏洩等が起 こるともあった。

【０００５】 本考案は、上記の問題点を解消する為に創案されたものであり、その目的はノ ズル本体の焼損や損傷を防止できるようにした非消耗ノズル式エレクトロスラグ 溶接用ノズルを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する為に、本考案の非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接用ノ ズルは、軸芯位置に溶接用ワイヤをガイドする直線状のガイド孔を、又、ガイド 孔の周囲に冷却水通路を夫々形成したノズル本体と、ノズル本体の先端に着脱自 在に取り付けられ、ガイド孔に連通する直線状のワイヤ通過孔を備えたチップア ダプターと、チップアダプターの先端に着脱自在に取り付けられ、ワイヤ通過孔 に連通する直線状のワイヤ取出し孔を備えた電極チップとから構成したものであ る。

【０００７】

【作用】

非消耗式のノズルを母材の開先内にセットし、溶接用ワイヤをノズルのガイド 孔、ワイヤ通過孔及びワイヤ取出し孔を通して開先内で溶融しているスラグ浴中 に連続的に送給しつつ通電すると、溶接用ワイヤ及び母材は主としてスラグ浴中 を流れる電流のジュール熱によって溶融して行く。 本考案のノズルに於いては、ノズル本体の先端部にチップアダプターを介して 電極チップを取り付け、開先内にセットしたときにノズル本体の先端部と溶融ス ラグとの距離が長くなるようにしている。その結果、ノズル本体の先端部が焼損 し難くなるうえ、電極チップと開先面及び溶融スラグ間にトラブルアークが発生 したときでも損傷がノズル本体の先端部に波及し難い。延いては、ノズル本体の 修理の回数が大幅に減少し、修理費用も少なくて済む。 又、本考案のノズルは、チップアダプターをノズル本体の先端部に取り付けて いる為、給電性や熱放散も良好となり、溶接が安定化すると共に、ネジ部の熱劣 化も減少することになる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の実施例に係る非消耗式のノズルＮの概略縦断面図であって、当 該ノズルＮは、ノズル本体１と、接続金具２と、チップアダプター３と、電極チ ップ４とから構成されている。

【０００９】 前記ノズル本体１は、直線状で且つ二重筒構造に形成されて居り、軸芯位置に は溶接用ワイヤ５をガイドするガイド孔１ａが、又、ガイド孔１ａの周囲には冷 却水通路１ｂが夫々形成されている。 具体的には、ノズル本体１は、軸芯位置に直線状のガイド孔１ａを有し、外周 面に冷却水通路１ｂを構成する溝を形成した耐熱性等に優れたステンレス製のガ イドパイプ１ｃと、ガイドパイプ１ｃの外周面に気密状に嵌合溶着され、ガイド パイプ１ｃとの間に冷却水通路１ｂを形成する耐熱性等に優れたステンレス製の 熱収縮パイプ１ｄと、熱収縮パイプ１ｄの先端部外周面に嵌着された耐熱性に優 れた絶縁材製の絶縁パイプ１ｅとから成る。又、ノズル本体１の先端部（ガイド パイプ１ｃの先端部）には、後述するチップアダプター３を着脱自在に取り付け る為の雌ネジ部１ｆが形成されている。 尚、本実施例では、ノズル本体１の長さは６００〜１５００ｍｍに、外径は１ ２ｍｍに、ガイド孔１ａの内径は直径１．６ｍｍの溶接用ワイヤ５が通過できる 程度に夫々設定されている。

【００１０】 前記接続金具２は、耐熱性等に優れた金属材によりブロック状に形成されて居 り、ノズル本体１の基端部に溶接等によって固着されている。又、接続金具２に は、冷却水通路１ｂに連通する冷却水出入口２ａ，２ｂが形成されている。

【００１１】 前記チップアダプター３は、導電性の金属材により円柱状に形成されて居り、 軸芯位置にはガイド孔１ａに連通する直線状のワイヤ通過孔３ａが形成されてい る。又、チップアダプター３の基端部にはノズル本体１の雌ネジ部１ｆに着脱自 在に螺着される雄ネジ部３ｂが、先端部には後述する電極チップ４が着脱自在に 螺着される雌ネジ部３ｃが夫々形成されて居り、前記雄ネジ部３ｂをノズル本体 １の雌ネジ部１ｆに螺着すると、ガイド孔１ａとワイヤ通過孔３ａが直線状にな るようになっている。 尚、チップアダプター３の長さは、冷却水による電極チップ４の冷却効果を低 下させず、且つ電極チップ４と開先面及び溶融スラグ間にトラブルアークが発生 してもノズル本体１の先端部が損傷しない程度に設定されて居り、本実施例では 約２２ｍｍに設定されている。

【００１２】 前記電極チップ４は、導電性の金属材により略円錐状に形成されて居り、軸芯 位置にはチップアダプター３のワイヤ通過孔３ａに連通する直線状のワイヤ取出 し孔４ａが形成されている。又、電極チップ４の基端部には、チップアダプター ３の雌ネジ部３ｃに着脱自在に螺着される雄ネジ部４ｂが形成されて居り、当該 雄ネジ部４ｂをチップアダプター３の雌ネジ部３ｃに螺着すると、ワイヤ通過孔 ３ａとワイヤ取出し孔４ａが直線状になるようになっている。 尚、本実施例では、チップアダプター３の長さは、約３８ｍｍに設定されてい る。

【００１３】 図２は本考案の非消耗式のノズルＮを用いた非消耗ノズル式エレクトロスラグ 溶接を示す概略斜視図であり、図２に於いて、６は母材、７は水冷式銅当て金、 ８は水冷式スタートタブ、９はノズルＮを支持する支持台、１０はノズルＮを昇 降させる昇降用ローラ、１１はノズルＮをガイドするガイドローラ、１２は昇降 用ローラを回転駆動する減速機付駆動モータである。 本考案のノズルＮを用いて非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶接を行う場合に は、図２に示す如く、母材６の開先を水冷式銅当て金７及び水冷式スタートタブ ８で囲み、当該開先内にフラックスを投入すると共に、本考案のノズルＮをセッ トし、溶接用ワイヤ５（本実施例では外径が１．６ｍｍのソリッドワイヤ）を前 記ノズルＮのガイド孔１ａ、ワイヤ通過孔３ａ及びワイヤ取出し孔４ａを通して 開先内へ送給し、溶接用ワイヤ５等と母材６との間に通電する。 そうすると、フラックスの中でアークが瞬間的に発生し、このアーク熱によっ てフラックスが溶融する。 フラックスが十分な量だけ溶融すると、アークが消え、開先内へ連続的に自動 送給されている溶接用ワイヤ５及び母材６は主として溶融スラグの抵抗熱で溶融 して行く。 そして、溶接が進行すると、溶接金属が順次上方へ盛り上がって行き、溶接が 完了する。 尚、ノズルＮは、溶接の進行に伴って自動的に上昇するように制御されている 。又、母材６の板厚が大きい場合には、ノズルＮは揺動装置（図示省略）によっ て所定量だけ揺動するようになっている。

【００１４】 本考案の非消耗式のノズルＮは、ノズル本体１の先端部にチップアダプター３ を介して電極チップ４を取り付けている為、開先内にセットしたときにノズル本 体１の先端部と溶融スラグとの距離が長くなる。その結果、溶接時にノズル本体 １の先端部が焼損し難くなるうえ、電極チップ４と開先面及び溶融スラグ間にト ラブルアークが発生してもノズル本体１の先端部が損傷し難くなる。本実施例の ノズルＮを現場で実際に使用したが、ノズル本体１の焼損や損傷は数ヵ月間認め られなかった。 又、本考案のノズルＮは、導電性のチップアダプター３をノズル本体１の先端 部に取り付けている為、給電性及び熱放散も良好となり、溶接が安定化すると共 に、ネジ部の熱劣化も減少する。 尚、電極チップ４やチップアダプター３が焼損・損傷した場合には、従来と同 様に新しいものに取り替えれば良い。これらの部品は比較的低コストである為、 取り替えても経済的な問題を生じることも殆どない。

【００１５】

【考案の効果】

上述の通り、本考案の非消耗式のノズルは、ノズル本体の先端部にチップアダ プターを介して電極チップを取り付け、開先内にセットしたときにノズル本体の 先端部と溶融スラグとの距離が長くなるようにしている。その結果、ノズル本体 の先端部が焼損し難くなるうえ、電極チップと開先面及び溶融スラグ間にトラブ ルアークが発生してもノズル本体の先端部が損傷し難くなる。延いては、従来の 非消耗式のノズルに比較してノズル本体の修理の回数が大幅に減少し、修理に要 する経費を大幅に削減することができ、極めて経済的である。 又、本考案のノズルは、導電性のチップアダプターをノズル本体の先端部に取 り付けている為、電極チップのみを取り付けた従来のノズルに比較して給電性及 び熱放散も良好となる。その結果、溶接が安定化すると共に、ネジ部の熱劣化も 減少することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る非消耗式のノズルを示
し、一部を省略した概略縦断面図である。

【図２】本考案のノズルを用いた非消耗ノズル式エレク
トロスラグ溶接の概略斜視図である。

【図３】従来の非消耗のノズルを用いた非消耗ノズル式
エレクトロスラグ溶接の概略斜視図である。

【図４】従来の非消耗式のノズルを示し、一部を省略し
た概略縦断面図である。

【符号の説明】

Ｎはノズル、１はノズル本体、１ａはガイド孔、１ｂは
冷却水通路、３はチップアダプター、３ａはワイヤ通過
孔、４は電極チップ、４ａはワイヤ取出し孔、５は溶接
用ワイヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸芯位置に溶接用ワイヤ（５）をガイド
   する直線状のガイド孔（１ａ）を、又、ガイド孔（１
   ａ）の周囲に冷却水通路（１ｂ）を夫々形成したノズル
   本体（１）と、ノズル本体（１）の先端に着脱自在に取
   り付けられ、ガイド孔（１ａ）に連通する直線状のワイ
   ヤ通過孔（３ａ）を備えたチップアダプター（３）と、
   チップアダプター（３）の先端に着脱自在に取り付けら
   れ、ワイヤ通過孔（３ａ）に連通する直線状のワイヤ取
   出し孔（４ａ）を備えた電極チップ（４）とから構成し
   たことを特徴とする非消耗ノズル式エレクトロスラグ溶
   接用ノズル。