JPH10193120A - イナートガスアーク溶接法および溶接トーチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接部の品質を改良し、気泡巣を除去し、厚
さの大きなあるいは材料が異なる金属部品の溶接を容易
にするイナートガスアーク溶接法を提供する。 【解決手段】 溶接作業中に溶接トーチの耐熱性電極を
軸のまわりに回転させる。耐熱性電極のそれ自体の軸の
まわりの回転は、電極の端部に発生するアークをそれ自
体の軸のまわりに回転させ、溶融浴の表面を局部的かつ
連続的にかく拌できるように溶接作業中に連続的に維持
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イナートガスアー
ク溶接法および溶接トーチに関する。本発明は、宇宙、
航空および原子力などの工業分野の大部分に適用され、
自動溶接システムによく利用される。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ＴＩＧ溶接法において
は、固定耐熱性電極と溶接すべき二つの金属部品との間
にアークが発生する。こうして金属部品の材料へのアー
クエネルギーの伝達によって、溶融浴の形成が得られ
る。アークおよび溶融浴は不活性雰囲気によって保護さ
れる。金属部品の溶接は、静止のアークに対して金属部
品を移動させるか、または金属部品を固定しておき、金
属部品に対してアークを前進させることによって行われ
る。しかしながら、金属部品に対するアークの相対的前
進作用下では、溶融浴は、溶接の欠陥を引き起こす可能
性のある温度の分散（dispersion detemperatures）を
示す。これらの欠陥は、溶接中に閉じ込められるガスに
よって構成される気泡巣、または溶接ビードの表面不良
状態であり得る。気泡巣は、溶接部を脆くする多孔質
（porosites）を作り出すので、溶接部の機械的耐性の
ためには特に不都合である。これらの溶接部の欠陥は、
異なった材料からなる金属部品を溶接する場合、および
厚さが大きな金属部品の場合には、さらに重要になる。

【０００３】本発明の目的は、これらの問題を解決し
て、溶接部の品質を改良し、気泡巣を除去し、厚さが大
きな金属部品または異なる材料からなる金属部品の溶接
を容易にすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、Ｔ
ＩＧ溶接作業中、耐熱性電極（electrode refractair
e）をそれ自体を軸にして回転させることからなる。こ
の回転は、電極の先端に生ずるアークがそれ自体を軸に
して回転し、溶融浴の表面を局部的かつ連続的にかく拌
することができるように溶接中、連続的に維持される。

【０００５】したがって、それ自体を軸にして回転する
アークによってかく拌される溶融浴は、溶接点のレベル
で均一の温度を有し、これによって溶接部の品質とその
表面状態を改善することが可能になる。同様に溶融浴の
かく拌によって、ガスを排出させ、気泡巣を除去するこ
とができる。

【０００６】本発明によれば、溶接トーチ本体に取り付
けられた耐熱性電極と溶接すべき二つの金属部品との間
にアークを発生させると共に、溶接すべき金属部品に対
して相対的にアークを移動させるイナートガスアーク溶
接法は、溶接作業中、溶接トーチを軸方向に固定したま
ま耐熱性電極をそれ自体の軸のまわりに回転させること
を特徴とする。

【０００７】本発明はまた、長手軸ＸＸ’をもつトーチ
本体と、溶接すべき二つの金属部品の間にアークを発生
させるべく長手軸ＸＸ’に沿ってトーチ本体に取り付け
られた耐熱性電極とを備えるイナートガスアーク溶接ト
ーチに関し、このトーチは更に、軸受を介してトーチ本
体に長手方向に取り付けられており、電極の軸のまわり
を回転する伝動シャフトを備えており、この軸のまわり
を回転する伝動シャフトは、トーチ本体が軸方向に固定
されたままの状態で電極と連動することを特徴とする。

【０００８】本発明のその他の特徴と利点は、添付の図
面を参照して行う非限定例の説明によって明確に理解さ
れよう。

【０００９】

【発明の実施の形態】タングステン電極を有するイナー
トガス溶接（ＴＩＧ溶接と呼ぶ）用の溶接トーチは、不
活性ガス噴出ノズル２によって溶接面に近い一端に延長
された円筒形トーチ本体１を含む。溶接ビードを形成す
るのに適した耐熱性電極３は、トーチの長手軸ＸＸ’に
沿って本体中に取り付けられており、締付ホルダ４によ
って適所に保持されている。電極３はアークの発生を可
能にする先端５で終わっており、この電極は、溶接すべ
き二つの金属部品間に溶融浴を発生させる。

【００１０】電極は、軸受７を介してトーチ本体に長手
方向に取り付けられており、電極の軸のまわりを回転す
る伝動シャフト６にしっかりと固定されている。伝動シ
ャフト６は、トーチ本体の外部に出た端部８を含み、こ
の端部８は、図示されていない回転駆動手段に連結され
るように構成されている。溶接作業が始まると、伝動シ
ャフト６がその軸のまわりに回転し、電極もその軸のま
わりに回転させる。電極のみが軸のまわりを回転運動し
てトーチ本体は軸方向に静止（固定）されたままであ
る。

【００１１】そこで、電極の回転は溶接作業の終了まで
連続的に維持される。それ自体の軸のまわりを回転する
電極の端部で連続的に発生するアークは、得られた溶融
浴の表面を局部的かつ連続的にかく拌（brasser）する
自転アークである。

【００１２】そこで、溶融浴の表面は、溶融浴の毛管現
象（capillarite）を助長する回転状態にあり、溶融ゾ
ーンの均質性を向上させ、溶融浴のガス抜きを促進す
る。得られた溶接ビードの表面状態あるいは表面組織
（etat de surface）は一定しており、溶接された金属
部品の金属溶融ゾーンの結合が進行する。

【００１３】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではない。特に、軸のまわりを回転駆動される溶接
トーチと電極とのアセンブリを想定することは可能であ
るが、トーチとトーチが連結される溶接装置との間の電
気接続に関する問題、およびトーチへの不活性ガスおよ
び冷却用流体の供給に関する問題が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶接トーチの構成例を示す図であ
る。

【図２】本発明による溶接トーチの内部構造を示す縦断
面図である。

【符号の説明】

１ トーチ本体 ２ 不活性ガス噴出ノズル ３ 耐熱性電極 ４ 締付ホルダ ５ 電極先端 ６ 伝動シャフト ７ 軸受 ８ トーチ本体端部

フロントページの続き (72)発明者 エテイエンヌ・ルドフアン フランス国、91100・ブイラブ、グランド ウ・リユ・ドユ・ムーラン・ガラン・36

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接トーチ本体に取り付けられた耐熱性
   電極と溶接すべき二つの金属部品との間にアークを発生
   させると共に、溶接すべき金属部品に対して相対的にア
   ークを移動させるイナートガスアーク溶接法であって、
   溶接作業中、前記溶接トーチを軸方向に固定したまま前
   記耐熱性電極をそれ自体の軸のまわりに回転させること
   を特徴とする溶接法。
2. 【請求項２】 長手軸ＸＸ’をもつトーチ本体（１）
   と、溶接すべき二つの金属部品間にアークを発生させる
   べく前記長手軸ＸＸ’に沿ってトーチ本体（１）に取り
   付けられた耐熱性電極（３）とを備えるイナートガスア
   ーク溶接トーチであって、軸受（７）を介してトーチ本
   体（１）に長手方向に取り付けられており、電極（３）
   の軸のまわりを回転する伝動シャフト（６）を備えてお
   り、該軸のまわりを回転する伝動シャフト（６）は、前
   記トーチ本体が軸方向に固定されたままの状態で電極
   （３）と連動することを特徴とする溶接トーチ。
3. 【請求項３】 電極（３）をその軸のまわりに回転させ
   る伝動シャフト（６）が、トーチ本体（１）の外部に出
   る端部（８）を含んでおり、該端部（８）を軸のまわり
   に回転させる駆動手段に連結されるように構成されてい
   ることを特徴とする請求項２に記載の溶接トーチ。