JPS5819019Y2 - 上向水中溶接ト−チ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は水中で上向溶接する上向水中溶接トーチに関
し、特に水または海水等の流体噴流によるウォータカー
テンによりアーク周辺の水を局部的に排除し、アーク周
辺に局部的空洞を形成せしめ溶接を行なう上向水中溶接
トーチの改良に関するものである。

従来この種溶接トーチとして知られているものを第１図
に示す。

第１図において、１は給電チップ、２は外筒３と内筒４
とからなる筒体で、先端部はラッパ状に外方に拡がり、
ノズル５が形成されている。

６は上記外筒３と内筒４と間隙７と連通し、上記間隙７
に水、海水等の流体を供給する流体供給パイプ、８は内
筒４内と連通し、上記内筒４内に炭酸ガス、アルゴンガ
ス等のシールドガス９を供給するシールドガス供給パイ
プ、１０は溶接ワイヤ、１１は気相域、１２は溶接アー
ク、１３は被溶接物、１４はガス送給口である。

このような構成からなる上向水中溶接トーチ（以下トー
チと称す）１８の動作を次に説明する。

内筒４と外筒３との間隙７に流体供給パイプ３から流体
例えば水を供給し、ノズル５から水噴流１６を斜め上、
半径外方に吐出させ、ノズル５全周にウォータカーテン
を形成する。

これにより筒体２外の水の筒体２内への水の侵入を阻止
すると同時にノズル５先端と被溶接物１３との狭あい部
において、上向水中トーチ１８真上内部から半径外方向
への吸引作用（アスピレータ作用）を生じさせる。

この状態でシールドガス供給パイプ８から筒体２の内筒
４内へシールドガス９を送給すると、水噴流１６のしゃ
断作用、吸引作用および逃散ガス気泡１７の粉砕作用に
より給電チップ１先端周辺に安定した気相域（局部空洞
）１１が形成され溶接はこの気体雰囲気内で大気中と同
様に溶接ワイヤ１０を給電チップ１を経て送給し、被溶
接物１３との間に溶接アーク１２を発生させ溶接を行な
う。

このように溶接は行なわれるが、溶接中に発生するスパ
ッタの内、小さなスパッタはシールドガスと共にトーチ
１８の外にはき出されるが、はとんどのスパッタ１５は
第１図に示されるようにトーチ１８内部に堆積し、シー
ルドガス送給口１４をふさいできてシールドガス９の流
れを悪くする。

つまり十分なシールドガス９が流れないため、溶接アー
クのシールドが悪くなり、アーク周辺の水を巻き込み凹
凸な不規則ビートが形成されたり、ブロホール等の種々
の欠陥が発生する等欠点があった。

この考案はこのような欠点を除去するためなされたもの
で、スパッタが堆積してもシールドガスの流れに影響を
受けない上向水中溶精トーチを提供するものである。

以下第２図に示すこの考案の一実施例について説明する
。

第２図において、第１図と異なるところは内筒４内に低
部が閉塞し上部が開口した筒２２を設け、この筒２２の
上端部２１を外方に折り曲げ上記内筒４の内周面に溶接
等により、固着すると共に上記上端部近傍の周面に直径
１〜２ｍｍのシールドガス送給孔１９を均等間隔で複数
個穿設し、上記筒２２と内筒４間の間隙２０内にシール
ドガス供給パイプ８から供給されるシールドガス９をト
ーチ１８の中心方向に向は排出するようにした点である
。

ここで上記ガス送給口１９がトーチ１８の中心方向を向
いても良い理由を以下に述べる。

大気中で陸上用溶接トーチを使用して溶接を行なう場合
、溶接ノズル先端と被溶接物の間は２０〜３Ｑｍｍ程の
間隙をあける。

よってシールドガスをノズル内より、被溶接物の表面に
向けて層流状態で排出させ、溶接アークの外周をおおう
ことにより、アークの空気の巻き込みを防止している。

しかしこの局部乾式の水中溶接トーチ１８の場合は、ト
ーチ１８内部は水噴流によるアスピレータ現象によりト
ーチ１８外部の水の侵入はほとんどなく、シールドガス
はトーチ１８内部に充満させておけば良く、層流で排出
する必要がない。

そしてシールドガスはアークの水の巻き込みを防止し、
ノズル先端と被溶接物間の２〜４ｍｍの間隙より水噴流
に粉砕されて気泡状になってトーチ１８外へ排出してい
く、つまり局部乾式の溶接トーチ１８内のガス送給口の
送給方向はトーチ１８内で゛いかなる方向を向いても良
い。

このような構成におけるトーチ１８において、筒２２の
上端部２１は下方へ傾斜しているので溶接時、シールド
ガス排出孔１９の上から落ちてくるスパッタはシールド
ガス排出孔１９の近傍には溜らず筒２２の底部へ落下す
る。

この底部に溜るスパッタは溶接長４ｍに対して１０ ｇ
程度である。

よってシールドガス排出孔１９と筒２２の底部との間隔
を適当に選ぶことにより、スパッタを清掃しなくてもシ
ールドガス排出孔１９が塞がらずシールドガス９を良好
に送給でき十分長尺物の溶接を連続して行なうことがで
きる。

以上のようにこの考案によればシールドガス送給孔をノ
ズル出口近傍に設けているため、シールドガスをスパッ
タによる影響を受けることなく、安定して送給すること
ができるため、長時間の上向連続水中溶接を安定して行
なうことができ、長尺物の溶接作業能率が向上される等
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の局部乾式の上向溶接トーチを示す断面図
、第２図はこの考案の一実施例を示す断面図である。 図において、１は給電チップ、２は筒体、５はノズル、
６は流体供給パイプ、８はシールドガス供給パイプ、２
２は筒、１９はシールドガス排出孔である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示すものとす
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アーク周辺のシールドガス流の外周にノズルから流体を
   ウォータカーテン状に噴流させ上記アーク周辺の水を局
   部的に排除し溶接するものにおいて、上記ノズルの内側
   に上記シールドガスの流通路を形成する筒体を設け、こ
   の筒体の上端部を内側下方へ傾斜させ、さらに上記筒体
   の内側面に上記ノズルの近傍に位置して上記流通路と連
   通ずるシールドガス排出孔を穿設したことを特徴とする
   上向水中溶接トーチ。