JPS603980A - ガスシ−ルドメタルア−ク溶接におけるア−クのオシレ−ト方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガスシールドメタルアーク溶接におけるアーク
のオシレート方法およびその装置に関するものである。

溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させ、これを熱
源として溶接ワイヤおよび母材を溶融し、その周辺にア
ルゴンや炭酸ガスなどのシールドガスを流して溶接部を
周囲空気から遮断しつつ行うガスシールドメタルアーク
溶接においては、溶接部の溶は込みを充分に行ない溶接
欠陥発生を防止するためアークをオシレートさせること
が一般に行われている。

従来このアークのオシレート方法はトーチを機械的手段
によって揺動（ライビング）させたシ、溶接ワイヤに曲
げの予歪を強制的に与える機構を溶接ワイヤの供給装置
に付加して溶接時に溶接ワイヤの先端が揺動しながら繰
出されるようにしたものが知られている。しかしながら
これらの方法はいずれも機構が複雑であシ装置も大型化
するという難点がある。

本発明は上記の点に鑑み開発されたもので、複雑な機構
を必要とせずに簡便かつ経済的にアークをオシレートさ
せる方法およびその装置を得ることを目的としており、
その特徴とするところは、シールドガスと電位傾度の異
なる制御ガスを溶接トーチの進行方向に対し左側と右側
から交互にアーク近傍に噴出させてアークをオシレート
させる方法で、さらにこの方法を行うだめ制御ガスを溶
接トーチのコンタクトチップ近傍で、溶接トーチの進行
方向に対し左側左右側にそれぞれ連通するように溶接ト
ーチ体に流路を穿設してコンパクトカッやヶ□、え、。

アあ、。　１ 以下本発明を第１図乃至第３図妬基づいて説明する。第
１図は本発明の詳細な説明するための図で、通常のガス
シールドメタルアーク溶接では、溶接電源によって印加
された電圧は溶接トーチ１先端に設けたコンタクトチッ
プを介して溶接ワイヤ２０と被溶接物２１の間に印加さ
れ、溶接ワイヤ２０の先端と被溶接物２１との間にアー
ク２２が発生する。アーク２２の周囲には溶接トーチ１
の近傍に設けたガスノズル２から噴出したアルゴン等の
シールドガス２３に覆われ空気を遮断している。

古して溶接ワイヤ２０の中心が被溶接物２１の開先部の
中心に位置するときは、第１図（ａ）に示すようにアー
ク２２は溶接ワイヤ２０を中心にして対称な形状と々る
。さてこの状態（シールドガス２３はアルゴンガスとす
る）において制御ガス２４として炭酸ガスを第１図（ｂ
）に点線で示すように溶接トーチ１の進行方向側からみ
て左側から噴出させる。これによりアーク２２は被溶接
物２１の開先右側壁２１ｂに振られた状態となる。これ
は炭酸ガスがアーク柱の高速プラズマ気流に吸引されて
開先左側壁２１ａとアーク柱との間に炭酸ガスの層を形
成し、炭酸ガスはアルゴンガスに比べて電離電圧が高い
ので、溶接ワイヤ２０先端と開先右側壁２１ｂの間の電
位傾度に比べて溶接ワイヤ２０先端と開先左側壁２１ａ
の電位傾度が高くなり、アーク２２は電位傾度の低い開
先右側壁２１ｂ側に振られたように発生するためである
。

同様にして制御ガス２４（炭酸ガス）を溶、接トーチ１
の進行方向からみて右側から噴出させると上記の場合と
逆に第１図（Ｃ）に示すようにアーク２２は開先左側壁
２１ａ側に振られた状態で発生する。この動作を交互に
繰返すことにより、即ち制御ガス２４を溶接トーチ１の
左側と右側から交互に一定時間噴出させることによシ、
アーク２２は開先部の中心を中心として左右にオシレー
トされる。なお実験したところによると制御ガスの量は
シールドガス（アルゴンガス）３０ｔ／分に対しｓｔ７
分程度で十分オシレートされることが判った。

またシールドガスと制御ガスを上記とは逆にシールドガ
スに炭酸ガスを使用し制御ガスにアルゴンガスを使用す
ることもできる。この場合はアーク２２は第１図＠（Ｃ
）と逆（ＩＩＩすなわち制御ガスを噴出させた側に振ら
れて発生する。シールドガスは゛アルゴン、炭酸ガスの
ほかヘリウムまたはこれらの混合されたものが一般に用
いられるが、制御ガスをシールドガスと電位傾度に差の
あるものを選択することによシ、とくに限定することな
く本発明は実施できる。

次に本発明方法を実施するだめの装置について第２図お
よび第３図で説明する。第２図は溶接トーチ１の断面正
面図を示し第３図は第２図の厘−Ｉ断面図である。

溶接トーチ１の本体中央上部にはワイヤ供給体４がねじ
４ｂで１体に固定されている。このワイヤ供給体４には
溶接電源に接続される給電ターミナル５とシールドガス
供給口６が設けられており、中央部にはパイプ４ｃが挿
嵌され、ワイヤ供給口４３オうよ＋６よ８．、おや’ｙ
　−ｔｖ　）”カフ。、　１路６ａを形成している。溶
接トーチ１は、その上部は円筒状であるが中央部にテー
パ部を形成し、下部は狭開先溶接ができるように板状に
形成（第３図参照）されている。

そして溶接トーチ１中央部には、ワイヤ供給体４内部に
形成したシールドガスの流路６ａと連通し、シールドガ
スを噴出させるだめの孔１ｃ、１ｄが穿設されている。

溶接トーチ１上部には、溶接トーチ１の進行方向（矢印
で示す）に対して左右から制御ガスを噴出させるだめの
制御ガス供給ロア、８が設けられておシ、これに対応し
て溶接トーチ１内部には制御ガスの流路７ａ、８ａが形
′成されている。

溶接トーチ１の中心部には、上記ワイヤ供給体４のパイ
プ４ｃと連通する孔１ａが垂直に形成され、下端部には
、コンタクトチップ３が螺着されている。そしてコンタ
クトチップ３が取付けられるタップ１ｂには、制御ガス
の流路７ａ、８ａと連通する流路７ｂ、８ｂが形成され
、第３図に示すようにコンタクトチップ３の左右（溶接
トーチ１の進行方向に対して）からそれぞれ噴出するよ
うに形成されている。

また溶接トーチｌ上部にはこれを冷却するため、冷却水
供給口９と冷却水排出口１０が設けられておシ、溶接ト
ーチ１内部にはこれに対応して冷却水の流路９　ａ　、
５Ｅ形成されている。溶接トーチ１は絶縁ブツシュ１１
に螺着され、絶縁ブツシュ１１の外周には円筒状のガス
ノズル２ａが螺着されている。そしてさらにガスノズル
２ａを外嵌するガスノズル２が締付リング１２で取付け
られており、溶接部の形状に応じてガスノズル２を上下
に移動し適当位置で固定できるようになっている。

次に上記のように構成された装置で溶接する場合を説明
する。

溶接ワイヤは図示してないワイヤリールから供給装置を
介して溶接ワイヤ供給口４ａに送り込まれ、コンタクト
チップ３の孔３ｂを通して繰出される。そして電源の印
加によシアークが発生する。

この場合冷却水を冷却水供給口９から流入し、溶接トー
チ１内を循環させ冷却水排出口１０から流出させ溶接ト
ーチ１を冷却する。

一方アルゴン等のシールドガスがシールドガス供給口６
から導入され、流路６ａおよび孔１０゜１ｄを通ってガ
スノズル２ａと溶接トーチ１０間に下方に向って噴出さ
れる。さらに制御ガス供給ロア、８から電磁弁等により
一定時間毎に交互にシールドガスの電位傾度と異なる炭
酸ガス等の制御ガスが圧送される。

制御ガスは流路７ａ、７ｂｔたは流路８ａ、８ｂをｉｂ
、コンタクトチップ３の左側と右側から交互に噴出され
る（第３図矢印で示す）。したがって溶接トーチ１は溶
接線に沿って直線的に移動させるだけで、上記説明した
ようにアークはオシレートされる。

以上説明したように本発明によれば、従来のように溶接
トーチを開先の幅方向に揺動させたり、溶接ワイヤに曲
りぐせを付けるための複雑な機構を設けることなく、簡
便、確実にアークをオシレートさせることができる。ま
た、制御ガスを常時冷却している溶接トーチ体内に穿設
しだ流路を通して溶接スパッタや温度の影響を少くして
噴出させるようにしているのでコンパクトで耐久性が極
めてよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法の原理を示す説明図で第１図（ａ
）は通常のガスシールドメタルアーク溶接の状態図で第
１図中）（Ｃ）は制御ガスを作用させてアークをオシレ
ートさせた場合の状態図である。第２図および第３図は
本発明方法に用いられる装置の一実施例を示すもので第
２図は断面正面図、第３図は第２図の■−Ｉ断面図であ
る。 ■は溶接トーチ、１ａは孔、１ｂはタップ、１ｃ、１ｄ
は孔、２，２ａはガスノズル、３はコンタクトチップ、
３ｂは孔、４はワイヤ供給体、４ａは溶接ワイヤ供給口
、４ｂはねじ、４Ｃはパイプ、５は給電ターミナル、６
はシールドガス供給口、６ａは流路、７は制御ガス供給
口、７ａ、７ｂは流路、８は制御ガス供給口、Ｂａ、Ｂ
ｂは流路、９は冷却水供給口、９ａは流路、１０は冷却
水排出口、１１は絶縁ブツシュ、１２は締付リング、２
０は溶接ワイヤ、２１は被溶接物、２１ａは開先左側壁
、２１ｂは開先右側壁、２２はアーク、２３はシールド
ガス、２４は制御ガスである。 特許出願人　日本車輌製造株式会社 第１図 （０） 矛２悶 ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶接ワイヤと被溶接物との間にアークを発生させ、
   アルゴン・炭酸ガス等のシールドガスを溶接部の周囲に
   噴出させて行うガスシールドメタルアーク溶接において
   、上記シールドガスのほかにシールドガスと電位傾度の
   異なる制御ガスを溶接トーチの進行方向に対し左側と右
   側から交互にアーク近傍に噴出させることにより、被溶
   接物の開先の幅方向にアークをオシレートさせることを
   特徴とするガスシールドメタルアーク溶接におけるアー
   クのオシレート方法。 ２、被溶接物の開先の溶接部周囲にシールドガスを噴出
   させながら行うガスシールドメタルアーク溶接における
   溶接装置において、上記シールドガスのほかにシールド
   ガスと電位傾度の異なる制御ガスを溶接トーチの進行方
   向に対して左側と右側から交互にアーク近傍に噴出させ
   て開先幅方向にアークをオシレートさせるため、溶接ト
   ーチ先端のコンタクトチップ近傍で溶接トーチの進行方
   向に対し左側と右側にそれぞれ連通する制御ガスの流路
   を溶接トーチ体に穿設したことを特徴とするガスシール
   ドメタルアーク溶接におけるアークのオシレート装置。