JPS6049891A - Ｔｉｇア−ク溶接用電極 - 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、ＴＩＧアーク溶接用電極に関するものであり
、さらに詳しくは、アーク８１気制御を行うのに適した
ＴＩＧアーク溶接用電極に関するものである。

一般に、ＴＩＧアーク溶接には、電極として先端を円錐
状または半球状に形成したものが使用されるが、その形
状によってアークの集中性が極端に高められているため
、溶接の高能率化のために大電流を流すと、アンダーカ
ットや不良ビードが発生するという問題がある。

このような問題を解決するための一つの方法として、ア
ークを磁気制御する方法がある。このアーク溶接の磁気
制御法は、第１図に示すように、母材１とそれに対設し
た電極２との間のアーク３に対し、゛電極２の前後に配
置した電磁石４．４により外部磁場を作用させ、アーク
を継手目的に適するように制御するものである。この場
合、アークプラズヤは大部分が電子流であり、電子はＩ
ｅ界により１６Ｆ、れを曲げられるため、交流電磁石４
による溶接線方向の外部磁場でアークプラズブを溶接線
に対して左右にオシレートさせることができ、これによ
って溶接の高能率化のための高電流溶接によるアンター
カットの防止及び不良ヒー１８の改斤を行い、さらに溶
融池の磁気撹拌作用により溶接金属の性質に良い結果を
期待することもできる。

しかしながら、このような磁気制御法を適用しても、大
電流域（２４ＯＡ）以上では磁気制御が不能となる。ま
た、外部磁場を与えるに際し、電極の先端形状を扁平状
にしたものも知られているが、この扁平形状では、磁場
条件により大アンダーカットの発生と高い磁場周波数で
の不整ビードの発生がある。

本発明は、」二連した問題を解決すべく、電極の先端形
状を適切なものとすることにより、小電流から大電流ま
での広範囲で、アンダーカットや不良ビードが発生する
ことのない溶接を安定的に行えるようにしたＴＩＧアー
ク溶接用電極を提供しようとするものである。

上記目的を達成するため、本発明のＴＩＧアーク溶接用
電極は、電極棒の先端を扁平にして、その幅の中心に溝
を形設し、それによって溝の両側に陰極点となる一対の
突部を形成することにより構成される。

而して、このような本発明の電極によれば、Ｔから発生
し、それによって適度なアーク力の分散が起るため、火
゛セ流を流す場合においてもビードを制御して継手１」
的に適した溶接を安定的に行う　・ことができる。

以下に図面を参照して本発明の実施例についてバ゛（細
に説明する。

第２図Ａ、Ｂは本発明の実施例としてのＴＩＧアーク溶
接溶接極電極すもので、タングステン電極体１０の先端
１１を扁平にして、その幅の中心に溝１２を形設し、そ
れによって溝１２の両側に陰極点となる一対の突部１３
４３を形成している。

溶接に際し、上記電極はその先端の扁平な面を溶接線に
対して直角の方向、平行な方向、その他任、牲の方向に
向けることができる。

このような構成を有する電極を用いて、ＴＩＧアーク溶
接を行うと、アークが２個所の陰極点から発生し、それ
によって適度なアーク力の分散が起り、小電流から大電
流までの広範囲で電極を取付ける方向や磁場の付与等に
よるビード制御を行うことができ、それによって継手目
的に応じた態様で、アンダーカットや不良ビードが発生
することのない溶接を安定的に行うことができる。・特
に、アーク溶接の磁気制御を行う場合において、上記電
極はビードの制御が容易である点で極めて有利なもので
ある。即ち、磁気制御に際しては、上記電極の先端の扁
平な面を溶接線に対して直角の方向、平行な方向、その
他任意の方向に向けて配置し、ビードを制御することが
できる。また、磁気制御のための外部磁場は、第１図に
示すように溶接線に対して平行に発生させ、それによリ
ピートを溶接線と直角の方向に振らせるのが一般的であ
るが、電磁石の適当な配置によってヒートを溶接線の方
向あるいはその他の斜め方向に振らせることもでき、さ
らに磁場周波数についてもそれを適宜選定することがで
き、それらの条件の選択によって継手目的に応じたビー
ド幅や肉盛りの制御等を極めて容易に行うことができる
。

次に、本発明に関する実験例について説明する。

第３図は、第２図に示すような形状を有する本発明の電
極を用い、電極の取付は方向を変えて行った実験例を示
すものである。

これにより２４０Ａ以」二の電流域において安定して溶
接が可能であり、しかも従来の円錐状電極では欠陥ビー
ドが発生する上記電流域において、良好なビートが（１
）られることを確認することができた。また、電極の増
刊は方向によりビードの形状及び磁気の効果に差がある
が、いずれの方向に向けて増刊けても使用可能であるこ
とが確められた。

第４図及び第５図は、本発明の電極及び比較例としての
前記円錐状及び扁平状電極について、磁場によるアーク
形状の変化、即ちアークの偏向角、アークの広がり、及
び振れ幅を磁束密度との関係において示している。なお
、この実験例及び以下に説明する実験例において、本発
明の電極は、その先端の扁平な面を溶接線に対して直角
に配置した。

この実験結果によれば、アークに対する磁気の作用の大
きさの順は、本発明の電極、扁平状電極、円錐状電極の
順であり、このことは本発明の電極を用いた場合に低い
磁束電度でアークの制御が可能であることを示している
。

第６図ないし第８図は、それぞれ、本発明の電極、前記
円錐状電極、及び扁平状電極について、動的磁場とビー
ト形状の関係を示すものである。

これらの実験結果によれば、いずれの電極でも磁場強度
が強くなるとビード幅が大きくなると共に溶込み深さが
浅くなるが、第７図及び第８図に示す従来の電極の場合
には、ハンピングビードとかアンダーカットの発生が著
しい。（これに対し、本発明の電極を用いた第６図の場
合には、実用１゜差支えない程度のアンダーカットが生
じるだけで、他の電極と比べて極めてすぐれたビードを
得ることができた。

また、第９図及び第１０図は、本発明の電極と円Ｉｊ１
［状電極の場合について、それぞれ電流を２４０Ａ及び
１１３０Ａとした場合における溶接速度とヒート幅との
１１１１係を示している。第１０図の円錐状電極では、
２４０Ａの大電流で磁場の影響がみられないのに対し、
本発明の電極では、大電流域でもアークに対して磁気が
有効に作用することがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はアーク溶接の磁気制御法についての説明図、第
２図Ａ、Ｂは本発明の実施例のＴＩＧアーク溶接溶接極
電極部正面図及び側面図、第３図ないし第１０図は本発
明及び比較例の電極を用いた実験結果を示す線図である
。 １０・・電極棒、　１１＠・先端、 １２・１１溝、　１３−・突部。 β　Ｉ　目 〔 ； 拶 第２困　や Ａ　Ｂ　’ｎ 第　３　図 ０　４５　ｑＯ０４５ｑＯ 電易。向き　（’）　電格の向今　（°）、ｈａす悪度
　（Ｔ） 第　５　悶 値東叡痩　（Ｔ） 第８　図 第　７　図 ０　２０　４０　６０””　８０　ｘ、ｏ−４槌束宜度
　（Ｔ） 第　８　＠ 石献東宏度げ　ｘｌｏ″′ 第９　回 し 溶＃道度　ＣＣｍ／ｍｉｎ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電極棒の先端を扁平にして、その幅の中心に溝を形
   設し、それによって溝の両側に陰極点となる一対の突部
   を形成したことを特徴とするＴＩＧアーク溶接用電極。