JPS61137681A - ア−ク溶接用ト−チノズル - Google Patents
ア−ク溶接用ト−チノズルInfo
- Publication number
- JPS61137681A JPS61137681A JP26160884A JP26160884A JPS61137681A JP S61137681 A JPS61137681 A JP S61137681A JP 26160884 A JP26160884 A JP 26160884A JP 26160884 A JP26160884 A JP 26160884A JP S61137681 A JPS61137681 A JP S61137681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torch nozzle
- welding
- coated
- vapor deposition
- arc welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/24—Features related to electrodes
- B23K9/28—Supporting devices for electrodes
- B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
- B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はアーク溶接用のトーチノズルの表面処理に関す
る。
る。
本発明のアーク溶接用トーチノズルが使用される溶接方
法は、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接であり、王
者ともスパーク（溶接ワイヤと被溶接材間、特にＴＩＧ
はタングステン電極と被溶接材間のスパーク）による熱
くよって溶接ワイヤ等の倶給線材を溶かして溶接する方
法である。溶接の際に溶は友金属は全てが被溶接材に乗
るわけではなく、表面張力によって球状となりスパッタ
となって飛び散る。このスパッタは空気中で十分に冷却
されないまま、トーチノズル１（第２図参照）の内外周
面に飛んでくる。スパッタは冷却されておらず高温状態
にあるために、このスパッタと従来の金属性トーチノズ
ル１との接触界面で付着が生じる。付着がトーチノズル
１の内周面においておきる場合はコンタクトテップ２と
トーチノズル１との間は次第に狭＜７１−９供給ガス３
量が少くなり結果として溶接不良が生ずる。この点をさ
らに詳しく述べると、トーチノズル１の内部にはコンタ
クトテップ２が存在し、コンタクトチップ２は通常銅製
でその内部に孔がおいており溶接ワイヤ４を送りつつ、
その溶接ワイヤ４に溶接電流全供給する。このコンタク
トチップ２はヘッドアダプタ５に取付けられている。そ
して、トーチノズル１とコンタクトチップ２の間には空
間がありこの空間にガス３ｔ−流し溶接部分にガスを吹
付は酸化を防止している。この供給ガスが少くなると酸
化が防止できずさらには溶接時のアークが安定しないた
め、溶接不良が生ずるものである。
法は、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接であり、王
者ともスパーク（溶接ワイヤと被溶接材間、特にＴＩＧ
はタングステン電極と被溶接材間のスパーク）による熱
くよって溶接ワイヤ等の倶給線材を溶かして溶接する方
法である。溶接の際に溶は友金属は全てが被溶接材に乗
るわけではなく、表面張力によって球状となりスパッタ
となって飛び散る。このスパッタは空気中で十分に冷却
されないまま、トーチノズル１（第２図参照）の内外周
面に飛んでくる。スパッタは冷却されておらず高温状態
にあるために、このスパッタと従来の金属性トーチノズ
ル１との接触界面で付着が生じる。付着がトーチノズル
１の内周面においておきる場合はコンタクトテップ２と
トーチノズル１との間は次第に狭＜７１−９供給ガス３
量が少くなり結果として溶接不良が生ずる。この点をさ
らに詳しく述べると、トーチノズル１の内部にはコンタ
クトテップ２が存在し、コンタクトチップ２は通常銅製
でその内部に孔がおいており溶接ワイヤ４を送りつつ、
その溶接ワイヤ４に溶接電流全供給する。このコンタク
トチップ２はヘッドアダプタ５に取付けられている。そ
して、トーチノズル１とコンタクトチップ２の間には空
間がありこの空間にガス３ｔ−流し溶接部分にガスを吹
付は酸化を防止している。この供給ガスが少くなると酸
化が防止できずさらには溶接時のアークが安定しないた
め、溶接不良が生ずるものである。
このｔめ従来は定期的にトーチノズル内外周面の付着し
たスパッタを取去る除去作業を行いながら溶接作業をし
ている。しかしながら永久にこの除去作業ができるわけ
ではなく、スパッタをこのように強制的に取去ることに
よってスパッタとトーチノズルの付着界面を取去ること
になり、ひいてはトーチノズルの表面層金徐々に取去る
こととなる。従ってスパッタを取去る操作をすればする
ほどトーチノズルの表面が粗れ、さらにスパッタが付着
しやすくなってしまい最終的にトーチノズルの使用が不
可能となるものであった。
たスパッタを取去る除去作業を行いながら溶接作業をし
ている。しかしながら永久にこの除去作業ができるわけ
ではなく、スパッタをこのように強制的に取去ることに
よってスパッタとトーチノズルの付着界面を取去ること
になり、ひいてはトーチノズルの表面層金徐々に取去る
こととなる。従ってスパッタを取去る操作をすればする
ほどトーチノズルの表面が粗れ、さらにスパッタが付着
しやすくなってしまい最終的にトーチノズルの使用が不
可能となるものであった。
このスパッタを防止するために従来は金属製トーチノズ
ルの表面をセラミックスでコーティングする技術が種々
提案されている。例えば特開昭５１−３７０５３、実開
昭５９−４９４７７、実開昭５９−４７４７６、実開昭
４９−６４５２８、実開昭５１−１５２６、実開昭５６
−６５７６、実開昭５６−３４６７７、実開昭５１−２
３５２５、実開昭５０−７６０２１、実開昭５２−２６
６３０゜実開昭５７−８２４８４、実開昭５７−１６０
８８７、実開昭５９−４９４７８である。
ルの表面をセラミックスでコーティングする技術が種々
提案されている。例えば特開昭５１−３７０５３、実開
昭５９−４９４７７、実開昭５９−４７４７６、実開昭
４９−６４５２８、実開昭５１−１５２６、実開昭５６
−６５７６、実開昭５６−３４６７７、実開昭５１−２
３５２５、実開昭５０−７６０２１、実開昭５２−２６
６３０゜実開昭５７−８２４８４、実開昭５７−１６０
８８７、実開昭５９−４９４７８である。
しかし以上の技術は単に）−ｆノズルをセラミックスに
よりコーティングするというのみであり、トーチノズル
をコーティングするための最適なセラミックスの物性に
ついて言及するものはなかった。即ち、単にセラミック
スといっても多種多様のものが存在し）−ｆノズルにコ
ーティングされ九セラミックスは溶接時に発生する熱及
びスパッタが付着するときの熱によって割れが生じてし
まい実用にならないものであった。
よりコーティングするというのみであり、トーチノズル
をコーティングするための最適なセラミックスの物性に
ついて言及するものはなかった。即ち、単にセラミック
スといっても多種多様のものが存在し）−ｆノズルにコ
ーティングされ九セラミックスは溶接時に発生する熱及
びスパッタが付着するときの熱によって割れが生じてし
まい実用にならないものであった。
本発明は以上の問題点に鑑みて成されたものであり、溶
接作業時に割ｎｔ−生ずることのないセラミックスでコ
ーティングされたトーチノズルヲ提供することを目的と
する。
接作業時に割ｎｔ−生ずることのないセラミックスでコ
ーティングされたトーチノズルヲ提供することを目的と
する。
発明者はトーチノズルにコーティングされたセラミック
スに割れが生ずる原因は、溶接時の熱及びスパッタの付
着時の熱によりコーティングセラミックスが局所的に加
熱され膨張することによって生ずるものと考察した。従
って割−ｒＬｔ−防止する友めには多種多様のセラミッ
クスのうち、熱伝導度及び熱膨張係数がいかなる範囲の
セラミックス全採用すればよいか見つけ出せばよいと考
えた。
スに割れが生ずる原因は、溶接時の熱及びスパッタの付
着時の熱によりコーティングセラミックスが局所的に加
熱され膨張することによって生ずるものと考察した。従
って割−ｒＬｔ−防止する友めには多種多様のセラミッ
クスのうち、熱伝導度及び熱膨張係数がいかなる範囲の
セラミックス全採用すればよいか見つけ出せばよいと考
えた。
そこで第１図に示すトーチノズル１を、コーティングす
るセラミックス６の材質を種々変えて製作し、それらの
トーチノズルを用いて溶接作業を行い割れが生ずるか否
かの実験を行った。この実験結果を表１に示す。
るセラミックス６の材質を種々変えて製作し、それらの
トーチノズルを用いて溶接作業を行い割れが生ずるか否
かの実験を行った。この実験結果を表１に示す。
表１ 材料別実験結果表
× 割れが生じ不良
Δ 割れが生じ不良であるが、肉厚等の変更で改良でき
る程度 へ〇良・不良の限界 ○ 割れがなく非常に良好 この実験結果から熱伝導度が０．０３ （ｃａｔ／ｃｍ
−ｓｅｃ ・Ｃ）以上であり、熱膨張係数が７．３Ｘ１
０−’［１／ｌｌ：）未満の条件を満すセラミックスに
よれば溶接作業時に割れが生じないと判断した。
る程度 へ〇良・不良の限界 ○ 割れがなく非常に良好 この実験結果から熱伝導度が０．０３ （ｃａｔ／ｃｍ
−ｓｅｃ ・Ｃ）以上であり、熱膨張係数が７．３Ｘ１
０−’［１／ｌｌ：）未満の条件を満すセラミックスに
よれば溶接作業時に割れが生じないと判断した。
熱伝導度金高くとると好結果が出るのはコーテイングセ
ラミックスに加えらｒＬｔ熱の放熱を促進することがで
き、スパッタ（溶融金属）との熱反応を防ぐことができ
るためである。また熱膨張係数を小さくとると好結果が
でるのは熱膨張による割ｆｔｔ−直接的に防止できるか
らである。
ラミックスに加えらｒＬｔ熱の放熱を促進することがで
き、スパッタ（溶融金属）との熱反応を防ぐことができ
るためである。また熱膨張係数を小さくとると好結果が
でるのは熱膨張による割ｆｔｔ−直接的に防止できるか
らである。
次に従来の代表的なセラミックスの物性全表２に示す。
表２
この表２から本発明の条件全溝すことができるセラミッ
クスの材質としては非酸化物、即ちＳｔＣ。
クスの材質としては非酸化物、即ちＳｔＣ。
５ｉｓＮ４（なお表２には記載しないがＢＮ、Ｂ、Ｃｔ
−も含む）が存在する。このようにして実際上セラミッ
クスによりコーティングされたトーチノズルを使用する
ことができるようになり、その結果スパッタ付着が防止
できる。スパッタ付着により溶接作業不能となるまでの
時間を従来の金属製のトーチノズルと比較すると、本発
明のトーチノズルは２〜５倍の時間となりトーチノズル
の寿命を延ばすことができる。
−も含む）が存在する。このようにして実際上セラミッ
クスによりコーティングされたトーチノズルを使用する
ことができるようになり、その結果スパッタ付着が防止
できる。スパッタ付着により溶接作業不能となるまでの
時間を従来の金属製のトーチノズルと比較すると、本発
明のトーチノズルは２〜５倍の時間となりトーチノズル
の寿命を延ばすことができる。
本発明を実施する場合には、コーティングセラミックス
の熱伝導率及び熱膨張係数のみならず曲げ強度、ビッカ
ース硬度さらには面粗度をも考慮したほうがよい。即ち
曲げ強度は２５００［ｈ／ａｄ ） 以上、ビアカース
硬１ｆｔｔｌ ２００ Ｃｋｐ、／ｊ〕以上、面粗度は
１，０〜０．５Ｓとすることが望ましい。曲げ強度全考
慮する理由は、コーティングセラミックスに割れが生じ
るのは溶接作業時の熱による熱応力は曲げ応力と同じ撮
舞いをするからである。従って曲げ応力に強ければ熱応
力にも強く割ｎが生じないことになる。ビッカース硬度
を考慮する理由は、付着したスパッタ全金属ブラシ等で
取去る操作を行う際に、トーチノズルの表面が摩耗し凹
凸を生じないようにするためである。面粗度を考慮する
理由は、スパッタがトーチノズルの表面に噛み込むこと
に直接に関係するからである。即ちコーティングセラミ
ックスの表面ｔ−５８゜３Ｓ、Ｉｓと面粗度を変えて前
記溶接作業実験をしたところ、表面粗度が粗い順に、ス
パッタの付着が著しかった。これは表面の凸部の頂点部
分でスパッタと熱反応をおこしスパッタが付着しゃ丁い
ためである。従ってトーチノズル表面の凹凸全小さくし
なるべく平面に近付けることが熱反応を防止しスパッタ
の付着を防止することにつながる。
の熱伝導率及び熱膨張係数のみならず曲げ強度、ビッカ
ース硬度さらには面粗度をも考慮したほうがよい。即ち
曲げ強度は２５００［ｈ／ａｄ ） 以上、ビアカース
硬１ｆｔｔｌ ２００ Ｃｋｐ、／ｊ〕以上、面粗度は
１，０〜０．５Ｓとすることが望ましい。曲げ強度全考
慮する理由は、コーティングセラミックスに割れが生じ
るのは溶接作業時の熱による熱応力は曲げ応力と同じ撮
舞いをするからである。従って曲げ応力に強ければ熱応
力にも強く割ｎが生じないことになる。ビッカース硬度
を考慮する理由は、付着したスパッタ全金属ブラシ等で
取去る操作を行う際に、トーチノズルの表面が摩耗し凹
凸を生じないようにするためである。面粗度を考慮する
理由は、スパッタがトーチノズルの表面に噛み込むこと
に直接に関係するからである。即ちコーティングセラミ
ックスの表面ｔ−５８゜３Ｓ、Ｉｓと面粗度を変えて前
記溶接作業実験をしたところ、表面粗度が粗い順に、ス
パッタの付着が著しかった。これは表面の凸部の頂点部
分でスパッタと熱反応をおこしスパッタが付着しゃ丁い
ためである。従ってトーチノズル表面の凹凸全小さくし
なるべく平面に近付けることが熱反応を防止しスパッタ
の付着を防止することにつながる。
従って面粗度は小さければ小さい程良いが、工業的には
１〜０．５８程が良いと思われる。
１〜０．５８程が良いと思われる。
表面の硬度全高め面粗度を小さくする手段として、コー
ティングされたセラミックス６の上にさらにチタン化合
物全コーティングすることもできる。このチタン化合物
はＴｉＣ、ＴｉＮ 、 ＴＩＣ＋ ＴｉＮ全いい、コー
ティングの方法は化学蒸着及び物理蒸着である。このチ
タン化合物のコーティングにより）−ｆノズルの表面の
硬度を高くすることができ耐摩耗性全向上できるのみな
らず、面粗度も小さくすることができる。
ティングされたセラミックス６の上にさらにチタン化合
物全コーティングすることもできる。このチタン化合物
はＴｉＣ、ＴｉＮ 、 ＴＩＣ＋ ＴｉＮ全いい、コー
ティングの方法は化学蒸着及び物理蒸着である。このチ
タン化合物のコーティングにより）−ｆノズルの表面の
硬度を高くすることができ耐摩耗性全向上できるのみな
らず、面粗度も小さくすることができる。
本発明のアーク溶接用トーチノズル（よれば、トーチノ
ズルの表面にコーティングされｔセラミックスが溶接作
業時に割れを生ずることを防止でき、実用的なセラミッ
クスコーティングトーチノズル全提供することができる
。
ズルの表面にコーティングされｔセラミックスが溶接作
業時に割れを生ずることを防止でき、実用的なセラミッ
クスコーティングトーチノズル全提供することができる
。
第１図は本発明の一実施例に係るアーク溶接用トーチノ
ズルの一部断面側面図、第２図は従来のアーク溶接用金
属製トーチノズルの一部断面側面図である。 １・・・トーチノズル、 ２・・・コンタクトチップ
、３・・・ガス、 ４・・・溶接ワイヤ、 ５・・
・ヘッドアダブタ、 ６・・・セラミックス。
ズルの一部断面側面図、第２図は従来のアーク溶接用金
属製トーチノズルの一部断面側面図である。 １・・・トーチノズル、 ２・・・コンタクトチップ
、３・・・ガス、 ４・・・溶接ワイヤ、 ５・・
・ヘッドアダブタ、 ６・・・セラミックス。
Claims (2)
- （１）アーク溶接用の金属製トーチノズルの内外周全面
を非酸化物セラミックスにより化学蒸着又は物理蒸着の
方法でコーティングし、この非酸化物セラミックスは熱
伝導度が０．０３〔ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃〕以上、
熱膨張係数が７．３×１０＾−＾６〔１／℃〕未満とす
ることを特徴とするアーク溶接用トーチノズル。 - （２）特許請求の範囲第１項において、コーティングさ
れたセラミックスの上にはさらにチタン化合物が一層又
は複数層に化学蒸着又は物理蒸着の方向でコーティング
されているアーク溶接用トーチノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26160884A JPS61137681A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | ア−ク溶接用ト−チノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26160884A JPS61137681A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | ア−ク溶接用ト−チノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61137681A true JPS61137681A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH0361547B2 JPH0361547B2 (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=17364264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26160884A Granted JPS61137681A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | ア−ク溶接用ト−チノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61137681A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1629924A4 (en) * | 2003-06-04 | 2008-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | ADJUSTMENT FOR EQUIPMENT PROCESSING, CONTACT POINT FOR WELDING, METHOD OF MANUFACTURING THE ADJUSTMENT FOR PROCESSING EQUIPMENT, AND METHOD OF MANUFACTURING THE CONTACT POINT FOR WELDING |
| JP2011050980A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Shinko Kiki Kk | ガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169682A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-25 | Nok Corp | ア−ク溶接機用ガスノズルまたはチツプ及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP26160884A patent/JPS61137681A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59169682A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-25 | Nok Corp | ア−ク溶接機用ガスノズルまたはチツプ及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1629924A4 (en) * | 2003-06-04 | 2008-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | ADJUSTMENT FOR EQUIPMENT PROCESSING, CONTACT POINT FOR WELDING, METHOD OF MANUFACTURING THE ADJUSTMENT FOR PROCESSING EQUIPMENT, AND METHOD OF MANUFACTURING THE CONTACT POINT FOR WELDING |
| JP2011050980A (ja) * | 2009-09-01 | 2011-03-17 | Shinko Kiki Kk | ガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361547B2 (ja) | 1991-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |