(57)【要約】【課題】  溶接トーチ側で溶接線から離隔する方向に近接して障害物があるような場所、例えば、鋼構造物におけるスカラップ下溶接線を貫通する溶接線であっても溶接作業を行なえる溶接トーチを提供することを目的とする。【解決手段】  サポートアングル４５、ワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３が外筒２９の内部に挿通され、外筒２９の先端に溶接作業を行うチップ７３を保持する上チップホルダ３３および下チップホルダ３５が設けられた溶接トーチ１において、外筒２９は一方向に延在して設けられ、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５は、その軸線が外筒２９の軸線方向に対して折曲されるように設けられていることを特徴とする。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接電流経路、ワイヤ配管、シールドガス配管および冷却水配管が外筒の内部に挿通され、該外筒の先端に溶接作業を行うチップを保持するチップホルダが設けられた溶接トーチにおいて、
前記外筒は一方向に延在して設けられ、
前記チップホルダは、その軸線が前記外筒の軸線方向に対して折曲されるように設けられていることを特徴とする溶接トーチ。
【請求項２】
前記溶接電流経路は、アングル型とされていることを特徴とする請求項１に記載の溶接トーチ。
【請求項３】
前記ワイヤ配管、前記シールドガス配管および前記冷却水配管は、前記溶接電流経路に取付けられ、一体化した管組立体と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。
【請求項４】
前記チップホルダは、前記外筒に着脱可能に取付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の溶接トーチ。
【請求項５】
前記管組立体は複数設けられ、各管組立体に対応して前記チップホルダが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の溶接トーチ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の溶接トーチを、前記外筒の軸線方向が溶接線に沿うように位置させ、前記溶接トーチを前記溶接線に沿う方向に移動させて溶接を行うことを特徴とする溶接方法。
【請求項７】
前記溶接トーチによって形成された溶接ビードの介合部に対して、プラズマ粉体溶接によって平滑化処理を行うことを特徴とする請求項６に記載の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より狭い場所で溶接が行える溶接トーチおよびこれを用いた溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、狭い場所で溶接できることが要求されてきている。これを行う溶接トーチとして、例えば特許文献１に示されるものがある。
これは、チップホルダを覆うガスシールド用の筒状ノズルの本体への取付構造を工夫して、筒状ノズルの外径を小さくしたものである。これにより、筒状ノズルが狭い場所でも被溶接物との接触による溶接不良を防止して確実に溶接することができる。
【０００３】
【特許文献１】実用新案登録第３０６５３２７号公報（段落［０００６］〜［００１０］，及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示すものでは、例えば、鋼構造物におけるスカラップ下溶接線を貫通溶接するような、溶接線の周囲を囲う障害物が存在する狭い場所では、溶接作業が困難であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑み、溶接トーチ側で溶接線から離隔する方向に近接して障害物があるような場所、例えば、鋼構造物におけるスカラップ下溶接線を貫通する溶接線であっても溶接作業を行なえる溶接トーチおよびこれを用いた溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる溶接トーチは、溶接電流経路、ワイヤ配管、シールドガス配管および冷却水配管が外筒の内部に挿通され、該外筒の先端に溶接作業を行うチップを保持するチップホルダが設けられた溶接トーチにおいて、前記外筒は一方向に延在して設けられ、前記チップホルダは、その軸線が前記外筒の軸線方向に対して折曲されるように設けられていることを特徴とする。
【０００７】
このように、溶接トーチの外筒は一方向に延在して設けられ、チップホルダはその軸線が外筒の軸線方向に対して折曲されるように設けられているので、外筒を略水平に保持した状態でもチップを溶接線に対向した状態に位置させ、溶接作業を行うことができる。この状態で、外筒を略水平方向に移動させることによって溶接線に沿った溶接を行えるので、溶接トーチ側で溶接線から離隔する方向に近接して障害物があるような場所であっても溶接作業を行うことができる。
また、外筒をその軸線方向に略水平に移動させて溶接するようにすれば、溶接線に直交する方向に障害物があるような場所であっても溶接作業を行うことができる。この場合には、孔のように周囲を囲われているところで、それを貫通するような溶接を行うことができるし、隣り合う部材が狭い間隔で存在する狭隘空間で溶接を行うことができる。
なお、外筒は長尺とされると、例えば孔を貫通するような場合にも長い距離の溶接を行うことができる。
【０００８】
また、チップホルダの曲率半径は３０〜１００ｍｍが好適である。曲率半径が３０ｍｍ未満では、曲率が大きくワイヤが安定して送給されなくなる恐れがある。また、１００ｍｍを越えると、溶接作業時に外筒は、溶接線からの距離が大きくなるので、狭隘空間の溶接作業に不向きとなる。
さらに、外筒の軸線とチップの軸線とのなす角度は３０〜９０°が好適である。３０°未満では、外筒を略水平に維持させた時、溶接線に対するチップの傾斜角度が浅くアーク不安定化、スパッタ多発、溶接ビード凸化等が起き、健全な溶接が行えなくなる。また、９０°を越えると、曲がりが大きく、ワイヤが安定して送給されなくなる恐れがある。
【０００９】
また、本発明にかかる溶接トーチでは、前記溶接電流経路は、アングル型とされていることを特徴とする。
【００１０】
このように、溶接電流経路はアングル型とされているので、剛性が高くなる。このため、溶接電流経路は外筒と係合させることによって溶接トーチの強度部材として機能させることができるので、外筒の径を細くすることができる。外筒の径を細くできると、溶接する場合に溶接線から外筒の外側までの距離が短くなるので、一層狭い空間で溶接作業を行うことができる。
【００１１】
また、本発明にかかる溶接トーチでは、前記ワイヤ配管、前記シールドガス配管および前記冷却水配管は、前記溶接電流経路に取付けられ、一体化した管組立体とされていることを特徴とする。
【００１２】
このように、ワイヤ配管、シールドガス配管および冷却水配管は、溶接電流経路に取付けられているので、それらをコンパクトに配置することができる。
また、溶接電流経路にワイヤ配管、シールドガス配管および冷却水配管を、作業の容易な外部で組み込んだ管組立体を、外筒に装着することで溶接トーチが組立てられるので、ワイヤ配管、シールドガス配管、冷却水配管および溶接電流経路を個別に外筒に組み込むのに比べて組み立てを容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明にかかる溶接トーチでは、前記チップホルダは、前記外筒に着脱可能に取付けられていることを特徴とする。
【００１４】
このように、チップホルダは外筒に着脱可能に取付けられているので、容易に交換が行える。このため、曲率の異なるあるいは性質の異なるチップを備えたチップホルダを準備し、それらを適宜交換することによって、対象箇所に応じて最適な溶接作業を行うことができる。
【００１５】
また、本発明にかかる溶接トーチでは、前記管組立体は複数設けられ、各管組立体に対応して前記チップホルダが設けられていることを特徴とする。
【００１６】
このように、管組立体は複数設けられ、各管組立体に対応してチップホルダが設けられているので、同時に複数の溶接を行うことができ、溶接作業の能率を向上させることができる。
なお、複数のチップは、溶接線に沿う方向に並べてもよいし、それと直交する方向に並べてもよいし、それと傾斜した任意の角度方向に並べてもよい。
また、外筒の長手方向に間隔を空けて、各管組立体を相互に間隔を空けて保持する絶縁体で形成された複数の保持部材を設ければ、溶接電流経路の剛性によって各管組立体は、相互に接触しない位置に保持することができる。このようにすると、各管組立体は、相互に非接触とするために、外筒全長に亘る保持部材を備える必要がないので、溶接トーチを安価に製造できる。
【００１７】
本発明にかかる溶接方法は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の溶接トーチを、前記外筒の軸線方向が溶接線に沿うように位置させ、前記溶接トーチを前記溶接線に沿う方向に移動させて溶接を行うことを特徴とする。
【００１８】
このように、溶接トーチを、前記外筒の軸線方向が溶接線に沿うように位置させ、前記溶接トーチを前記溶接線に沿う方向に移動させて溶接を行うので、溶接線に直交する方向に障害物があるような場所であっても溶接作業を行うことができる。すなわち、例えば、孔を貫通して溶接線が設けられているようなところで、溶接を行うことができるし、隣り合う部材が狭い間隔で存在する狭隘空間で溶接を行うことができる。
なお、長尺の外筒を備えた溶接トーチを用いると、例えば孔を貫通するような場合にも長い距離の溶接を行うことができる。
【００１９】
また、本発明にかかる溶接方法は、前記溶接トーチによって形成された溶接ビードの介合部に対して、プラズマ粉体溶接によって平滑化処理を行うことを特徴とする。
【００２０】
このように、溶接トーチによって形成された溶接ビードの介合部に対して、プラズマ粉体溶接によって平滑化処理を行うので、介合部での応力集中を緩和させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、溶接トーチ側で溶接線から離隔する方向に近接して障害物があるような場所、例えば、鋼構造物におけるスカラップ下溶接線を貫通する溶接線であっても溶接作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本実施形態にかかる溶接トーチ１を活用する対象部位を有する高架道路３が示されている。高架道路３には、地面５に間隔を空けて立設された多数の柱７と、各柱７の上部位置に直交して略水平に取付けられた多数の梁９と、各梁９の上部に道路延長方向へ連続して設けられた主桁１１と、主桁１１の上部に設けられた道路１３とが備えられている。（図１（ａ）参照）
図１（ｂ）には、柱７と梁９との概略の接合構造が示されている。道路延長方向の両側にウェブ１５が設けられ、両側のウェブ１５を連結するように、２枚の柱フランジ１７および２枚の梁フランジ１９がウェブ１５に接合され、箱構造体が形成されている。
【００２３】
図１（ｃ）は、図１（ｂ）の隅角部２１を拡大して示したものである。隅角部２１は、相互に直交したウェブ１５、柱フランジ１７および梁フランジ１９が接合される構造とされている。梁フランジ１９とウェブ１５および柱フランジ１７との間には、隙間が設けられており、同隙間には、梁フランジ１９に重ね結合されたダイヤフラム２３が配置され、これがウェブ１５および柱フランジ１７と接合され、隅角部２１が形成される。
ダイヤフラム２３には、ウェブ１５と柱フランジ１７との接合部（溶接線）２７にスカラップ２５が掲載されている。
【００２４】
図３は、溶接トーチ１の概略構成を、図４は溶接トーチ１の先端部分を示している。
溶接トーチ１には、外筒２９と、シールドノズル３１と、上チップホルダ（チップホルダ）３３と、下チップホルダ（チップホルダ）３５と、上管組立体（管組立体）３７と、下管組立体（管組立体）３９と、ガイドローラ４１と、中間リング４３と、が備えられている。
外筒２９は、ステンレス鋼製で、円筒状をしている。長さは、例えば約８００ｍｍ、外径は、例えば４５ｍｍ、肉厚は約２ｍｍとされている。
【００２５】
上管組立体３７および下管組立体３９は、装着時、上下に配置され、外筒２９の軸線中心に対して略点対象の構造をしており、それぞれ同様な部材が備えられているので、図面において、符号の後にサフィックス“ａ”，“ｂ”を付して上管組立体３７と下管組立体３９との区別をつけることにする。“ａ”は上管組立体３７の部位や部材であることを示し、“ｂ”は下管組立体３９の部位や部材であることを示している。以後の明細書内では、上管組立体３７側、下管組立体３９側を区別する場合にはａ，ｂを付記するが、特に区別しない場合にはａ，ｂを省略して符号のみで各部位や部材を示すものとする。
【００２６】
上管組立体３７および下管組立体３９には、サポートアングル（溶接電流経路）４５と、ワイヤ配管４７と、シールドガス配管４９と、給水管（冷却水配管）５１と排水管（冷却水配管）５３とが備えられている（図７参照）。
サポートアングル４５は、銅製で、断面コ字形のアングルであり、その長さは、例えば約１０５０ｍｍである。サポートアングル４５は、その一端側で電源５６から電流を供給されている。
なお、サポートアングル４５は、場合によって、鋼製としてもよい。
【００２７】
ワイヤ配管４７は、例えば銅製で、サポートアングル４５の下部中央部に、その長手方向に沿って略全長に亘り例えばろう付けによって固定されている。ワイヤ配管４７は、その一端側から、ワイヤ供給装置５８によって供給されるワイヤを案内するものである。
シールドガス配管４９は、例えば銅製で、サポートアングル４５の角部に、その長手方向に沿って略全長に亘り、例えばろう付けによって固定されている。シールドガス配管４９は、その一端側から、ガスボンベ６４によって供給されるシールドガスを供給するものである。シールドガスとしては、例えばアルゴンガスが用いられる。
【００２８】
給水管５１および排水管５３は、それぞれ例えば銅製で、サポートアングル４５の端部に、その長手方向に沿って略全長に亘り例えばろう付けによって固定されている。給水管５１は、その一端側がポンプ６０に、排水管５３はタンク６２に接続されており、タンク６２に貯蔵された冷却水を循環させるように鋼製されている。
外筒２９の一端は、中間リング４３の段差部５５に嵌合され固定されている。また、外筒２９には、長手方向に間隔を空けて複数、例えば３個の保持リング５９が固定されている。
【００２９】
中間リング４３は、図６に示されるように、両端部に段差部５５，５７を有する略円筒形状をしており、軸線に沿って断面が五角形をした保持通路６１ａ，６１ｂが、上下面対象に設けられている。保持通路６１ａと保持通路６１ｂとの間には、仕切部６５が設けられている。
保持リング５９は、図８に示されるように、略円筒形状をしており、軸線に沿って断面が五角形をした保持通路６３ａ，６３ｂが設けられている。保持通路６３ａと保持通路６３ｂとの間には、仕切部６７が設けられている。
中間リング４３および保持リング５９は、電気的に絶縁性を有する材料、例えばベークライトで形成されている。
【００３０】
上管組立体３７のサポートアングル４５ａは、中間リング４３の保持通路６１ａおよび保持リング５９の保持通路６３ａに保持されている。また、下管組立体３９のサポートアングル４５ｂは、中間リング４３の保持通路６１ｂおよび保持リング５９の保持通路６３ｂに保持されている。サポートアングル４５ａおよびサポートアングル４５ｂは、中間リング４３では仕切部６５によって、保持リング５９では仕切部６７によって間隔を隔てられており、それらの間の位置では、サポートアングル４５の剛性によって間隔を隔てられている。すなわち、サポートアングル４５ａおよびサポートアングル４５ｂは、相互に接触してショートしないようにされている。
【００３１】
上チップホルダ３３および下チップホルダ３５は、それぞれ上管組立体３７および下管組立体３９の先端部に装着されるものである。したがって、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５は上下に配置され、それぞれ同様な部材が備えられているので、図面において、符号の後にサフィックス“ａ”，“ｂ”を付して上チップホルダ３３と下チップホルダ３５との区別をつけることにする。“ａ”は上チップホルダ３３の部位や部材であることを示し、“ｂ”は下チップホルダ３５の部位や部材であることを示している。以後の明細書内では、上チップホルダ３３側、下チップホルダ３５側を区別する場合にはａ，ｂを付記するが、特に区別しない場合にはａ，ｂを省略して符号のみで各部位や部材を示すものとする。
なお、本実施形態では、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５の各部材が線対象位置に配置されているが、上下方向で同様な位置関係に設けるようにしてもよい。
【００３２】
図１０は、上チップホルダ３３の全体構成を概略示す側面図、図１１は図１０のＺ−Ｚ断面図、図１２は図１０のＢ視図である。図５は上チップホルダ３３および下チップホルダ３５の装着時における図４のＸ−Ｘ断面図である。
上チップホルダ３３および下チップホルダ３５には、ホルダ本体６９と、フランジ部７１と、チップ７３と、冷却水室７５とが備えられている。
ホルダ本体６９は、銅製で、横断面が長方形の上両角部が切り欠かれた五角形をし、長手方向に適宜な曲率を有するように湾曲されている。
【００３３】
なお、曲率半径は、例えば５０ｍｍとされている。
この曲率半径は、３０〜１００ｍｍが好適である。曲率半径が３０ｍｍ未満では、曲率が大きくワイヤが安定して送給されなくなる恐れがある。また、１００ｍｍを越えると、溶接作業時に外筒２９は、溶接線からの距離が大きくなるので、スカラップ２５を大きくする必要があり、鋼構造物の強度が低下する恐れがある。また、スクラップ２５の加工量も増加することになる。
【００３４】
フランジ部７１は、ホルダ本体６９の一端に設けられ、両側にボルト孔を備えた拡幅部７７を有している。この拡幅部７７を中間ホルダ４３の端面にボルトによって固定することによって、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５は中間リング４３に固定される。
ホルダ本体６９およびフランジ部７１には、その長手方向にワイヤ通路７９、シールドガス通路８１、給水通路８３および排水通路８５が設けられている。ワイヤ通路７９、シールドガス通路８１、給水通路８３および排水通路８５は、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５を中間リング４３に装着した際、それぞれワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３の延長部を形成するように構成されている。
【００３５】
ホルダ本体６９の他端（先端）には、ワイヤおよびシールドガスを供給するチップ７３が取付けられている。
ホルダ本体６９の先端部には、チップ７３を半周に亘って囲繞するように冷却水室７５が設けられている。冷却水室７５には、給水通路８３および排水通路８５が連通されている。
図４に示されるように外筒２９を略水平にした時、チップ７３の軸線が水平線（すなわち、溶接線）となす角度αは、例えばチップ７３ａが約６０°、チップ７３ｂが約５０°とされている。
【００３６】
この角度αは、３０〜９０°が好適である。３０°未満では、外筒２９を略水平に維持させた時、溶接線２７に対するチップ７３の傾斜角度が浅くアーク不安定化、スパッタ多発、溶接ビード凸化等が起き、健全な溶接が行えなくなる。また、９０°を越えると、曲がりが大きく、ワイヤが安定して送給されなくなる恐れがある。
また、想定される作業に応じて角度αが３０〜９０°の範囲に入るような上チップホルダ３３および下チップホルダ３５が複数準備されている。
さらに、チップ７３の開先の異なるものも準備されている。
【００３７】
シールドノズル３１は、図９に示されるようにラッパ状をした筒体であり、一端が中間リング４３の段差部５７の外周に嵌合され取付けられる。
シールドノズル３１は、図４に示されるように上チップホルダ３３および下チップホルダ３５を包囲するように設置され、シールドガスが周囲へ拡散するのを防止するものである。
シールドノズル３１は、使用する上チップホルダ３３および下チップホルダ３５の種類に合わせて種々の形状のものが準備されている。
【００３８】
上管組立体３７および下管組立体３９の端部には、各配管の中継部材となる上ブロック８７ａおよび８７ｂが設けられている。
ガイドローラ４１は、外筒２９の軸線中心とチップ７３の軸線中心とで形成される面内で、外筒２９の外周にその軸線方向と直交するように突起して設けられている。
ガイドローラ４１は、外筒２９の長手方向に間隔を空けて複数設けられている。ガイドローラ４１は、溶接線に沿うように当節させると、外筒２９が略水平に維持され、チップ７３の先端位置が溶接線に対して最良の位置になるように構成されている。
【００３９】
以上説明した溶接トーチ１の動作について、その作用・効果を含めて説明する。
まず、溶接トーチ１の組立について説明する。
外筒２９の先端に中間リング４３を、外筒２９の長手方向所定位置に保持リング５９を取付ける。
これと並行して、サポートアングル４５にワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３を固定して取り付け、上管組立体３７および下管組立体３９を形成する。
このように、ワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３は、断面がコ字状をしたサポートアングル４５に取付けられているので、それらをコンパクトに配置することができる。また、接近して作業し易いところで、取付られるので、作業効率を向上することができる。
【００４０】
このようにして組み立てられた上管組立体３７および下管組立体３９は、それぞれ外筒２９の各保持リング５９の保持通路６３ａ，６３ｂに挿入され、さらに中間リング４５の保持通路６１ａ，６１ｂに挿入され、外筒２９に装着される。
このように、挿入作業が上管組立体３７および下管組立体３９において各１回で済むので、サポートアングル４５、ワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３を個別に挿入するのに比べて作業を容易に行うことができる。
【００４１】
サポートアングル４５は、断面がコ字形のアングルとされているので、それ自体剛性が高いまた、サポートアングル４５は、保持リング５９および中間リング４５とを介して外筒２９と係合させられているので、溶接トーチの強度部材として機能することとなる。このため、外筒２９の強度はサポートアングル４５の分だけ省略することができるので、外筒２９の径を細くすることができる。外筒２９の径を細くできると、溶接する場合に溶接線から外筒２９の外側までの距離が短くなるので、一層狭い空間で溶接作業を行うことができる。
【００４２】
また、絶縁体で形成された複数の保持リング５９によって上管組立体３７および下管組立体３９は相互に間隔を空けて保持されと、サポートアングル４５は、その剛性によって相互に接触しない位置に保持することができる。このようにすると、各上管組立体３７および下管組立体３９は、相互に非接触とするために、外筒２９全長に亘る保持部材を備える必要がないので、溶接トーチ１を安価に製造できる。
【００４３】
次いで、中間リング４５の先端面に、これから行う溶接作業に適合した形状、開先の上チップホルダ３３および下チップホルダ３５を固定して取り付ける。
そして、取付けた上チップホルダ３３および下チップホルダ３５に適合したシールドノズル３１を、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５の周囲を覆うように挿入し、中間リング４５の段差部５７に固定して取り付ける。
このように、上チップホルダ３３および下チップホルダ３５は外筒に着脱可能に取付けられているので、容易に交換が行える。このため、曲率の異なるあるいは性質の異なる上チップホルダ３３および下チップホルダ３５を準備し、それらを適宜交換することによって、対象箇所に応じて最適な溶接作業を行うことができる。
【００４４】
このようにして形成された溶接トーチ１の各サポートアングル４５、ワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３に、電源５６、ワイヤ供給装置５８、ポンプ６０、タンク６２およびガスボンベ６４に接続される。
【００４５】
次いで、溶接作業について説明する。
図２に示すように、ダイヤフラム２３に設けられたスカラップ２５を貫通して設けられたウェブ１５と柱フランジ１７との溶接線２７を溶接する作業について説明する。
ガイドローラ４１を溶接線２７に当接し、溶接トーチ１の外筒２９を略水平な姿勢とする。この状態で、溶接トーチ１をスカラップ２５に挿入し、チップ７３を溶接作業の開始位置に位置させる。
この状態で、ポンプ６０から給水管５１へ冷却水を供給し、給水通路８３を経由し、冷却室７５に冷却水を供給する。この冷却水は、排水通路８５および排水管５３を通り、タンク６２に戻り、これを繰り返して冷却水が循環される。
【００４６】
そして、ガスボンベ６４からアルゴンガスをシールドガス配管４９およびシールドガス通路８１を通って、チップ７３から噴出させる。
合わせて、電源５６およびワイヤ供給装置５８から電流とワイヤとを供給して溶接作業を開始する。
この時、電源５６からの電流は、銅製で一体的に構成されたサポートアングル４５、ワイヤ配管４７、シールドガス配管４９、給水管５１および排水管５３を流れることになる。これにより、これらの部材は、抵抗ロスにより若干加温されることになるが、一体的に鋼製された給水管５１および排水管５３を流れる冷却水によって冷却されるので、問題となることはない。
【００４７】
当接トーチ１は、溶接線２７に当接したガイドローラ４１に案内され、外筒２９の軸線方向が、図２の矢印９０に示されるように、溶接線２７に沿うように移動させられる。すなわち、予めスカラップ２５に挿入した溶接トーチ１を引き抜くように移動させて溶接を行うものである。反対に、溶接トーチ１をスカラップ２５に向かって挿入する方向に移動させて貫通溶接を行うこともできる。
この移動に伴い、溶接線２７に沿って、まずチップ７３ｂによって溶接され、直後に引き続きチップ７３ａによって溶接されることになる。
このように、溶接トーチ１の１回の移動によって、2回の溶接作業が同時に行えるので、溶接作業の能率を向上させることができる。
【００４８】
以上の通り溶接を行うと、図１４に示されるように、溶接ビード８９の介合部９１が、母材に対して急角度を形成することがある。このように、介合部９１が母材に対して急角度を形成するとその部分に応力集中が生じることになる。
この場合、本実施形態では、介合部９１に対してプラズマ粉体溶接によって平滑化処理を行うようにしている。
プラズマ粉体溶接は、溶接金属となる粉末がトーチ内を経由してノズル先端に形成されたプラズマアークに投入されて、対象部分に補充するような形で補充ビード９３を形成することができるので、これによって形成された介合部９５は母材から滑らかな傾斜とすることができるし、母材側にウンダーカットを生じる恐れを防止できる。
また、プラズマ粉体溶接は、ワイヤが不要なので、作業性が良く、狭隘部への適用が容易である。
【００４９】
なお、本実施形態では、２個のチップ７３は、溶接線２７に沿う方向に並べているが、これに限定されるものではなく、溶接線２７と直交する方向に並べてもよいし、溶接線２７と傾斜した任意の角度方向に並べてもよい。
このようにすると、能率的に幅広い溶接を行うことができる。
【００５０】
また、本実施例では、スカラップ２５という溶接線２７を近接して包囲するような障害物であるので、溶接トーチ１の軸線方向と溶接線２７とを一致させる方向に移動させているが、いずれか一方に障害物がないようなところでは、溶接トーチ１の軸線方向を溶接線２７に交差させる方向に位置させ、その状態で溶接作業を行ってもよい。
【００５１】
さらに、本実施形態では、スカラップ２５の貫通溶接に適用したものとして説明したが、これに限定されるものではなく、隣り合う部材が狭い間隔で存在する狭隘空間、例えば、クロスフロー型の風車における翼の溶接等に適用して効果がある。
本発明は、狭隘空間に適用して多大な効果を発揮するものであるが、使用する場所は、それに限定されるものではなく、広いスペースを持つところでも利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の溶接方法を適用する高架道路を示す概略構成図である。
【図２】本発明の溶接方法の概略を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる溶接トーチの全体概略鋼製を示す側面図である。
【図４】本実施形態にかかる溶接トーチの先端部分を一部破断して示す側面図である。
【図５】図４のＸ−Ｘ断面図である。
【図６】本実施形態にかかる中間リングを示す斜視図である。
【図７】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図８】本実施形態にかかる保持リングを示す斜視図である。
【図９】本実施形態にかかるシールドノズルを示す縦断面図である。
【図１０】本実施形態にかかるチップホルダを示す側面図である。
【図１１】図１０のＺ−Ｚ断面図である。
【図１２】図１０のＢ視図である。
【図１３】図３のＡ視図である。
【図１４】溶接ビードの状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  溶接トーチ
２９  外筒
３３  上チップホルダ
３５  下チップホルダ
３７  上管組立体
３９  下管組立体
４５  サポートアングル
４７  ワイヤ配管
４９  シールドガス配管
５１  給水管
５３  排水管
７３  チップ
８９，９３  溶接ビード
９１，９５  介合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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