(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
関連する被加工物の表面に材料を溶着させるための溶接装置であって：
前記関連する被加工物の前記表面に前記材料を同時に溶着するために、離間した構成の関連する複数の連続送給溶接棒のアレイを同時に収容するように適合される溶接棒ヘッドであって、前記関連する複数の連続送給溶接棒のアレイは、前記溶接棒ヘッドの中心に近い溶接棒及び前記溶接棒ヘッドの前記中心に近い前記溶接棒の外側に配置された複数の溶接棒を含み、前記溶接棒ヘッドの前記中心に近い前記溶接棒の外側に配置された前記溶接棒は前記中心に近い前記溶接棒より大きい直径を有し、前記溶接棒ヘッドは、溶接軌跡を通って作動可能であり、前記溶接棒ヘッドは、前記被加工物に対して異なる方位角を有する前記関連する複数の連続送給溶接棒を同時に収容するように適合される、溶接棒ヘッドと；
前記関連する複数の連続送給溶接棒それぞれと前記関連する被加工物との間に溶接アークを同時に作るために電力を供給するように適合された溶接電源と；
前記関連する複数の連続送給溶接棒の前記アレイを、前記溶接棒ヘッドを通って同時に駆動する手段と、を有する、
溶接装置。
【請求項２】
前記関連する複数の連続送給溶接棒を通る電流の流れにより生じる磁力が前記関連する被加工物の前記表面の前記材料の溶着に影響を及ぼし、
前記溶接棒ヘッドは、前記関連する複数の連続送給溶接棒の前記アレイを、前記磁力の前記材料の溶着への前記影響を実質的に減少させる位置的な配置に収容するように構成される、
請求項１に記載の溶接装置。
【請求項３】
前記溶接棒ヘッドは、前記関連する複数の連続送給溶接棒を受け入れるように適合された複数の開口を有するとともに、前記開口は非直線形状に位置的に配置される、
請求項２に記載の溶接装置。
【請求項４】
前記溶接棒ヘッドは、前記関連する複数の連続送給溶接棒の前記アレイを、前記溶接軌跡に対して前記関連する被加工物上に前記材料の溶着を重ねる位置的配置に収容するように構成される、
請求項２に記載の溶接装置。
【請求項５】
前記溶接棒ヘッドは、前記関連する複数の連続送給溶接棒の前記アレイを、少なくとも部分的にＶ形状である位置的な配置に収容するように構成される、
請求項２に記載の溶接装置。
【請求項６】
前記溶接棒ヘッドは、０．０２０インチと０．００６０インチとの間の範囲内の直径を有する前記関連する複数の連続送給溶接棒を収容するように適合される、
請求項１に記載の溶接装置。
【請求項７】
前記アレイ内のそれぞれの前記関連する複数の連続送給溶接棒は、同じ電位に接続される、
請求項６に記載の溶接装置。
【請求項８】
前記関連する複数の連続送給溶接棒の前記アレイは、前記溶接棒ヘッド内に略直線に配置される、
請求項６に記載の溶接装置。
【請求項９】
前記アレイ内のそれぞれの前記関連する複数の連続送給溶接棒は、略同じ速度で前記溶接棒ヘッドを通って駆動される、
請求項６に記載の溶接装置。
【請求項１０】
前記アレイを同時に駆動する前記手段は複数の駆動ロールを有し、前記複数の駆動ロールのそれぞれは、前記関連する複数の連続送給溶接棒の少なくとも１つに関連付けられる、
請求項１に記載の溶接装置。
【請求項１１】
前記溶接棒ヘッドの前記中心に近い前記溶接棒は０．０２０インチから０．０３５インチの範囲の直径を有し、前記溶接棒ヘッドの前記中心に近い前記溶接棒の外側に配置された前記複数の溶接棒は０．０４５インチの直径を有する、
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の溶接装置。
【請求項１２】
前記溶接棒ヘッドは、複数のコンタクトチップを受け入れるように適合され、それぞれの前記複数のコンタクトチップは前記関連する複数の連続送給溶接棒の１つに関連付けられる、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の溶接装置。
【請求項１３】
前記複数のコンタクトチップそれぞれはチップ端部を有し、
前記複数のコンタクトチップの少なくとも１つは、前記チップ端部と前記関連する被加工物との間の距離を変化させるために、前記溶接棒ヘッド内で選択的に位置決め可能である、
請求項１２に記載の溶接装置。
【請求項１４】
前記複数のコンタクトチップは、異なる長さを有するコンタクトチップを含む、
請求項１２に記載の溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、溶接に関し、より具体的には溶接装置、溶接棒ヘッドおよび被加工物をクラッディングするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部品は、破壊だけでなく、機械的な磨耗（磨耗と圧力）、化学的腐食、および／または熱を含む磨耗により、頻繁にその用途の役に立たない。磨耗は、金属部品を寸法的にそしてそのために機能的に変化させる。耐久性のある材料が劣化した表面に接着される磨耗した金属部品を修理する方法が知られている。同様に、耐久性のある材料は、磨耗を受けることが予期され得るこれまでに磨耗していない表面に接着され得る。金属構成部品に関して、これはクラッディングまたは硬化肉盛として一般的に知られ、これは耐磨耗材料を部品の表面に溶接または接合を用いて積み上げる（肉盛りする）ことの応用として定義され得る。クラッディングのコストは交換コストよりかなり安価であり、クラッディングは、鋼、ステンレス鋼、ニッケル基合金、および銅合金のような様々な卑金属に適用され得るので、今日産業において広く使われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クラッディングのための従来の方法およびシステムは、費用対効果の高い割合でクラッディング材料を置くための十分大きい直径を有する単一の溶接棒を使用している。しかし、これは典型的に、より深い溶込みおよび高い混合をもたらす。他のシステムは帯状クラッディングを使用し、これは柔軟性が無く広範囲の合金での使用に適用できない。さらに、帯状電極は製造および使用に費用がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施形態では、溶接装置は、関連する被加工物の表面にクラッディング材料を同時に溶着するために、離間した構成の関連する複数の、連続送給溶接棒のアレイを同時に収容するように適合された溶接棒ヘッドを有する。溶接棒ヘッドは、溶接軌跡を通って作動可能であり得る。溶接装置はまた、それぞれの関連する複数の、連続送給溶接棒と関連する被加工物との間に溶接アークを同時に作るために電力を供給するように適合された溶接電源と、関連する複数の、連続送給溶接棒のアレイを、溶接棒ヘッドを通って同時に駆動する手段とを有する。さらなる実施形態は、詳細な説明、図面および特許請求の範囲から推測できる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】図１は、溶接装置の斜視図である。
【図２】図２は、溶接棒ヘッドの実施形態の斜視図である。
【図３】図３は、例示的な溶接電源の略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、例示的な溶接電源の略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、例示的な溶接電源の略図である。
【図４】図４は、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図５】図５は、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図６】図６は、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図７】図７は、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図８】図８は、溶接装置の別の実施形態の斜視図である。
【図９Ａ】図９Ａは、溶接棒ヘッドの別の実施形態の斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、図９Ａに示された溶接棒ヘッドの実施形態の切り欠き平面図である。
【図１０】図１０は、クラッディングの方法のプロセスフロー図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａに示された溶接棒ヘッドの実施形態の切り欠き平面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、溶接棒ヘッドの実施形態の切り欠き平面図である。
【図１１】図１１は、クラッディングの方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
今、説明が本発明の実施形態を説明する目的のみのためであり限定する目的ではないものである図面を参照すると、図１は一般的に１０で描かれた溶接装置を示す。装置１０は、一般に、サブマージアークまたはエレクトロスラグ溶接法により、被加工物をクラッドするまたは硬化肉盛するために使用され得ることが想定されるが、ＧＭＡＷ、ＦＣＡＷ、ＴＩＧ、およびレーザ溶接などのほかの溶接法もまた使用され得る。
【０００７】
クラッディングまたは硬化肉盛は、それによりクラッディング材料が基材または被加工物として知られる既存の構成部品の表面に接着されるプロセスとして定義され得る。このプロセスは、構成部品材料より硬い可能性があるクラッディング材料またはフィラーワイヤを接着または注入する。このように、クラッディング材料は耐磨耗表面および摩滅、エロージョンおよび使用中の熱への障壁を有する。
【０００８】
溶接装置１０は溶接棒ヘッド２０を含み得る。この溶接棒ヘッド２０は、複数の、連続送給溶接棒３２のアレイ３０を同時に収容するように適合され得る。溶接棒３２は、ガスシールド、セルフシールド、または金属コアードであり得る。これらの溶接棒は、ガスシールド下で、サブマージアークフラックスの下で、またはエレクトロスラグ法の中で使用される、ソリッドコア、メタルコア、またはフラックス入りワイヤであり得る。有心溶接棒の事例では、溶接棒の被覆が、炭素鋼、ステンレス鋼、またはニッケル合金であり得ることが考えられる。溶接棒３２はコイル７０で提供され得る。コイル７０は、複数の独立したコイルを含むことができ、それぞれのコイルは単一の溶接棒を有し、共通の回転軸に沿って配置される。しかし、フィラーワイヤまたはクラッディング材料を供給する如何なる方法も、本発明の実施形態の範囲の意図した範囲から離れることなしに、選ばれ得る。
【０００９】
一般的に従来のシステムおよび方法では、被加工物は、帯状電極またはヘッドオシレータと組み合わせた１つまたは２つの溶接棒を使用してクラッドされる。このヘッドオシレータは、溶接ヘッドをクラッディング材料の幅を増加させために被加工部材を横切って前後に動かす。帯状電極は、一般的に４５−１２０ｍｍの幅であるとともに０．５ｍｍの厚さであり得る一方、一般的にヘッドオシレータ内で使用される個別の溶接棒は、３／３２インチを超える直径を有する。主題の開示に戻ると、溶接棒３２の直径は、従来技術と対照的に、１／１６インチより小さくなり得る。より具体的には、溶接棒３２は約０．０２０と０．０６０インチとの間の範囲であり得る。さらにより具体的には、溶接棒３２の直径は約０．０４５インチであり得る。図２に示されたように、複数の溶接棒３２は、実質的に異なる直径を有する溶接棒を含み得る。例えば、溶接棒ヘッド２０の中心により近い溶接棒３２は直径０．０２０インチまたは０．０３５インチまたは概してより細くなり得る一方、溶接棒ヘッド２０の外側により近い溶接棒３２‘は直径０．０４５インチまたは概してより太くなり得る。より大きい直径のワイヤは、より小さい直径のワイヤより高い電流レベルで溶け、このような配置は、電流により発生する熱を溶融クラッド材料デポジットの端部により多くの熱を強制的に与え得る。
【００１０】
さらに、溶接棒３２の直径は、溶接棒に流される電流の量に影響を与え得る。例えば、６つの０．０４５インチ直径の溶接棒を有するアレイは６００アンペアの電流により駆動され得る一方、同様の６つの０．０３５インチ直径の溶接棒のアレイは４５０から５００アンペアの電流により駆動され得る。０．０３５インチ直径の溶接棒を使用するこのような例では、０．０４５インチ直径を使用したときと溶着速度を略同じに維持するために、溶接棒が溶接棒ヘッド２０に供給される速度であるワイヤ送給を増加させる必要があり得る。しかし、このような例では、混合の溶込み、すなわちクラッディング材料の溶融被加工物との混合、およびそれについての被加工物の元の表面の下の関連する深さが、０．０４５インチ直径の溶接棒が使用される用途とは対照的に減少することが観察され得る。
【００１１】
溶接棒ヘッド２０は、複数の溶接棒コンタクトチップ２２を受け入れるように適合され得る。それぞれのコンタクトチップ２２は１つの溶接棒３２に関連付けられ得る。１つの実施形態では、溶接棒３２および対応するコンタクトチップ２２の数は２と１５との間の範囲であり得る。より具体的には、溶接棒の数は７であり得る。しかし、１５を超える溶接棒の使用は、特定の用途に適切であるとして具体化され得る。実際、隣接して配置された溶接棒の数は、溶接棒ヘッド２０の実用的サイズおよび／または被加工物５１の寸法のみにより制限される。１つの態様では、溶接棒ヘッド２０から延びるそれぞれのコンタクトチップ２２の距離がカスタマイズされ得るように、コンタクトチップ２２は溶接棒ヘッド２０内で選択的に配置可能であり得る。例えば、溶接棒ヘッド２０の中心に近いコンタクトチップは、溶接棒ヘッド２０の外側に近いコンタクトチップより被加工物の近くに延び得る。このような配置は、溶融池の端部が溶融池の中央に比べてより冷やされることを可能にし得る。当業者は、様々な他の熱的に異なるパターンが本発明の実施形態の範囲の意図された範囲から離れることなしに実現され得ることを容易に理解するであろう。他の態様では、コンタクトチップ２２は複数の長さを備え得る。より具体的には、コンタクトチップ２２と被加工物５１との間の距離を変化させる他の方法として、１つのコンタクトチップが他のものより長くなり得る。別の言い方をすれば、コンタクトチップ２２の端部から被加工物５１への距離は個々の溶接棒２２に対して変化することができ、溶接電流および／またはワイヤ送給速度は個々の溶接棒２２に対して同じになり得るまたは変化もし得る。
【００１２】
コンタクトチップ２２は溶接棒ヘッド２０に開放可能に固定され得る。１つの実施形態では、溶接棒ヘッド２０は、各コンタクトチップ２２をそれぞれ堅固に受け入れるように適合された開口部を有し得る。１つの例示的な方法では、開口はネジ山が付けられ得る。コンタクトチップ２２は、必要に応じて、溶接棒ヘッド２０への挿入および溶接棒ヘッド２０からの取り外しのために対応してネジ山が形成され得る。１つの実施形態では、締められたときにコンタクトチップ２２が故意でなく移動することを防ぐ止めネジも含まれ得る。さらに、コンタクトチップ２２を溶接棒ヘッド２０に対して付けるための他の手段も妥当な工学的判断により選択され得る。
【００１３】
図３および図３ａを参照すると、溶接装置１０は、技術分野で知られるように溶接電源４０をさらに有し、この溶接装置１０はこの後に記載され、本質的に例示である。使用され得る１つの電源は、オハイオ州クリーブランドのＴｈｅ  Ｌｉｎｃｏｌｎ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙにより製造されたＰｏｗｅｒ  Ｗａｖｅ（登録商標）電源である。現在の実施形態では、入力電源ラインＬ１、Ｌ２およびＬ３により示された３相電力が、導体７を通ってＤＣ信号を作り出す電源整流器８に向けられ、ＤＣ信号はさらにインバータ１３の入力に向けられ得る。１つの実施形態では、インバータ１３は、技術分野で良く知られている１次および２次巻線を有する変圧器を有する。２次巻線からの出力は、ＤＣ電源を溶接棒ヘッド２０内に受け入れられる溶接棒３２にＤＣ電力を供給するためのスタッド２３、２４とも呼ばれる、電源の出力端子２３、２４それぞれに正と負の供給電力を提供する整流器に向けられ得る。電源４０はさらに、溶接またはクラッディングプロセス中にスタッド２３、２４での出力電力を測定するまたは制御するために整流器に電気的に繋げられた出力電力コントローラ２７を有する。１つの実施形態では、コントローラ２７はパルス波変調器２７‘またはＰＷＭ２７’を有することができ、溶接ケーブル３３、３４は、溶接棒ヘッド２０の溶接棒を通じて被加工物５１に溶接電流を供給するための電源４０、より具体的にはスタッド２３、２４に接続され得る。
【００１４】
代替実施形態は、ＡＣ電力を供給する電源４０を有する溶接装置１０の使用を想定する。同様の方法で、入力電源ラインＬ１、Ｌ２およびＬ３は、電力を整流器に供給し、この整流器は電圧を適切なレベルに上げる／下げる。しかし、この実施形態では、出力電力コントローラ２７は、ＡＣ信号または本発明の実施形態での使用に適した任意のＡＣ波形を発生させる出力を制御する。
【００１５】
１つの実施形態では、溶接装置１０は、例えば約１０００アンペアより小さい電流が使用され得る用途のための単一の電源を有し得る。しかし、例えば約１０００アンペアを超える電流が使用され得る用途では、複数の電源４０が、必要な電流を溶接装置１０に供給するために、図４に示されるように並列に接続され得る。もちろん、当業者は、ＤＣおよび／またはＡＣ両方のタイプの電源４０が上述の方法で接続され得ることが容易に理解するであろう。
【００１６】
図５に示された別の実施形態では、少なくとも２つの溶接棒ヘッド２０が、クラッディング材料のより広い溶着を提供するために、溶接軌跡の経路に直角に略互いに隣接して配置され得る。このような実施形態では、各溶接棒ヘッド２０が別々の電源４０に接続され得ることが想定される。しかし、単一の電源４０が、クラッディング操作の電源要件に応じて、２つ以上の溶接棒ヘッド２０に電力を供給し得ることも考えられる。
【００１７】
図６に示されたさらに別の実施形態では、同じ被加工物の領域上のクラッディング材料の溶着を増すために、第１溶接棒ヘッドが第２溶接棒ヘッドの略前に配置される少なくとも２つの溶接棒ヘッド２０が提供され得る。このような配置は、単一の溶接棒ヘッドにより作られるクラッディングパスの数を減らすことにより生産性を向上させることができる。
【００１８】
再び図１を参照すると、溶接装置１０は、溶接棒ヘッド２０を通じて溶接棒３２のアレイ３０を同時に駆動する手段をさらに有する。駆動する手段が複数の駆動ロール５０または他のワイヤ送給装置を有し得ることが想定される。複数の駆動ロール５０それぞれは、１つまたは複数の溶接棒３２と関連付けられ得る。１つの態様では、２つの溶接棒３２が単一のセットの駆動ロール５０に関連付けられ得るが、溶接棒の数とワイヤ送給装置の数との関係は、任意の数の溶接棒が本開示の意図から離れることなしにクラッディングプロセスに適切な単一のセットの駆動ロールに関連付けられ得るように構成され得ることが想定される。１つの例では、駆動ロール５０は、溶接棒ヘッド２０を通じて溶接棒３２を略同じ速度で駆動するように構成され得る。あるいは、駆動ロール５０は、溶接棒３２をより遅いおよび／またはより速いワイヤ速度／ワイヤ送給速度で送給するように構成されることができ、溶接棒を溶かすために必要な電流を変化させることが望まれ、したがって、溶接棒３２による溶融クラッディング材料への熱入力を変化させる。各溶接棒３２を通る電流の流れにより誘導される磁力の効果を実質的に減少させるおよび／または除去するために、例えば、駆動ロール５０のあるセットが、あるワイヤ送給速度でアレイ３０の外側に配置された溶接棒３２を送給するように構成され得る一方、駆動ロール５０の異なるセットがアレイ３０の内側に配置された溶接棒３２を外側の溶接棒のワイヤ送給速度と比べて比較的低いワイヤ送給速度で送給するように構成され得る。
【００１９】
本発明の実施形態の一態様では、各溶接棒３２は、同じ電位を有する溶接電源４０に接続されるように構成され得る。すなわち、クラッディングプロセス中、溶接電力はアレイの各溶接棒３２を通じて略同じ割合で供給される。したがって、クラッディング材料は、溶接棒ヘッド２０の幅に渡って略均一に供給される。基材の均一な溶け込みも達成される。上述のように、電力は電源４０からスタッド２３，２４の一端に取付けられた溶接ケーブル３３，３４を通じて供給され得る。遠位端部において、溶接ケーブル３３，３４は、溶接棒ヘッド２０に溶接棒ヘッドコネクタを介して接続され得る。単一の溶接電源４０の場合の例では、単一の溶接棒ヘッドコネクタは、電力を溶接ケーブル２３、２４から一般に溶接棒ヘッド２０内に取付けられた全てのコンタクトチップ２２に伝え得る。複数の電源４０に対して、一般にコンタクトチップ２２それぞれに接続される複数の溶接棒ヘッドコネクタが採用され得ることになる。
【００２０】
今、図７Ａおよび７Ｂを参照すると、代替実施形態は、溶接棒ヘッド２０内に取付けられた異なるコンタクトチップ２２が、異なる電位および／または異なる極性の電力を受けるように接続されることが想定されている。例えば、ある溶接棒３２のセットは第１の電圧および極性に設定された第１電源４０に接続され得る。すなわち同じ溶接棒ヘッド２０に共通する、残りの溶接棒３２は、異なる電圧および極性の電力を供給するように設定された異なる電源４０‘に接続され得る。この実施形態では、複数の溶接棒ヘッドコネクタが用いられ得るが、溶接棒ヘッド２０が、コンタクトチップ２２への電力接続が特定の作業に対してカスタマイズされるように構成され得る。各溶接棒３２を通る電流の流れにより誘導される磁力の効果を実質的に減少させるおよび／または除去するために、例えば、１つの電源５０がアレイ３０の外側に配置された溶接棒３２に６００アンペアの電流を供給するように構成され得る一方、異なる電源５０がアレイ３０の内側に配置された溶接棒３２に比較的低い電流、例えば４５０アンペアを供給するように構成され得る。同様に、各溶接棒３２を通る電流の流れにより誘導される磁力の効果を実質的に減少させるおよび／または除去するために、１つの電源５０がアレイ３０の外側に配置された溶接棒３２に負極性で電力を供給するように構成され得る一方、異なる電源５０がアレイ３０の内側に配置された溶接棒３２に正極性で電力を供給するように構成され得る。このような構成では、各電源５０により供給される電流は、クラッディング操作に応じて、同じまたは異なる電流であり得る。全てのこのような構成は、本発明の実施形態の範囲に含まれるように解釈されるべきである。
【００２１】
ＡＣ電力が溶接またはクラッディングプロセスに使用される事例において、溶接棒３２を通る電流の流れにより誘導される磁力の効果を実質的に減少させるおよび／または除去するためのそれぞれの電源４０、４０‘により生成される波形を調整させることが必要になり得ることがここで挙げられる。１つの例では、１つの電源４０からの電力は溶接棒３２の第１グループ（最も内側の溶接棒３２であり得る）に接続され得るとともに電源４０‘からの電力は、同じ溶接棒ヘッド２０内で、溶接棒３２の第２グループ、すなわち最も外側の溶接棒に接続され得る。他の例では、２つの溶接棒ヘッド２０は、溶着材料に対して縦に並んで隣接して配置され得る。１つの電源４０が最も前の溶接棒ヘッド２０の全ての溶接棒３２に接続され得るとともに他の電源４０‘が最後方の溶接棒ヘッド２０の全ての溶接棒３２に接続され得る。これらの各事例において、溶接棒ヘッド２０に供給される電力はそれがなければ被加工物または基材の表面で材料をそらすまたは移すことになる磁力をアンバランスにするように、ＡＣ波形は同調され得る。言い換えると、溶融液体材料上の磁力の効果は、実質的に減らされるおよび／または否定される。なお、波形を調整する、すなわち、同調するまたは非同調する、如何なる方法も、本発明の実施形態での使用に適切であるように選択され得る。
【００２２】
図１に示されるように、溶接棒３２のアレイ３０は、溶接棒ヘッド２０内で実質的に直線的に、溶接棒ヘッド２０が溶接軌跡（移動の経路で描かれる）に対して直角に向けられて、構成され得る。そのようなものとして、溶接棒ヘッド２０は、被加工物の幅を横切る単一の連続溶接ビードまたは溶融池を溶着することができる。図７に示されるように、溶接棒ヘッド２０は、図１に示された配置から９０度回転され得る。このような配置は、クラッディング材料溶着の比較的高い速度を可能にし得る一方低い消費電力をなお維持する。溶接棒ヘッド２０内の溶接棒３２の数および形状に応じて、単一の溶接棒による複数のクラッディングパスは、図７に示されたように向けられた溶接棒ヘッド２０により実行される単一のクラッディングパスにより置き換えられ得る。
【００２３】
溶接棒ヘッド２０は、コンタクトチップ２２が被加工物に対して異なる方位角に溶接棒３２を向けるように構成され得ることも想定される。例えば、図８に示されるように、水冷壁として知られる用途における金属のストリップにより接続された一対のチューブをクラッドすることが望ましくなり得る。このような作業では、溶接棒３２は、溶融クラッディング材料を水冷壁のチューブの壁の上に向ける角度に構成され得る。図９Ａおよび９Ｂに示された別の代替では、コンタクトチップ２２および溶接棒３２は２列に構成され得る。この代替では、列の一方の溶接棒３２は、溶接ビードを外に「そぐ（ｆｅａｔｈｅｒ）」ようにまたはアークの力が溶接金属を溶融池６０の側部に押すことを可能にするように構成され得る。このような配置は、溶融池の外側のクラッディング材料の量を増やすために使用され得る。図１０Ｃに示される別の代替では、（移動方向に対して）末尾の列の溶接棒３２が（移動方向に対して）先導する列の溶接棒により溶着された材料と重なる材料を溶着するように、溶接棒３２は２列に構成されることもできる。溶接棒３２を通って流れる電流により誘導される磁力は、溶接棒間の位置において比較的少ない材料の溶着をもたらし得ることが知られている。そのようなものとして、溶接棒ヘッド２０内の溶接棒３２およびコンタクトチップ２２のこの例示的な形状、および他の潜在的な形状は、実質的に誘導される磁力の効果を減少させ得る。
【００２４】
全ての図を参照すると、クラッディング材料を溶着させる方法もまた想定される。図１１に示されたように、方法１００は、溶接棒ヘッド、少なくとも１つの第１の溶接電源、および複数の駆動ロール１１０を有する溶接装置を提供するステップと、溶接棒と関連する被加工物との間に溶接アークを形成するステップと、複数の溶接棒の少なくとも１つに流れる電流を複数の溶接棒の少なくとも別のものに対して変化させることおよび複数の溶接棒の少なくとも１つの速度を複数の溶接棒１３０の少なくとも別のものに対して変化させることの少なくとも一方により、磁力の効果を実質的に減少させるステップとを有する。方法１００のステップは本質的に例示であり、追加的なステップが本方法の範囲から離れることなしに本方法に追加され得る。
【００２５】
本発明はここに開示された実施液体を参照して説明されている。この詳細な説明を読み且つ理解すると様々な修正及び変更を行い得ることは明らかであろう。本発明は、このような修正及び変更が添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、このような全ての修正及び変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００２６】
７  導体
８  電源整流器
１０  溶接装置
１３  インバータ
２０  溶接棒ヘッド
２２  コンタクトチップ
２３  出力端子
２４  出力端子
２７  出力コントローラ
２７‘  パルス波変調器
３０  アレイ
３２  連続送給溶接棒
３２‘  溶接棒
３３  溶接ケーブル
３４  溶接ケーブル
４０  電源
４０‘  電源
５０  駆動ロール
５１  被加工物
６０  溶融池
７０  コイル
１００  方法
１１０  駆動ロール
１２０  被加工物
１３０  複数の溶接棒
Ｌ１  入力電源ライン
Ｌ２  入力電源ライン
Ｌ３  入力電源ライン
【図１】
0005362914.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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