JPS6012154B2 - Stud welding ferrule - Google Patents
Stud welding ferruleInfo
- Publication number
- JPS6012154B2 JPS6012154B2 JP8625876A JP8625876A JPS6012154B2 JP S6012154 B2 JPS6012154 B2 JP S6012154B2 JP 8625876 A JP8625876 A JP 8625876A JP 8625876 A JP8625876 A JP 8625876A JP S6012154 B2 JPS6012154 B2 JP S6012154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrule
- stud
- welding
- slag
- hole
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、スタッド溶接に用いられるフェルールの改良
に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in ferrules used in stud welding.
鉄骨、橋梁その他重構造物にジベル材あるいはボルト材
などを熔接する目的でスタッド溶接法が広く用いられて
いるが、従来のスタッド溶接法によると、熔接アークお
よび溶融金属を保護するために使用されるフェルールの
溶融によって発生したガラス状のスラグの一部が熔接部
に入り込み機械的性能を低下させることが多かった。Stud welding is widely used to weld dowels or bolts to steel frames, bridges, and other heavy structures, but conventional stud welding is used to protect the welding arc and molten metal. Part of the glassy slag generated by the melting of the ferrule often entered the welded area and degraded mechanical performance.
従来のフェルールを用いてスタッド熔接したときの溶援
状態を第1図を用いて説明すると、1はスタッドジベル
、2は溶接母材、3はフェル−ル、4は溶着金属である
。The welding state when stud welding is performed using a conventional ferrule will be explained using FIG. 1. 1 is a stud dowel, 2 is a welding base material, 3 is a ferrule, and 4 is a weld metal.
フェルール3はスタッドジベルーが貫通するスタッド貫
通孔3aと余盛形成用の空所を形成するための余盛形成
孔3bとを有する筒状体からなり、フェルール3の下部
には通常「溶接中に発生するガスおよび溶融金属の一部
を逸脱させるための径万向の通気溝6が複数個設けられ
ている。そしてこのフェルール3は桂右、アルミナ、マ
グネシャなどを徴粉にして適当なバインダーとともに高
温にて焼結した、高温での強度が大きい耐熱性の物質に
より形成されている。このフェルールを用いてスタッド
熔接を行なう場合は、スタッドジベル1と溶接母材2と
の間にアークを発生させて両者の表面部を溶融し、十分
両者が溶融したときにスタッドジベルーを溶接母材2に
押圧して溶接を完了する。この場合溶接アークは300
0qo以上にも蓬するので、フェルール3の内側の表面
が溶融してガラス状のスラグ5が発生する。この状態で
スタッドジベル1を溶接母材2に押圧すると、スタツド
ジベルーおよび溶接母材2の溶融した金属はスタッドジ
ベル1のまわりにはみ出すがフェルール3に囲まれてい
るため溝6よりはみ出す一部を除いて大部分はフェルー
ル3の内壁に沿ってスタッドジベル1のまわり‘こ盛り
上り、帯状の余盛7を形成する。ここで本発明者は数多
くの溶接実験の結果から余盛7を形成するときにスラグ
5も共にかき上げられ余盛7の上昇とともにスラグ5の
一部がスタッドジベル1と余盛7との間に入り込み薄膜
状スラグ8を形成するばかりでなく、薄膜状スラグ8の
一部はさらにスタツドジベル1の下面にまで侵入して落
着部にスラグ巻込み部9を形成することを見出した。こ
のようにスタッドジベル1と余盛7との間の入り込んだ
薄膜状のスラグ8はスタッドジベル1と余盛7とが一体
に結合することを妨げ、余盛7を溶接部の強度確保に無
関係とし、またスラグ巻込み部9が引張り応力や、曲げ
応力に対して応力集中部となり機械的強度を低下させる
原因となる。第2図はこのようなスラグ層の存在する溶
接部を破壊試験したときの破断部を示すものであり、同
図に示すスラグ巻込み部9に応力の集中が起りこの部分
から破断が発生している。本発明は、フヱルールの内部
を段付とし、中央部附近より上の内径を下の内径より大
なる値とすることによって上記薄膜状スラグおよび溶着
部のスラグ巻込みの発生を防止したフェルールを提供し
たものである。The ferrule 3 is made of a cylindrical body having a stud through hole 3a through which the stud gibberoo passes and a reinforcement forming hole 3b for forming a cavity for forming the reinforcement. The ferrule 3 is provided with a plurality of ventilation grooves 6 in all directions in order to allow some of the gas and molten metal generated to escape.The ferrule 3 is made of a suitable binder made of powder such as Katsuragi, alumina, or magnesia. The ferrule is made of a heat-resistant material that is sintered at high temperatures and has high strength at high temperatures.When performing stud welding using this ferrule, an arc is created between the stud dowel 1 and the weld base metal 2. The welding arc is generated to melt the surface parts of both, and when both are sufficiently melted, the stud dowel is pressed against the welding base material 2 to complete the welding.In this case, the welding arc is 300
Since the temperature exceeds 0 qo, the inner surface of the ferrule 3 melts and a glassy slag 5 is generated. When the stud dowel 1 is pressed against the welding base material 2 in this state, the molten metal of the stud dowel and the welding base material 2 will protrude around the stud dowel 1, but since it is surrounded by the ferrule 3, some of it will not protrude from the groove 6. The majority of the ferrule 3 rises around the stud dowel 1 along the inner wall of the ferrule 3, forming a band-shaped extra layer 7. Here, the present inventor found from the results of numerous welding experiments that when forming the extra layer 7, the slag 5 is also scraped up, and as the extra layer 7 rises, a part of the slag 5 falls between the stud dowel 1 and the extra layer 7. It has been found that not only the thin film slag 8 is formed, but also a part of the thin film slag 8 further penetrates into the lower surface of the stud dowel 1 and forms a slag entrainment part 9 in the settling part. In this way, the thin film-like slag 8 that has entered between the stud dowel 1 and the extra layer 7 prevents the stud dowel 1 and the extra layer 7 from joining together, and makes the extra layer 7 irrelevant to ensuring the strength of the welded part. Furthermore, the slag entrapment portion 9 becomes a stress concentration area for tensile stress and bending stress, causing a decrease in mechanical strength. Figure 2 shows the fractured part when a welded part with such a slag layer is subjected to a destructive test. Stress concentration occurs at the slag entrainment part 9 shown in the figure, and fracture occurs from this part. ing. The present invention provides a ferrule in which the inside of the ferrule is stepped and the inner diameter above the central portion is larger than the inner diameter below, thereby preventing the occurrence of the thin film slag and slag entrainment in the welded portion. This is what I did.
第3図a及びbは、本発明に係るフヱルール3を示した
もので「このフェルールはその内面の下方に直径d,の
孔301を有し、上方に直径d2の孔302を有してい
る。Figures 3a and 3b show a ferrule 3 according to the present invention, which has a hole 301 with a diameter d in the lower part of its inner surface, and a hole 302 with a diameter d2 in the upper part. .
そしてこれらの孔の直径はd,くもとなるように設定さ
れ、両孔の境に段部303が形成されている。6は溶接
時に発生するガスの一部を放出するために設けられた溝
である。The diameters of these holes are set to be d, and a step 303 is formed at the boundary between both holes. Reference numeral 6 denotes a groove provided to release a portion of gas generated during welding.
本発明のフェルールを使用した状態を第4図及び第5図
に示す。これらの図において、符号1〜7で示す構成部
材は第1図と同様のものであり、11はフェルールの上
部の内蓬らを下部の内蚤d,より大きくしたことにより
生じた空間、14はフェルール保持板、15はフェルー
ル保持板14をスタッド溶接ガン16に固定する支持榛
L 16はガン本体、17,17′はガン16に給電す
るためのケーブル及び制御線である。溶接完了時におい
て、スタッドジベル1が溶接母材2に押圧されると、ア
ーク熱によってフェルール3の内面の発生したスラグは
溶融金属とともに盛り上るが、スラグがフェルール3の
上方の大蓬部によってできた空間部11の位置まで達す
るとスラグはこの空間部に逸流して輪状のスラグ12と
なる。したがって第1図に示す従来のフェルールを使用
したときのようにスラグが余盛7の表面を覆うこともな
く、また第1図に示す薄膜状スラグ8やスラグ巻込み部
9が発生することもない。また薄膜状スラグ8が形成さ
れないので、スタッドジベルーと余盛7とを直接触れさ
せることができ、この結果スタッドジベル1の下端部側
面が余盛7の保有する熱によって二次溶融し、余盛7と
一体に融合して二次溶融部13を形成する。この結果溶
着部4にはスラグ巻込み部などが形成されず、応力の集
中が起ることなく、余盛7が溶接部の強度確保に有効と
なるため更に強固な溶接部を得ることができる。ところ
で従来のフェルールは第1図に示すように上部がいまら
れた形状を有しており、スタッドジベルーとの間に0.
2側〜05柵の間隙ふが設けられている。The state in which the ferrule of the present invention is used is shown in FIGS. 4 and 5. In these figures, the structural members indicated by numerals 1 to 7 are the same as those in FIG. 15 is a ferrule holding plate; 15 is a support rod L for fixing the ferrule holding plate 14 to the stud welding gun 16; 16 is the gun body; 17 and 17' are cables and control lines for supplying power to the gun 16. Upon completion of welding, when the stud dowel 1 is pressed against the welding base metal 2, the slag generated on the inner surface of the ferrule 3 due to arc heat rises together with the molten metal, but the slag is formed by the large upper part of the ferrule 3. When the slag reaches the position of the space 11, it escapes into this space and becomes a ring-shaped slag 12. Therefore, unlike when the conventional ferrule shown in FIG. 1 is used, slag does not cover the surface of the extra layer 7, and the thin film-like slag 8 and slag entrapment part 9 shown in FIG. 1 are not generated. do not have. In addition, since the thin film slag 8 is not formed, the stud dowel and the extra metal 7 can be brought into direct contact, and as a result, the side surface of the lower end of the stud dowel 1 is secondary melted by the heat held by the extra metal 7, and the extra metal is melted. It is fused integrally with the embankment 7 to form a secondary melting section 13. As a result, no slag entrapment is formed in the welded part 4, stress concentration does not occur, and the reinforcement 7 is effective in ensuring the strength of the welded part, making it possible to obtain a stronger welded part. . By the way, as shown in Fig. 1, the conventional ferrule has a shape in which the upper part is bent, and there is a 0.0 mm gap between it and the stud gibberoo.
A gap between the 2nd and 05th fences is provided.
溶接中はこの間隙もからアーク熱によって発生したガス
が噴出しも外部の空気の侵入を防止して空気が溶融部に
直接触れないように考慮されている。本発明の円筒形フ
ヱルールは上部が開放されているのでこのフェルールを
使用する際にはフェルール保持板に特別の工夫が必要で
ある。従来のフェルールを用いるときは第6図に示すよ
うな通常オープンフードホルダーと呼ばれるフェルール
保持板が使用される。同図において14はフェルール保
持板、15は支持榛である。このような従釆のフェルー
ル保持板は単にフェルールの位置決めおよび保持が目的
であるからスタツドジベルと保持板との間隙も大きくち
また熔接後溶接ガンをスタッドジベルから外すために前
方に向って閉口部19が設けられている。このようなフ
ェルール保持板を本発明のフェルールに用いて溶接する
と、アーク熱によって発生したガスは上方に急速に逃げ
て十分な遮蔽効果が得られない。したがって本発明のフ
ェルールを用いる場合には、例えば第7図にその使用状
態の外観を示すフェルール保持板14を用意する。この
フェルール保持板14は、スタッド溶接ガン本体16に
固定された支持棒15,15の先端に固着された主部片
18と、この主部片に取付けられた挿入部片19とから
なっている。主部片18‘まその略中央部にスタッドジ
ベル1を貫通させる貫通孔20とこの貫通孔に連続する
扇形の功欠部21とを有し、挿入部片翼9はこの切欠部
21に鉄合するように全体が略扇形に形成されている。
挿入部片19は蝶番22により主部片181こ回動自在
に取付けられ、解除可能な止め具23により切欠部21
に接合された状態に保持されるようになっている。挿入
部片19の内側面は、王部片に設けた貫通孔20の内周
面を連続させてスタッドジベルーの外周の取囲むスタッ
ド貫通孔24を構成するように円筒面状に形成され、図
示のように挿入部片19で切欠部21を閉じた際にスタ
ッドジベル1の外周面とスタッド貫通孔24との間に0
.2肋〜0.5肋程度の均一な狭間隙dが形成されるよ
うになっている。主部片18と挿入部片19の下面には
、図示のように挿入部片を切欠部21内に鉄合させた際
に互いに連続してスタッド貫通孔24を同心的に取囲む
環状溝25を形成する円弧状の溝26及び27が設けら
れ、環状溝25がフェルール3の上端部に鉄合してフェ
ルール3を保持するようになっている。(第5図参照。
)溶接時にァーク熱によって発生したガスはフェルール
3とフェルール保持板14との間に閉じ込められ、一部
は上記スタッドジベルとフェルール保持板との間隙dよ
り噴出して外部空気の侵入を防止する。溶接が完了する
と、溶接ガンを上方向に引上げてスタツドジベルから引
離すが、通常スタッドジベルには頭部101が設けられ
ているので、その場合には止め具23をはずし、挿入部
片19を開いてフェルール保持板14をスタツドジベル
1から取外すようにする。尚上記実施例においては、頭
部を有するジベル材をスタッド溶接するようにしたが、
頭部を有しない柱状体のスタツドを溶接する場合には、
フェルール保持板に切欠部を設けることなくスタツドの
外周との間に狭間隙を形成し得る円形孔を設けるのみで
よい。During welding, even if gas generated by arc heat is blown out from this gap, consideration is given to preventing outside air from entering and preventing air from coming into direct contact with the molten part. Since the cylindrical ferrule of the present invention has an open top, special measures are required for the ferrule holding plate when using this ferrule. When using a conventional ferrule, a ferrule holding plate, usually called an open hood holder, as shown in FIG. 6 is used. In the figure, 14 is a ferrule holding plate, and 15 is a support rod. Since the purpose of such a secondary ferrule holding plate is simply to position and hold the ferrule, the gap between the stud dowel and the holding plate is large, and the closing part 19 is opened toward the front in order to remove the welding gun from the stud dowel after welding. It is provided. When such a ferrule holding plate is used in the ferrule of the present invention and welded, gas generated by arc heat rapidly escapes upward, making it impossible to obtain a sufficient shielding effect. Therefore, when using the ferrule of the present invention, for example, a ferrule holding plate 14 is prepared, the appearance of which is shown in FIG. 7 in use. This ferrule holding plate 14 consists of a main piece 18 fixed to the tips of support rods 15, 15 fixed to the stud welding gun body 16, and an insertion piece 19 attached to this main piece. . The main piece 18' has a through hole 20 through which the stud dowel 1 passes through, and a fan-shaped notch 21 that is continuous with the through hole in the approximate center of the main piece 18'. The whole is formed into a substantially fan shape so that it fits together.
The insertion piece 19 is rotatably attached to the main piece 181 by a hinge 22, and is attached to the notch 21 by a releasable stop 23.
It is designed to remain connected to the The inner surface of the insertion piece 19 is formed into a cylindrical shape so that the inner peripheral surface of the through hole 20 provided in the king piece is continuous to form a stud through hole 24 surrounding the outer periphery of the stud gibberoo. As shown in the figure, when the notch 21 is closed with the insertion piece 19, there is no gap between the outer peripheral surface of the stud dowel 1 and the stud through hole 24.
.. A uniform narrow gap d of about 2 to 0.5 ribs is formed. On the lower surfaces of the main piece 18 and the insertion piece 19, there is an annular groove 25 that is continuous with each other and concentrically surrounds the stud through hole 24 when the insertion piece is fitted into the notch 21 as shown in the figure. Arc-shaped grooves 26 and 27 are provided, and the annular groove 25 iron-fits the upper end of the ferrule 3 to hold the ferrule 3. (See Figure 5.
) Gas generated by arc heat during welding is trapped between the ferrule 3 and the ferrule holding plate 14, and a part of it is ejected from the gap d between the stud dowel and the ferrule holding plate to prevent outside air from entering. When welding is completed, the welding gun is pulled upward and separated from the stud dowel, but since the stud dowel is usually provided with a head 101, in that case, the stopper 23 is removed and the insertion piece 19 is opened. to remove the ferrule holding plate 14 from the stud dowel 1. In the above embodiment, the dowel material having the head was stud welded.
When welding a columnar stud without a head,
It is sufficient to provide only a circular hole that can form a narrow gap between the ferrule holding plate and the outer periphery of the stud without providing a notch in the ferrule holding plate.
以上のように本発明のフェルールによれば、溶着部にス
ラグ巻込みを生ずることもなく、しかも余盛部を有効に
強度保持に役立たせることができる溶接が行なえるので
、スタッド溶接部の信頼性を飛躍的に向上させることが
できる利点がある。As described above, according to the ferrule of the present invention, welding can be performed without causing slag entrainment in the welded part, and in addition, the excess part can be effectively used to maintain strength, resulting in reliable stud welded parts. It has the advantage of dramatically improving sexual performance.
また本発明のフェルールは、貫通孔の上部が余盛形成用
孔の内径より大きな内径のまま上方に開口しているので
、製造が容易になるという利点がある。Further, the ferrule of the present invention has the advantage that manufacturing is facilitated because the upper part of the through hole opens upward with an inner diameter larger than the inner diameter of the reinforcement forming hole.
第1図は従来のフェルールを用いたときの溶接部の断面
図、第2図は港着部のの破損状態を示す断面図、第3図
a及びbはそれぞれ本発明のフェルールの構造を示す斜
視図及び断面図、第4図は本発明のフェルールを使用す
るときの状態を示す正面図」,第5図は第4図の溶接部
の詳細を示す断面図、第6図は従来のフェルールを使用
するときのフェルール支持板の斜視図、第7図は本発明
のフヱル+ルを使用するためのフェルール支持板の!斜
視図である。
1・・・・・「スタツドジベル、2・・・・・・溶接母
材、3・・・.・・フェルール、303・・・・・・段
部、5・・・・・・スラグ、7……余盛、11……段部
によって生じた空間、d,......下方の孔の内径
、1・・・・・・上方の孔の内径、14・・・・・・フ
ェルール保持板、25・・・・・・環状溝。
多〆函多Z函
多グ函
多々函
多う函
多る函
多7蟹Fig. 1 is a cross-sectional view of a welded part when using a conventional ferrule, Fig. 2 is a cross-sectional view showing a damaged state of the port section, and Fig. 3 a and b respectively show the structure of the ferrule of the present invention. A perspective view and a sectional view, FIG. 4 is a front view showing the state when the ferrule of the present invention is used, FIG. 5 is a sectional view showing details of the welded part in FIG. 4, and FIG. 6 is a conventional ferrule. Fig. 7 is a perspective view of the ferrule support plate when using the ferrule support plate of the present invention. FIG. 1... Stud dowel, 2... Welding base material, 3... Ferrule, 303... Step, 5... Slag, 7... ... Remaining thickness, 11 ... Space created by the step, d, ... Inner diameter of the lower hole, 1 ... Inner diameter of the upper hole, 14 ... Ferrule retention Plate, 25... annular groove. Many boxes, many Z boxes, many boxes, many boxes, many boxes.
Claims (1)
接用フエルールにおいて、前記筒状体の貫通孔のうち下
部は余盛形成用孔として適用するスタツドの外径に対応
した所望の内径とし、前記貫通孔の上部は前記余盛形成
用孔の内径より大なる内径としかつ前記大なる内径のま
ま上方に開口している構造としたスタツド溶接用フエル
ール。1. In a stud welding ferrule consisting of a cylindrical body having a stud through-hole, the lower part of the through-hole of the cylindrical body has a desired inner diameter corresponding to the outer diameter of the stud applied as an overlay forming hole; The ferrule for stud welding has a structure in which the upper part of the hole has an inner diameter larger than the inner diameter of the above-mentioned reinforcement forming hole and opens upward while maintaining the large inner diameter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8625876A JPS6012154B2 (en) | 1976-07-20 | 1976-07-20 | Stud welding ferrule |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8625876A JPS6012154B2 (en) | 1976-07-20 | 1976-07-20 | Stud welding ferrule |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5311858A JPS5311858A (en) | 1978-02-02 |
| JPS6012154B2 true JPS6012154B2 (en) | 1985-03-30 |
Family
ID=13881783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8625876A Expired JPS6012154B2 (en) | 1976-07-20 | 1976-07-20 | Stud welding ferrule |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012154B2 (en) |
-
1976
- 1976-07-20 JP JP8625876A patent/JPS6012154B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5311858A (en) | 1978-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2719210A (en) | Method of welding thin walled tubes from a single side | |
| JP5526567B2 (en) | Welded joint | |
| JPS6012154B2 (en) | Stud welding ferrule | |
| US2584491A (en) | Means for spot welding | |
| JPS595074B2 (en) | Stud welding ferrule | |
| JP5129460B2 (en) | Stud, ferrule and welding method using them | |
| JP4205915B2 (en) | Vapor deposition apparatus and vapor deposition method | |
| JP2863667B2 (en) | Bending method of body frame material of motorcycle | |
| JP2001105142A (en) | Member joining method by stud welding | |
| JP2007319868A5 (en) | ||
| JP2000192160A (en) | Lance pipe with circular cross section and method of forming the same | |
| JPS6321590B2 (en) | ||
| JPS6310220Y2 (en) | ||
| JPH0510445U (en) | Immersion pipe for RH equipment | |
| JPS6310219Y2 (en) | ||
| CA2268603A1 (en) | Slab transport roller | |
| JP2000254772A (en) | Structure of tundish nozzle part | |
| JP4290017B2 (en) | Manufacturing method of lead damper | |
| JP2553923B2 (en) | Method for manufacturing cast ceramic body | |
| JPH0544360U (en) | Tundish insert insert nozzle protection ring for continuous casting | |
| JPH0614932Y2 (en) | Filter for molten aluminum filtration | |
| JP6799847B2 (en) | Manufacturing method of sheath thermocouple | |
| JPH0243572Y2 (en) | ||
| JPS6061706A (en) | Reinforcing method of optical fiber connecting part and its reinforcing member | |
| JPH0610319Y2 (en) | Molten metal sampling device |