JPH0342151B2 - - Google Patents
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- JPH0342151B2 JPH0342151B2 JP10144484A JP10144484A JPH0342151B2 JP H0342151 B2 JPH0342151 B2 JP H0342151B2 JP 10144484 A JP10144484 A JP 10144484A JP 10144484 A JP10144484 A JP 10144484A JP H0342151 B2 JPH0342151 B2 JP H0342151B2
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-
- 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
- B23K9/20—Stud welding
- B23K9/207—Features related to studs
- B23K9/208—Ferrules, e.g. for confining molten material
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、スタツドが平板状又はアングル状で
あり、その端面を母材に溶接する際に用いるスタ
ツド溶接用アークシールドに関し、より詳しくは
溶接部分の余盛りがスタツドの両端部まで充分に
形成されるようにしたアークシールドに関する。Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to an arc shield for stud welding, in which the stud has a flat or angular shape and is used when the end face of the stud is welded to a base metal. This invention relates to an arc shield in which a bulge is sufficiently formed to reach both ends of a stud.
スタツド溶接は周知の如くスタツドと母材との
間にアークを発生させ、適当な溶融池が生じたと
きに両者を急速に圧着してスタツドを植えつける
溶接である。そして、先ずスタツドを溶接銃の先
端のチヤツクに挿入し、アークシールドでスタツ
ドの端末を囲い母材上の接合位置に押しつける。
次に、引金を引きシールドの内部でアークを発生
させ、母材とスタツドの端部が溶融して溶融池を
造る。そして、制御装置によつて予め設定された
アーク時間（普通1/3〜１秒）を経過すると電流
が自動的に切れ、同時に銃に内装されたバネの復
元力によつてスタツドは溶融池に急速に押しつけ
られて溶着される。そこで、溶接後アークシール
ドを壊して取り除くことにより溶接が完了するも
のである。このようなスタツド溶接においてスタ
ツドが第１０図の如く平板状に形成されたもので
は、端部が鈍角の楔状に形成され、その先端にア
ークスタツド用電極端６が形成されていた。本発
明者の実験によれば、従来型アークシールドを用
いた場合にはスタツド１の幅ｂは厚みＣの７倍以
下でなければならなかつた。スタツドの幅がこれ
を越えると、その幅方向端部の溶接が不良となる
ことがあつた。さらに、このような平板状スタツ
ドの溶接部分を詳細に観察すると、スタツドの幅
方向において、中心部の溶接余盛りが両端部の余
盛りより大に形成される傾向にあつた。これは、
平板状スタツドが第１０図の如く形成され、その
先端からアークがスタートするので、中心部によ
り多くの溶融金属が集まりがちなことに基づくも
のである。
As is well known, stud welding is a welding process in which an arc is generated between a stud and a base metal, and when a suitable molten pool is generated, the two are rapidly pressed together to plant the stud. First, the stud is inserted into the chuck at the tip of the welding gun, and an arc shield is used to surround the end of the stud and press it against the joining position on the base metal.
Next, the trigger is pulled to generate an arc inside the shield, which melts the base metal and the ends of the stud, creating a molten pool. Then, when the arc time preset by the control device (usually 1/3 to 1 second) has elapsed, the current is automatically cut off, and at the same time, the stud is turned into a molten pool by the restoring force of the spring built into the gun. It is quickly pressed and welded. Therefore, welding is completed by breaking and removing the arc shield after welding. In such stud welding, when the stud is formed into a flat plate shape as shown in FIG. 10, the end portion is formed into an obtuse wedge shape, and an electrode end 6 for the arc stud is formed at the tip. According to the inventor's experiments, when a conventional arc shield is used, the width b of the stud 1 must be less than seven times the thickness C. When the width of the stud exceeds this range, welding at the ends in the width direction sometimes becomes defective. Furthermore, when the welded portion of such a flat stud was observed in detail, it was found that the welding excess at the center tended to be larger than the excess at both ends in the width direction of the stud. this is,
This is based on the fact that a plate-shaped stud is formed as shown in FIG. 10, and since the arc starts from the tip, more molten metal tends to gather in the center.
そこで、本発明は以上の問題点を取り除き、溶
接の余盛りが両端部にも充分形成されると共に、
スタツドの幅がその厚みに対しよりて大きなもの
をも溶接できるアークシールドを提供することを
目的とし、その要旨とするところは次の通りであ
る。
Therefore, the present invention eliminates the above problems, allows sufficient welding excess to be formed at both ends, and
The purpose is to provide an arc shield capable of welding even studs whose width is larger than their thickness, and the gist thereof is as follows.
即ち、本アークシールドは板状材又はアングル
状材からなるスタツド１の端末を取り囲むもので
あり、その母材側端面に複数のガス抜き溝２が形
成されたものである。ここにおいて、本アークシ
ールドは特に、その端面の中心部における互いに
隣あうガス抜き溝２，２間の離間距離l1を両端部
における離間距離l2より長く形成したことを特徴
とする。 That is, the present arc shield surrounds the end of a stud 1 made of a plate-shaped material or an angle-shaped material, and has a plurality of gas vent grooves 2 formed in the end surface on the base material side. Here, the present arc shield is particularly characterized in that the distance l 1 between the adjacent gas vent grooves 2, 2 at the center of the end face is longer than the distance l 2 at both ends.
従つて、本アークシールドによれば、アーク発
生時にシールド内部で発生するガスをシールドの
両端部により多く誘導することにより、そのガス
流を利用して溶融金属を周縁部に移動させ得る。
それにより中心部に集まりがちな溶融金属を両端
部に移動させて溶接の余盛りを両端部に充分形成
することができる。又、周縁部に溶融金属を移動
できるから、より幅広のスタツドの溶接が可能と
なるものである。 Therefore, according to the present arc shield, by guiding more of the gas generated inside the shield when an arc occurs to both ends of the shield, the molten metal can be moved to the peripheral portion using the gas flow.
Thereby, the molten metal that tends to gather in the center can be moved to both ends, and sufficient excess welding can be formed at both ends. Also, since the molten metal can be moved to the peripheral edge, wider studs can be welded.
次ぎに図面に基づいて本発明の各実施例につき
説明する。
Next, each embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第１図〜第５図は本発明の第１実施例のアーク
シールドであつて、スタツド１が第６図の如きア
ングル材からなるものに用いられる。そして、第
１図は本アークシールドの立面図、第２図は同平
面図、第３図は第１図の−矢視断面図、第４
図は第２図のAOA矢視図、第５図は同シールド
の底面図である。 1 to 5 show an arc shield according to a first embodiment of the present invention, in which the stud 1 is made of an angle material as shown in FIG. 6. Figure 1 is an elevational view of the arc shield, Figure 2 is a plan view of the same, Figure 3 is a sectional view taken along the - arrow in Figure 1, and Figure 4 is a cross-sectional view of the arc shield.
The figure is a view from the AOA arrow in Fig. 2, and Fig. 5 is a bottom view of the same shield.
これらの図から明らかなように、このアークシ
ールドは横断面がアングル形に形成された筒状体
からなり、その中心部にアングル状のスタツド挿
通孔７が形成されている。この挿通孔７はその下
端が第３図の如くわずかに較開されて拡開部４を
形成している。そして、この拡開部４は第１図及
び第４図の如く直角コーナー部から両端に向かつ
て、角αで先細り状に形成されている。このよう
に、角αに先細り形成した理由は、アークにより
発生するガスを幅方向端部に円滑に誘導し得ると
共に、その端部におけるガス流の流速をある程度
以上とするためである。次ぎに、アークシールド
の母材側端面５には第５図の如く多数のガス抜き
溝２がそのコーナー部に対し、ほぼ対象に形成さ
れている。そして、コーナー部における隣合うガ
ス抜き溝２，２のピツチl1は、両端部のピツチl2
より長く形成されている。なお、図において最も
外側の溝２ａとそれに隣合う溝２ｂとの離間距離
は図の如くl3として表される。即ち、両ガス抜き
溝２ａ，２ｂの入口側の直線距離がl3として示さ
れる。これに対し、第５図コーナー部における隣
合う溝２ｃ，２ｄ間の入口側離間距離はl′1＋l″1
として表される。即ち、ガスの流路長さとして見
ると、両者の離間距離がl′1とl″1の和として表さ
れるものである。次ぎに、このアークシールドは
前記の如く第６図のようなスタツド１の端末に被
嵌される。このスタツドの端末は同図の如くその
軸線に直角な横断面に対し角βで切り取られたよ
うに先端部が鈍角に形成され、その先端部がアー
クスタート用電極端６を構成するものである。そ
して、第７図は本アークシールドをアングル形状
のスタツド１に被嵌した縦断面立面図である。な
お、母材３の表面は図の如く水平に位置される場
合と垂直に位置される場合とがある。 As is clear from these figures, this arc shield consists of a cylindrical body with an angled cross section, and an angled stud insertion hole 7 is formed in the center thereof. The lower end of this insertion hole 7 is slightly opened as shown in FIG. 3 to form an enlarged portion 4. As shown in FIGS. 1 and 4, the expanded portion 4 is tapered at an angle α from the right-angled corner toward both ends. The reason why it is tapered to the angle α is to smoothly guide the gas generated by the arc to the end in the width direction, and to increase the flow velocity of the gas flow at the end to a certain level. Next, as shown in FIG. 5, a large number of gas vent grooves 2 are formed on the base material side end surface 5 of the arc shield, substantially symmetrically with respect to the corner portions thereof. The pitch l 1 of the adjacent gas vent grooves 2, 2 at the corner portion is the same as the pitch l 2 at both ends.
formed longer. In the figure, the distance between the outermost groove 2a and the adjacent groove 2b is expressed as l3 as shown in the figure. That is, the straight-line distance between the two gas vent grooves 2a and 2b on the inlet side is indicated as l3 . On the other hand, the distance between the adjacent grooves 2c and 2d on the inlet side at the corner part in FIG. 5 is l' 1 +l'' 1
It is expressed as That is, when viewed as the length of the gas flow path, the distance between the two is expressed as the sum of l' 1 and l'' 1.Next , this arc shield is constructed as shown in Fig. 6 as described above. It is fitted onto the end of the stud 1. As shown in the figure, the end of this stud has an obtuse tip cut at an angle β with respect to the cross section perpendicular to its axis, and the tip has an arc start point. 7 is a vertical cross-sectional elevational view of the present arc shield fitted onto the angle-shaped stud 1.The surface of the base material 3 is horizontal as shown in the figure. Sometimes it is located vertically and sometimes vertically.
次ぎに、第８図は本発明の第２実施例のアーク
シールドを示す底面図であつて、その立面及び他
の図面は前記第１実施例に準じて形成されてい
る。第８図における第２実施例は前記第１実施例
に比べて厚みのあるアングル材に使われるもので
ある。そして、この実施例でも中心部における隣
合うガス抜き溝２，２間の離間距離l1が両端部に
おける離間距離l2より長く形成されている
次ぎに、第９図は本発明の第３実施例のアーク
シールドを示す底面図であり、この実施例ではス
タツドが第１０図の如く平板に形成されたものに
使用されるものである。従つて、このアークシー
ルドの全体形状は比較的短い偏平な矩形管状に形
成されている。そして、複数のガス抜き溝２が母
材側断面５に形成されている。この実施例でも図
の如く互いに隣合うガス抜き溝２，２間の中心部
における離間距離l1は両端部における離間距離l2
より長く形成されている。 Next, FIG. 8 is a bottom view showing an arc shield according to a second embodiment of the present invention, and its elevation and other drawings are formed according to the first embodiment. The second embodiment shown in FIG. 8 is used for a thicker angle material than the first embodiment. Also in this embodiment, the distance l1 between adjacent gas vent grooves 2, 2 at the center is longer than the distance l2 at both ends.Next, FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention. 10 is a bottom view showing an example of an arc shield, in which the stud is formed into a flat plate as shown in FIG. 10; FIG. Therefore, the overall shape of this arc shield is formed into a relatively short flat rectangular tube shape. A plurality of gas vent grooves 2 are formed in the base material side cross section 5. In this embodiment as well, as shown in the figure, the distance l 1 between the adjacent gas vent grooves 2 at the center is equal to the distance l 2 at both ends.
formed longer.
次ぎに図面に基づいて本発明の作用につき説明
する。
Next, the operation of the present invention will be explained based on the drawings.
例えば、第６図に示すようなアングル材からな
るスタツド１を溶接するには、先ずスタツド１の
外周を図示しない溶接銃のチヤツクに装着する。
そして、アークシールド８をスタツド１の先端に
被嵌し、それを挿入してシールドグリツプで把持
する。そして、船舶の内壁等の母材３表面にアー
クスタート用電極端６を第７図の如く押しつけ
る。それと共に、アークシールド８を同図の如く
相対移動させてその端面を母材３表面に弾圧させ
る。次いで、引金をひけば電極端６の先端が母材
３の表面から離反し、パイロツトアークが発生す
る。次いで、アークシールド８の内部で激しくア
ークが発生する。そして、このアークは中心部か
ら次第に両端部に移動する。このとき生ずるガス
はアークシールド８の各ガス抜き溝２から夫々外
部に放出される。ところが、ガス抜き溝はアーク
シールド８内において両端部ほどピツチが狭く形
成されているため、より多くのガスがシールド内
の両端部から放出される。従つて、アークシール
ド８内では中心部から両端部に向かつてガス流が
発生する。それにより、溶融した金属は両端部に
移動し、溶融金属が中心部に集中することが防止
される。このようにして母材３表面に溶融池が形
成される。そして、制御装置によつて予め設定さ
れたアーク時間（通常1/3〜１秒）を経過すると
電流が自動的にOFFし、同時に銃に内装された
バネの復元力によつて、スタツド１の先端が溶融
池内に急速に押しつけられて溶着される。このと
き、スタツド１の先端鈍角部分は溶融して平坦に
形成されている。従つて、スタツド１はその下端
全面が母材３表面に溶着される。このときの溶接
時間は一般に１秒以内であり、そのため、船舶等
の母材に溶接歪をほとんど与えないから、歪取り
作業が不要となり、船舶等に適した溶接法であ
る。そこで、本アークシールド８をハンマー等で
壊して取り除けば、溶接作業が完了する。なおこ
のアークシールド８は陶器等の周知の材料で形成
されている。 For example, in order to weld a stud 1 made of an angle material as shown in FIG. 6, the outer periphery of the stud 1 is first attached to the chuck of a welding gun (not shown).
Then, the arc shield 8 is fitted onto the tip of the stud 1, inserted and gripped with a shield grip. Then, the arc starting electrode end 6 is pressed against the surface of the base material 3, such as the inner wall of the ship, as shown in FIG. At the same time, the arc shield 8 is relatively moved as shown in the figure, and its end face is pressed against the surface of the base material 3. Next, when the trigger is pulled, the tip of the electrode end 6 separates from the surface of the base material 3, generating a pilot arc. Then, an intense arc is generated inside the arc shield 8. This arc gradually moves from the center to both ends. The gas generated at this time is discharged to the outside from each gas vent groove 2 of the arc shield 8. However, since the gas vent grooves are formed in the arc shield 8 with a narrower pitch toward both ends, more gas is released from both ends within the shield. Therefore, a gas flow is generated within the arc shield 8 from the center toward both ends. Thereby, the molten metal moves to both ends and prevents the molten metal from concentrating in the center. In this way, a molten pool is formed on the surface of the base material 3. Then, when the arc time preset by the control device (usually 1/3 to 1 second) has elapsed, the current is automatically turned off, and at the same time, the restoring force of the spring built into the gun causes the stud 1 to turn off. The tip is rapidly pressed into the molten pool and welded. At this time, the obtuse angle portion of the tip of the stud 1 is melted and formed flat. Therefore, the entire lower end of the stud 1 is welded to the surface of the base material 3. The welding time at this time is generally within 1 second, and therefore hardly any welding strain is imparted to the base material of ships, etc., so there is no need for strain relief work, and this welding method is suitable for ships, etc. Therefore, if the arc shield 8 is broken and removed with a hammer or the like, the welding work is completed. Note that this arc shield 8 is made of a well-known material such as ceramics.
なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
は勿論なく、例えば上記構成に加え中心部におけ
るガス抜き溝２の深さを両端部におけるそれより
浅くすることによりより多くのガスが両端部から
外部に流出するように構成してもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and for example, in addition to the above-mentioned configuration, by making the depth of the gas vent groove 2 at the center shallower than that at both ends, more gas can be removed from both ends. It may be configured so that it flows outside.
以上の説明から明らかなように、本発明のアー
クシールドは次の構成からなる。
As is clear from the above description, the arc shield of the present invention has the following configuration.
即ち、本アークシールドは板状材又はアングル
状材からなるスタツド１の端末を取り囲むもので
あり、その母材側端面に複数のガス抜き溝２が形
成されたものである。ここにおいて、本アークシ
ールドは特に、その端面の中心部における互いに
隣あうガス抜き溝２，２間の離間距離l1を両端部
における離間距離l2より長く形成したことを特徴
とする。 That is, the present arc shield surrounds the end of a stud 1 made of a plate-shaped material or an angle-shaped material, and has a plurality of gas vent grooves 2 formed in the end surface on the base material side. Here, the present arc shield is particularly characterized in that the distance l 1 between the adjacent gas vent grooves 2, 2 at the center of the end face is longer than the distance l 2 at both ends.
本発明のアークシールドは以上のような構成か
らなり、次の効果を有する。 The arc shield of the present invention has the above configuration and has the following effects.
(1) 本アークシールドによれば、その端面の中心
部におけるガス抜き溝２，２間の離間距離l1が
両端部における離間距離l2より長く形成されて
いるので、アーク発生時にアークシールド内に
発生するガスが両端部から多く流出され、その
ガス流によつて溶融金属がより多く両端部に移
動する。それにより、中心部に偏りがちな溶接
の余盛りを周縁部まで充分形成させ得る。即
ち、スタツド溶接では、スタツド１のアークス
タート用電極端６が中心部に存在するため、特
に板状材又はアングル状材からなるスタツドに
おいて中心部に溶融金属が集まりがちである
が、本アークシールドによれば、ガスの流れを
積極的に両端部に移動させ、それにより溶融金
属を両端部に分配することができる効果があ
る。(1) According to this arc shield, the distance l 1 between the gas vent grooves 2 and 2 at the center of the end face is longer than the distance l 2 at both ends, so when an arc occurs, the inside of the arc shield A large amount of the gas generated in the process flows out from both ends, and the gas flow moves more of the molten metal to both ends. Thereby, the excess welding which tends to be concentrated in the center can be sufficiently formed up to the periphery. That is, in stud welding, since the arc starting electrode end 6 of stud 1 is located in the center, molten metal tends to collect in the center, especially in studs made of plate-shaped or angular materials. According to this method, the gas flow can be actively moved to both ends, thereby distributing the molten metal to both ends.
(2) 又、板状材等の横断面における両端部まで溶
融金属を移動させることができるから、より幅
広の板状材等からなるスタツドの溶接が可能と
なる。(2) Also, since the molten metal can be moved to both ends of the cross section of the plate material, it is possible to weld studs made of wider plate materials.
第１図〜第５図は本発明の第１実施例を示すア
ークシールドであつて、第１図はその立面図、第
２図は同平面図、第３図は第１図−矢視断面
図、第４図は第２図のAOA矢視断面図、第５図
は同底面図、第６図は同実施例の対象とするスタ
ツドの端末部を示す斜視図、第７図は本アークシ
ールド使用状態を示す縦断面図、第８図は本発明
の第２実施例のアークシールドの底面図、第９図
は同第３実施例の底面図、第１０図は第９図にお
けるアークシールドが被覆されるスタツドの端末
部を示す斜視図。
１……スタツド、２……ガス抜き溝、３……母
材、４……拡開部、５……母材側端面、６……ア
ークスタート用電極端、７……スタツド挿通孔、
８……アークシールド。
1 to 5 show an arc shield according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an elevation view thereof, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a view taken from FIG. 4 is a sectional view taken along the AOA arrow in FIG. 2, FIG. 5 is a bottom view of the same, FIG. 6 is a perspective view showing the terminal end of the stud targeted for this embodiment, and FIG. 7 is a view of the book. 8 is a bottom view of the arc shield of the second embodiment of the present invention, FIG. 9 is a bottom view of the third embodiment of the same, and FIG. 10 is the arc in FIG. 9. FIG. 3 is a perspective view showing the end portion of the stud covered with a shield. 1... Stud, 2... Gas vent groove, 3... Base material, 4... Expanded portion, 5... Base metal side end surface, 6... Arc start electrode end, 7... Stud insertion hole,
8...Arc shield.
Claims (1)
端末が囲まれると共に、その母材側端面に複数の
ガス抜き溝２が形成されたスタツド溶接用アーク
シールドにおいて、前記端面の中心部における互
いに隣合うガス抜き溝２，２間の離間距離l1を両
端部における離間距離l2より長く形成したことを
特徴とするスタツド溶接用アークシールド。1. In an arc shield for stud welding in which the end of a stud 1 made of a plate-shaped or angular member is surrounded and a plurality of gas vent grooves 2 are formed on the end face on the base metal side, adjacent to each other at the center of the end face An arc shield for stud welding characterized in that the distance l1 between the gas vent grooves 2 is longer than the distance l2 at both ends.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144484A JPS60244481A (en) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | Arc shield for stud welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10144484A JPS60244481A (en) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | Arc shield for stud welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60244481A JPS60244481A (en) | 1985-12-04 |
| JPH0342151B2 true JPH0342151B2 (en) | 1991-06-26 |
Family
ID=14300857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10144484A Granted JPS60244481A (en) | 1984-05-18 | 1984-05-18 | Arc shield for stud welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60244481A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127571U (en) * | 1984-07-20 | 1986-02-19 | 日本スタツドウエルデイング株式会社 | Stud welding ferrule |
| JPH0243571Y2 (en) * | 1985-12-27 | 1990-11-20 | ||
| JP2010051993A (en) * | 2008-08-27 | 2010-03-11 | Nippon Pop Rivets & Fasteners Ltd | Weld joint welded by arc welding |
-
1984
- 1984-05-18 JP JP10144484A patent/JPS60244481A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60244481A (en) | 1985-12-04 |
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