JPH0223273B2 - - Google Patents
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- JPH0223273B2 JPH0223273B2 JP9079282A JP9079282A JPH0223273B2 JP H0223273 B2 JPH0223273 B2 JP H0223273B2 JP 9079282 A JP9079282 A JP 9079282A JP 9079282 A JP9079282 A JP 9079282A JP H0223273 B2 JPH0223273 B2 JP H0223273B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power source
- welding
- wire
- filler wire
- intermittent signal
- 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.)
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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
- B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
- B23K9/1093—Consumable electrode or filler wire preheat circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、フイラワイヤにも電流を供給し、
その抵抗発熱により予熱されたフイラワイヤを溶
接部に供給しながら溶接を行なうホツトワイヤ式
アーク溶接装置に関し、特に、フイラワイヤの送
給および加熱電流の給電制御装置に関するもので
ある。
その抵抗発熱により予熱されたフイラワイヤを溶
接部に供給しながら溶接を行なうホツトワイヤ式
アーク溶接装置に関し、特に、フイラワイヤの送
給および加熱電流の給電制御装置に関するもので
ある。
従来よりTIGアーク溶接やプラズマアーク溶接
などの非消耗電極式アーク溶接において、その溶
接部にワイヤ電流により予熱されたフイラワイヤ
を供給しながら溶接を行なうホツトワイヤ式アー
ク溶接方法が実用化されているのは周知の通りで
あり、この方法は溶接量を増大させるのに効果的
であることも良く知られている。
などの非消耗電極式アーク溶接において、その溶
接部にワイヤ電流により予熱されたフイラワイヤ
を供給しながら溶接を行なうホツトワイヤ式アー
ク溶接方法が実用化されているのは周知の通りで
あり、この方法は溶接量を増大させるのに効果的
であることも良く知られている。
従来、この溶接方法におけるフイラワイヤの送
給、給電制御方式として第１図、第２図に示す方
式が知られている。この図はフイラワイヤの送給
量とフイラワイヤに供給するワイヤ電流（加熱電
流）の変化を時間軸に対して示したものである。
第１図および第２図に示す両方式ともにフイラワ
イヤ送給量は一定で、連続的に供給される。ま
た、ワイヤ電流は第１図のように一定電流を連続
的に供給するのが一般的であるが、最近では、ワ
イヤ電流に直流を用いて第２図のようにパルス電
流とし、これによりアークをウイービングさせる
方式も提案されている。
給、給電制御方式として第１図、第２図に示す方
式が知られている。この図はフイラワイヤの送給
量とフイラワイヤに供給するワイヤ電流（加熱電
流）の変化を時間軸に対して示したものである。
第１図および第２図に示す両方式ともにフイラワ
イヤ送給量は一定で、連続的に供給される。ま
た、ワイヤ電流は第１図のように一定電流を連続
的に供給するのが一般的であるが、最近では、ワ
イヤ電流に直流を用いて第２図のようにパルス電
流とし、これによりアークをウイービングさせる
方式も提案されている。
中、厚板の開先内肉盛溶接やスミ肉溶接などで
は、能率を上げるために溶着量をできる限り多く
することが要求されており、この要求を満たすた
めに、従来のホツトワイヤ式アーク溶接方法では
第１図、第２図で示したように、相当な高速でフ
イラワイヤを連続的に送給している。そのため、
コールドワイヤ方式に比べて溶融プールが大きく
なり、溶融金属がアークより先行して融合不良が
発生しやすいという問題点を生じていた。
は、能率を上げるために溶着量をできる限り多く
することが要求されており、この要求を満たすた
めに、従来のホツトワイヤ式アーク溶接方法では
第１図、第２図で示したように、相当な高速でフ
イラワイヤを連続的に送給している。そのため、
コールドワイヤ方式に比べて溶融プールが大きく
なり、溶融金属がアークより先行して融合不良が
発生しやすいという問題点を生じていた。
この発明は前述した従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、溶着量を大きく保ち、
しかも融合不良を発生することなく良好な溶接を
行なえるようにしたホツトワイヤ式アーク溶接装
置を提供することにある。
ものであり、その目的は、溶着量を大きく保ち、
しかも融合不良を発生することなく良好な溶接を
行なえるようにしたホツトワイヤ式アーク溶接装
置を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明は、溶接
トーチのオシレート動作が可能なホツトワイヤ式
アーク溶接装置において、ワイヤリールに巻回さ
れたフイラワイヤを送給手段によつて溶接部に供
給させる為の電力供給を行う駆動電源と、前記フ
イラワイヤの溶接部近傍を加熱するためフイラワ
イヤに電流供給を行う加熱電源と、前記駆動電源
及び加熱電源に同時に断続信号を供給し、前記送
給手段による送給動作とフイラワイヤの加熱作用
を同期させ、且つ断続的に行わせることのできる
断続信号発生手段であつて、両端停止を含む左右
方向オシレート動作時の両端停止時には前記駆動
電源及び加熱電源からの給電を停止し、前後方向
オシレート動作時の後退時には同じく駆動電源及
び加熱電源からの給電を停止するように断続信号
を出力する断続信号発生手段と、を含むことを特
徴とする。
トーチのオシレート動作が可能なホツトワイヤ式
アーク溶接装置において、ワイヤリールに巻回さ
れたフイラワイヤを送給手段によつて溶接部に供
給させる為の電力供給を行う駆動電源と、前記フ
イラワイヤの溶接部近傍を加熱するためフイラワ
イヤに電流供給を行う加熱電源と、前記駆動電源
及び加熱電源に同時に断続信号を供給し、前記送
給手段による送給動作とフイラワイヤの加熱作用
を同期させ、且つ断続的に行わせることのできる
断続信号発生手段であつて、両端停止を含む左右
方向オシレート動作時の両端停止時には前記駆動
電源及び加熱電源からの給電を停止し、前後方向
オシレート動作時の後退時には同じく駆動電源及
び加熱電源からの給電を停止するように断続信号
を出力する断続信号発生手段と、を含むことを特
徴とする。
すなわち、ホツトワイヤ式アーク溶接とノンフ
イラアーク溶接とを交互に繰り返すことのできる
装置である。
イラアーク溶接とを交互に繰り返すことのできる
装置である。
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を
説明する。
説明する。
第３図は実施例の概略構成を示しており、TIG
またはプラズマ溶接トーチ１０に保持された電極
１２と母材１４との間に溶接電源１６から溶接電
流を供給し、電極１２と母材１４との間にアーク
１８を発生させる。このアーク１８により母材１
４上に溶融プール２０が形成される。
またはプラズマ溶接トーチ１０に保持された電極
１２と母材１４との間に溶接電源１６から溶接電
流を供給し、電極１２と母材１４との間にアーク
１８を発生させる。このアーク１８により母材１
４上に溶融プール２０が形成される。
フイラワイヤ２２はワイヤリール２４から引き
出され、直流モータ２６に連結された駆動ローラ
２８の回転によりアーク部へ送給される。同時
に、加熱電源３２から給電チツプ３０→フイラワ
イヤ２２→溶融プール２０→母材１４の系路で電
流が供給され、フイラワイヤ２２はこの電流によ
る抵抗発熱で加熱される。加熱されたフイラワイ
ヤ２２はアーク１８および溶融プール２０の保有
熱とによりさらに加熱されて溶融し、溶融プール
２０へ移行してゆく。このようにしてフイラワイ
ヤ２２は母材１４上に堆積し、溶融金属３８を形
成する。
出され、直流モータ２６に連結された駆動ローラ
２８の回転によりアーク部へ送給される。同時
に、加熱電源３２から給電チツプ３０→フイラワ
イヤ２２→溶融プール２０→母材１４の系路で電
流が供給され、フイラワイヤ２２はこの電流によ
る抵抗発熱で加熱される。加熱されたフイラワイ
ヤ２２はアーク１８および溶融プール２０の保有
熱とによりさらに加熱されて溶融し、溶融プール
２０へ移行してゆく。このようにしてフイラワイ
ヤ２２は母材１４上に堆積し、溶融金属３８を形
成する。
ここで、上記直流モータ２６の駆動電源３４と
上記加熱電源３２は、断続信号発生器３６から出
力される断続信号によつて制御される。つまり、
信号発生器３６からの適当な周期の継続信号によ
つて駆動電源３４がオン・オフされ、従つて直流
モータ２６の回転がこれに同期してオン・オフさ
れ、フイラワイヤ２２は断続送給される。これと
同時に、加熱電源３２も上記断続信号発生器３６
からの信号によりオン・オフ制御され、ワイヤ電
流は上記フイラワイヤ２２の断続送給に同期して
オン・オフされる。
上記加熱電源３２は、断続信号発生器３６から出
力される断続信号によつて制御される。つまり、
信号発生器３６からの適当な周期の継続信号によ
つて駆動電源３４がオン・オフされ、従つて直流
モータ２６の回転がこれに同期してオン・オフさ
れ、フイラワイヤ２２は断続送給される。これと
同時に、加熱電源３２も上記断続信号発生器３６
からの信号によりオン・オフ制御され、ワイヤ電
流は上記フイラワイヤ２２の断続送給に同期して
オン・オフされる。
なお、第３図において、溶融トーチ１０のオシ
レートの動作状況を示す信号を断続信号発生器３
６に供給する手段は省略している。
レートの動作状況を示す信号を断続信号発生器３
６に供給する手段は省略している。
上述したワイヤ送給とワイヤ電流のオン・オフ
制御の関係を第４図に示している。図のように、
T1時間はフイラワイヤ２２を送給するとともに
ワイヤ電流を供給し、ホツトワイヤ溶接を行な
い、T2時間はフイラワイヤ２２の送給およびワ
イヤ電流をともに停止してノンフイラ溶接を行な
う。なお、上記断続信号発生器３６はタイマーと
リレーを組み合せたシーケンス回路でもよいし、
半導体を用いたフリツプフロツプ回路でもよく、
要するに、オン時間T1とオフ時間T2とを適宜に
設定できる回路構成を有するものであればよい。
制御の関係を第４図に示している。図のように、
T1時間はフイラワイヤ２２を送給するとともに
ワイヤ電流を供給し、ホツトワイヤ溶接を行な
い、T2時間はフイラワイヤ２２の送給およびワ
イヤ電流をともに停止してノンフイラ溶接を行な
う。なお、上記断続信号発生器３６はタイマーと
リレーを組み合せたシーケンス回路でもよいし、
半導体を用いたフリツプフロツプ回路でもよく、
要するに、オン時間T1とオフ時間T2とを適宜に
設定できる回路構成を有するものであればよい。
上述のように、本発明の溶接歎置にあつては、
T1時間にはフイラワイヤ２２を送給しないので、
アーク熱による母材１４の溶融の拡大により溶融
不良の発生を防止し、又T2時間にはホツトワイ
ヤ式アーク溶接法の利点を生かし、予熱されたフ
イラワイヤ２２を高速送給できるので、溶着量を
大きくすることができる。従つて、フイラワイヤ
２２を連続送給する従来の方法に比較して、平均
的な溶着量を低下させることなく、融合不良を生
じることのない良好なビードが得られる。
T1時間にはフイラワイヤ２２を送給しないので、
アーク熱による母材１４の溶融の拡大により溶融
不良の発生を防止し、又T2時間にはホツトワイ
ヤ式アーク溶接法の利点を生かし、予熱されたフ
イラワイヤ２２を高速送給できるので、溶着量を
大きくすることができる。従つて、フイラワイヤ
２２を連続送給する従来の方法に比較して、平均
的な溶着量を低下させることなく、融合不良を生
じることのない良好なビードが得られる。
第５図〜第１０図は実施例において、溶接トー
チをオシレート動作させる場合の断続信号発生器
３６の制御を説明する為の図で、溶接トーチのオ
シレートとフイラワイヤ２２の断続送給との組み
合せた制御例を示している。
チをオシレート動作させる場合の断続信号発生器
３６の制御を説明する為の図で、溶接トーチのオ
シレートとフイラワイヤ２２の断続送給との組み
合せた制御例を示している。
第５図は開先形状を示す断面図で、図のような
開先内の肉盛溶接を行なう場合、開先側壁、特に
ａ点、ｂ点で融合不良が発生しやすい。これを自
動溶接する場合、溶接進行方向に対して左右方向
に溶接トーチ１０をオシレートさせる方法が一般
的にとられている。第６図はこの場合の溶接トー
チ１０のオシレート軌跡を示す平面図で、t1時間
に右端から左端へオシレートし、t2時間は左端に
停止し、次にt3時間は左端より右端へオシレート
し、t4時間は右端で停止する、という動作サイク
ルを繰り返す。第７図は、この溶接に本発明を適
用した場合のワイヤ送給量、ワイヤ電流、溶接ト
ーチ１０のオシレート速度の変化を時間軸に対し
て示した動作図である。図のように左端および右
端でのオシレート停止時間にフイラワイヤ２２の
送給およびワイヤ電流を停止し、開先側壁、特に
ａ点およびｂ点を十分に加熱溶融して融合不良を
防止し、溶接トーチ１０のオシレート時間中には
フイラワイヤ２２を送給してホツトワイヤ式溶接
を行ない、溶着量の増大化を図つている。
開先内の肉盛溶接を行なう場合、開先側壁、特に
ａ点、ｂ点で融合不良が発生しやすい。これを自
動溶接する場合、溶接進行方向に対して左右方向
に溶接トーチ１０をオシレートさせる方法が一般
的にとられている。第６図はこの場合の溶接トー
チ１０のオシレート軌跡を示す平面図で、t1時間
に右端から左端へオシレートし、t2時間は左端に
停止し、次にt3時間は左端より右端へオシレート
し、t4時間は右端で停止する、という動作サイク
ルを繰り返す。第７図は、この溶接に本発明を適
用した場合のワイヤ送給量、ワイヤ電流、溶接ト
ーチ１０のオシレート速度の変化を時間軸に対し
て示した動作図である。図のように左端および右
端でのオシレート停止時間にフイラワイヤ２２の
送給およびワイヤ電流を停止し、開先側壁、特に
ａ点およびｂ点を十分に加熱溶融して融合不良を
防止し、溶接トーチ１０のオシレート時間中には
フイラワイヤ２２を送給してホツトワイヤ式溶接
を行ない、溶着量の増大化を図つている。
第８図〜第１０図はスミ肉溶接への適用例であ
る。第８図はスミ肉溶接部形状を示す断面図で、
スミ肉溶接の場合、図中のｃ点のコーナ部分でも
つとも融合不良が発生しやすい。第９図は溶接ト
ーチ１０のオシレート軌跡を示す平面図で、図の
ようにt1時間に前進し、t2時間に後退するという
動作サイクルを繰り返し、前後オシレートを行な
う。第１０図は、この溶接に本発明を適用した場
合のワイヤ送給量、ワイヤ電流、溶接トーチ１０
のオシレート速度の動作図で、図のように、溶接
トーチ１０の前進時間にフイラワイヤ２２の送給
および給電を行なつてホツトワイヤ式溶接を行な
い、後退時間にフイラワイヤ２２の送給および給
電を停止して、アーク熱を溶融プール２０の再加
熱に利用することにより、コーナ部ｃの融合不良
の防止を図つている。
る。第８図はスミ肉溶接部形状を示す断面図で、
スミ肉溶接の場合、図中のｃ点のコーナ部分でも
つとも融合不良が発生しやすい。第９図は溶接ト
ーチ１０のオシレート軌跡を示す平面図で、図の
ようにt1時間に前進し、t2時間に後退するという
動作サイクルを繰り返し、前後オシレートを行な
う。第１０図は、この溶接に本発明を適用した場
合のワイヤ送給量、ワイヤ電流、溶接トーチ１０
のオシレート速度の動作図で、図のように、溶接
トーチ１０の前進時間にフイラワイヤ２２の送給
および給電を行なつてホツトワイヤ式溶接を行な
い、後退時間にフイラワイヤ２２の送給および給
電を停止して、アーク熱を溶融プール２０の再加
熱に利用することにより、コーナ部ｃの融合不良
の防止を図つている。
なお、電極１２に溶接電流を供給する溶接電源
１６をパルス電源としてもよく、このパルスアー
ク電流にも同期させてフイラワイヤ２２の送給を
断続させるなど、他の応用例も種々考えられる。
１６をパルス電源としてもよく、このパルスアー
ク電流にも同期させてフイラワイヤ２２の送給を
断続させるなど、他の応用例も種々考えられる。
以上詳細に説明したように、この発明に係るホ
ツトワイヤ式アーク溶接装置によれば、ホツトワ
イヤ式溶接のもつ溶着量を大きくできるという効
果を失なうことなしに、溶融金属がアークより先
行することなどによつて生ずる融合不良を効果的
に防止することができ、良好な溶接ビードがえら
れるのである。
ツトワイヤ式アーク溶接装置によれば、ホツトワ
イヤ式溶接のもつ溶着量を大きくできるという効
果を失なうことなしに、溶融金属がアークより先
行することなどによつて生ずる融合不良を効果的
に防止することができ、良好な溶接ビードがえら
れるのである。
第１図および第２図は従来のホツトワイヤ式ア
ーク溶接装置におけるフイラワイヤの送給量およ
びワイヤ電流の変化を示すタイムチヤート図、第
３図は本発明のホツトワイヤ式アーク溶接装置の
実施例の概略構成図、第４図は第３図の装置の動
作を示すタイムチヤート図、第５図は開先肉盛溶
接部の形状を示す断面図、第６図は第５図に対応
する溶接トーチのオシレート軌跡を示す平面図、
第７図は第５図および第６図の溶接に本発明を適
用した場合の動作を示すタイムチヤート図、第８
図はスミ肉溶接部の形状を示す断面図、第９図は
第８図に対応する溶接トーチのオシレート軌跡を
示す平面図、第１０図は第８図および第９図の溶
接に本発明を適用した場合の動作を示すタイムチ
ヤート図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶
接トーチ、１２は電極、１４は母材、１６は溶接
電源、１８はアーク、２２はフイラワイヤ、２６
は直流モータ、２８は駆動ローラ、３０は給電チ
ツプ、３２は加熱電源、３４は駆動電源、３６は
断続信号発生器である。
ーク溶接装置におけるフイラワイヤの送給量およ
びワイヤ電流の変化を示すタイムチヤート図、第
３図は本発明のホツトワイヤ式アーク溶接装置の
実施例の概略構成図、第４図は第３図の装置の動
作を示すタイムチヤート図、第５図は開先肉盛溶
接部の形状を示す断面図、第６図は第５図に対応
する溶接トーチのオシレート軌跡を示す平面図、
第７図は第５図および第６図の溶接に本発明を適
用した場合の動作を示すタイムチヤート図、第８
図はスミ肉溶接部の形状を示す断面図、第９図は
第８図に対応する溶接トーチのオシレート軌跡を
示す平面図、第１０図は第８図および第９図の溶
接に本発明を適用した場合の動作を示すタイムチ
ヤート図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、１０は溶
接トーチ、１２は電極、１４は母材、１６は溶接
電源、１８はアーク、２２はフイラワイヤ、２６
は直流モータ、２８は駆動ローラ、３０は給電チ
ツプ、３２は加熱電源、３４は駆動電源、３６は
断続信号発生器である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶接トーチのオシレート動作が可能なホツト
ワイヤ式アーク溶接装置において、 ワイヤリールに巻回されたフイラワイヤを送給
手段によつて溶接部に供給させる為の電力供給を
行う駆動電源と、 前記フイラワイヤの溶接部近傍を加熱するため
フイラワイヤに電流供給を行う加熱電源と、 前記駆動電源及び加熱電源に同時に断続信号を
供給し、前記送給手段による送給動作とフイラワ
イヤの加熱作用を同期させ、且つ断続的に行わせ
ることのできる断続信号発生手段であつて、両端
停止を含む左右方向オシレート動作時の両端停止
時には前記駆動電源及び加熱電源からの給電を停
止し、前後方向オシレート動作時の後退時には同
じく駆動電源及び加熱電源からの給電を停止する
ように断続信号を出力する断続信号発生手段と、
を含むことを特徴とするホツトワイヤ式アーク溶
接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079282A JPS58209478A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | ホットワイヤ式アーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9079282A JPS58209478A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | ホットワイヤ式アーク溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209478A JPS58209478A (ja) | 1983-12-06 |
| JPH0223273B2 true JPH0223273B2 (ja) | 1990-05-23 |
Family
ID=14008430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9079282A Granted JPS58209478A (ja) | 1982-05-28 | 1982-05-28 | ホットワイヤ式アーク溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209478A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150158105A1 (en) * | 2009-01-13 | 2015-06-11 | Lincoln Global, Inc. | Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency |
| JP2014176890A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Daihen Corp | 溶接トーチおよびアーク溶接システム |
| US12168271B2 (en) | 2020-11-06 | 2024-12-17 | Illinois Tool Works Inc. | Reciprocating preheating system, method, and apparatus |
| US12122001B2 (en) * | 2020-11-06 | 2024-10-22 | Illinois Tool Works Inc. | Asynchronous preheating system, method, and apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56119673A (en) * | 1980-02-25 | 1981-09-19 | Daihen Corp | Nonconsumable electrode arc welding method |
-
1982
- 1982-05-28 JP JP9079282A patent/JPS58209478A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58209478A (ja) | 1983-12-06 |
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