JPH0352768A - ホツトワイヤ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はホットワイヤ溶接装置に係わり、特に溶接金属
中のブローホールや偏祈を低減するのに効果のある溶接
装置に関する。

〔従来の技術〕

アルミニウム及びアルごニウム合金は、温度が変化する
とそれに伴い溶融金属への水素溶解度は著しく変化する
ことから、ブローホールが形威されることが多い。一方
、アルもニウム合金をＴＩＧ溶接する場合には酸化被膜
があると溶接が困難になるため、交流アークにして母材
側にアークの陰極点を形威させる期間を設け、陰極点に
入る陽イオンの衝撃作用による母材表面の酸化物を破壊
するクリーニング効果を活用して、酸化被膜を除去しな
がら溶接を行うのが最も一般的である。

第３図はアルξニウム合金をホットワイヤＴＩＧ溶接す
る際に従来使用していた溶接装置の概要を示したもので
ある。交流アーク電源１６、ＴＩＧトーチ１９、母材１
８で交流アークを形威し、そこへワイヤ送給装置２５を
用いて添加ワイヤ２３を供給する。この時にワイヤ加熱
電源１７を用い、クリーニング期間を避けたパルス状電
流をワイヤに通電して、安定したホットワイヤ溶接を行
っていた。

図中の１５は溶接電源、２０はタングステン電極、２１
はアーク、２２はビード、２４はコンタクトチップであ
る。

第４図にアーク電源として直流電流をスイッチングして
方形波交流電流を出力する交流ＴＩＧ電源を用いた時の
アーク電流波形（ａ）と、従来のワイヤへ通電していた
パルス状電流波形（ｂ）との通電時期を示す。

ワイヤにパルス通電を行った際に、溶融池を流れるアー
ク電流と、ワイヤの回りに発生する強い磁界が作用して
、溶融池を振動させる効果があることは既に知られてい
るが、鋳物の溶接やアル旦ニウム合金への銅合金の肉盛
り溶接時に問題となり易いブローホールや偏析防止にも
効果があった。

第５図にワイヤにパルス通電した時の溶融池に働く力を
示す。図中の２６はＴＩＧ｝−チ、２７はタングステン
電極、２８は母材、２９はアーク電流、３０は溶接池、
３１はローレンッ力、３２は添加ワイヤ、３３はワイヤ
トーチである。

〔発明が解決しようとする課題〕

第５図に示すように従来のホットワイヤ溶接では、溶融
池に働くローレンッ力が単一方向にしか作用しないとい
う問題点があった。この原因は、添加ワイヤへの通電が
アーク電流の逆極性の時に同期したものだからである。

このようなことから、ブローホールや偏析が生じ易いと
いう欠点を有している。

本発明の目的は、アークのクリーニング効果を妨げるこ
となく、了一ク電流の正、逆極性の時にワイヤに電流を
印加し、溶融池の振動及びアークの偏向を大きくとるこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば上記目的は、交流アーク溶接電源、ＴＩ
Ｇアークトーチ、添加ワイヤ、ワイヤ送給装置とを備え
た交流ＴＩＧアーク溶接装置において、ワイヤ加熱電源
部を設け、そして交流ＴＩＧアークの電流位相と同期し
たパルス電流をワイヤに通電するようにし、交流ＴＩＧ
アークの逆極性から正極性にかけてパルス状のワイヤ加
熱電流を流すようにすることにより達威される。

〔作用〕

このように、アーク電流が正極性及び逆極性と逆転する
際に添加ワイヤに電流を印加することにより、溶融池に
作用するローレンッカおよびアークの振れを逆転させる
。アーク電流の逆極性の期間に添加ワイヤに通電する時
間を微少にすることによって、アークによる母材のクリ
ーニング作用を妨げることはない。

（発明の実施例） 本発明に係る一実施例を第１図に示す。ホットワイヤＴ
ＩＧ電源装Ｗ１は、交流を整流する整流器２、アーク電
流とワイヤ電流をそれぞれ制御するトランジスタ３及び
３′、ワイヤ電流同期制御器７、高周波トランス４及び
４′、及び出力電流を整流する整流器５及び５′、及び
出力電流を検出してワイヤ電流同期制御器７にフィード
バックするための電流検出器６と６′から構成される。

アーク電流９はＴＩＧ｝−チ１１へ、ワイヤ電流ｌＯは
ワイヤトーチｌ４に流され、それぞれ閉回路を構成する
。ＴＩＧＩ−−チ１１からはアークが発生し、ワイヤは
通電電流によって加熱される。

このワイヤに印加する電流は第２図に示す様に、アーク
電流の正極から逆極に変わる期間に、アーク電流をホー
ル素子からなる電流検出器で検出し、ワイヤ電流同期制
御器によってワイヤに電流を通電させる。アーク電流値
が０となる正極と逆極の境界時を検出し、タイマによっ
てワイヤに電流を通電する時期を制御する。アークの正
極性の時にワイヤに通電する期間を微少にすることによ
り、アークの母材へのクリーニング効果を妨げないホッ
トワイヤＴＩＧ溶接が可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、溶融池の振動効果を積極的に利用でき
、アル逅ニュウム合金や異種材料の溶接などで問題とな
り易いブローホールや偏析を抑制することが可能となる
。またアークの振れも制御することができるので、開先
端部の溶け残りも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るホットワイヤＴＩＧ？８
接装置のブロック図、第２図（ａ）．　　（ｂ）はその
溶接装置における溶接電流の出力波形図、第３図は従来
のホットワイヤＴＩＧ溶接装置の説明図、第４図（ａ）
，　　（ｂ）はその溶接装置における溶接電流の出力波
形図、第５図はワイヤにパルス通電した時の溶融池に働
く力を示す説明図である。 １・・・溶接電源、６・・・電流検出器、７・・・ワイ
ヤ電流同期回路、８・・・電流設定器、９・・・アーク
電流路、１０・・・ワイヤ電流路、１１・・・ＴＩＧト
ーチ、１２・・・タングステン電極、１３・・・アーク
、１４・・・ワイヤトーチ。 いや！−崎俣

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流アーク溶接電源、ＴＩＧアークトーチ、添加ワイヤ
   ならびにワイヤ供給装置を備えたホットワイヤ溶接装置
   において、 ワイヤ加熱電源部を設け、交流ＴＩＧアークの電流位相
   と同期したパルス電流を前記添加ワイヤに通電して、交
   流ＴＩＧアークの逆極性から正極性にかけてパルス状の
   ワイヤ加熱電流を流すように構成されていることを特徴
   とするホットワイヤ溶接装置。