JPH0438512B2 - - Google Patents
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- JPH0438512B2 JPH0438512B2 JP21287383A JP21287383A JPH0438512B2 JP H0438512 B2 JPH0438512 B2 JP H0438512B2 JP 21287383 A JP21287383 A JP 21287383A JP 21287383 A JP21287383 A JP 21287383A JP H0438512 B2 JPH0438512 B2 JP H0438512B2
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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
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
-
- 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
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/124—Circuits or methods for feeding welding wire
- B23K9/125—Feeding of electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
技術分野
本発明は消耗電極と母材との間で短絡とアーク
発生とを繰り返す消耗電極式アーク溶接法におけ
る溶接電源の出力制御方法に関する。 従来技術 従来、消耗電極（以下、溶接ワイヤという）と
溶融池すなわち溶接母材との間で短絡とアーク発
生とを繰り返す消耗電極式アーク溶接法において
は、溶接電源として定電圧特性を有する直流電源
が多く用いられている。この様な定電圧直流電源
を用いた場合の溶接電流出力波形は、第１図に示
す様になつている。 即ち、従来の定電圧直流電源においては、溶接
ワイヤの先端に形成された溶滴が溶融池と接触し
短絡した瞬間から、溶接電流出力はその電源の電
気回路のもつ時定数によつて定まる増加率でアー
クが再発生するまで増加し続ける。また、溶接ア
ークが再発生した後は、溶接電流は上記時定数に
よつて定まる減少率で再び短絡するまで減少す
る。 ところで、溶接アーク現象を高速度カメラなど
で撮影し、スパツタの発生状況を観察すると、ス
パツタが発生するのは、溶接ワイヤ先端の溶滴が
溶融池へ移行してアークが再発生する瞬間や、溶
液が溶接ワイヤ先端で大きく成長して溶融池と短
絡しようとする瞬間に多く発生するのが見られ、
特に後者については平均溶接電流が高い場合に多
く観察される。 したがつて、スパツタの発生原因は、主に溶接
ワイヤに形成された溶滴あるいは溶滴の一部がア
ーク発生時のアークの反撥力によつて吹き飛ばさ
れるものと考えられる。従来の定電圧直流電源を
使用するとスパツタ発生量が多いのは、この電源
の溶接電流出力が第１図に見られる様に、アーク
再発生の瞬間に最も高い値を取り、アークの反撥
力が最大となつて、溶接ワイヤ先端に残つていた
溶滴の一部を吹き飛ばし、スパツタとして発生さ
せているものと考えられる。また、平均溶接電流
が高い場合には、第２図に示す様に、溶接直前に
溶接電流が最小値を取つても、短絡時の電流値は
高く、短絡直後に溶滴を吹き飛ばすのに十分なエ
ネルギーとなり得るのである。 この様に、従来の定電圧直流電源ではスパツタ
の発生量が多く、溶着効率の低下をもたらし、付
着したスパツタの除去作業工程を必要とするなど
の溶接作業の能率低下を招くと共に、飛散したス
パツタがシールドノズルに付着し、その結果とし
て、シールドガスの流れを阻害し、溶着金属中に
大気中の窒素が混入して溶接部の機械的性能の劣
化を引き起こすなどの問題が残されていた。 これらの問題に対して、本発明者らは、アーク
再発生の瞬間及び溶滴が溶融池と短絡する前後に
おいて、溶接電流出力を低下せしめ、アークの反
撥エネルギーを溶液が吹き飛ばされない程度に制
御することにより、スパツタの発生量を減少せし
める方法をすでに提案している。これは、第３図
に示される波形の様に溶接電流出力を制御しスパ
ツタの発生量を従来の定電圧直流電源を用いる場
合と比較して20〜40％程度にまで減少することが
できる様にしたものである。 第３図に示した溶接電流出力波形は、溶滴が溶
融池と短絡した直後より短絡状態が確実となるま
で溶接電流エネルギーを加えない遅延時間TSSを
設定し、短絡が確実となつたら、溶滴の溶融池へ
の移行が容易に行なわれる様に短絡時の溶接電流
ISPを流す様にしている。その後、溶滴の移行が
ほぼ完了して再びアークが発生する際には、アー
クが発生することの前兆を検知し、アークが発生
する瞬間には前述した様に溶接電流を低下せし
め、アークの反撥エネルギーを小さくする。ま
た、アークが再発生した後は、溶接ワイヤ先端に
溶滴を形成させるために高い電流IAPを流し、所
定時間TAPだけこの高電流を保持した後に低電流
IABに下げる様に制御するものである。これは、
溶液が溶融池と接触し、短絡しようとする際に
は、低電流である方が容易に短絡し、且つ溶液が
アークの反撥力で吹き飛ばされない様にするため
である。 ところが、本発明者らは、当初、溶接ワイヤ送
給速度に応じた短絡電流ISP、高電流IAP、高電流
期間TAP、低電流IABを夫々一定値に固定し、定電
流制御を行なつていた。このため、溶接ワイヤ突
出長さ、アーク長などが適正に保たれた状態での
溶接に対しては、スパツタの減少効果は大きく、
スパツタの発生率は従来の定電圧直流電源を用い
た場合の20〜40％に低下させることができた。し
かし、実験を繰返したところ、実用上避けられぬ
程度の溶接ワイヤ送給速度の変動、溶接ワイヤ突
出長さの変動、溶融池の形状変化等により、スパ
ツタ発生量の減少効果が小さくなり、アークが不
安定となる場合のあることが分つた。 従来のように、高電流期間TAPを定電流制御し
た場合、高電流期間TAPで溶接ワイヤと溶融池と
の短絡が生じると、スパツタの飛散及び溶接ワイ
ヤの突込みを招きアークが不安定となるため、通
常では短絡を起こし得ない高電流を通電する必要
がある。その結果、高電流期間での溶接ワイヤの
溶融量が多く、アーク長が長くなり、高電流期間
の後に引き続く定電流期間も必然的に伸びる傾向
にあつた。そのため、高電流期間と低電流期間の
アーク光の明暗によるフリツカ現象が生じ、ビー
ド外観の不均一などの原因になつていた。しか
も、何らかの理由により、高電流期間溶接ワイヤ
と溶融池が接近し短絡しようとした際に、定電流
制御ではこれを阻止することは不可能である。特
に、開先内でのウイービング中にこのような事故
は起こりやすく、溶接ワイヤの溶融量が多く、ア
ーク長も長いため、このとき大粒のスパツタが飛
散しやすい。 さらに、エクステンシヨン長即ち溶接ワイヤの
トーチからの突出長さが伸びた場合などは、ジユ
ール熱の影響を受けて高電流期間でのワイヤの燃
え上がり量も余計に多くなり、短絡回数は減少
し、平均アーク長も長くなる。例えば、いま溶融
に寄与する陽極電圧をφ、25℃の溶接ワイヤを
1600℃の溶鋼にするのに必要なエネルギーを
11.1Jmm3、溶接ワイヤの抵抗値をRextとすると、
溶接ワイヤの溶融量MRは MR＝TAP（φIAP＋Rext・IAP 2）／11.1［mm3］……
(1) で表される。ここでTAP＝11msec、φ＝4.0V、
IAP＝300A、直径1.2mmである溶接ワイヤ単位長当
りの抵抗値を１ｍΩ／mmとし、エクステンシヨン
長が10mmのときと20mmのときのワイヤ溶融量MR
と、それを溶接ワイヤ長に換算したデータを表１
に比較して示す。この表１から明らかなように、
エクステンシヨン長の長い方が、同電流に対して
のワイヤ溶融量が多く、従つてアーク長が長くな
り、短絡回数も減少し、作業上好ましくない。 そこで、本発明者らは、溶接現象をさらに詳し
く調査した結果、ある範囲内で外的条件が変化し
ても、スパツタ発生量を減少させ、アークを安定
させるためには、高電流期間TAPを従来とは異な
る電流電圧特性で制御すればよいことが分つた。 目 的 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、高電流期間TAP溶接電圧の増加
または減少に伴なう溶接電流の減少率または増加
率を10A／Ｖ以上で制御することにより、高電流
期間での短絡の発生を防止した溶接電源の出力制
御方法を提供することである。 概要 溶接ワイヤと溶融池とが短絡すると所定の短絡電
流を印加する期間と、アーク発生直後より所定時
間の高レベルの電流を印加する高電流期間と、そ
の後、低レベルの電流を印加する低電流期間とを
有する消耗電極式アーク溶接法において、上記高
電流期間に溶接電圧の増加または減少に伴なう溶
接電流の減少率または増加率を10A／Ｖ以上とし
て溶接電源の出力制御を行なう。 実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。 本実施例では、消耗電極をノズルを介して所定
送給速度で母材に対して送給する一方、上記ノズ
ルからシールドガスを噴射しつつ、消耗電極と母
材との間で発生するアーク部分を包囲するととも
に、消耗電極と母材との間で短絡とアーク発生と
を繰り返して溶接を行なう消耗電極式アーク溶接
法において、溶接電源の出力電流制御を行なう。
この溶接電源の出力制御においては、短絡時に所
定の短絡電流を印加する期間と、アーク発生直後
より所定の高電流を印加する高電流期間と、この
高電流期間に引き続いて所定の低電流を印加する
期間とを有する。 上述の高電流期間において短絡の発生を防止す
るためには、高電流期間に溶接電圧に極力定電圧
特性に近づけて、アーク長を適正な一定値に保持
すればよい。そのために、高電流期間では、溶接
電圧の増加に伴なう溶接電流の減少率、または、
溶接電圧の減少に伴なう溶接電流の増加率を所定
値以上にして溶接電源の出力制御を行なう。 高電流期間TAPにおいて溶接電圧の変化に伴な
う溶接電流の変化率Ｋを第４図に示すように種々
変化させて溶接を行なつたときのスパツタ発生量
とアークの安定性について表２に示す。この場
合、高電流期間TAPにおける適正なアーク電圧値
VREFを設定し、実際のアーク電圧値VFBとの偏差
に応じて高電流期間の溶接電流IAPを(2)式にもと
ずいて補正する。 IAP＝−Ｋ（VFB−VREF）＋10……(2) この結果、高電流期間の電圧増加に伴なう電流
減少率が10A／Ｖ以上のときスパツタの発生量が
少なく作業性が改善され、中でも電流減少率が
63A／Ｖ以上のときに特に優れた作業性を示す。
なお、表２では、母材平板上でトーチを揺らさな
いストレート溶接時、及び、開先内でのウイービ
ング溶接時のスパツタ発生量を夫々示し、溶接条
件は溶接ワイヤ送給速度が5.2ｍ／〓、溶接ワイ
ヤ径が1.2mmである。 高電流期間をこのような電流電圧特性で制御す
ることにより、定電流制御したときに比較して、
高電流期間での短絡の危険性が非常に軽減され
る。このため、高電流期間での電流を低く抑える
ことができ、従つて、溶接ワイヤの溶融量が少な
くなり、アーク長を短かく、溶滴を小さくするこ
とが可能となつて、大粒のスパツタの発生を防止
できる。さらに短絡回数の増加を促進せしめ、フ
リツカ現象も解消することができるとともに溶融
池と溶接ワイヤ先端との距離を一定に保持する効
果があるため、溶融池の波動を防止し、ビード外
観を整えることも可能となる。表３は、本発明の
制御方法においては、従来よりも短絡回数が大幅
に増加することを示している。ただし、高電流期
間の電圧増加に伴う電流減少率はＫ＝100A／Ｖ
である。 第５図は本発明の制御方法を行なう制御装置の
概略構成を示しており、１はVFB検出回路で、溶
接ワイヤ２の母材３との間のアーク電圧VFBを検
出する。４はVREF設定回路で、予じめ適当なアー
ク電圧VREFを設定する。５は電流変化率Ｋを設定
するＫ設定回路で、電流変化率Ｋとして10A／Ｖ
以上の値が設定される。６はオフセツト量I0を設
定するI0設定回路である。７は演算回路で、Ｋ設
定回路５からの電流変化率Ｋ、I0設定回路６から
のオフセツト量I0、VREF設定回路４からのアーク
電圧の設定値VREF及びVFB検出回路１からのアー
ク電圧の実際値VFBを入力して上述の(2)式の演算
を行ない、高電流期間の電流IAPを算出し、算出
されたIAPを出力せしめるための信号を溶接電源
８に与える。いま、高電流期間TAPにおいて、ア
ーク電圧が増加または減少すると、Ｋ設定回路５
から電流変化率Ｋ、I0設定回路６からのオフセツ
ト量I0VFB検出回路１からのアーク電圧の実際値
VFB及びVREF設定回路４からのアーク電圧の設定
値VREFとにより、演算回路７において(2)式の演算
が行なわれ、設定された電流変化率Ｋに応じて電
流IAPを算出し、高電流期間TAPにおいてこの算出
された電流IAPを出力せしめるための信号を溶接
電源８与え、溶接電源８は高電流期間TAPにおい
てこの算出された電流IAPを溶接ワイヤへ供給す
る。
発生とを繰り返す消耗電極式アーク溶接法におけ
る溶接電源の出力制御方法に関する。 従来技術 従来、消耗電極（以下、溶接ワイヤという）と
溶融池すなわち溶接母材との間で短絡とアーク発
生とを繰り返す消耗電極式アーク溶接法において
は、溶接電源として定電圧特性を有する直流電源
が多く用いられている。この様な定電圧直流電源
を用いた場合の溶接電流出力波形は、第１図に示
す様になつている。 即ち、従来の定電圧直流電源においては、溶接
ワイヤの先端に形成された溶滴が溶融池と接触し
短絡した瞬間から、溶接電流出力はその電源の電
気回路のもつ時定数によつて定まる増加率でアー
クが再発生するまで増加し続ける。また、溶接ア
ークが再発生した後は、溶接電流は上記時定数に
よつて定まる減少率で再び短絡するまで減少す
る。 ところで、溶接アーク現象を高速度カメラなど
で撮影し、スパツタの発生状況を観察すると、ス
パツタが発生するのは、溶接ワイヤ先端の溶滴が
溶融池へ移行してアークが再発生する瞬間や、溶
液が溶接ワイヤ先端で大きく成長して溶融池と短
絡しようとする瞬間に多く発生するのが見られ、
特に後者については平均溶接電流が高い場合に多
く観察される。 したがつて、スパツタの発生原因は、主に溶接
ワイヤに形成された溶滴あるいは溶滴の一部がア
ーク発生時のアークの反撥力によつて吹き飛ばさ
れるものと考えられる。従来の定電圧直流電源を
使用するとスパツタ発生量が多いのは、この電源
の溶接電流出力が第１図に見られる様に、アーク
再発生の瞬間に最も高い値を取り、アークの反撥
力が最大となつて、溶接ワイヤ先端に残つていた
溶滴の一部を吹き飛ばし、スパツタとして発生さ
せているものと考えられる。また、平均溶接電流
が高い場合には、第２図に示す様に、溶接直前に
溶接電流が最小値を取つても、短絡時の電流値は
高く、短絡直後に溶滴を吹き飛ばすのに十分なエ
ネルギーとなり得るのである。 この様に、従来の定電圧直流電源ではスパツタ
の発生量が多く、溶着効率の低下をもたらし、付
着したスパツタの除去作業工程を必要とするなど
の溶接作業の能率低下を招くと共に、飛散したス
パツタがシールドノズルに付着し、その結果とし
て、シールドガスの流れを阻害し、溶着金属中に
大気中の窒素が混入して溶接部の機械的性能の劣
化を引き起こすなどの問題が残されていた。 これらの問題に対して、本発明者らは、アーク
再発生の瞬間及び溶滴が溶融池と短絡する前後に
おいて、溶接電流出力を低下せしめ、アークの反
撥エネルギーを溶液が吹き飛ばされない程度に制
御することにより、スパツタの発生量を減少せし
める方法をすでに提案している。これは、第３図
に示される波形の様に溶接電流出力を制御しスパ
ツタの発生量を従来の定電圧直流電源を用いる場
合と比較して20〜40％程度にまで減少することが
できる様にしたものである。 第３図に示した溶接電流出力波形は、溶滴が溶
融池と短絡した直後より短絡状態が確実となるま
で溶接電流エネルギーを加えない遅延時間TSSを
設定し、短絡が確実となつたら、溶滴の溶融池へ
の移行が容易に行なわれる様に短絡時の溶接電流
ISPを流す様にしている。その後、溶滴の移行が
ほぼ完了して再びアークが発生する際には、アー
クが発生することの前兆を検知し、アークが発生
する瞬間には前述した様に溶接電流を低下せし
め、アークの反撥エネルギーを小さくする。ま
た、アークが再発生した後は、溶接ワイヤ先端に
溶滴を形成させるために高い電流IAPを流し、所
定時間TAPだけこの高電流を保持した後に低電流
IABに下げる様に制御するものである。これは、
溶液が溶融池と接触し、短絡しようとする際に
は、低電流である方が容易に短絡し、且つ溶液が
アークの反撥力で吹き飛ばされない様にするため
である。 ところが、本発明者らは、当初、溶接ワイヤ送
給速度に応じた短絡電流ISP、高電流IAP、高電流
期間TAP、低電流IABを夫々一定値に固定し、定電
流制御を行なつていた。このため、溶接ワイヤ突
出長さ、アーク長などが適正に保たれた状態での
溶接に対しては、スパツタの減少効果は大きく、
スパツタの発生率は従来の定電圧直流電源を用い
た場合の20〜40％に低下させることができた。し
かし、実験を繰返したところ、実用上避けられぬ
程度の溶接ワイヤ送給速度の変動、溶接ワイヤ突
出長さの変動、溶融池の形状変化等により、スパ
ツタ発生量の減少効果が小さくなり、アークが不
安定となる場合のあることが分つた。 従来のように、高電流期間TAPを定電流制御し
た場合、高電流期間TAPで溶接ワイヤと溶融池と
の短絡が生じると、スパツタの飛散及び溶接ワイ
ヤの突込みを招きアークが不安定となるため、通
常では短絡を起こし得ない高電流を通電する必要
がある。その結果、高電流期間での溶接ワイヤの
溶融量が多く、アーク長が長くなり、高電流期間
の後に引き続く定電流期間も必然的に伸びる傾向
にあつた。そのため、高電流期間と低電流期間の
アーク光の明暗によるフリツカ現象が生じ、ビー
ド外観の不均一などの原因になつていた。しか
も、何らかの理由により、高電流期間溶接ワイヤ
と溶融池が接近し短絡しようとした際に、定電流
制御ではこれを阻止することは不可能である。特
に、開先内でのウイービング中にこのような事故
は起こりやすく、溶接ワイヤの溶融量が多く、ア
ーク長も長いため、このとき大粒のスパツタが飛
散しやすい。 さらに、エクステンシヨン長即ち溶接ワイヤの
トーチからの突出長さが伸びた場合などは、ジユ
ール熱の影響を受けて高電流期間でのワイヤの燃
え上がり量も余計に多くなり、短絡回数は減少
し、平均アーク長も長くなる。例えば、いま溶融
に寄与する陽極電圧をφ、25℃の溶接ワイヤを
1600℃の溶鋼にするのに必要なエネルギーを
11.1Jmm3、溶接ワイヤの抵抗値をRextとすると、
溶接ワイヤの溶融量MRは MR＝TAP（φIAP＋Rext・IAP 2）／11.1［mm3］……
(1) で表される。ここでTAP＝11msec、φ＝4.0V、
IAP＝300A、直径1.2mmである溶接ワイヤ単位長当
りの抵抗値を１ｍΩ／mmとし、エクステンシヨン
長が10mmのときと20mmのときのワイヤ溶融量MR
と、それを溶接ワイヤ長に換算したデータを表１
に比較して示す。この表１から明らかなように、
エクステンシヨン長の長い方が、同電流に対して
のワイヤ溶融量が多く、従つてアーク長が長くな
り、短絡回数も減少し、作業上好ましくない。 そこで、本発明者らは、溶接現象をさらに詳し
く調査した結果、ある範囲内で外的条件が変化し
ても、スパツタ発生量を減少させ、アークを安定
させるためには、高電流期間TAPを従来とは異な
る電流電圧特性で制御すればよいことが分つた。 目 的 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、高電流期間TAP溶接電圧の増加
または減少に伴なう溶接電流の減少率または増加
率を10A／Ｖ以上で制御することにより、高電流
期間での短絡の発生を防止した溶接電源の出力制
御方法を提供することである。 概要 溶接ワイヤと溶融池とが短絡すると所定の短絡電
流を印加する期間と、アーク発生直後より所定時
間の高レベルの電流を印加する高電流期間と、そ
の後、低レベルの電流を印加する低電流期間とを
有する消耗電極式アーク溶接法において、上記高
電流期間に溶接電圧の増加または減少に伴なう溶
接電流の減少率または増加率を10A／Ｖ以上とし
て溶接電源の出力制御を行なう。 実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。 本実施例では、消耗電極をノズルを介して所定
送給速度で母材に対して送給する一方、上記ノズ
ルからシールドガスを噴射しつつ、消耗電極と母
材との間で発生するアーク部分を包囲するととも
に、消耗電極と母材との間で短絡とアーク発生と
を繰り返して溶接を行なう消耗電極式アーク溶接
法において、溶接電源の出力電流制御を行なう。
この溶接電源の出力制御においては、短絡時に所
定の短絡電流を印加する期間と、アーク発生直後
より所定の高電流を印加する高電流期間と、この
高電流期間に引き続いて所定の低電流を印加する
期間とを有する。 上述の高電流期間において短絡の発生を防止す
るためには、高電流期間に溶接電圧に極力定電圧
特性に近づけて、アーク長を適正な一定値に保持
すればよい。そのために、高電流期間では、溶接
電圧の増加に伴なう溶接電流の減少率、または、
溶接電圧の減少に伴なう溶接電流の増加率を所定
値以上にして溶接電源の出力制御を行なう。 高電流期間TAPにおいて溶接電圧の変化に伴な
う溶接電流の変化率Ｋを第４図に示すように種々
変化させて溶接を行なつたときのスパツタ発生量
とアークの安定性について表２に示す。この場
合、高電流期間TAPにおける適正なアーク電圧値
VREFを設定し、実際のアーク電圧値VFBとの偏差
に応じて高電流期間の溶接電流IAPを(2)式にもと
ずいて補正する。 IAP＝−Ｋ（VFB−VREF）＋10……(2) この結果、高電流期間の電圧増加に伴なう電流
減少率が10A／Ｖ以上のときスパツタの発生量が
少なく作業性が改善され、中でも電流減少率が
63A／Ｖ以上のときに特に優れた作業性を示す。
なお、表２では、母材平板上でトーチを揺らさな
いストレート溶接時、及び、開先内でのウイービ
ング溶接時のスパツタ発生量を夫々示し、溶接条
件は溶接ワイヤ送給速度が5.2ｍ／〓、溶接ワイ
ヤ径が1.2mmである。 高電流期間をこのような電流電圧特性で制御す
ることにより、定電流制御したときに比較して、
高電流期間での短絡の危険性が非常に軽減され
る。このため、高電流期間での電流を低く抑える
ことができ、従つて、溶接ワイヤの溶融量が少な
くなり、アーク長を短かく、溶滴を小さくするこ
とが可能となつて、大粒のスパツタの発生を防止
できる。さらに短絡回数の増加を促進せしめ、フ
リツカ現象も解消することができるとともに溶融
池と溶接ワイヤ先端との距離を一定に保持する効
果があるため、溶融池の波動を防止し、ビード外
観を整えることも可能となる。表３は、本発明の
制御方法においては、従来よりも短絡回数が大幅
に増加することを示している。ただし、高電流期
間の電圧増加に伴う電流減少率はＫ＝100A／Ｖ
である。 第５図は本発明の制御方法を行なう制御装置の
概略構成を示しており、１はVFB検出回路で、溶
接ワイヤ２の母材３との間のアーク電圧VFBを検
出する。４はVREF設定回路で、予じめ適当なアー
ク電圧VREFを設定する。５は電流変化率Ｋを設定
するＫ設定回路で、電流変化率Ｋとして10A／Ｖ
以上の値が設定される。６はオフセツト量I0を設
定するI0設定回路である。７は演算回路で、Ｋ設
定回路５からの電流変化率Ｋ、I0設定回路６から
のオフセツト量I0、VREF設定回路４からのアーク
電圧の設定値VREF及びVFB検出回路１からのアー
ク電圧の実際値VFBを入力して上述の(2)式の演算
を行ない、高電流期間の電流IAPを算出し、算出
されたIAPを出力せしめるための信号を溶接電源
８に与える。いま、高電流期間TAPにおいて、ア
ーク電圧が増加または減少すると、Ｋ設定回路５
から電流変化率Ｋ、I0設定回路６からのオフセツ
ト量I0VFB検出回路１からのアーク電圧の実際値
VFB及びVREF設定回路４からのアーク電圧の設定
値VREFとにより、演算回路７において(2)式の演算
が行なわれ、設定された電流変化率Ｋに応じて電
流IAPを算出し、高電流期間TAPにおいてこの算出
された電流IAPを出力せしめるための信号を溶接
電源８与え、溶接電源８は高電流期間TAPにおい
てこの算出された電流IAPを溶接ワイヤへ供給す
る。
【表】
【表】
【表】
【表】
効 果
以上説明したように、本発明においては、高電
流期間TAPにおいて、溶接電圧の増加または減少
に伴なう溶接電流の減少率または増加率を10A／
Ｖ以上として、、溶接電源の出力制御を行なうよ
うにしたから、アークを安定させ、かつスパツタ
発生量を減少させることができ、これにより溶着
効率の向上、母材に付着するスパツタの除去作業
の省略、トーチノズルに付着したスパツタを取り
除くための溶接中断の回数を大幅に減少すること
が可能になり、工業的に非常に有益である。
流期間TAPにおいて、溶接電圧の増加または減少
に伴なう溶接電流の減少率または増加率を10A／
Ｖ以上として、、溶接電源の出力制御を行なうよ
うにしたから、アークを安定させ、かつスパツタ
発生量を減少させることができ、これにより溶着
効率の向上、母材に付着するスパツタの除去作業
の省略、トーチノズルに付着したスパツタを取り
除くための溶接中断の回数を大幅に減少すること
が可能になり、工業的に非常に有益である。
第１図は、定電圧直流電源を用いた場合の溶接
電流出力波形を示す波形図、第２図は平均溶接電
流が高い場合と低い場合の溶接電流波形を示す波
形図、第３図は本発明を適用した溶接電源の溶接
電流波形を示す波形図、第４図は溶接電流の種々
の変化率に対する溶接電流と溶接電流との関係を
示すグラフ、第５図は本発明の制御方法を行なう
制御装置の概略構成を示すブロツク図である。 １……VFB検出回路、２……溶接ワイヤ、３…
…母材、４……VREF設定回路、６……演算回路、
７……電流切換回路、８……溶接電源。
電流出力波形を示す波形図、第２図は平均溶接電
流が高い場合と低い場合の溶接電流波形を示す波
形図、第３図は本発明を適用した溶接電源の溶接
電流波形を示す波形図、第４図は溶接電流の種々
の変化率に対する溶接電流と溶接電流との関係を
示すグラフ、第５図は本発明の制御方法を行なう
制御装置の概略構成を示すブロツク図である。 １……VFB検出回路、２……溶接ワイヤ、３…
…母材、４……VREF設定回路、６……演算回路、
７……電流切換回路、８……溶接電源。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 消耗電極を所定送給速度で母材に対して送給
する一方、ノズルからシールドガスを噴射しつ
つ、消耗電極と母材との間で発生するアーク部分
を包囲するとともに、消耗電極と母材との間で短
絡とアーク発生とを繰り返して溶接を行なう消耗
電極式アーク溶接法に用いる溶接電極の出力制御
方法であつて、短絡時に所定の短絡電流を印加す
る期間と、アーク発生直後より所定の高電流を印
加する高電流期間と、この高電流期間に引き続い
て所定の低電流を印加する期間とを有する溶接電
源の出力制御方法において、 上記高電流期間の消耗電極と母材との間の電圧
の増加または減少に伴なう電流の減少率または増
加率を10A／Ｖ以上とすることを特徴とする溶接
電源の出力制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287383A JPS60106674A (ja) | 1983-11-12 | 1983-11-12 | 溶接電源の出力制御方法 |
| US06/596,686 US4546234A (en) | 1983-08-11 | 1984-04-04 | Output control of short circuit welding power source |
| EP84104601A EP0133448B1 (en) | 1983-08-11 | 1984-04-24 | Output control of short circuit welding power source |
| DE8484104601T DE3479303D1 (en) | 1983-08-11 | 1984-04-24 | Output control of short circuit welding power source |
| US06/896,104 USRE33330E (en) | 1983-08-11 | 1986-08-13 | Output control of short circuit welding power source |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21287383A JPS60106674A (ja) | 1983-11-12 | 1983-11-12 | 溶接電源の出力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60106674A JPS60106674A (ja) | 1985-06-12 |
| JPH0438512B2 true JPH0438512B2 (ja) | 1992-06-24 |
Family
ID=16629680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21287383A Granted JPS60106674A (ja) | 1983-08-11 | 1983-11-12 | 溶接電源の出力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60106674A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4702375B2 (ja) * | 2008-02-07 | 2011-06-15 | パナソニック株式会社 | アーク溶接制御方法およびアーク溶接装置 |
| JP5598568B2 (ja) * | 2013-05-14 | 2014-10-01 | パナソニック株式会社 | 溶接装置および溶接方法 |
-
1983
- 1983-11-12 JP JP21287383A patent/JPS60106674A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60106674A (ja) | 1985-06-12 |
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