JPH048143B2 - - Google Patents
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- JPH048143B2 JPH048143B2 JP58022849A JP2284983A JPH048143B2 JP H048143 B2 JPH048143 B2 JP H048143B2 JP 58022849 A JP58022849 A JP 58022849A JP 2284983 A JP2284983 A JP 2284983A JP H048143 B2 JPH048143 B2 JP H048143B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- pulse
- arc
- wire
- pulse current
- 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 - Lifetime
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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
- B23K9/092—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はパルスアーク溶接法に係り、特に溶接
中に発生するアーク切れを除止するのに好適な溶
接法に関するものである。
中に発生するアーク切れを除止するのに好適な溶
接法に関するものである。
従来、この種のパルスアーク溶接法は、第１図
に示すように、ベース電流１によつてワイヤ先端
に生成された溶融金属を、パルス電流２のパルス
電流幅３によつて決まる電磁ピンチ力によつて離
脱させ、小電流から大電流までの広い範囲でスパ
ツタ発生がほとんどなく安定なアークを得ようと
するものであつた。しかしながら、溶接物の端部
あるいは水平すみ肉部で溶接中にアーク切れが頻
繁に発生したり、あるいは水平すみ肉部の垂直板
にアンダーカツトが生じて良好な溶接部が得られ
ないという欠点があつた。従来この種のアーク切
れを防止するために、ベース電流を高く設定する
かあるいはベース電流期間中にアーク電圧が設定
値以上になつた時にベース電流を増加させる等の
方法が考えられているが、いずれもアーク切れを
完全に防止するまでには至つていなかつた。
に示すように、ベース電流１によつてワイヤ先端
に生成された溶融金属を、パルス電流２のパルス
電流幅３によつて決まる電磁ピンチ力によつて離
脱させ、小電流から大電流までの広い範囲でスパ
ツタ発生がほとんどなく安定なアークを得ようと
するものであつた。しかしながら、溶接物の端部
あるいは水平すみ肉部で溶接中にアーク切れが頻
繁に発生したり、あるいは水平すみ肉部の垂直板
にアンダーカツトが生じて良好な溶接部が得られ
ないという欠点があつた。従来この種のアーク切
れを防止するために、ベース電流を高く設定する
かあるいはベース電流期間中にアーク電圧が設定
値以上になつた時にベース電流を増加させる等の
方法が考えられているが、いずれもアーク切れを
完全に防止するまでには至つていなかつた。
本発明は、以上のような事柄に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、溶接中に発生するアー
ク切れを完全に防止し、常に安定したアークが得
られるパルスアーク溶接法を提供することにあ
る。
ものであり、その目的は、溶接中に発生するアー
ク切れを完全に防止し、常に安定したアークが得
られるパルスアーク溶接法を提供することにあ
る。
本発明は、アーク切れの原因が直接的には磁気
吹き現象であること、間接的にはパルス電流通電
中の給電チツプへのワイヤの焼き付き現象である
ことを解明し、この結果に基づきなされたもので
ある。従来のパルスアーク溶接法では、ベース電
流をアークが維持できる程度のの低い一定電流値
に設定することからアークと硬直性がほとんどな
く、そのためアークの周辺に形成される磁界に大
きく影響される。例えば軟鋼の水平すみ肉溶接を
行つた場合、目視観察あるいは溶接電流、電圧波
形観察では安定と考えられる状態でも、高速度カ
メラによつて現象観察を行うと、第２図ａに示す
ようにパルス電流期間中にはワイヤの軸方向に安
定な釣鐘状のアークであるが、ベース電流期間中
には、すべて垂直板の方に片寄り、しかも不安定
に動いている。この時アーク長が長くなると、さ
らに片寄り方が顕著になり、最悪の場合には第２
図ｂに示すようにアーク切れが発生する。またパ
ルス電流が流れると、給電チツプ内でワイヤの焼
き付き現象が生じ、ワイヤが一時停止するのでア
ーク長は長くなり、その結果アーク切れを起こ
す。
吹き現象であること、間接的にはパルス電流通電
中の給電チツプへのワイヤの焼き付き現象である
ことを解明し、この結果に基づきなされたもので
ある。従来のパルスアーク溶接法では、ベース電
流をアークが維持できる程度のの低い一定電流値
に設定することからアークと硬直性がほとんどな
く、そのためアークの周辺に形成される磁界に大
きく影響される。例えば軟鋼の水平すみ肉溶接を
行つた場合、目視観察あるいは溶接電流、電圧波
形観察では安定と考えられる状態でも、高速度カ
メラによつて現象観察を行うと、第２図ａに示す
ようにパルス電流期間中にはワイヤの軸方向に安
定な釣鐘状のアークであるが、ベース電流期間中
には、すべて垂直板の方に片寄り、しかも不安定
に動いている。この時アーク長が長くなると、さ
らに片寄り方が顕著になり、最悪の場合には第２
図ｂに示すようにアーク切れが発生する。またパ
ルス電流が流れると、給電チツプ内でワイヤの焼
き付き現象が生じ、ワイヤが一時停止するのでア
ーク長は長くなり、その結果アーク切れを起こ
す。
以上のことからアーク切れを防止するために
は、ワイヤの焼き付きをパルス電流終了後すばや
く解消させると共に、常にアークをワイヤの軸方
向に安定させておくことが必要である。
は、ワイヤの焼き付きをパルス電流終了後すばや
く解消させると共に、常にアークをワイヤの軸方
向に安定させておくことが必要である。
本発明は、第１のパルス電流によつてワイヤ先
端に形成された溶融金属を確実に離脱させ、すな
わち１パルスで１溶滴移行させ、第２のパルス電
流によつて第１のパルス電流によつて生じるワイ
ヤの焼き付きを解消させると共に、アークをワイ
ヤの軸方向に安定させてアーク切れを完全に防止
するものである。
端に形成された溶融金属を確実に離脱させ、すな
わち１パルスで１溶滴移行させ、第２のパルス電
流によつて第１のパルス電流によつて生じるワイ
ヤの焼き付きを解消させると共に、アークをワイ
ヤの軸方向に安定させてアーク切れを完全に防止
するものである。
以下本発明の一実施例を第３図および第４図に
より説明する。
より説明する。
第３図において、４は直流電源、５は平滑用コ
ンデンサ、６は出力電流を制御する限流素子、７
は電流遅れ素子、８は電極ワイヤ、９は電極ワイ
ヤを送給する送給ローラ、１０は送給ローラ９を
回転させる送給モータ、１１は給電チツプ、１２
はアーク、１３は母材、１４は環電流用素子、１
５は電流検出器、１６は電流値制御回路、１７は
限流素子６の点弧回路、１８はタイマー回路、１
９は電流調整器、２０は電圧微調整器、２１はワ
イヤ送給指令回路、２２は送給モータ駆動回路で
ある。
ンデンサ、６は出力電流を制御する限流素子、７
は電流遅れ素子、８は電極ワイヤ、９は電極ワイ
ヤを送給する送給ローラ、１０は送給ローラ９を
回転させる送給モータ、１１は給電チツプ、１２
はアーク、１３は母材、１４は環電流用素子、１
５は電流検出器、１６は電流値制御回路、１７は
限流素子６の点弧回路、１８はタイマー回路、１
９は電流調整器、２０は電圧微調整器、２１はワ
イヤ送給指令回路、２２は送給モータ駆動回路で
ある。
次に上記実施例の動作について説明すると、直
流電源４で直流電圧が出力されると平滑用コンデ
ンサ５で十分平滑され、限流素子６、電流遅れ素
子７、給電チツプ１１を通して電極ワイヤ８に通
電され、電極ワイヤ８と、母材１３との間にアー
ク１２が発生する。また電流調整器１９の指令値
によつて、タイマー回路１８で第１のパルス周波
数が設定される。電流値制御回路１６はあらかじ
め設定した第１のパルス波形と第２のパルス波形
を含むベース電流波形を、タイマー回路１８で出
力される第１のパルス周波数および電流検出器１
５で検出した信号とに基づいた信号を点弧回路１
７に出力する。点弧回路１７はこの信号によつて
限流素子６を駆動する。またワイヤ送給指令回路
２１は電流調整器１９の指令値と電圧微調整器２
０および、アーク電圧値とに基づいて送給モータ
駆動回路２２へ信号を出力する。
流電源４で直流電圧が出力されると平滑用コンデ
ンサ５で十分平滑され、限流素子６、電流遅れ素
子７、給電チツプ１１を通して電極ワイヤ８に通
電され、電極ワイヤ８と、母材１３との間にアー
ク１２が発生する。また電流調整器１９の指令値
によつて、タイマー回路１８で第１のパルス周波
数が設定される。電流値制御回路１６はあらかじ
め設定した第１のパルス波形と第２のパルス波形
を含むベース電流波形を、タイマー回路１８で出
力される第１のパルス周波数および電流検出器１
５で検出した信号とに基づいた信号を点弧回路１
７に出力する。点弧回路１７はこの信号によつて
限流素子６を駆動する。またワイヤ送給指令回路
２１は電流調整器１９の指令値と電圧微調整器２
０および、アーク電圧値とに基づいて送給モータ
駆動回路２２へ信号を出力する。
第４図はこの実施例による電流波形の一例を示
す。図中ベース電流IB１、第１のパルス電流IP
２、第１のパルス電流幅TP３は第１図と同様で、
ワイヤ先端に生成された溶融金属を、パルス電流
２とパルス電流幅TPによつて決まる電磁ピンチ
力によつて確実に離脱させる。次に第１のパルス
電流２が下がり始めてからTBD２３経過した後に
第２のパルス電流IBP２４をTBP２５の間流すこと
によつて、第１のパルス電流によつて給電チツプ
に焼き付いたワイヤを解消することができる。こ
の時TBD２３が１ｍｓよりも短かいと第１のパル
ス電流に第２のパルス電流が重畳し、その結果溶
滴の離脱、移行が乱れてしまう。また５ｍｓより
も長いと、この間にアーク長が長くなつてアーク
切れが発生しやすくなる。したがつてIBDは１ｍ
ｓ≦TBD≦５ｍｓに設定しなければならない。ま
た給電チツプへのワイヤの焼き付きをすばやく解
消すると共に、アークをワイヤの軸方向に安定さ
せておくためには第２のパルス電流IBPは100A以
上に設定する必要がある。但し、この時ワイヤ先
端に形成された溶融金属は、すでに第１のパルス
電流IP２により確実に離脱しているので、第２の
パルス電流IBPでは離脱しない。100Aよりも小さ
いと、パルス幅TBPを長くしなければ焼き付きを
解消できないばかりか、ワイヤの軸方向に安定す
る程度のアークの硬直性が現われない。アーク現
象を観察するとIBP＝60〜90Aの範囲では、水平す
み肉溶接の場合、垂直板の一点にアークが片寄
り、かえつて垂直板にアンダーカツトが生じる。
また第２のパルス電流の休止時間TBB２６は５ｍ
ｓよりも長いとTBDと同様にアーク切れが発生し
やすくなる。
す。図中ベース電流IB１、第１のパルス電流IP
２、第１のパルス電流幅TP３は第１図と同様で、
ワイヤ先端に生成された溶融金属を、パルス電流
２とパルス電流幅TPによつて決まる電磁ピンチ
力によつて確実に離脱させる。次に第１のパルス
電流２が下がり始めてからTBD２３経過した後に
第２のパルス電流IBP２４をTBP２５の間流すこと
によつて、第１のパルス電流によつて給電チツプ
に焼き付いたワイヤを解消することができる。こ
の時TBD２３が１ｍｓよりも短かいと第１のパル
ス電流に第２のパルス電流が重畳し、その結果溶
滴の離脱、移行が乱れてしまう。また５ｍｓより
も長いと、この間にアーク長が長くなつてアーク
切れが発生しやすくなる。したがつてIBDは１ｍ
ｓ≦TBD≦５ｍｓに設定しなければならない。ま
た給電チツプへのワイヤの焼き付きをすばやく解
消すると共に、アークをワイヤの軸方向に安定さ
せておくためには第２のパルス電流IBPは100A以
上に設定する必要がある。但し、この時ワイヤ先
端に形成された溶融金属は、すでに第１のパルス
電流IP２により確実に離脱しているので、第２の
パルス電流IBPでは離脱しない。100Aよりも小さ
いと、パルス幅TBPを長くしなければ焼き付きを
解消できないばかりか、ワイヤの軸方向に安定す
る程度のアークの硬直性が現われない。アーク現
象を観察するとIBP＝60〜90Aの範囲では、水平す
み肉溶接の場合、垂直板の一点にアークが片寄
り、かえつて垂直板にアンダーカツトが生じる。
また第２のパルス電流の休止時間TBB２６は５ｍ
ｓよりも長いとTBDと同様にアーク切れが発生し
やすくなる。
一方、第２のパルス電流によつて給電チツプへ
のワイヤの焼き付きを解消させると共に、アーク
をワイヤの軸方向に安定させることによつて、ワ
イヤはスムーズに送給されるので、アークは軸方
向に安定した状態で徐々に短かくなる。このた
め、次の第２のパルス電流は、始めのパルス電流
よりも小さくてもアークは軸方向に安定する。し
たがつて、ベース電流の平均値をあまり増加させ
ることなくアーク切れを防止することができる。
のワイヤの焼き付きを解消させると共に、アーク
をワイヤの軸方向に安定させることによつて、ワ
イヤはスムーズに送給されるので、アークは軸方
向に安定した状態で徐々に短かくなる。このた
め、次の第２のパルス電流は、始めのパルス電流
よりも小さくてもアークは軸方向に安定する。し
たがつて、ベース電流の平均値をあまり増加させ
ることなくアーク切れを防止することができる。
以上のことからベース電流期間中の第２のパル
ス電流波形を減衰波形にすることによつて、溶滴
の離脱、移行を乱すことなく、しかも平均電流を
あまり増加させることなく、アーク切れを防止す
ることができる。
ス電流波形を減衰波形にすることによつて、溶滴
の離脱、移行を乱すことなく、しかも平均電流を
あまり増加させることなく、アーク切れを防止す
ることができる。
以上のように本発明法によれば、ワイヤ先端に
生成された溶融金属を第１のパルス電流で確実に
離脱させ、ベース電流期間中の第２のパルス電流
によつて、第１のパルス期間中に生じる給電チツ
プへのワイヤの焼き付きを防止すると共に、アー
クを常にワイヤの軸方向に安定させることができ
るので、低電流から大電流までの広い溶融電流域
でスパツタがほとんど発生せず、しかもアーク切
れが発生しない溶接を行うことができる。したが
つて溶接後の後処理を必要とせず、また高速溶接
が可能となるので、作業効率は著しく向上する。
生成された溶融金属を第１のパルス電流で確実に
離脱させ、ベース電流期間中の第２のパルス電流
によつて、第１のパルス期間中に生じる給電チツ
プへのワイヤの焼き付きを防止すると共に、アー
クを常にワイヤの軸方向に安定させることができ
るので、低電流から大電流までの広い溶融電流域
でスパツタがほとんど発生せず、しかもアーク切
れが発生しない溶接を行うことができる。したが
つて溶接後の後処理を必要とせず、また高速溶接
が可能となるので、作業効率は著しく向上する。
第１図は、従来のパルスアーク溶接法の電流波
形図、第２図はアーク切れの現象を示す説明図、
第３図は本発明の一実施例の回路図、第４図は本
発明の一実施例による電流波形図である。 ２……第１のパルス電流IP、３……第１のパル
ス電流幅TP、２３……第２のパルス電流遅延時
間TBD、２４……第２のパルス電流IBP、２５……
第２のパルス電流時間TBP、２６……第２のパル
ス電流休止時間TBB。
形図、第２図はアーク切れの現象を示す説明図、
第３図は本発明の一実施例の回路図、第４図は本
発明の一実施例による電流波形図である。 ２……第１のパルス電流IP、３……第１のパル
ス電流幅TP、２３……第２のパルス電流遅延時
間TBD、２４……第２のパルス電流IBP、２５……
第２のパルス電流時間TBP、２６……第２のパル
ス電流休止時間TBB。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 消耗電極を用いるパルスアーク溶接法におい
て、母材と電極ワイヤとの間に印加する大きいピ
ーク電流IBPを有する第１のパルス電流により電
極ワイヤ先端に形成された溶滴を離脱し、上記第
１のパルス電流よりも小さく且つピーク電流が
徐々に減衰する減衰波形である第２のパルス電流
を有するベース電流を流すことにより上記電極ワ
イヤの焼き付きを解消するようにしたことを特徴
とするパルスアーク溶接法。 ２ 第１のパルス電流が立ち下がり始める時期か
ら第２のパルスが発生するまでの時間TBDが1.0〜
5.0ｍｓであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のパルスアーク溶接法。 ３ 第２のパルス電流のピーク電流IBPが100A以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のパルスアーク溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284983A JPS59150672A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | パルスア−ク溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284983A JPS59150672A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | パルスア−ク溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150672A JPS59150672A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH048143B2 true JPH048143B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=12094160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284983A Granted JPS59150672A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | パルスア−ク溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150672A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4023155C2 (de) * | 1989-07-21 | 1997-02-06 | Hitachi Seiko Kk | Wechselstrom-Schutzgaslichtbogenschweißverfahren und Vorrichtung mit verbrauchbarer Elektrode |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944952A (ja) * | 1972-09-05 | 1974-04-27 | ||
| JPS503939A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-16 | ||
| JPS52119447A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of pulsed arc mig welding |
| JPS5362755A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-05 | Hitachi Ltd | Pulse arc welding method |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2284983A patent/JPS59150672A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59150672A (ja) | 1984-08-28 |
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