JPH071131A - 消耗電極式パルスアーク溶接機 - Google Patents

消耗電極式パルスアーク溶接機

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JPH071131A
JPH071131A JP5149232A JP14923293A JPH071131A JP H071131 A JPH071131 A JP H071131A JP 5149232 A JP5149232 A JP 5149232A JP 14923293 A JP14923293 A JP 14923293A JP H071131 A JPH071131 A JP H071131A
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Atsuhiro Kawamoto
篤寛 川本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 亜鉛メッキ鋼板のアーク溶接において、高い
溶着効率で、かつスパッタや気孔の発生を抑制すること
ができる消耗電極式パルスアーク溶接機を得ることを目
的とする。 【構成】 溶接出力電圧を検出して基準電圧と比較し、
パルス電流印加時にワイヤ先端から溶滴が離脱しない場
合に生じる増加溶接出力電圧が基準電圧を超えたとき
に、パルスピーク電流値増加手段5は、次パルス電流の
パルスピーク電流を増加させ、パルス拡張手段6は、次
パルス電流のパルス幅を拡張させ、パルス立上り傾度急
峻化手段7は、次パルスの立上り傾度を急峻化させる。
これにより、次パルス電流における溶滴の離脱と母材へ
の溶滴の移行が確実に行われ、溶滴の接触短絡によるス
パッタや気孔の発生を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、亜鉛メッキ鋼板の溶接
に適した消耗電極式パルスアーク溶接機に関する。
【0002】
【従来の技術】亜鉛または亜鉛合金を表面にメッキ処理
した鋼板(以下、亜鉛メッキ鋼板という)は、耐食性、
耐候性に優れているため自動車用部品、建築用鉄骨部材
等に用いられ、年々その需要量は増加している。
【0003】亜鉛メッキ鋼板の溶接には、短絡移行溶接
(炭酸ガス溶接、MAG溶接)やパルスアーク溶接が一
般に広く用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の溶接
手段では、アーク溶接によると鋼板表面にメッキされて
いる鉄より低い融点をもつ亜鉛が気化して蒸気亜鉛が発
生する。この蒸気亜鉛はガスシールド内やアークを乱し
て溶滴の移行を妨げるため多量のスパッタの発生原因と
なっていた。また、蒸気亜鉛は溶融池および溶融金属を
通過して外部に拡散しようとするが、溶融金属の凝固速
度が速い場合には外部に十分に拡散しきれず、溶接金属
内および溶接金属表面に気泡として残存し、ブローホー
ルやピット(以下、気孔という)等の溶接欠陥の発生原
因となっていた。
【0005】また、パルスアーク溶接によるとスパッタ
や気孔の発生量は短絡移行溶接の場合よりは低減される
ものの、その発生量は矢張り多いものであった。これ
は、亜鉛蒸気の発生に起因するガスシールド内やアーク
の乱れがパルス電流印加毎のワイヤ先端からの溶滴の離
脱を妨げることによるもので、ワイヤ先端部で大きく成
長した溶滴がパルス電流印加時に母材と接触短絡するこ
とがスパッタ発生の原因となっていた。
【0006】このようなスパッタや気孔の発生は溶接品
質を低下させるだけでなく、これらの発生が許容されな
い発生頻度に至れば溶接部の手直しが必要となり、手直
し不可の場合にはその部材が廃棄されることもあり、作
業能率の低下と著しい不経済をもたらすものであった。
【0007】このような問題に対し、現状では、スパッ
タや気孔の発生を防ぐために比較的速度の遅い低速溶接
や、鋼板の間隙を開けた溶接等、主として経験に基づい
た施工面での工夫により対応していた。
【0008】しかし、このような対応では、低速溶接で
あるために作業能率が低く、スパッタの発生を防ぐこと
が難かしく、溶着効率が低下して更に作業能率を低下さ
せていた。
【0009】本発明は上記問題を解決するもので、亜鉛
メッキ鋼板のアーク溶接において、高い溶着効率で、か
つスパッタや気孔の発生を抑制することができる消耗電
極式パルスアーク溶接機を提供することを目的としてい
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、アルゴンガスと炭酸ガスの混合ガスをシー
ルドガスの主成分として、パルス電流を重畳して溶接を
行なう消耗電極式パルスアーク溶接機において、溶接出
力電圧を検出する溶接出力電圧検出部と、前記溶接出力
電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、前記溶接出
力電圧が前記基準電圧を超えたときに信号を出力する比
較器と、前記比較器からの信号により作動し、パルスピ
ーク電流値およびパルス部電圧を増加させるパルスピー
ク電流値増加手段とパルス幅を拡張させるパルス幅拡張
手段とパルスの立上がり傾度を急峻化させるパルス立上
り傾度急峻化手段の少なくとも一つの手段を含むパルス
電流調整器とを備えた構成としたものである。
【0011】
【作用】上記構成において、溶接出力電圧を検出し、パ
ルス電流印加時にワイヤ先端から溶滴が離脱しない場合
に生じる増加溶接出力電圧が基準電圧を超えたときに、
次パルス電流のパルスピーク電流値およびパルス部電圧
を増加させ、あるいは次パルス幅を拡張させ、あるいは
次パルスの立ち上がり傾度を急峻化させることにより、
次パルス電流印加時における溶滴の母材への移行が確実
なものとなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1および
図2を参照しながら説明する。
【0013】図1において、1は基準電圧を設定する基
準電圧設定部、2は溶接出力電圧を検出する溶接出力電
圧検出部で、それぞれ比較器3に接続されている。比較
器3は溶接出力電圧が基準電圧を超えたときにパルス電
流調整器4に信号を出力するようになっている。パルス
電流調整器4には、パルスピーク電流値およびパルス部
電圧を増加させるパルスピーク電流値増加手段5と、パ
ルス幅を拡張させるパルス幅拡張手段6と、パルスの立
上がり傾度を急峻化させるパルス立上り傾度急峻化手段
7の少なくとも一つの手段が含まれている。
【0014】上記構成において、その動作を図2により
説明する。図において、11はワイヤ先端の溶滴が通常
に離脱する場合のパルス電圧波形で、予め設定された基
準電圧に相当している。12は時間tで示したようにワ
イヤ先端の溶滴が離脱しない場合のパルス電圧波形で、
一時的にアーク長が大になり溶接出力電圧が増加する。
そして、溶接出力電圧12が基準電圧11を超えたとき
に比較器3はパルス電流調整器4に信号を出力する。こ
の信号によりパルス電流調整器4に含まれるパルスピー
ク電流値増加手段5、あるいはパルス幅拡張手段6、あ
るいはパルス立上り傾度急峻化手段7のいずれか、ある
いはその複数が動作し、パルスピーク電流値増加手段5
は、Aで示したように次パルス電流のパルスピーク電流
を増加させ、パルス拡張手段6は、Lで示したように次
パルス電流のパルス幅を拡張させ、パルス立上り傾度急
峻化手段7はθで示したように次パルスの立上り傾度を
急峻化させる。このような各手段5、6、7の一つまた
は複数の動作により、次パルス電流におけるパルス波形
はPに示したような波形となり、溶滴のワイヤからの離
脱と母材への溶滴の移行が確実に行われる。
【0015】このように本発明の一実施例の消耗電極式
パルスアーク溶接機によれば、離脱せずにワイヤ先端で
大きく成長する溶滴がパルス電流印加時に母材と接触短
絡することがなくなるとともに、接触短絡による多量の
スパッタの発生を抑制することができるという効果があ
る。
【0016】なお、スパッタの発生を防止する手段とし
て、たとえば特開昭61−262469号公報に示され
たような構成のものが提案されている。この構成のもの
は、溶接出力電圧と基準電圧を比較し、パルス電流の立
上り時に短絡状態であるときに、アーク発生を待ってパ
ルス電流の立上げを行い、アーク発生時から上記周期で
パルス電流の立上げを行うというもので、短絡によりア
ーク再生時に発生しやすいスパッタを抑制するようにし
ている。
【0017】これに対し、本発明のものは、パルス電流
印加時に溶滴が母材と接触短絡することがなく、接触短
絡によるスパッタの発生を抑制するものである。
【0018】また、特開昭61−3672号公報には、
溶接電圧が一定値以上か未満かを検出し、一定値以上の
場合は設定されたパルスピーク電流を、未満の場合は設
定値以上のパルス電流を出力する構成のものが示されて
いる。この構成のものは、円滑なアークスタートとワイ
ヤの短絡解除を目的としている。
【0019】これに対し、本発明のものは、ワイヤの先
端の溶滴の離脱を促進して溶滴の母材への移行を確実に
するものである。
【0020】
【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明によれば、溶接出力電圧を検出し、パルス電
流印加時にワイヤ先端から溶滴が離脱しない場合に生じ
る増加溶接出力電圧が基準電圧を超えたときに、次パル
ス電流のパルスピーク電流値を増加させ、あるいは次パ
ルスのパルス幅を拡張させ、あるいは次パルスの立上り
傾度を急峻化させるようにしたことにより、ワイヤ先端
で離脱せずに大きく成長する溶滴がパルス電流印加時に
母材と接触短絡することがなくなるとともに、接触短絡
による多量のスパッタの発生を抑制し、気孔などの溶接
欠陥をなくすることができる。このようにして、亜鉛メ
ッキ鋼板のアーク溶接において、高い溶接効率で、かつ
スパッタや気孔の発生を抑制することができる消耗電極
式パルスアーク溶接機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の消耗電極式パルスアーク溶
接機のブロック回路図
【図2】(a)は同溶接出力電圧波形図 (b)は同溶接電流波形図
【符号の説明】
1 基準電圧設定部 2 溶接出力電圧検出部 3 比較器 4 パルス電流調整器 5 パルスピーク電流値増加手段 6 パルス幅拡張手段 7 パルス立上り傾度急峻化手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルゴンガスと炭酸ガスの混合ガスをシー
    ルドガスの主成分として、パルス電流を重畳して溶接を
    行なう消耗電極式パルスアーク溶接機において、溶接出
    力電圧を検出する溶接出力電圧検出部と、前記溶接出力
    電圧と予め設定された基準電圧とを比較し、前記溶接出
    力電圧が前記基準電圧を超えたときに信号を出力する比
    較器と、前記比較器からの信号により作動し、パルスピ
    ーク電流値およびパルス部電圧を増加させるパルスピー
    ク電流値増加手段とパルス幅を拡張させるパルス幅拡張
    手段とパルスの立上がり傾度を急峻化させるパルス立上
    り傾度急峻化手段の少なくとも一つの手段を含むパルス
    電流調整器とを備えたことを特徴とする消耗電極式パル
    スアーク溶接機。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003260565A (ja) * 2002-03-07 2003-09-16 Daihen Corp アーク長揺動パルスアーク溶接制御方法
JP2007237227A (ja) * 2006-03-08 2007-09-20 Taiyo Nippon Sanso Corp Mag溶接方法及びこれに用いるシールドガス

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