JPH0847775A - 非消耗電極式溶接における溶接ワイヤの送給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接ワイヤ先端の球状化を防止し盛込量の少
ない溶接を行わせ得るようにする。 【構成】 溶接トーチ６と溶接母材１との間にアーク４
を発生させ、アーク４へ向けて溶接ワイヤ９を送給する
場合に、ワイヤ送給を断続送給とすると共に、送給期と
停止期の間に、シールドガス７のガス噴射域１７の内部
で、且つ、アーク４の周囲にできるプラズマ領域１８の
外部まで溶接ワイヤ９先端を後退させる後退期を設ける
ことにより、停止期に溶接ワイヤ９の先端をプラズマ領
域１８の外部へ取出し、且つ、溶接ワイヤ９の先端を後
退させた分だけ送給期におけるワイヤ送給速度を高めら
れるようにして、溶接ワイヤ先端の球状化を有効に防止
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非消耗電極式溶接にお
ける溶接ワイヤの送給方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の非消耗電極式溶接における
溶接ワイヤの送給方法を図３〜図５を用いて説明する。

【０００３】溶接母材１と平行に配設されたレール２に
沿って走行可能な溶接台車３を設け、該溶接台車３に溶
接母材１との間にアーク４を発生させる非消耗式の溶接
電極５を備えたアーク溶接の溶接トーチ６を固定し、該
溶接トーチ６の先端にシールドガス７を噴射するシール
ドガスノズル８を設ける。

【０００４】又、前記溶接台車３に、溶接ワイヤ９を巻
取るワイヤリール１０や、該ワイヤリール１０から溶接
ワイヤ９を繰出させるワイヤ送給モータ１１や、アーク
４へ向けて溶接ワイヤ９を案内するワイヤ送給ノズル１
２などを備えたワイヤ送給装置１３を設ける。

【０００５】尚、１４は溶接電源、１５は溶接制御装
置、１６はシールドガス供給源である。

【０００６】又、図４（ａ）（ｂ）中、１７はシールド
ガス７のガス噴射域、１８はアーク４の周囲にアーク４
のエネルギーによってシールドガス７がプラズマ１９化
されてできるプラズマ領域である。

【０００７】図５中、２０は溶接ワイヤ９の送給期、２
１は溶接ワイヤ９の停止期である。

【０００８】そして、溶接母材１を溶接する場合、シー
ルドガスノズル８の先端から溶接母材１へ向けてシール
ドガス７を噴射し、ガス噴射域１７を空気から遮断し
て、溶接母材１における溶接部の酸化などを防止し得る
ようにする。

【０００９】この状態で、溶接電極５と溶接母材１との
間に、溶接電源１４によって溶接電圧を印荷し、両者間
にアーク４を発生させて、アーク４のエネルギーで溶接
母材１を溶融させる。

【００１０】この際、溶接制御装置１５により溶接電源
１４を制御して、図５に示すようなパルス状の溶接電流
が流れるようにする。

【００１１】そして、溶接制御装置１５によりワイヤ送
給装置１３のワイヤ送給モータ１１を駆動させて、ワイ
ヤリール１０を巻戻させ、ワイヤ送給ノズル１２からア
ーク４へ向けて溶接ワイヤ９を送給させて、溶接ワイヤ
９をアーク４で溶融させ、溶接母材１の溶融部に盛込ま
せつつ、レールに沿って溶接台車３を走行させるように
する。

【００１２】尚、ワイヤ送給は、図５に示すように、送
給期２０（図４（ａ）参照）と、停止期２１（図４
（ｂ）参照）を交互に繰返す断続送給とし、更に、溶接
電流をパルス状とした場合には、溶接電流の高低と同期
させる。

【００１３】又、溶接電流を一定として、ワイヤ送給の
みを断続送給とするようにしても良い。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の非消耗電極式溶接における溶接ワイヤの送給方法に
は、以下のような問題があった。

【００１５】即ち、アーク４の周囲には、アーク４のエ
ネルギーによってシールドガス７がプラズマ１９化され
てアーク４よりは温度が低いが高温のプラズマ領域１８
ができるため、溶接ワイヤ９をアーク４へ送給するに
は、先ず、プラズマ領域１８に通さねばならないことと
なるが、ワイヤ送給速度が遅いと、即ち、溶接ワイヤ９
がプラズマ領域１８を通過する時間が長くなると、アー
ク４へ送給される前にプラズマ領域１８で溶接ワイヤ９
が溶融されて先端が球状化（図４（ｂ）の符号ｘ参照）
されてしまう。

【００１６】一旦、溶接ワイヤ９の先端が球状化する
と、溶接ワイヤ９を送っても、その場で球ｘが成長する
のみとなって、溶接ワイヤ９がアーク４へ到達しなくな
ってしまう。

【００１７】従って、先端の球状化を防ぐためには、溶
接ワイヤ９にはある程度以上のワイヤ送給速度を持たせ
なければならなかった。

【００１８】尚、上記事情は、溶接ワイヤ９を一定速度
で送る連続供給の場合でも、溶接ワイヤ９を送給期２０
と停止期２１を交互に繰返す断続供給の場合でも同じで
ある。

【００１９】又、溶接速度が８０ｍｍ／ｍｉｎで、溶接
ワイヤ９の径が１．６φ（図６の実線イ）と、溶接ワイ
ヤ９の径が１．２φ（図６の破線ロ）の各場合につい
て、断続供給を行った時に球状化が起こる最低限のワイ
ヤ送給速度を調べたところ、図６に示すような結果が得
られ、球状化が起こる最低限のワイヤ送給速度は、溶接
ワイヤ９の径寸法や溶接条件などの状況に応じて変化す
ることがわかった。

【００２０】このように、球状化が起こらない最低限の
ワイヤ送給速度を保つ必要があるため、溶接ワイヤ９の
送給量を減らして、盛込量の少ない溶接を行わせるには
限界があった。

【００２１】本発明は、上述の実情に鑑み、溶接ワイヤ
先端の球状化を防止し盛込量の少ない溶接を行わせ得る
ようにした非消耗電極式溶接における溶接ワイヤの送給
方法を提供することを目的とするものである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶接トーチと
溶接母材との間に発生させたアークへ向けて溶接ワイヤ
を送給する場合に、ワイヤ送給を、送給期と停止期が交
互に繰返される断続送給とすると共に、溶接トーチから
溶接母材へ向けて噴射されるシールドガスのガス噴射域
の内部で、且つ、アークの周囲にアークのエネルギーに
よってシールドガスがプラズマ化されてできるプラズマ
領域の外部まで溶接ワイヤ先端を後退させる後退期を、
送給期と停止期の間に設けることを特徴とする非消耗電
極式溶接における溶接ワイヤの送給方法にかかるもので
ある。

【００２３】

【作用】本発明の作用は以下の通りである。

【００２４】溶接トーチから溶接母材へ向けてシールド
ガスを噴射することにより、ガス噴射域の周囲から空気
を遮断してガス噴射域内部の酸化を防止ししつつ、溶接
トーチと溶接母材との間にアークを発生させ、アークに
よって溶接母材のガス噴射域内の部分を溶融させ、溶接
を行う。

【００２５】この時、アークへ向けて溶接ワイヤを送給
することにより、溶接ワイヤを溶融し、溶接部に盛込み
を行わせる。

【００２６】この際、ワイヤ送給を、送給期と停止期が
交互に繰返される断続送給とする。

【００２７】そして、送給期と停止期の間に、シールド
ガスのガス噴射域の内部で、且つ、アークの周囲にアー
クのエネルギーによってシールドガスがプラズマ化され
てできるプラズマ領域の外部まで溶接ワイヤ先端を後退
させる後退期を設けるようにする。

【００２８】このように送給期と停止期との間に後退期
を設けることにより、停止期には溶接ワイヤの先端がプ
ラズマ領域の外部へ取出されることとなるので、停止期
の間にプラズマによって溶接ワイヤの先端が球状化され
てしまうことが防止される。

【００２９】又、溶接ワイヤの送給量を同じとした場合
に、溶接ワイヤの先端が後退される分だけ、後退期のな
い場合に比べ、送給期におけるワイヤ送給速度を高め
て、溶接ワイヤがプラズマ領域を通過する時間を短くす
ることができる。

【００３０】従って、以上から球状化を有効に防止する
ことが可能となり、ワイヤ送給速度を球状化が起きない
最低限の速度とすることにより、従来できなかった盛込
量の少ない溶接を行わせることが可能となる。

【００３１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００３２】図１（ａ）（ｂ）・図２は、本発明の一実
施例である。

【００３３】又、溶接装置自体の構造は同じであるた
め、必要に応じて図３を参照する。

【００３４】図中、１は溶接母材、６は溶接母材１と溶
接電極５との間にアーク４を発生させる溶接トーチ、８
は溶接母材１へ向けてシールドガス７を噴射するシール
ドガスノズル、９はアーク４へ送給される溶接ワイヤ、
１７はシールドガス７のガス噴射域、１８はアーク４の
周囲にアーク４のエネルギーによってシールドガス７が
プラズマ１９化されてできるプラズマ領域、図２中、２
０は溶接ワイヤ９の送給期、２１は溶接ワイヤ９の停止
期である。

【００３５】本発明では、溶接トーチ６から溶接母材１
へ向けて噴射されるシールドガス７のガス噴射域１７の
内部で、且つ、アーク４の周囲にアーク４のエネルギー
によってシールドガス７がプラズマ化されてできるプラ
ズマ領域１８の外部まで溶接ワイヤ９先端を後退させる
後退期２２を、送給期２０と停止期２１の間に設ける。

【００３６】尚、溶接電流をパルス状とした場合には、
送給期２０と停止期２１を溶接電流の高低と同期させる
と共に、溶接電流の低下の初期に後退期２２を入れるよ
うにする。

【００３７】そして、溶接母材１を溶接する場合、シー
ルドガスノズル８の先端から溶接母材１へ向けてシール
ドガス７を噴射し、ガス噴射域１７を空気から遮断し
て、溶接母材１における溶接部の酸化などを防止し得る
ようにする。

【００３８】この状態で、溶接電極５と溶接母材１との
間に、アーク４を発生させて、アーク４のエネルギーで
溶接母材１を溶融させる。

【００３９】尚、溶接電流は、図２に示すように、パル
ス状とする。

【００４０】そして、アーク４へ向けて溶接ワイヤ９を
送給させ、溶接ワイヤ９をアーク４で溶融させて、溶接
母材１の溶融部に盛込ませるようにする。

【００４１】この際、ワイヤ送給は、図２に示すよう
に、パルス状の溶接電流の高低と同期させて、送給期２
０（図１（ａ）参照）と、停止期２１を交互に繰返す断
続送給とし、且つ、溶接電流の低下の初期に、溶接トー
チ６から溶接母材１へ向けて噴射されるシールドガス７
のガス噴射域１７の内部で、且つ、アーク４の周囲にア
ーク４のエネルギーによってシールドガス７がプラズマ
化されてできるプラズマ領域１８の外部まで溶接ワイヤ
９先端を後退させる後退期２２（図１（ｂ）参照）を入
れるようにする。

【００４２】このように送給期２０と停止期２１との間
に後退期２２を設けることにより、停止期２１には溶接
ワイヤ９の先端がプラズマ領域１８の外部へ取出される
こととなるので、停止期２１の間にプラズマ１９によっ
て溶接ワイヤ９の先端が球状化されてしまうことが防止
される。

【００４３】又、溶接ワイヤ９の送給量が同じとした場
合に、溶接ワイヤ９の先端が後退される分だけ、後退期
２２のない場合に比べ、送給期２０におけるワイヤ送給
速度を高めて、溶接ワイヤ９がプラズマ領域１８を通過
する時間を短くすることができる。

【００４４】従って、以上から球状化を有効に防止する
ことが可能となり、ワイヤ送給速度を球状化が起きない
最低限の速度とすることにより、従来できなかった盛込
量の少ない溶接を行わせることが可能となる。

【００４５】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、溶接電流を一定としてワイヤ送給の
みを断続送給とする場合にも適用可能であること、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の非消耗電
極式溶接における溶接ワイヤの送給方法によれば、溶接
ワイヤ先端の球状化を防止し盛込量の少ない溶接を行わ
せることができるという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明する作動図であり、
（ａ）は送給期の場合を、（ｂ）後退期及び停止期を示
している。

【図２】図１のタイムチャートである。

【図３】溶接装置の全体概略側面図である。

【図４】従来の例を説明する作動図であり、（ａ）は送
給期の場合を、（ｂ）停止期を示している。

【図５】図４のタイムチャートである。

【図６】溶接電流とワイヤ送給速度との関係を表わすグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 溶接母材 ４ アーク ６ 溶接トーチ ７ シールドガス ９ 溶接ワイヤ １７ ガス噴射域 １８ プラズマ領域 １９ プラズマ ２０ 送給期 ２１ 停止期 ２２ 後退期

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接トーチと溶接母材との間に発生させ
   たアークへ向けて溶接ワイヤを送給する場合に、ワイヤ
   送給を、送給期と停止期が交互に繰返される断続送給と
   すると共に、溶接トーチから溶接母材へ向けて噴射され
   るシールドガスのガス噴射域の内部で、且つ、アークの
   周囲にアークのエネルギーによってシールドガスがプラ
   ズマ化されてできるプラズマ領域の外部まで溶接ワイヤ
   先端を後退させる後退期を、送給期と停止期の間に設け
   ることを特徴とする非消耗電極式溶接における溶接ワイ
   ヤの送給方法。