JPS58122178A - ア−ク溶接法 - Google Patents
ア−ク溶接法Info
- Publication number
- JPS58122178A JPS58122178A JP346382A JP346382A JPS58122178A JP S58122178 A JPS58122178 A JP S58122178A JP 346382 A JP346382 A JP 346382A JP 346382 A JP346382 A JP 346382A JP S58122178 A JPS58122178 A JP S58122178A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- welding
- current
- pulse
- wire
- Prior art date
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- Granted
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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
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスあるいは
酸素、炭酸ガスなどを不活性ガスに混合したガス中で消
耗電極を用いるパルスアーク溶接法に関するものである
。
酸素、炭酸ガスなどを不活性ガスに混合したガス中で消
耗電極を用いるパルスアーク溶接法に関するものである
。
一般に、この種の溶接法では、第１図に示すように、溶
接ワイヤが溶融して溶滴となシ、母材へ移行する現象が
、ある電流値を境に、不連続的に変化する。この電流値
は臨界電流と呼ばれており、臨界電流値以下では溶滴の
大きさがワイヤ径以上の大塊となって不規則に移行する
。一方臨界電流以上になると溶滴が細径化し、比較的安
定なスプレー移行をするようになる。したがって安定な
溶接を行うためには、臨界電流以上で溶接する必要があ
るが、被溶接物が比較的薄い板の場合には入熱過多にな
シ、満足な溶接物を得ることが不可能である。このため
、第２図に示すよ？にパルス電流をベース電流に重畳さ
せる方法が行われている。
接ワイヤが溶融して溶滴となシ、母材へ移行する現象が
、ある電流値を境に、不連続的に変化する。この電流値
は臨界電流と呼ばれており、臨界電流値以下では溶滴の
大きさがワイヤ径以上の大塊となって不規則に移行する
。一方臨界電流以上になると溶滴が細径化し、比較的安
定なスプレー移行をするようになる。したがって安定な
溶接を行うためには、臨界電流以上で溶接する必要があ
るが、被溶接物が比較的薄い板の場合には入熱過多にな
シ、満足な溶接物を得ることが不可能である。このため
、第２図に示すよ？にパルス電流をベース電流に重畳さ
せる方法が行われている。
この方法では、ベース電流工１を臨界電流以下にし、ピ
ーク電流Ｉｔを臨界電流以上にすることによって、溶滴
の移行をスムーズにし、かつ平均電流を低くして被溶接
物への入熱量を少なくして良好な溶接部を得ようとする
ものである。
ーク電流Ｉｔを臨界電流以上にすることによって、溶滴
の移行をスムーズにし、かつ平均電流を低くして被溶接
物への入熱量を少なくして良好な溶接部を得ようとする
ものである。
しかしアークスタート時に、一定時間高電流を流す方法
、あるいけワイヤの送給速度を徐々に設定値まで上げる
方法などによシ、スムーズなアークスタートを行うこと
が試みられているが、いずれも十分満足する結果が得ら
れていない。これは溶接終了時のワイヤ先端の状態が、
アークスタート特性に大金な影響を及ぼすことに起因し
ている。
、あるいけワイヤの送給速度を徐々に設定値まで上げる
方法などによシ、スムーズなアークスタートを行うこと
が試みられているが、いずれも十分満足する結果が得ら
れていない。これは溶接終了時のワイヤ先端の状態が、
アークスタート特性に大金な影響を及ぼすことに起因し
ている。
すなわち溶接終了時直前にワイヤ先端の溶滴が離脱し、
第３図（ａ）のような形状で溶接が終了し九場合には１
次のアークスタートは非常にスムーズで。
第３図（ａ）のような形状で溶接が終了し九場合には１
次のアークスタートは非常にスムーズで。
すばやく安定なアークに移るが、第３図（ロ）のような
形状で終了した場合にはアークスタートが困難で、高速
度カメラで観察すると、そのほとんどが。
形状で終了した場合にはアークスタートが困難で、高速
度カメラで観察すると、そのほとんどが。
給電チップと母材との中間から溶断してからアークスタ
ートしている。
ートしている。
従来のパルスアーク溶接法では、第３図（１）のように
なるか同図（呻のようになるかはまったくの偶然で、し
九がって常に安定したアークスタートが行われないとい
う欠点があった。
なるか同図（呻のようになるかはまったくの偶然で、し
九がって常に安定したアークスタートが行われないとい
う欠点があった。
本発明は上述の事柄に鑑みてなされたもので。
不活性ガスあるいは不活性ガス中に酸素、炭酸ガス等を
混合したシールドガス中で、消耗電極を用いて溶接する
パルスアーク溶接法において、溶接終了時のワイヤ先端
の形状を常に第３図（１）のような形状にし、アークス
タートを常に安定して行うことができるパルスアーク溶
接法を提供することを目的とする。
混合したシールドガス中で、消耗電極を用いて溶接する
パルスアーク溶接法において、溶接終了時のワイヤ先端
の形状を常に第３図（１）のような形状にし、アークス
タートを常に安定して行うことができるパルスアーク溶
接法を提供することを目的とする。
以下本発明の実施例を第４図〜第９図によシ説明する。
第４図はパルス電流波形の模擬図であって％ＩＰはピー
ク電流、ＴＰはピーク電流時間ｓＩｓはベース電流、Ｔ
ｍはペース電流時間、工、は平均電流である。
ク電流、ＴＰはピーク電流時間ｓＩｓはベース電流、Ｔ
ｍはペース電流時間、工、は平均電流である。
この時、平均電流工、は次式で表わすことができる。
以下パルス電流因子ＩＰ、ＴＰ、Ｉｌ、ＴＩが溶滴移行
におよぼす影響について述べる。
におよぼす影響について述べる。
第５図は、１パルスで確実に１１個溶滴が移行するため
のピーク電流Ｉｐとピーク電流時間ＴＰとの関係を、高
速度シネカ、メラで撮影したアーク現象の観察から求め
たものである。溶滴の移行を支配しているのはピーク電
流とピーク電流時間であシ、１回のパルスで溶滴を確実
に１つ移行させるにはピーク電流Ｉｐとピーク電流時間
ＴＰをｈ−・ＴＰ＝Ｃなる関係になるよう設定すること
が必要である。この時のＣはワイヤ径、ワイヤ材質によ
って決まる定数である。またＫはワイヤ径。
のピーク電流Ｉｐとピーク電流時間ＴＰとの関係を、高
速度シネカ、メラで撮影したアーク現象の観察から求め
たものである。溶滴の移行を支配しているのはピーク電
流とピーク電流時間であシ、１回のパルスで溶滴を確実
に１つ移行させるにはピーク電流Ｉｐとピーク電流時間
ＴＰをｈ−・ＴＰ＝Ｃなる関係になるよう設定すること
が必要である。この時のＣはワイヤ径、ワイヤ材質によ
って決まる定数である。またＫはワイヤ径。
材質によってほとんど変化せず１，９〜２．．５の値を
取シうる。図中人の領域はエネルギー的に不足しておシ
、１パルスで確実に溶滴が移行せず、最悪の場合には、
溶滴径がワイヤ径の２〜４倍になってしまう領域、Ｂの
領域は入力過多の条件で、１パルスで数個溶滴が移行し
たシ、溶接ワイヤ先端がアメ状になってむち打ち現象に
似た様相を呈してアークが不安定になる領域である。Ｃ
の領域が！パルスで確実に溶滴が１個移行する適正領域
である。第６図はこの関係に基づき、適正条件で溶接を
行った時の溶接電流工、アｉり電圧Ｖを示す。
取シうる。図中人の領域はエネルギー的に不足しておシ
、１パルスで確実に溶滴が移行せず、最悪の場合には、
溶滴径がワイヤ径の２〜４倍になってしまう領域、Ｂの
領域は入力過多の条件で、１パルスで数個溶滴が移行し
たシ、溶接ワイヤ先端がアメ状になってむち打ち現象に
似た様相を呈してアークが不安定になる領域である。Ｃ
の領域が！パルスで確実に溶滴が１個移行する適正領域
である。第６図はこの関係に基づき、適正条件で溶接を
行った時の溶接電流工、アｉり電圧Ｖを示す。
溶滴が離脱し、移行すると瞬間的にアーク長が長くなシ
、このためにアーク電圧が上昇するので。
、このためにアーク電圧が上昇するので。
溶滴が移行した時期が確統できる。第７図はアーク現象
観察による溶滴の移行形態を示したものであるが、第６
図の波形とよく一致している。また溶滴が離脱した直後
（コマ数１１）のワイヤ先端は溶融金属がほとんどなく
比較的尖った形状になっているが、離脱直前（コミ数４
２）ではワイヤ先端に成長した溶融金属が垂れ下がって
おシ、この状態で溶接を終了すると、前述の第３図（ｂ
）のような形状となシ、アークスタートが困難になる。
観察による溶滴の移行形態を示したものであるが、第６
図の波形とよく一致している。また溶滴が離脱した直後
（コマ数１１）のワイヤ先端は溶融金属がほとんどなく
比較的尖った形状になっているが、離脱直前（コミ数４
２）ではワイヤ先端に成長した溶融金属が垂れ下がって
おシ、この状態で溶接を終了すると、前述の第３図（ｂ
）のような形状となシ、アークスタートが困難になる。
以上述べた結果から、常に溶滴が離脱した直後に溶接を
終了することによって１次のアークスタートが安定して
行うことができる。
終了することによって１次のアークスタートが安定して
行うことができる。
本発明法の目的達成のための一実施例を第８図に示す。
第８図において、１は整流器、２はトランジスタ、３は
コントローラ、４は信号設定器、５は電流検出器、６は
アーク電圧検出器、７は出力停止のタイミング回路、８
は溶接ワイヤ、９け被溶接物、１０はワイヤ送給モータ
、１１はシーケンス回路である。第８図のように構成し
た回路において１通常はトランジスタ２によって出力さ
れた波形を、電流検出器５および電圧検出器６によシフ
イードバックし、所定の値になるように差動増幅し出力
制御している。一方電圧検出器で得られた信号を例えば
微分回路等のフィルターを通して急激な電圧変化した場
合のタイミングをタイミンク回路７に出力する。またタ
イきング回路７には、シーケンス回路１１からの溶接終
了時のタイミング信号、およびコントローラ３からパル
ス電流を出力するタイミング信号も入力されている。
コントローラ、４は信号設定器、５は電流検出器、６は
アーク電圧検出器、７は出力停止のタイミング回路、８
は溶接ワイヤ、９け被溶接物、１０はワイヤ送給モータ
、１１はシーケンス回路である。第８図のように構成し
た回路において１通常はトランジスタ２によって出力さ
れた波形を、電流検出器５および電圧検出器６によシフ
イードバックし、所定の値になるように差動増幅し出力
制御している。一方電圧検出器で得られた信号を例えば
微分回路等のフィルターを通して急激な電圧変化した場
合のタイミングをタイミンク回路７に出力する。またタ
イきング回路７には、シーケンス回路１１からの溶接終
了時のタイミング信号、およびコントローラ３からパル
ス電流を出力するタイミング信号も入力されている。
今、シーケンス回路１１から溶接終了のタイミング信号
がタイミング回路７に出力されると、コントローラ３か
らのパルス電流のタイミングと同期しない電圧検出器６
からの信号が入力されると、トランジスタ２への信号を
すべて停止し、トランジスタ２をＯＦＦ状態にし、アー
クを切る。第９図は、この動作のタイミングを示したも
のである。
がタイミング回路７に出力されると、コントローラ３か
らのパルス電流のタイミングと同期しない電圧検出器６
からの信号が入力されると、トランジスタ２への信号を
すべて停止し、トランジスタ２をＯＦＦ状態にし、アー
クを切る。第９図は、この動作のタイミングを示したも
のである。
電圧検出器６からの信号（１）は急激な電圧変化分のみ
出力されるので、パルス電流の立上がシ、および立下が
りと、溶滴の離脱に伴う電圧変化分が出力されている。
出力されるので、パルス電流の立上がシ、および立下が
りと、溶滴の離脱に伴う電圧変化分が出力されている。
コントローラ３からはパルス電圧が出力された時に信号
■が出力され“ている。したがって電圧検出器６とコン
トローラ３からの信号はパルスが出力された時は一致し
ている。
■が出力され“ている。したがって電圧検出器６とコン
トローラ３からの信号はパルスが出力された時は一致し
ている。
ここでシーケンス回路１゜１から溶接停止の信号（ＩＩ
）が出力されると、溶接停止のタイミング回路７は、コ
ントローラ３からのパルスタイミング信号と同期しない
信号が、電圧検出器６から入力され九時すなわち溶滴が
ワイヤ先端から離脱した時に、コントローラ３へ出力停
止信号を出力し、トランジスタ２をＯＦ Ｆ （ＩＶ）
にし、溶接を終了させる。したがって溶接が終了した時
には常に、ワイヤ先端は溶融金属がなく、尖った形状に
なり１次のアークスタートが非常に良好に行うことがで
きるためスタート時のスパッタを低減し、かつスタート
時から溶接部を高品質に保つことが可能である。
）が出力されると、溶接停止のタイミング回路７は、コ
ントローラ３からのパルスタイミング信号と同期しない
信号が、電圧検出器６から入力され九時すなわち溶滴が
ワイヤ先端から離脱した時に、コントローラ３へ出力停
止信号を出力し、トランジスタ２をＯＦ Ｆ （ＩＶ）
にし、溶接を終了させる。したがって溶接が終了した時
には常に、ワイヤ先端は溶融金属がなく、尖った形状に
なり１次のアークスタートが非常に良好に行うことがで
きるためスタート時のスパッタを低減し、かつスタート
時から溶接部を高品質に保つことが可能である。
以上説明したように１本発明によれば溶接が終了した時
に常にワイヤ先端を尖った形状にしておくので、次のア
ークスタートが非常に良好になシ、この結果スタートの
スパッタが次くなり、、スタート時から高品質の溶接部
が□得られる。
に常にワイヤ先端を尖った形状にしておくので、次のア
ークスタートが非常に良好になシ、この結果スタートの
スパッタが次くなり、、スタート時から高品質の溶接部
が□得られる。
第１図はガスシールドアーク溶接法の基本説明図、第２
図は従来のパルスアーク溶接法の説明図。 第３〜４図は説明用線図、第５〜７図は本発明の基本概
念図、第８図は本発明法の一実施例、第９図は第８図の
動作説明図である。 １・・・整流器、２・・・トランジスタ、３・・・コン
トローラ、４・・・信号設定器、６・・・アーク電圧検
出器、７・・・出力停止タイミング回路。 第 １ 図 電 ヌＵ （Ａ） 蔓 ２ 図 ￥ｉ ３ 図 （幻 （ｂ） ［二二ユ 口＝＝八 烹 ４ 図 ￥ｉ５図 し’−７電 シ紀 ＩＦ （Ａ） 第６図 ５二４ 第７図 憐 １
図は従来のパルスアーク溶接法の説明図。 第３〜４図は説明用線図、第５〜７図は本発明の基本概
念図、第８図は本発明法の一実施例、第９図は第８図の
動作説明図である。 １・・・整流器、２・・・トランジスタ、３・・・コン
トローラ、４・・・信号設定器、６・・・アーク電圧検
出器、７・・・出力停止タイミング回路。 第 １ 図 電 ヌＵ （Ａ） 蔓 ２ 図 ￥ｉ ３ 図 （幻 （ｂ） ［二二ユ 口＝＝八 烹 ４ 図 ￥ｉ５図 し’−７電 シ紀 ＩＦ （Ａ） 第６図 ５二４ 第７図 憐 １
Claims (1)
- パルス波形におけるピーク電流値■？とピーク電流時間
Ｔｙとをほぼ一定にし、パルス周波数を変化させて平均
出力を調整し、かつ消耗電極を用いるパルスアーク溶接
法において、溶滴の離脱に伴うアーク電圧の変化によっ
てアークを停止させるようにし九ことを特徴とするパル
スアーク溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP346382A JPS58122178A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | ア−ク溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP346382A JPS58122178A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | ア−ク溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122178A true JPS58122178A (ja) | 1983-07-20 |
| JPS6260195B2 JPS6260195B2 (ja) | 1987-12-15 |
Family
ID=11558014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP346382A Granted JPS58122178A (ja) | 1982-01-14 | 1982-01-14 | ア−ク溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011529397A (ja) * | 2008-07-30 | 2011-12-08 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 溶接ワイヤーの端部を成形する方法および装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028068A (ja) * | 1973-07-17 | 1975-03-22 |
-
1982
- 1982-01-14 JP JP346382A patent/JPS58122178A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5028068A (ja) * | 1973-07-17 | 1975-03-22 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011529397A (ja) * | 2008-07-30 | 2011-12-08 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 溶接ワイヤーの端部を成形する方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6260195B2 (ja) | 1987-12-15 |
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