JPS61108472A - ア−ク溶接法 - Google Patents

ア−ク溶接法

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JPS61108472A
JPS61108472A JP22774884A JP22774884A JPS61108472A JP S61108472 A JPS61108472 A JP S61108472A JP 22774884 A JP22774884 A JP 22774884A JP 22774884 A JP22774884 A JP 22774884A JP S61108472 A JPS61108472 A JP S61108472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
arc
welding
speed
feeding speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP22774884A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiroku Fujiwara
藤原 紀六
Akiyoshi Imanaga
昭慈 今永
Tsuneo Shinada
常夫 品田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Seiko Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61108472A publication Critical patent/JPS61108472A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/12Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、消耗電極としてのワイヤを連続的に送給しな
がら溶接を行うアーク溶接法であって、アーク起動や安
定化を必要とする自動溶接作業あるいは高速溶接作業な
どの溶接に好適なアーク溶接法に関する。
〈従来の技術〉 従来の消耗電極としてのワイヤを用いたアーク溶接法に
おいては、アーク起動の安定化を図るため、アーク起動
時の出力電圧とワイヤ先端の球径制御、ワイヤ送給速度
の制御さらにはアーク溶接機電源内部の直流インダクタ
ンス値をアーク起動時に小さくすることで溶接電流の立
上り速度を早めるなどのアーク起動補償を行っている。
この場合、アーク起動時のワイヤ送給速度の制御におい
ては、溶接条件によって決まる設定ワイヤ送給速度上す
低速のワイヤ速度でワイヤを送給してワイヤと被溶接材
が接触し溶接電流が流れ始めた時点又は所定時間後に低
速のワイヤ送給速度から設定ワイヤ送給速度に移行させ
る方法あるいは溶接条件によって決まる設定ワイヤ送給
速度より低速のワイヤ送給速度でワイヤを送給して、ワ
イヤと被溶接材で接触し溶接電流が流れ始めた時点でワ
イヤの送給を停止して、その後アークを発生した時点で
設定ワイヤ送給速度に移行させる方法がとられている。
この従来の制御方法では、ワイヤと被溶接材が接触後直
ちにアークを発生する場合あるいはワイヤと被溶接材の
接触状態(短絡状態)が持続する場合にアーク起動現象
を考慮して低速のワイヤ送給速度から設定ワイヤ送給速
度に移行させる制御がなされていないため、アーク起動
時のワイヤのもえあがりによるアーク不安定や被溶接材
の溶接開始部に溶断ワイヤが融着して溶接欠陥を発生す
るといった問題があり、実用的でなかった。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の目的は、アーク起動時のワイヤと被溶接材との
接触状態及びアーク発生状態を判別してワイヤ送給速度
より低速のワイヤ送給速度から設定ワイヤ送給速度に移
行させることによって、ア−り起動時のアークの安定性
の向上を図るとともに従来技術の欠点を解消したアーク
溶接法を提供することにある。
く問題点を解決するための手段〉 本発明は、消耗電極を用いる溶接法において、アーク起
動時の消耗電極としてのワイヤと被溶接材との間の接触
又はアーク発生状態を判別して、接触状態ではワイヤの
送給速度を溶接条件で定まるワイヤ送給速度より低速一
定値となし、アーク発生状態では溶接条件で定まるワイ
ヤ送給速度とすることを特徴とするアーク溶接法である
く作用〉 アーク起動時のワイヤと被溶接材間の状態に応じてワイ
ヤ速度の制御をすることによりアーク起動時のワイヤの
もえあがりや被溶接材の溶接開始部の溶断ワイヤが融着
することがない。
〈実施例〉 第1図に本発明を実施するアーク溶接機を示す。
同図においてアーク溶接電源1は、溶接トーチ3の内部
をワイヤ送給ローラ4を介して送給されるワイヤ2と被
溶接材8との間に溶接起動スイッチ7をオンにした時所
定の電圧を供給し、ワイヤ2と被溶接材8との間にアー
ク9を発生させて溶接を行うための電源である。ワイヤ
2の送給は、溶接起動スイッチ7をオンにした時に作動
するワイヤ送給モータ駆動回路5の出力に応じてワイヤ
送給モータ6の回転数を制御することにより、ワイヤ送
給モータ6に連結されたワイヤ送給ローラ4によって行
われる。ワイヤ送給モータ駆動回路5の出力レベルは、
ワイヤ送給速度切換え回路1゜で選択された低速度ワイ
ヤ送給設定部11で設定された設定値(溶接条件ワイヤ
送給設定部12で設定された設定値より必ず低く設定す
る値)又は溶接条件ワイヤ送給設定部12で設定される
設定値で決定される。この場合、溶接条件ワイヤ送給設
定部12で設定される設定値は、設定した溶接条件の溶
接電流に関係し、設定した溶接電流が大きい値のときに
は溶接条件ワイヤ送給部12の設定値(設定電圧値)を
高くとり、ワイヤ送給モータ駆動回路5の出力レベルを
高くしてワイヤ送給モータ6の回転数を増しワイヤ2の
送給速度を増加させるように設定する。設定した溶接電
流が小さい値のときには、逆に、溶接条件ワイヤ送給部
12の設定電圧値を低くとり、ワイヤ送給モータ駆動回
路5の出力レベルを低くしてワイヤ送給モータ6の回転
数を減じワイヤ2の送給速度を減少させるようにする。
また、低速度ワイヤ送給設定部11で設定される設定値
は、フラックス入りワイヤ及びソリッドワイヤを使用し
たCO□溶接あるいはMAG溶接で実験した例では、各
溶接条件でワイヤ送給設定部12で設定される設定値の
115倍であることから、低速度ワイヤ送給部11と溶
接条件ワイヤ送給設定部12は、連動して可変する抵抗
素子による構成も可能である。ワイヤ送給速度切換え回
路10は、リセット回路13及びタイマ回路14からの
制御信号によりワイヤ送給モータ駆動回路5に低速度ワ
イヤ送給設定部11の設定値を入力させるかあるいは溶
接条件ワイヤ送給設定部12の設定値を入力させるか決
定する回路である。すなわち、溶接起動スイッチアをオ
フにした時、リセット回路13が作動してワイヤ送給速
度切換え回路10はこのリセット回路13の制御信号に
よりワイヤ送給モータ駆動回路5に低速度ワイヤ送給部
11の設定値を入力させる構成としている。リセット回
路13は、溶接開始時にワイヤを低速度送給するために
設けた回路であるから、溶接起動スイッチがオンになっ
た時にはワイヤ送給速度切換え回路10はこのリセット
回路13の制御信号で制御できない構成となっている。
次に、溶接起動スイッチ7をオンにした時、タイマ回路
14を作動させ、このタイマ回路14の制御信号により
ワイヤ送給速度切換え回路10は、さらに所定時間(タ
イマで設定した時間)ワイヤ送給モータ駆動回路5に低
速度ワイヤ送給設定部11の設定値を入力し、所定時間
経過後は自動的にワイヤ送給速度切換え回路10により
ワイヤ送給モータ駆動回路5に溶接条件ワイヤ送給設定
部12の設定値を入力させる構成とした。この場合の所
定時間とは、ワイヤ2が被溶接材8に接触し、アークが
発生するまでの時間及び溶接作業でワイヤ2をインチン
グ操作により溶接トーチ3に内蔵されている溶接チップ
(図示されていない)の先端から被溶接材8までの間隔
(すなわちワイヤ突出し寸法)をワイヤ2が短時間送給
されるのに要する時間(ワイヤ送給速度を低速度ワイヤ
送給設定部11で設定した設定値で送給すると長時間を
要し作業性が悪いので短時間送給を必要とする時間)か
ら決定されるが(どちらかと言うと後者の時間が大きな
決定要因となる)。
約1秒程度に設定される。しかし、このタイマ回路14
によるワイヤ送給速度切換え回路1oへの制御信号のタ
イミングも、溶接起動スイッチ7でオンは場合でかつア
ークが発生したことを検出してタイマ回路14の動作を
停止する比較器18が作動した場合には、その瞬間から
ワイヤ送給速度切換え回路10に対するタイマ回路14
からの制御信号を無効となし、ワイヤ送給速度切換え回
路10からワイヤ送給モータ駆動回路5への入力を自動
的に溶接条件ワイヤ送給設定部12の設定値に切換える
ように構成されている。
一方、比較器18が作動し、タイマ回路14からワイヤ
送給速度切換え回路10への制御信号を無効とする条件
は、比較器18が、溶接起動スイッチ7がオンめ時発生
するアーク溶接電源1の無負荷電圧には感知しないで溶
接電流が流れている状態でかつアーク起動時の最初のア
ーク電圧が発、 生じた時以降である。その具体的回路
構成は、アーク溶接電源1の出力回路に設けた溶接電流
検出器(例えば分流器)15で溶接電流の有無を検出し
、溶接電流が流れている場合には、アーク溶接電源1の
出力回路に挿入された溶接電流検出スイッチ17を、検
出した溶接電流を入力として位相遅れをもたせた溶接電
流検出スイッチ駆動回路16で作動させて、アーク溶接
電源1の出力電圧を比較器18の入力としアーク電圧の
検出を行い、アークが発生している場合には、直ちにタ
イマ回路14へ比較器18から制御信号を与えタイマ回
路14からワイヤ送給速度切換え回路10への制御信号
を無効とさせる構成である。溶接電流検出スイッチ駆動
回路16に位相遅れをもたせたのは。
アーク起動時に発生する数10(ms)程度のきわめて
短時間のアーク切れは、アーク起動時のアーク安定化の
向上に寄与しないため、ワイヤ送給系全体の安定化向上
の意味から位相遅れをもたせている。
このような構成により、アーク起動時のワイヤ2と被溶
接材8との間のアーク起動現象(ワイヤ2と被溶接材8
が接触状態かアークを発生している状態)を判別して、
接触状態ではワイヤ送給速度を低速とし、アークが発生
したら設定溶接条件に対応するワイヤ送給速度に移行で
きるので、アーク起°動時のワイヤのもえあがりによる
アーク不安定や被溶接材の溶接開始部に溶断ワイヤが融
着して溶接欠陥を発生するといった問題は解消した。
第2図は、第1図の実施例の動作を説明した図である。
第2図においてAはワイヤ2が被溶接材8に接触した瞬
間、Bはワイヤ2と被溶接材8との間にアークが発生し
た瞬間、Cはアークを切った状態を示している。第2図
は、アーク起動直後ワイヤ2と被溶接材8とが接触した
状態を示し、接触期間ABでは、溶接電流の動作に示す
ように定電圧形のアーク溶接電源の場合には、大きな短
絡電流が流れるがワイヤの送給速度は、溶接起動スイッ
チ7がオンになった時からの低速度ワイヤ送給設定部1
1で設定した設定値による低速度を保っている。やがて
接触がやぶれアークを発生したBではワイヤ送給速度は
溶接条件ワイヤ送給設定部12で設定した設定値になる
〈発明の効果〉 本発明によれば、アーク起動時のワイヤと被溶接材との
間の状態(接触状態かアーク発生状態)に応じてワイヤ
送給速度の制御ができるため、アーク起動時のアーク安
定性が極めて向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のアーク溶接機の実施例、第2図は、
第1図の実施例の動作説明図である。 1・・・アーク溶接電源、2・・・消耗電極(ワイヤ)
。 3・・・溶接トーチ、4・・・ワイヤ送給ローラ、5・
・・ワイヤ送給モータ駆動回路、6・・・ワイヤ送給モ
ータ、7・・・溶接起動スイッチ、8・・・被溶接材、
9・・・アーク、10・・・ワイヤ送給速度切換え回路
、11・・・低速度ワイヤ送給設定部、12・・・溶接
条件ワイヤ送給設定部、13・・・リセット回路、14
・・・タイマ回路、15・・・溶接電流検出器、1,6
・・・溶接電流検出スイッチ駆動回路、17・・・溶接
電流検出スイッチ。 18・・・比較器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、消耗電極を用いるアーク溶接法において、アーク起
    動時の消耗電極としてのワイヤと被溶接材との間の接触
    又はアーク発生状態を判別して、接触状態ではワイヤの
    送給速度を溶接条件で定まるワイヤ送給速度より低速一
    定値となし、アーク発生状態では溶接条件で定まるワイ
    ヤ送給速度とすることを特徴とするアーク溶接法。 2、接触状態又はアーク発生状態を判別する方法として
    、アーク溶接電流検出回路を直列に挿入することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のアーク溶接法。 3、接触状態でのワイヤ送給速度とアーク発生状態での
    ワイヤ送給速度との比率を一定となし、溶接条件に応じ
    て連動して可変する抵抗素子を用いることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のアーク溶接法。
JP22774884A 1984-10-31 1984-10-31 ア−ク溶接法 Pending JPS61108472A (ja)

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