JPS61199581A - ア−ク溶接方法 - Google Patents
ア−ク溶接方法Info
- Publication number
- JPS61199581A JPS61199581A JP3877785A JP3877785A JPS61199581A JP S61199581 A JPS61199581 A JP S61199581A JP 3877785 A JP3877785 A JP 3877785A JP 3877785 A JP3877785 A JP 3877785A JP S61199581 A JPS61199581 A JP S61199581A
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- Japan
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- current
- short circuit
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- electrode
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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】
〔発明の利用分野〕
不発明は消耗性電極を用いたアーク溶接に係シ、特にＣ
ｏｔガスまたはＣｏｔを主成分とする混合ガスを用いた
ガスシールドアーク溶接に好適な溶接方法に関する。
ｏｔガスまたはＣｏｔを主成分とする混合ガスを用いた
ガスシールドアーク溶接に好適な溶接方法に関する。
一般にＣＣｈガスまたはＣＯ２ガスを主成分とする混合
ガスを用いたガスシールドアーク溶接における電極から
母材への溶滴の移行は、「溶接アーク現象」（株式会社
産報発行、安藤弘平、長谷用光雄共著、昭和４５年１１
月５日発行Ｐ２８１〜２９３）に記載のように、電極と
母材の短絡時に大電流が流れ、そのピンチ効果で短絡を
破り、その際電極先端の溶滴は母材側に移行する。スパ
ッタは主として短絡が破れる際に発生し、その量は電源
特性によって低減できるとされているが、現在のところ
その低減は十分とは言えない。
ガスを用いたガスシールドアーク溶接における電極から
母材への溶滴の移行は、「溶接アーク現象」（株式会社
産報発行、安藤弘平、長谷用光雄共著、昭和４５年１１
月５日発行Ｐ２８１〜２９３）に記載のように、電極と
母材の短絡時に大電流が流れ、そのピンチ効果で短絡を
破り、その際電極先端の溶滴は母材側に移行する。スパ
ッタは主として短絡が破れる際に発生し、その量は電源
特性によって低減できるとされているが、現在のところ
その低減は十分とは言えない。
また特開昭５６−１６５５６４に記載のように、パルス
電流波形を用い電極と母材を短絡させずに溶滴を移行さ
せる方法もあるが、この溶接法に用いるシールドガスは
Ａｒガスなどの不活性ガスを主成分としている。シール
ドガス中にＣＯ２ガスを混合してもよいが、その比率は
せいぜい３０％までテする。ＣｏｔガスはＡｒガスに比
べ電位傾度が高いため、ＣＯ「ホの混合比が３０チを超
えるとアーク力が強くなりすぎ、ピーク電流のピンチ効
果による溶滴の離脱が困難になる。さらてこの溶接法で
はピーク電流のピンチ効果で溶滴を離脱烙せる九め、ピ
ーク電流は臨界電流以上に設定しなけれはならないとい
つ九制限もちる。
電流波形を用い電極と母材を短絡させずに溶滴を移行さ
せる方法もあるが、この溶接法に用いるシールドガスは
Ａｒガスなどの不活性ガスを主成分としている。シール
ドガス中にＣＯ２ガスを混合してもよいが、その比率は
せいぜい３０％までテする。ＣｏｔガスはＡｒガスに比
べ電位傾度が高いため、ＣＯ「ホの混合比が３０チを超
えるとアーク力が強くなりすぎ、ピーク電流のピンチ効
果による溶滴の離脱が困難になる。さらてこの溶接法で
はピーク電流のピンチ効果で溶滴を離脱烙せる九め、ピ
ーク電流は臨界電流以上に設定しなけれはならないとい
つ九制限もちる。
本発明の目的はＣｏｔガスまたはＣＯ２を主成分とする
混合ガスをシールドガスとして用いる消耗性電極のアー
ク溶接において、発生するスパッタを極めて微量に抑制
するアーク溶接方法を提供することにおる。
混合ガスをシールドガスとして用いる消耗性電極のアー
ク溶接において、発生するスパッタを極めて微量に抑制
するアーク溶接方法を提供することにおる。
上記目的を達成するため、本発明においては、ＣＯ２ガ
スまたはＣＯｇを主成分とする混合ガスをシールドガス
として、消耗性電極を用いたアーク溶接を行い、平均電
流より高いレベルのアーク電流と消耗性電極を＃１とん
ど溶融しない低いレベルのアーク電流を交互に通電する
ことを特徴とする。
スまたはＣＯｇを主成分とする混合ガスをシールドガス
として、消耗性電極を用いたアーク溶接を行い、平均電
流より高いレベルのアーク電流と消耗性電極を＃１とん
ど溶融しない低いレベルのアーク電流を交互に通電する
ことを特徴とする。
すなわち、高いレベルのアーク電流期間に電極は溶融で
れ、電極先端に溶滴を形成する。しか゛し、電流が大き
いために、＠滴はアーク力によって電極方向に押し上げ
られている。
れ、電極先端に溶滴を形成する。しか゛し、電流が大き
いために、＠滴はアーク力によって電極方向に押し上げ
られている。
次に電流を低いレベルに変化させると、電流の減少にと
もないアーク力も低下するから、温潤は母材方向に垂れ
下がり表面張力のためにほぼ球形に整形される。低いレ
ベルのアーク電流期間中にも電極は送給されているから
、はぼ球形の溶滴と母材上に形成される溶融池の間隙は
つまり、両者に接触する。溶滴と溶融池が接触すると１
表面長・力のために溶滴は溶融池に吸い込まれ、電極と
母材は完全に短絡する。しかし電流は低いレベルに維持
されているため、大電流が流れて短絡が破れることは無
い、ざらに、短絡を続けると、表面張力およびアーク直
下からビード扱方に向う溶融池金属の流れによって、溶
滴は溶融池に吸い込まれ続け、大部分の溶滴が溶融池に
移行し終わると短絡が破れ再びアークが発生する。短絡
を破るため蟲大電流を必要としないから、・ス・（ツタ
の発生は皆無に近い。
もないアーク力も低下するから、温潤は母材方向に垂れ
下がり表面張力のためにほぼ球形に整形される。低いレ
ベルのアーク電流期間中にも電極は送給されているから
、はぼ球形の溶滴と母材上に形成される溶融池の間隙は
つまり、両者に接触する。溶滴と溶融池が接触すると１
表面長・力のために溶滴は溶融池に吸い込まれ、電極と
母材は完全に短絡する。しかし電流は低いレベルに維持
されているため、大電流が流れて短絡が破れることは無
い、ざらに、短絡を続けると、表面張力およびアーク直
下からビード扱方に向う溶融池金属の流れによって、溶
滴は溶融池に吸い込まれ続け、大部分の溶滴が溶融池に
移行し終わると短絡が破れ再びアークが発生する。短絡
を破るため蟲大電流を必要としないから、・ス・（ツタ
の発生は皆無に近い。
なお本方法での高いレベルのアーク電流は、溶滴を形成
するために用いるのであるから必ずしも臨界電流以上の
値にする必要は無い。
するために用いるのであるから必ずしも臨界電流以上の
値にする必要は無い。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図は、高いレベルのアーク電流（工りとする）を４
５ＯＡ、低いレベルのアーク電流（Ｉｔ、とする）を５
０ＡｖＩｈの発生時間（ｔｈとする）を１０ｎｘｓ、
ＩＬの発生時間（ｔｈとする）を６５ｍ１とし、φＬ、
２１１１１のソリッドワイヤを電極として３．６１−
で送給するＣｏｔアーク溶接を行った場合の電流・電圧
波形である。
５ＯＡ、低いレベルのアーク電流（Ｉｔ、とする）を５
０ＡｖＩｈの発生時間（ｔｈとする）を１０ｎｘｓ、
ＩＬの発生時間（ｔｈとする）を６５ｍ１とし、φＬ、
２１１１１のソリッドワイヤを電極として３．６１−
で送給するＣｏｔアーク溶接を行った場合の電流・電圧
波形である。
この時のアーク現象を高速度カメラで撮影すると第２図
のようであり、前述したように、工りで形Ｉ＃イｈ＋１
１俺？ｔＴｔｊｆｌ１間中に、表面張力および溶融池金
属流によって母材に移行し、再びアークを発生しており
、スパッタの発生は皆無であった。
のようであり、前述したように、工りで形Ｉ＃イｈ＋１
１俺？ｔＴｔｊｆｌ１間中に、表面張力および溶融池金
属流によって母材に移行し、再びアークを発生しており
、スパッタの発生は皆無であった。
なお第１図のａ−４と第２図の（＆）〜（イ）はそれぞ
れ対応する。
れ対応する。
第３図は、上述の電流・電圧波形およびアーク現象を得
るために用いた溶接機の構成の一例である。図において
、１は整流器、２は出力電流を制御するためのトランジ
スタ、３は母材５を溶接するためにモータ制御回路６に
よって駆動される送給ロー、う４により送給される溶接
ワイヤである。
るために用いた溶接機の構成の一例である。図において
、１は整流器、２は出力電流を制御するためのトランジ
スタ、３は母材５を溶接するためにモータ制御回路６に
よって駆動される送給ロー、う４により送給される溶接
ワイヤである。
９は分流器７の信号を基にして電流検出器８で検出した
出力電流の信号とＩｈ設定器１２あるいはＩｔ。
出力電流の信号とＩｈ設定器１２あるいはＩｔ。
設定器１３で設定された電流信号を比較し、所定の出力
電流が得られるようにトランジスタ２を制御するための
信号を発生するトランジスタ制御回路である。１１はｔ
ｈおよびｔＬの設定器であり、ｔｈ・ｔＬの時間に応じ
て切換スイッチ１０をＩｈ設定器１２・工り設定器１３
に切り換える。このような構成にすることにより、第１
図に示した電流波形を得ることができ、スパッタの発生
が皆無に近いＣ（＞ｚアーク溶接を行うことができる。
電流が得られるようにトランジスタ２を制御するための
信号を発生するトランジスタ制御回路である。１１はｔ
ｈおよびｔＬの設定器であり、ｔｈ・ｔＬの時間に応じ
て切換スイッチ１０をＩｈ設定器１２・工り設定器１３
に切り換える。このような構成にすることにより、第１
図に示した電流波形を得ることができ、スパッタの発生
が皆無に近いＣ（＞ｚアーク溶接を行うことができる。
第１図に示したように短絡からアークあるいはアークか
ら短絡に移行する際電圧は急変する。また短絡時の電圧
とアーク時の電圧の間には１５〜２０Ｖ程度の差がある
ので、例えば電圧がＩＯＶ以下の場合は短絡、１０ｖを
超える場合はアークといった判定を行うことにより、短
絡とアークを判別できる。ｔＬを一定値としないで、短
絡が解放されたことを検出した後に、電流をＩＬからＩ
ｈに変化させるとアークはさらに安定する。
ら短絡に移行する際電圧は急変する。また短絡時の電圧
とアーク時の電圧の間には１５〜２０Ｖ程度の差がある
ので、例えば電圧がＩＯＶ以下の場合は短絡、１０ｖを
超える場合はアークといった判定を行うことにより、短
絡とアークを判別できる。ｔＬを一定値としないで、短
絡が解放されたことを検出した後に、電流をＩＬからＩ
ｈに変化させるとアークはさらに安定する。
第４図は、短絡とアークの判定を行うことによりアーク
状態の安定化を計った溶接機の構成の一例である。図に
おいて、第３図と同一の数字で示した構成要素の動作は
同図で説明した動作と同様であるから、その説明は省略
する。１５は短絡・アークの判定器であり、電圧検出器
１４で検出された電圧と短絡・アークの判定電圧の大小
を比較することによって、短絡かアークかの判別を行い
、短絡からアークに変化した際に遅延回路１６に信号を
送る。１６は、短絡解放後の再アークが安定化するまで
の間、ＩＬを維持する時間を設定するための遅延回路で
ある。１７はｔｈの設定器であり、遅延回路１６からの
信号を受けると、切換スイッチ１０の接続をＩｈ設定器
１３からＩｈ設定器１２に切り換え、所定の時間（ｔｈ
）経過すると、再び接続をＩｈ設定器１２からＩｈ設定
器１３に切り換える。
状態の安定化を計った溶接機の構成の一例である。図に
おいて、第３図と同一の数字で示した構成要素の動作は
同図で説明した動作と同様であるから、その説明は省略
する。１５は短絡・アークの判定器であり、電圧検出器
１４で検出された電圧と短絡・アークの判定電圧の大小
を比較することによって、短絡かアークかの判別を行い
、短絡からアークに変化した際に遅延回路１６に信号を
送る。１６は、短絡解放後の再アークが安定化するまで
の間、ＩＬを維持する時間を設定するための遅延回路で
ある。１７はｔｈの設定器であり、遅延回路１６からの
信号を受けると、切換スイッチ１０の接続をＩｈ設定器
１３からＩｈ設定器１２に切り換え、所定の時間（ｔｈ
）経過すると、再び接続をＩｈ設定器１２からＩｈ設定
器１３に切り換える。
なお短絡時間はほぼ一定であるから、短絡から７−クに
変化するのを検出する代わりに、アークから短絡に変化
するのを検出し、短絡時間分をよけいに遅延させるよう
にしてもよい。このような構成にすることによって、ア
ークはさらに安定となり、スパッタの発生はより少なく
なる。
変化するのを検出する代わりに、アークから短絡に変化
するのを検出し、短絡時間分をよけいに遅延させるよう
にしてもよい。このような構成にすることによって、ア
ークはさらに安定となり、スパッタの発生はより少なく
なる。
その他、溶滴と溶融池が短絡した際のワイヤ送給速度を
遅くする。あるいはワイヤ送給モータを逆転させてワイ
ヤを引き戻し、短絡の解放を促進する、またはｔｈ終了
から短絡までのワイヤ送給速度を速くシ、短絡の発生を
促進するなど、電流・電圧波形に応じてワイヤ送給速度
の増減を行う制御を付加することによってさらに良好な
アーク状態が得られることは言うまでもない。
遅くする。あるいはワイヤ送給モータを逆転させてワイ
ヤを引き戻し、短絡の解放を促進する、またはｔｈ終了
から短絡までのワイヤ送給速度を速くシ、短絡の発生を
促進するなど、電流・電圧波形に応じてワイヤ送給速度
の増減を行う制御を付加することによってさらに良好な
アーク状態が得られることは言うまでもない。
本発明によれば、電極と母材の短絡を破るのに大電流を
必要としないため、スパッタの発生は極めて少なくかつ
短絡が破れる際に生じる溶融池の乱れもほとんど無く、
極めて美Ｒなピード外観が得られるといった効果がある
。
必要としないため、スパッタの発生は極めて少なくかつ
短絡が破れる際に生じる溶融池の乱れもほとんど無く、
極めて美Ｒなピード外観が得られるといった効果がある
。
またスパッタがほとんど発生しないから、溶接後母材に
付着したスパッタを除去する必要が無く１作業能率が向
上するといった効果もある。
付着したスパッタを除去する必要が無く１作業能率が向
上するといった効果もある。
さらに従来の低スパツタ溶接には高価なＡｒガスを主成
分とするシ１−ルドガスを用いなければならなかったが
、本方法では低廉なＣｏｔガスを用いることができるの
で経済効果もある。
分とするシ１−ルドガスを用いなければならなかったが
、本方法では低廉なＣｏｔガスを用いることができるの
で経済効果もある。
第１図は本発明の電流・電圧波形の説明図、第２図はそ
のアーク現象の説明図、第３図は本発明を実施するため
の溶接機の構成図、第４図は他の実施例を説明するため
の溶接機の構成図である。 １・・・整流器、 ２・・・トランジスタ、 ８・
・・電流検出器、 ９・・・トランジスタ制御回路、
１０・・・切換スイッチ、 １１・・・ｔｈ−
ｔＬ設定器、１２・・・工り設定器、 １３・・・Ｉ
Ｌ設定器、 １５・・・短絡・アークの判定器、
１６・・・遅延回路、 １７・・・ｔｈ設定器。 、・゛へ） 代理人弁理士 小 川 勝 男− 箒１図 ＄２目 （ａ） （九） （Ｌ）
（／）（ん） （ｔ）第３目
のアーク現象の説明図、第３図は本発明を実施するため
の溶接機の構成図、第４図は他の実施例を説明するため
の溶接機の構成図である。 １・・・整流器、 ２・・・トランジスタ、 ８・
・・電流検出器、 ９・・・トランジスタ制御回路、
１０・・・切換スイッチ、 １１・・・ｔｈ−
ｔＬ設定器、１２・・・工り設定器、 １３・・・Ｉ
Ｌ設定器、 １５・・・短絡・アークの判定器、
１６・・・遅延回路、 １７・・・ｔｈ設定器。 、・゛へ） 代理人弁理士 小 川 勝 男− 箒１図 ＄２目 （ａ） （九） （Ｌ）
（／）（ん） （ｔ）第３目
Claims (2)
- （１）ＣＯ＿２またはＣＯ＿２を主成分として含む混合
気体から成るシールドガス中に消耗性電極を送給し、こ
の消耗性電極と被溶接物との間にアークを発生させて、
交互にくり返す高いレベルのアーク電流と低いレベルの
アーク電流を通電し、高いレベルのアーク電流期間中に
電極を溶融することによつて電極先端に溶滴を形成し、
低いレベルのアーク電流期間中に、この溶滴の整形に続
いて、溶滴と被溶接物を短絡させ、さらにその短絡を解
放し再びアークとすることを特徴とするアーク溶接方法
。 - （２）低いレベルのアーク電流期間中に短絡を検出し、
再アーク後に高いレベルの電流を供給するようにしたこ
とを特徴とする請求の範囲１項記載のアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3877785A JPS61199581A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3877785A JPS61199581A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | ア−ク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61199581A true JPS61199581A (ja) | 1986-09-04 |
| JPH0435265B2 JPH0435265B2 (ja) | 1992-06-10 |
Family
ID=12534719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3877785A Granted JPS61199581A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61199581A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61262469A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Toyota Motor Corp | パルスア−ク溶接機 |
| JPH01203179A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-08-15 | W Reiners Verwalt Gmbh | 撚り継ぎ装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4868440A (ja) * | 1971-12-22 | 1973-09-18 | ||
| JPS50105527A (ja) * | 1973-12-17 | 1975-08-20 | ||
| JPS56165564A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-19 | Hitachi Ltd | Arc welding method |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP3877785A patent/JPS61199581A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4868440A (ja) * | 1971-12-22 | 1973-09-18 | ||
| JPS50105527A (ja) * | 1973-12-17 | 1975-08-20 | ||
| JPS56165564A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-19 | Hitachi Ltd | Arc welding method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61262469A (ja) * | 1985-05-16 | 1986-11-20 | Toyota Motor Corp | パルスア−ク溶接機 |
| JPH01203179A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-08-15 | W Reiners Verwalt Gmbh | 撚り継ぎ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0435265B2 (ja) | 1992-06-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |