JPS623882A - Joining method for welding wire - Google Patents
Joining method for welding wireInfo
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- JPS623882A JPS623882A JP14135985A JP14135985A JPS623882A JP S623882 A JPS623882 A JP S623882A JP 14135985 A JP14135985 A JP 14135985A JP 14135985 A JP14135985 A JP 14135985A JP S623882 A JPS623882 A JP S623882A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野〕 この発明は、溶接用ワイヤの接合方法に関する。[Detailed description of the invention] Field of industrial use] The present invention relates to a method for joining welding wires.
(従来の技術〕
一般に、ガスシールドアーク溶接用ワイヤは、リールあ
るいはペイルに巻きとられてユーザに供給される。なお
、それ等の標準重量は前者が20K g +後者が20
0〜250Kgである。(Prior Art) Generally, wire for gas shielded arc welding is wound up on a reel or a pail and supplied to the user.The standard weight of the wire is 20 kg for the former + 20 kg for the latter.
It is 0-250Kg.
ところで、例えば自動車製造工場のような量産工業にお
いては、一般的に直径0.8〜2.4画の範囲の溶接用
ワイヤが使用されている。By the way, in mass production industries such as automobile manufacturing plants, welding wires having a diameter of 0.8 to 2.4 strokes are generally used.
ところが、この場合に1個のリールあるいはペイルの溶
接用ワイヤが無くなる毎にリールあるいはペイルを交換
するのでは、交換の都度生産ラインの稼働を停止しなけ
ればならないので、生産性が低下する。However, in this case, if the reel or pail is replaced every time one reel or pail of welding wire is used up, the production line must be stopped each time the welding wire is replaced, which reduces productivity.
そこで、一般に、使用中のリールあるいはペイルのワイ
ヤの末端に新規のペイルのワイヤを接合することによっ
て、いわばエンドレスにワイヤを溶接部に供給する方法
が採られている。Therefore, in general, a method is adopted in which wire of a new pail is joined to the end of the wire of a reel or pail in use, so that wire is endlessly supplied to the welding part.
このような溶接用ワイヤの接合は、従来からバット溶接
(スローバット溶接あるいはアプセットバット溶接とも
称される)によって行なっている。Such welding wires have conventionally been joined by butt welding (also referred to as slow butt welding or upset butt welding).
このアプセットバット溶接について第S図及び第10図
を参照して説明する。This upset butt welding will be explained with reference to FIG. S and FIG. 10.
まず、第S図(イ)に示すように2つの被溶接材である
溶接用ワイヤ1,1を電極を兼ねた固定側クランプ2及
び移動側クランプ乙にセットする。First, as shown in FIG. S (a), welding wires 1, 1, which are two materials to be welded, are set in a stationary clamp 2 and a movable clamp 2, which also serve as electrodes.
その後、移動側クランプ(電極)3を起動して第S図(
ロ)に示すようにクランプ3を移動させてワイヤ1,1
の各端面を加圧接触させる。After that, start the movable side clamp (electrode) 3 and see Fig. S (
Move the clamp 3 as shown in b) and wires 1 and 1.
Bring each end face into pressure contact.
そして、第S図(ハ)に示すようにワイヤ1を加圧しな
がら、溶接機によってクランプ2,3を介して例えば1
5サイクル程度の交流の溶接電流をワイヤ1に通電して
、ワイヤ1,1の接触抵抗及び固有抵抗による発熱など
を利用してその接合部の温度を高める。Then, as shown in FIG. S (c), while pressurizing the wire 1, for example, a
Approximately 5 cycles of alternating current welding current is applied to the wire 1, and the temperature of the joint is raised using heat generated by the contact resistance and specific resistance of the wires 1, 1.
なお、溶接機の通電回路は例えば第11図に示すように
交流電源4と図示しない通電制御回路によってオン・オ
フ制御される5CR5,E+と溶接トランス7とからな
る。The energizing circuit of the welding machine, for example, as shown in FIG. 11, includes an AC power source 4, 5CR5, E+, and a welding transformer 7, which are controlled on/off by an energizing control circuit (not shown).
その後、第S図(ニ)に示すようにワイヤ1への通電を
停止し、ワイヤ1への加圧を継続した後、同図(ホ)に
示すようにワイヤ1への加圧を停止する。Thereafter, as shown in Figure S (d), the power supply to the wire 1 is stopped, and after continuing the pressure on the wire 1, the pressure on the wire 1 is stopped as shown in the same figure (e). .
しかしながら、このようなアプセットバット溶接にあっ
ては、第12図に示すように、ワイヤ1の成る長さ範囲
に亘って広く加熱されるため、加圧したときに軟化した
金属が多量に押出されて接合部にパリ1aが形成され、
しかも、温度勾配が緩やかであるためにそのパリ1aが
厚くなる。However, in such upset butt welding, as shown in FIG. 12, the wire 1 is heated over a wide range of length, so a large amount of metal that softens when pressurized is extruded. A gap 1a is formed at the joint,
Moreover, since the temperature gradient is gentle, the layer 1a becomes thick.
ところで、このように溶接用ワイヤを接合した場合には
、溶接後ヤスリやグラインダによってそのワイヤ接合部
のパリを削り取り、ワイヤ外径に略等しくなるように仕
上げなければならない。By the way, when welding wires are joined in this way, after welding, the edges of the wire joint must be removed using a file or a grinder to make the joint approximately equal to the outer diameter of the wire.
すなわち、溶接用ワイヤがアーク溶接に使用される場合
には、例えば第13図に示すようにり一ル12(あるい
はペイル)から引出された溶接用ワイヤ1は、送給モー
タ13によって回転する一対の送給ロール14によって
給送路15を介して溶接トーチ16に送られ、アーク1
7による被溶接部材18の溶接が行なわれる。That is, when the welding wire is used for arc welding, the welding wire 1 pulled out from the pile 12 (or pail) as shown in FIG. The arc 1 is sent to the welding torch 16 via the feed path 15 by the feed roll 14 of
7 to weld the member to be welded 18.
ところが、このとき、溶接用ワイヤの接合部が過度に細
く仕上げられていると、接合部が送給ロール14まで送
られてきたときに、一定の力で加圧されていた一対の送
給ロール14がワイヤ1の表面で空転してワイヤ1が送
られなくなり、以後の溶接作業が続けられなくなる。However, at this time, if the joint part of the welding wire is finished too thin, when the joint part is sent to the feed roll 14, the pair of feed rolls that were pressurized with a constant force 14 idles on the surface of the wire 1, the wire 1 is no longer fed, and subsequent welding work cannot be continued.
また、溶接トーチ16の先端には、第14図に示すよう
にコンタクトチップ1日が取付けられており、このコン
タクトチップ1日の中心孔20を介してワイヤ1が送り
出される。Further, a contact tip is attached to the tip of the welding torch 16 as shown in FIG. 14, and the wire 1 is sent out through the center hole 20 of the contact tip.
このコンタクトチップ1日の中心孔20は、コンタクト
チップ19からワイヤ1への給電とワイヤ1の先端の向
きの変動を少なくするために、その直径がワイヤ1の直
径の+0.1mn+〜+ 0.2mm程度に加工されて
いる。The center hole 20 of this contact chip 1 has a diameter of +0.1 mm+ to +0. It is processed to about 2mm.
したがって、ワイヤ1の接合部の仕上げが不足している
と、コンタクトチップ1日の中心孔20を通過できない
か、あるいは通電時の抵抗が大きくなって安定した溶接
作業ができない。Therefore, if the joint portion of the wire 1 is insufficiently finished, the contact tip may not be able to pass through the center hole 20, or the resistance during energization will be large, making it impossible to perform stable welding work.
そのため、前述したようにワイヤの接合部に生じる大き
なパリを手作業によって削り取ってワイヤ径と同等(±
0.1mm以下)に仕上げなければならない。Therefore, as mentioned above, the large cracks that occur at the wire joints are manually removed to make them equal to the wire diameter (±
(0.1 mm or less).
しかしながら、手作業による仕上げによってワイヤ接合
部をワイヤ直径に対して±0.1nun以下の範囲内に
収まるように仕上げることはむすかしく。However, it is difficult to finish the wire joint part by hand so that it falls within a range of ±0.1 nun or less with respect to the wire diameter.
そのため、しばしばワイヤの送給トラブルが発生してい
た。As a result, wire feeding problems often occur.
この発明は上記の問題点を解決するため、直径0.8〜
2.4m1Mの溶接用ワイヤを、その各端面を加圧状態
で突合せた状態でワイヤ径に応じて160〜1600ワ
ット秒の電気エネルギを短時間通電して接合する。In order to solve the above problems, this invention has a diameter of 0.8~
Welding wires of 2.4 ml and 1 M are joined by applying electric energy of 160 to 1600 watt-seconds for a short time depending on the diameter of the wires with their respective end surfaces pressed against each other.
〔作 用〕
ワイヤの接触面近傍に熱が集中して加圧による塑性変形
領域が挟くなり、接合部に生じるパリが薄くなる。[Function] Heat concentrates near the contact surface of the wire, pinching the plastic deformation area due to pressure, and thinning the cracks that occur at the joint.
〔実施例j
以下、この発明の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。[Embodiment j] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は、この発明の第1実施例のワイヤ接合過程を示
す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the wire bonding process of the first embodiment of the present invention.
ます、同図(イ)に示すように溶接用ワイヤ1゜1を電
極を兼ねた固定側クランプ2及び移動側りランプ3にセ
ットした後、クランプ3を起動して同図(ロ)に示すよ
うにワイヤ1,1の各端面を加圧状態(ワイヤ1,1の
各端面が軽く接触した状態でよい)で突合せる。First, as shown in the same figure (A), after setting the welding wire 1゜1 to the fixed side clamp 2 which also serves as an electrode and the movable side lamp 3, start the clamp 3 and as shown in the same figure (B). The end surfaces of the wires 1, 1 are butted together under pressure (the end surfaces of the wires 1, 1 may be in light contact with each other) as shown in FIG.
そして、同図(ハ)に示すようにこの加圧状態のまま溶
接用ワイヤ1に大きな溶接電流(電気エネルギ)を短時
間通電し、同図(ニ)に示すように加圧状態のまま通電
を停止した後、同図(ホ)に示すように加圧を停止して
ワイヤ1,1を接合する。Then, a large welding current (electrical energy) is applied for a short time to the welding wire 1 while in this pressurized state as shown in FIG. After stopping, the pressurization is stopped and the wires 1, 1 are joined as shown in FIG.
この場合の通電時間は、ワイヤ1の直径によって変わる
が、実験によれば通電時間が7〜20m5ecの範囲で
良好な結果が得られた。The current application time in this case varies depending on the diameter of the wire 1, but according to experiments, good results were obtained when the current application time was in the range of 7 to 20 m5ec.
また、ワイヤ径と通電時に供給する電気エネルギ並びに
接合結果との関係(通電時間は7〜20m5ec)につ
いては、実験によると第2図に示すようになった。なお
、図中の各マークは、Xニア1j断。Moreover, the relationship between the wire diameter, the electrical energy supplied during energization, and the joining result (the energization time was 7 to 20 m5ec) was shown in FIG. 2 through experiments. In addition, each mark in the figure is an X-near 1j cut.
ム:バリ発生、O:良好、・:中心条件、△:強度不足
、×:ハガレ、を意味している。MU: Occurrence of burrs, O: Good, .: Central condition, Δ: Insufficient strength, ×: Peeling.
例えば直径1 、2mmのワイヤについての電気エネル
ギ(ワット秒:W、S)とパリ仕上げの難易との関係は
、第1表に示すようになっている。For example, Table 1 shows the relationship between electrical energy (watt seconds: W, S) and the difficulty of finishing for wires with a diameter of 1 or 2 mm.
第1表
この第1表からも分るように、ワイヤへの電気エネルギ
が小さ過ぎると継手強度が低くなり、また大き過ぎると
パリが大きくなるかスプラッシュが発生しており、直径
1.26のワイヤについては電気エネルギが「250〜
300ワット秒」の範囲で良好な結果が得られている。Table 1 As can be seen from Table 1, if the electrical energy to the wire is too small, the strength of the joint will be low, and if it is too large, the crack will become large or splash will occur. Regarding the wire, the electrical energy is ``250 ~
Good results have been obtained in the range of 300 watts seconds.
このように、ワイヤの各端面を突合せた状態で、ワイヤ
径に応じて160〜1600ワット秒の電気エネルギを
短時間(7〜20m5ec)通電して接合することによ
って、良好な接合結果が得られる。In this way, good joining results can be obtained by applying electrical energy of 160 to 1,600 watt-seconds depending on the wire diameter for a short period of time (7 to 20 m5ec) while the end surfaces of the wires are butted together. .
つまり、大きな溶接電流を短時間通電することによって
、接触面の抵抗発熱のワイヤへの伝導が少なくなって接
触面近傍に熱が集中して、加圧による塑性変形領域が挟
くなって接合部に生じるパリが小さく且つ薄くなる。In other words, by applying a large welding current for a short period of time, the conduction of resistance heat generation at the contact surface to the wire is reduced, heat is concentrated near the contact surface, and the plastic deformation area due to pressure is pinched, resulting in a joint. The particles that appear on the surface become smaller and thinner.
それによって、接合部のパリを仕上げないでもワイヤを
送給できるケースが多くなり、また仕上げるにしてもサ
ンドペーパで軽く研磨するだけで送給可能な仕上げがで
きる。As a result, there are many cases in which the wire can be fed without finishing the edges of the joint, and even if it is finished, it can be finished by simply sanding it lightly with sandpaper.
ただし、このように大きな溶接電流を短時間通電して接
合する方法では、ワイヤの接触面の状態が溶接品質に影
響を与える。However, in this method of welding by applying a large welding current for a short period of time, the condition of the contact surface of the wire affects the welding quality.
すなわち、直径1.2mmのワイヤに250〜300ワ
ット秒の通電を短時間性なって接合したワイヤについて
、ワイヤの突合せ面が面接触している場合と局部接触し
ている場合との各継手強度合格率及び送給テスト合格率
は第2表に示すようになった。In other words, for wires with a diameter of 1.2 mm that are joined by applying a current of 250 to 300 watts for a short period of time, the respective joint strengths are determined when the butt surfaces of the wires are in surface contact and when they are in local contact. The passing rate and feeding test passing rate are shown in Table 2.
なお、継手強度合格率とは、接合部を含むワイヤの引張
試験において接合部以外で破断した比率を、送給テスト
合格率とは、アーク溶接に使用したときにアーク現象に
異常なく接合部が消費された比率である。The joint strength pass rate is the percentage of wires that break at places other than the joint in a tensile test of the wire that includes the joint, and the feed test pass rate is the ratio of wires that break at places other than the joint when used for arc welding without any abnormality in the arc phenomenon. is the proportion consumed.
第2表
この第2表から分るように、突合せ面が面接触している
ときには、継手強度合格率及び送給テスト合格率のいず
れも高い合格率が得られる。Table 2 As can be seen from Table 2, when the abutting surfaces are in surface contact, high pass rates are obtained for both the joint strength pass rate and the feed test pass rate.
しかし1例えばペンチで切断したワイヤを接合する場合
のようにワイヤが局部接触しているときには、その接触
部分のみ過度に加熱、溶融されてスプラッシュとして飛
散して接合部に欠陥が生じることがあるため、継手強度
合格率及び送給テスト合格率も低下する。However, 1. For example, when the wires are in local contact, such as when joining wires that have been cut with pliers, only the contact area may be excessively heated and melted, which may scatter as splash and cause defects in the joint. , the joint strength pass rate and the feed test pass rate also decrease.
第3図は、この発明の第2実施例のワイヤ接合過程の説
明に供する図である。これを第4図をも参照して説明す
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the wire bonding process of the second embodiment of the present invention. This will be explained with reference also to FIG.
まず、第3図(イラに示すように溶接用ワイヤ1.1を
電極を兼ねた固定側クランプ2及び移動側クランプ乙に
セットした後、同図(ロ)に示すようにクランプ3を起
動してワイヤ1,1の各端面を加圧状態で突合せる。First, as shown in Figure 3 (I), set the welding wire 1.1 to the fixed clamp 2, which also serves as an electrode, and the movable clamp O, and then start the clamp 3 as shown in Figure 3 (B). Then, the end surfaces of the wires 1, 1 are butted together under pressure.
そして、第3図(ハ)に示すように加圧状態のまま溶接
用ワイヤ1に本通電時よりも小さい溶接電流を短時間通
電(予備通電)した後、同図(ニ)に示すように加圧状
態のまま予備通電を停止する。Then, as shown in FIG. 3(c), a welding current smaller than that during main energization is energized for a short time (preliminary energization) to the welding wire 1 in the pressurized state, and then as shown in FIG. 3(d), Preliminary energization is stopped while the pressurized state is maintained.
その後、第3図(ホ)に示すように加圧状態のままワイ
ヤ1に大きな溶接電流を短時間、例えば前述したように
7〜20+asecの間通型(本通電)する。Thereafter, as shown in FIG. 3(e), a large welding current is applied to the wire 1 in the pressurized state for a short period of time, for example, 7 to 20+asec as described above (main energization).
その後、第3図(へ)に示すように加圧状態のまま本通
電を停止した後、同図(ト)に示すように加圧を停止し
て、ワイヤ1,1を接合する。Thereafter, as shown in FIG. 3(F), the main current supply is stopped while maintaining the pressurized state, and then, as shown in FIG. 3(G), the pressurization is stopped and the wires 1, 1 are joined.
このように、予備通電を行なった後、大きな溶接電流を
短時間通電(本通電)することによって。In this way, after performing preliminary energization, a large welding current is applied for a short time (main energization).
上記実施例の効果に加えて、ワイヤの接触面の状態の影
響を受けることなく常に良好な溶接品質が得られる。In addition to the effects of the above embodiments, good welding quality can always be obtained without being affected by the condition of the contact surface of the wire.
すなわち、このように予備通電及び本通電の二段階通電
を行なって接合したワイヤについて、ワイヤの両突合せ
面が面接触している場合と局部接触している場合との各
継手強度合格率及び送給テスト合格率は第3表に示すよ
うになった。In other words, for the wires that were joined by performing two-step energization (pre-energization and main energization) in this way, the joint strength pass rate and transmission were determined for the cases where both abutting surfaces of the wires were in surface contact and when they were in local contact. Table 3 shows the passing rate of the salary test.
第3表
この第3表から分かるように、面接触及び局部接触のい
ずれの場合においても、高い継手強度合格率及び送給テ
スト合格率が得られた。Table 3 As can be seen from Table 3, high joint strength pass rates and feed test pass rates were obtained in both surface contact and local contact cases.
また、第4図及び第10−との対比から分るように、電
極移動量が少ない、すなわち溶接代が少なくなる。Moreover, as can be seen from the comparison with FIG. 4 and FIG. 10-, the amount of electrode movement is small, that is, the welding allowance is reduced.
このように、上記いずれの実施例においてもワイヤ接合
部の生じるパリは小さく且つ薄いので、パリ取り仕上が
容易になる。In this way, in any of the above embodiments, the burr produced at the wire joint is small and thin, making it easy to finish the burr removal.
次に、上記第2実施例の通電制御をする溶接機の一例を
第5図を参照して説明する。Next, an example of a welding machine that performs energization control according to the second embodiment will be explained with reference to FIG. 5.
この溶接機における溶接電流供給回路は、交流電源21
からの交流電圧をトランス22で昇圧し。The welding current supply circuit in this welding machine includes an AC power supply 21
A transformer 22 boosts the AC voltage from the
この昇圧した交流電圧を全波整流器23で直流の高電圧
に変換する。This boosted AC voltage is converted into a high DC voltage by a full-wave rectifier 23.
そして、この全波整流器23から得られる直流高電圧を
、予備通電充電制御用5CR24を介して予備通電用コ
ンデンサ25に給電すると共に、本通電用5CR2Gを
介して本通電用コンデンサ27に給電する。Then, the DC high voltage obtained from the full-wave rectifier 23 is supplied to the pre-energization capacitor 25 via the pre-energization charge control 5CR 24, and also to the main energization capacitor 27 via the main energization 5CR 2G.
そして、この予備通電用コンデンサ25に蓄積した電圧
を予備通電用5CR28を介して、また本通電用コンデ
ンサ27に蓄積した電圧を本通電用5CR29を介して
、溶接用1−ランス30に供給し、この溶接用トランス
30の二次側に発生する直流低電圧をクランプ(電極)
2,3に印加することによって、ワイヤ1に直流の溶接
電流を供給する。Then, the voltage accumulated in the pre-energizing capacitor 25 is supplied to the welding lance 30 via the pre-energizing capacitor 28, and the voltage accumulated in the main-energizing capacitor 27 is supplied to the welding lance 30 via the main-energizing capacitor 29, Clamp (electrode) the DC low voltage generated on the secondary side of this welding transformer 30
2 and 3, a direct current welding current is supplied to the wire 1.
一方、溶接電流供給制御部31は、充電開始押釦スイッ
チ32が押されたときに、充電電圧設定器33がドライ
バ34及びドライバ35を介して予備通電充電用5CR
24及び本通電充電用5CR26をオン制御して、予備
通電用コンデンサ25及び本通電用コンデンサ27への
充電を開始させる。On the other hand, in the welding current supply control section 31, when the charging start push button switch 32 is pressed, the charging voltage setting device 33 is set to the 5CR for preliminary energization charging via the driver 34 and the driver 35.
24 and the main energization charging 5CR 26 are turned on to start charging the preliminary energization capacitor 25 and the main energization capacitor 27.
そして、充電電圧設定器33は、予備通電用コンデンサ
25及び本通電用コンデンサ27の充電電圧が予備通電
設定器36及び本通電設定器37によって設定された設
定予備通電用充電電圧及び設定本通電用充電電圧に達し
たときに、各5CR24,5CR2Sをオフ制御して、
各コンデンサ25.27への充電を停止させる。The charging voltage setter 33 sets the charging voltage of the pre-energization capacitor 25 and the main energization capacitor 27 to the set pre-energization charging voltage and the set main energization charge voltage set by the pre-energization setting device 36 and the main energization setting device 37. When the charging voltage is reached, each 5CR24 and 5CR2S is controlled to turn off,
Charging to each capacitor 25 and 27 is stopped.
その後、起動用押釦スイッチ38が押されたときに、タ
イマ39は充電設定器33からの充電完了信号を受けて
いれば、ドライバ40を介して予備通電用5CR28を
オン制御する。Thereafter, when the starting push button switch 38 is pressed, if the timer 39 receives a charge completion signal from the charge setting device 33, it controls the pre-energization 5CR 28 to be turned on via the driver 40.
それによって、予備通電用コンデンサ25からの放電電
圧が溶接用トランス30に印加され、クランプ2,3を
介してワイヤ1,1に予備通電用溶接電流が通電される
。As a result, the discharge voltage from the pre-energizing capacitor 25 is applied to the welding transformer 30, and a pre-energizing welding current is applied to the wires 1, 1 via the clamps 2, 3.
その後、タイマ3日は予備通電開始から所定時間経過し
たときに予備通電用5CR28をオフ制御して予備通電
を終了する。After that, the timer 3 days controls the preliminary energization 5CR28 to turn off when a predetermined time has elapsed from the start of the preliminary energization, and ends the preliminary energization.
そして、予備通電開始後所定時間経過したときに、タイ
マ3日はドライバ41を介して本通電用5CR29をオ
ン制御する。Then, when a predetermined period of time has elapsed after the start of preliminary energization, the timer 3 days controls the main energization 5CR 29 to be turned on via the driver 41.
それによって、本通電用コンデンサ27からの放電電圧
が溶接用トランス30に印加され、クランプ2,3を介
してワイヤ1,1に本通電用溶接電流が通電される。As a result, the discharge voltage from the main energization capacitor 27 is applied to the welding transformer 30, and the main energization welding current is applied to the wires 1, 1 via the clamps 2, 3.
その後、タイマ3Sは本通電開始から所定時間経過した
ときに本通電用5CR29をオフ制御して本通電を終了
する。Thereafter, the timer 3S controls the main energization 5CR 29 to turn off when a predetermined period of time has elapsed from the start of the main energization, thereby ending the main energization.
すなわち、第6図に示すように1時点1.)で予備通電
を開始して小さな溶接電流を通電する。この予備通電は
時点t1で終了する。That is, as shown in FIG. 6, at one time point 1. ) to start preliminary energization and apply a small welding current. This preliminary energization ends at time t1.
その後、予備通電開始から所定時間Tが経過した時点t
2で本通電を開始して大きな溶接電流を通電する。この
本通電は時点t3で終了する。Thereafter, a time point t when a predetermined time T has elapsed from the start of preliminary energization
At step 2, main energization is started and a large welding current is applied. This main energization ends at time t3.
なお5本通電開始のタイミング制御をタイマによって行
なっているが1例えば移動側クランプの移動量を検出し
、この検出結果に基づいてタイミングを制御することも
できる。もつとも、移動側ので、その移動量を精度良く
検出するためには高価な装置が必要になるので、この実
施例のようにタイマを使用しても実用上問題がなく、構
成及びコスト面でも有利である。Incidentally, although the timing of starting energization of the five wires is controlled by a timer, for example, the amount of movement of the movable clamp may be detected and the timing may be controlled based on the detection result. However, since it is on the moving side, an expensive device is required to accurately detect the amount of movement, so there is no practical problem in using a timer as in this embodiment, and it is advantageous in terms of configuration and cost. It is.
次に、予備通電及び本通電のタイミング制御について説
明する。Next, timing control of preliminary energization and main energization will be explained.
予備通電を行なうのは、前述したようにワイヤの切断断
面の凹凸等のばらつきを整形して1本通電時の押し代(
アップセット代)を可及的に少なくし、また入熱量も小
さくして、安定したパリ発生の少ない溶接品質を得るた
めである。As mentioned above, pre-energization is performed by shaping the unevenness of the cut cross section of the wire and adjusting the push distance (
This is to reduce the amount of heat input (upset cost) as much as possible, and to obtain stable welding quality with less occurrence of flash.
この場合、予備通電と本通電との時間間隔を決める要因
は。In this case, what are the factors that determine the time interval between preliminary energization and main energization?
■ 予備通電による接触部(突合せ部)及びその近傍の
温度上昇と電気抵抗値の増加
■ 予備電流及び本電流の電気的インターロックに必要
な最低時間
(■ 溶接用トランスの磁気エネルギ蓄積効果の時間依
存性(磁気エネルギは時間に経過に従って。■ Temperature rise and increase in electrical resistance at the contact part (butt part) and its vicinity due to preliminary energization ■ Minimum time required for electrical interlock of preliminary current and main current (■ Time for magnetic energy storage effect of welding transformer Dependence (magnetic energy changes over time).
消滅する) ■)作業時間 などである。Disappear) ■) Working time etc.
これ等の内、■〜■は溶接性能的には大きな影響はな(
、(j)が主たる要因である。Among these, ■~■ do not have a big effect on welding performance (
, (j) are the main factors.
すなわち、予備通電によって接触部及びその近傍は瞬間
的に、1500〜2000℃の高温になるが、その殆ど
はスパッタとなって飛散し、予備通電開始L sec経
過後には150〜200℃に低下し、またワイヤの電気
抵抗値は、接触部の接触抵抗に対して問題とならない程
度まで低下する。That is, the contact area and its vicinity instantaneously reach a high temperature of 1500 to 2000°C due to preliminary energization, but most of it becomes spatter and scatters, and the temperature drops to 150 to 200°C after lapse of L seconds from the start of preliminary energization. Moreover, the electrical resistance value of the wire is reduced to such an extent that it does not pose a problem with the contact resistance of the contact portion.
ただし、予備通電による予熱効果及び磁気エネルギ蓄積
効果は時間依存性があるので、予備通電と本通電との時
間間隔にばらつきがない方が望ましい。However, since the preheating effect and magnetic energy storage effect due to preliminary energization are time-dependent, it is desirable that there be no variation in the time interval between preliminary energization and main energization.
そして、予備通電と本通電との時間間隔は、第6図に示
すように時間tであり、予備通電の時間は5〜7 m5
ecであるが、予備通電完了の確認は困難であるため、
前述したように予備通電開始がらの時間によって本通電
の開始タイミングを制御している。The time interval between preliminary energization and main energization is time t as shown in Fig. 6, and the time of preliminary energization is 5 to 7 m5.
ec, but it is difficult to confirm that preliminary energization is complete, so
As described above, the start timing of main energization is controlled by the time from the start of preliminary energization.
なお、この予備通電開始から本通電開始までの時間を制
御するタイマは0.2〜2 、0secの範囲内で設定
可能で1m返し精度が±1%以内であることが望ましい
。The timer that controls the time from the start of preliminary energization to the start of main energization can be set within the range of 0.2 to 2.0 seconds, and it is desirable that the 1-meter return accuracy be within ±1%.
次に、ワイヤ径と予備通電及び本通電時に供給する電気
エネルギ値との関係について説明する。Next, the relationship between the wire diameter and the electric energy value supplied during preliminary energization and main energization will be explained.
まず、直径0.8〜2.4mmのワイヤについて(この
径については従来一般的に使用されているものと同様で
ある)の予備通電時の電気エネルギ(予備通電値)及び
本通電時の電気エネルギ(本通電値)並びに接合結果と
の関係は、実験によると第7図及び第8図に示すように
なった。なお、両図中の各マークは、ベニ溶断、ム:バ
リ発生大、o:良好、・:中心条件、Δ:強度不足、X
:ハガレ、を意味する。First, the electrical energy (preliminary energization value) during preliminary energization and the electricity during main energization of a wire with a diameter of 0.8 to 2.4 mm (this diameter is the same as that commonly used in the past). According to experiments, the relationship between energy (main energization value) and bonding results is as shown in FIGS. 7 and 8. In addition, each mark in both figures is burr fusion, M: large burr generation, o: good, ・: center condition, Δ: insufficient strength, X
:Means peeling.
この実験結果から分るように、直径0.8〜2.4mm
のワイヤについては1本通電値がワイヤ径に応じて16
0〜1600ワット秒の電圧エネルギであるときに良好
な結果が得られる。As can be seen from this experimental result, the diameter is 0.8 to 2.4 mm.
For wires, the current value per wire is 16 depending on the wire diameter.
Good results are obtained with voltage energies between 0 and 1600 watt-seconds.
これを数値計算によって求めると、以下のようになる。If this is determined by numerical calculation, it will be as follows.
まず1例えば直径1,2Iのワイヤを接合する場合、ワ
イヤ先端は各々約0.1omずつ溶融して接合されるか
、実際には熱放散、圧接式が必要であるので、片側1.
0+u+と推定される。First of all, when joining wires of diameters 1 and 2, for example, the ends of the wires must be melted and joined by approximately 0.1 om each, or in fact, a heat dissipation and pressure welding method is required, so one side of the wire must be 1.
It is estimated that 0+u+.
そこで、鉄からなるワイヤ1.01を溶融させる熱量を
求める。Therefore, the amount of heat to melt the wire 1.01 made of iron is determined.
まず1片側の重量Wは。First, what is the weight W of one side?
W=0.6 ’ πX7.8XIX10す=8.8X1
0すg鉄の溶融熱量は、354cal/g= 1475
W、s/gであるので、左右のワイヤの先端を各々1
、0mm溶融するのに必要な熱量Qは。W=0.6' πX7.8XIX10S=8.8X1
The heat of fusion of 0 sg iron is 354 cal/g = 1475
W, s/g, so the tips of the left and right wires are each 1
, the amount of heat Q required to melt 0 mm is.
Q=8.8X10−’ XL475X2==26W、S
となる。Q=8.8X10-' XL475X2==26W, S
becomes.
そして、本通電時間を1On+、secとすると1通電
開始から最高値になるまでの時間は約5 rssecで
あるので、溶接に必要な電力Pは。If the main energization time is 1On+, sec, the time from the start of 1 energization to the maximum value is about 5 rssec, so the power P required for welding is.
P =26W、515X10−’5ec=5200Wと
なる。P=26W, 515X10-'5ec=5200W.
ここで、ワイヤ同士を突合せたときの接触抵抗は350
X 10−″Ω程度である。また、溶接時の突出し長
さくクランプ間隔)は約6mmでワイヤの固有抵抗は1
100 X 10−’Ω、溶接機自体のインピーダンス
は約300X10−’Ωであるので、全インピーダンス
Rは、
R= 1750 X 10−”Ω
である。Here, the contact resistance when the wires are butted together is 350
In addition, the protrusion length during welding (clamp spacing) is approximately 6 mm, and the specific resistance of the wire is 1
100 x 10-' ohms, and the impedance of the welding machine itself is about 300 x 10-' ohms, so the total impedance R is: R = 1750 x 10-' ohms.
したがって、溶接電流■は、
I =(P/R)”=(5200/350X10−”)
^→3900Aよって、溶接機の出力は。Therefore, the welding current ■ is I = (P/R)" = (5200/350X10-")
^→The output of the welding machine is 3900A.
I” R=3900” X1750X10−@=267
001となる。I” R=3900”X1750X10-@=267
It becomes 001.
以上より、電気エネルギQは、本通電の全時間は5 X
2 = 10m5ecであるので。From the above, the electrical energy Q is 5 X for the total time of main energization.
Since 2 = 10m5ec.
Q = 26700 X 10 X 10−’ = 2
67W、Sとなる。Q = 26700 x 10 x 10-' = 2
It becomes 67W, S.
また、予備通電は本通電の約1/10〜1/20に設定
すればよいので、この直径1 、2mmのワイヤについ
ては。Also, the preliminary energization can be set to about 1/10 to 1/20 of the main energization, so for wires with a diameter of 1 to 2 mm.
Pm2O3り程度
r = (500/350 X 10−” )贈中12
0OAI’ R=1200” X1750X10−@=
25001Q=2500X10X10−’IN、5=2
51.Sとなる。Pm2O3 degree r = (500/350 x 10-”) 12
0OAI'R=1200"X1750X10-@=
25001Q=2500X10X10-'IN, 5=2
51. It becomes S.
次に1例えば直径2.4mmのワイヤを接合する場合、
ワイヤ先端は各々約0.1mn+ずつ溶融して接合され
るが、実際には熱放散、圧接式が必要であるので、片側
1.01と推定さ乳る。Next, 1. For example, when joining wires with a diameter of 2.4 mm,
The tips of the wires are melted and joined by approximately 0.1 mm+ each, but in reality, heat dissipation and pressure welding are required, so it is estimated that each side is 1.01 mm.
そこで、鉄からなるワイヤl 、 Oimを溶融させる
熱量を求める。Therefore, the amount of heat required to melt the wires l and Oim made of iron is determined.
ます、片側の重量Wは。The weight W on one side is.
W=1.22 πx7.8xlxlo−”=35.3
x]、01gとなる。W=1.22 πx7.8xlxlo-”=35.3
x], 01g.
鉄の溶融熱量は、 354cal/g= 1475W、
s/gであるので、左右のワイヤの先端を各々1 、0
+n+o溶融するのに必要な熱量Qは、
Q = 35.3 x 1o−’ x 1475 x
2中105W、Sとなる。The heat of melting iron is 354 cal/g = 1475W,
s/g, so the tips of the left and right wires are 1 and 0, respectively.
The amount of heat Q required to melt +n+o is: Q = 35.3 x 1o-' x 1475 x
105W out of 2, S.
そして9本通電時間を10m5ecとすると1通電開始
から最高値になるまでの時間は約511Isecである
ので、TM接に必要な電力Pは、
p = 10515 x 10−’ = 21000W
となる。If the energization time for 9 wires is 10m5ec, the time from the start of 1 energization to the maximum value is approximately 511Isec, so the power P required for TM connection is: p = 10515 x 10-' = 21000W
becomes.
ここで、ワイヤ同士を突合せたときの接触抵抗は90X
10−”Ω程度である。また、溶接時の突出し長さくク
ランプ間隔)は約6mmでワイヤの固有抵抗は270
X 10”@Ω、溶接機自体のインピーダンスは約30
0 X 10−”Ωであるので、全インピーダンスRは
。Here, the contact resistance when the wires are butted together is 90X
The protrusion length during welding (clamp spacing) is approximately 6 mm, and the specific resistance of the wire is 270.
X 10”@Ω, the impedance of the welding machine itself is approximately 30
0 x 10-''Ω, so the total impedance R is.
R= 6sOXto−@Ω である。R = 6sOXto-@Ω It is.
したがって、溶接電流■は。Therefore, the welding current ■ is.
I =(P/R)贈= (210oO/90 x 10
−@) ” = 15300Aよって、溶接機の出力は
。I = (P/R) gift = (210oO/90 x 10
-@) ” = 15300A Therefore, the output of the welding machine is.
1” R=153002X660X10−”=1550
0011となる。1” R=153002X660X10-”=1550
It becomes 0011.
以上より、電気エネルギQは、本通電の全時間は5 X
2 = lomsecであるので。From the above, the electrical energy Q is 5 X for the total time of main energization.
Since 2 = lomsec.
Q = 155000 X 10 X 10−’ =t
= 1550す、Sになる。Q = 155000 x 10 x 10-' = t
= 1550s, becomes S.
また、予備通電は本通電の約1710〜l/20に設定
すればよいので、この直径2゜4no++のワイヤにつ
いては。Further, the preliminary energization can be set to about 1710 to 1/20 of the main energization, so for a wire with a diameter of 2°4no++.
P = 2000w程度
I = (2000/90 X to−” )瞳−+
470OAT” R=47002X660X10−”=
]、45001i1Q = 14500 X 10 X
10−’ W、S = 14’5W、Sとなる。P = about 2000w I = (2000/90 X to-”) Pupil-+
470OAT"R=47002X660X10-"=
], 45001i1Q = 14500 X 10
10-'W,S = 14'5W,S.
なお、上記実施例においては、コンデンサを使用して大
きな溶接電流を短時間通電する溶接機について述べたが
、このようなコンデンサ充電方式によらず、直接的に大
きな溶接電流を短時間通電するようにすることもできる
。In the above embodiment, a welding machine that uses a capacitor to apply a large welding current for a short period of time is described, but it is possible to directly apply a large welding current for a short period of time without using such a capacitor charging method. It can also be done.
(発明の効果J
以上説明したように、この発明によれば、大きな溶接電
流を短時間通電してワイヤを接合するので、接合部のパ
リが小さくしかも薄くなるので、仕上げ作業が極めて容
易になる。(Effect of the invention J As explained above, according to the present invention, since the wires are joined by applying a large welding current for a short time, the cracks at the joint are small and thin, making the finishing work extremely easy. .
第1図はこの発明の第1実施例のワイヤ接合過程を示す
説明図、
第2図は同じく通電値とワイヤ径並びに接合結果の状態
を示す線図、
第3図及び第4図はこの発明の第2実施例のワイヤ接合
過程を示す説明図及びその説明に供する電極移動量及び
溶接電流の関係を示すタイミングチャート図、
第5図及び第6図は同じく第2実施例の通糸制御をする
溶接機の一例を示すブロック図及びその作用説明に供す
るタイミング図、
第7図及び第8図は同じく予備通電値及び本通電値とワ
イヤ径並びに接合結果の状態を示す線図。
第S図及び第10図は従来のワイヤ接合方法の接合過程
を示す説明図及びその説明に供する電極移動量及び溶接
電流の関係を示すタイミングチャート図。
第11図は同じくその通電制御をする溶接電流供給回路
の一例を示す回路図。
第12図は同じく接合時の温度分布と接合結果の説明に
供する説明図、
第13図及び第14図は溶接用ワイヤのアーク溶接での
使用状態の説明に供する構成図及びその要部断面図であ
る。
1・・・溶接用ワイヤ
2・・・固定側クランプ 3・・・移動側クランプ
25・・・予備通電用コンデンサ
27・・・本通電用コンデンサ
、、7.j 第1図
クランプ
第9図
第10図Fig. 1 is an explanatory diagram showing the wire joining process of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the energization value, wire diameter, and the state of the joining result, and Fig. 3 and 4 are the diagrams of the invention. An explanatory diagram showing the wire joining process of the second embodiment, a timing chart diagram showing the relationship between the electrode movement amount and welding current, and FIGS. 5 and 6 also illustrate the thread threading control of the second embodiment. A block diagram showing an example of a welding machine and a timing chart for explaining its operation; FIGS. 7 and 8 are diagrams showing preliminary energization values, main energization values, wire diameters, and welding results. FIGS. S and 10 are explanatory diagrams showing the joining process of a conventional wire joining method, and timing charts showing the relationship between electrode movement amount and welding current to provide the explanation. FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a welding current supply circuit that similarly controls the energization. Fig. 12 is an explanatory diagram for explaining the temperature distribution and welding results during welding, and Figs. 13 and 14 are configuration diagrams and cross-sectional views of essential parts for explaining the usage conditions of welding wire in arc welding. It is. 1... Welding wire 2... Fixed side clamp 3... Moving side clamp 25... Preliminary energization capacitor 27... Main energization capacitor, 7. j Figure 1 Clamp Figure 9 Figure 10
Claims (1)
ヤの各端面を加圧状態で突合せた状態で、前記ワイヤの
径に応じて160〜1600ワット秒の電気エネルギを
短時間通電して接合することを特徴とする溶接用ワイヤ
の接合方法。 2 溶接用ワイヤに予備通電をした後、前記160〜1
600ワット秒の電気エネルギの通電をする特許請求の
範囲第1項記載の溶接用ワイヤの接合方法。[Scope of Claims] 1 A welding wire having a diameter of 0.8 to 2.4 mm is subjected to an electric current of 160 to 1600 watt seconds depending on the diameter of the wire, with each end face of the wire butted under pressure. A method for joining welding wires, which is characterized by applying energy for a short period of time to join the welding wires. 2 After pre-energizing the welding wire, the above 160-1
The method for joining welding wires according to claim 1, wherein 600 watts of electrical energy is applied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135985A JPS623882A (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | Joining method for welding wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14135985A JPS623882A (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | Joining method for welding wire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS623882A true JPS623882A (en) | 1987-01-09 |
Family
ID=15290145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14135985A Pending JPS623882A (en) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | Joining method for welding wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS623882A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018062416A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | オリンパス株式会社 | Endoscopic treatment tool and production method for endoscopic treatment tool |
| WO2018062415A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | オリンパス株式会社 | Endoscopic treatment tool and production method for endoscopic treatment tool |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14135985A patent/JPS623882A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018062416A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | オリンパス株式会社 | Endoscopic treatment tool and production method for endoscopic treatment tool |
| WO2018062415A1 (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | オリンパス株式会社 | Endoscopic treatment tool and production method for endoscopic treatment tool |
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