JPS6239072B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパルスアーク溶接のアークブロー抑制
方法、特にパルスアーク溶接時に発生するアーク
ブローを抑制するパルスアーク溶接のアークブロ
ー抑制方法に関するものである。

パルスアーク溶接はアーク溶接ワイヤ或いはチ
ツプヘアークパルス電流を供給し、これらアーク
溶接ワイヤまたはチツプと母材間にアーク放電を
行い、このアーク熱によりアーク溶接ワイヤを母
材上に溶融せしめ、母材に所望の被溶接部材を結
合固定するものであり、作業が容易であり、また
結合部の機械的特性が優れている等からパルスア
ーク溶接は各種製造部門において広く利用されて
いる。

しかしながら、この種のパルスアーク溶接にお
いては、アーク電流の変動等に起因して、溶接時
にアークの磁気吹き現象、すなわちアークブロー
現象が発生し、溶接不良となる欠点があつた。

すなわちパルスアーク電流の変動によりアーク
電流が低下しアークが弱められるとこのアークが
被溶接部材に生じる磁気の吸引力により曲げら
れ、アーク１００が第１図の正常状態から第２図
の異常状態となりいわゆる磁気吹き現象と言われ
るアークブローが発生する。さらにこの磁気吹き
現象が進むと第３図に示すようにアーク１００が
消滅しこのときアーク溶接ワイヤ２００からスパ
ツタが飛散して周囲に付着固化し、また溶接ビー
ドが乱れ、いわゆる溶接不良が生じるという欠点
があつた。

本発明は前述した従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は溶接時におけるアークブロ
ーを事前に検知しアークブローの発生を抑制し極
めて円滑にかつ良好なパルスアーク溶接を行うこ
とができるパルスアーク溶接のアークブロー抑制
方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、パルスア
ーク溶接時に生じるアークブロー前駆現象を電気
的に検出してパルスアーク電流のベース期間を一
時的に短縮しアークブローの発生を抑制すること
を特徴とする。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説
明する。

本発明において特徴的なことは前述したように
アークブローの前駆動現象を電気的に検出し、パ
ルスアーク電流のベース期間を一時的に短縮する
ことによりアークブローの発生を抑制したことで
ある。

前記アークブロー現象は第４図に示すようにパ
ルスアーク電圧波形に異常電圧、すなわちひげ状
の突出高電圧３００が生じた時に発生することが
知られており、従つてこの異常電圧、すなわち前
駆現象を検知し所望のアークブロー抑制作用を行
うことによりアークブローを効果的に抑制するこ
とが可能となる。

前記アークブローの前駆現象は作業者の視覚に
よつてあるいは自動検出装置によつて検知され
る。

すなわち、前記前駆現象を視覚によつて検知す
る場合はアークパルス電圧をモニタ装置により画
像表示を行いこれを観察することにより前駆現象
の検知が行われる。

一方、前駆現象を自動的に検知する場合は第５
図に示すアークブロー抑制装置により行われる。
すなわち第５図装置においてアーク溶接電流を供
給するアーク電流供給回路１０の出力端にアーク
ブローの前駆現象を電気的に検知する検知回路１
２が接続されている。この検知回路１２はパルス
アーク電圧を検出するアーク電圧検出器１４とこ
の検出されたアーク電圧を設定基準電圧と比較
し、アーク電圧がこの設定基準値を越えた時に前
駆信号を出力する比較器１６とから構成されてお
り、この前駆信号を検出することによりアークブ
ローの前駆現象を確実に検知できる。

本発明において、アーク前駆現象を電気的に検
出した場合に、パルスアーク電流のベース期間を
一時的に短縮してアークブローの発生を確実に抑
制している。

このベース期間の短縮方法は各種の態様とする
ことが可能であり、本第１実施例においては前駆
現象を検出した時に、第６図に示すように通常ア
ーク電流のベース期間Ｌに微小パルス幅の単一パ
ルス電流４００を供給してパルス電流を瞬間的に
増加せしめ、弱まつたアークの勢力を一時的に回
復することが可能であり、これによりアークブロ
ーを効果的に抑制することが可能となる。

また第２実施例においては第７図に示すように
通常アーク電流のベース期間に高周波のパルス電
流４０２を供給してベース期間を短縮しこれによ
り弱まつたアークの勢力を回復することができ、
これによりアークブローの発生を抑制することが
可能となる。

この第２実施例においてはベース期間に高周波
のパルス電流４０２を供給する結果、磁気影響期
間のアーク電流の平均値が増加することとなりこ
れにより溶接ワイヤの溶融量が増加し溶接ビード
幅が増大するという不都合がある。

本第２実施例はこのような不都合を防止するた
め高周波パルス電流４０２の合計供給電流に対応
する電流分ｌだけ次のパルスピーク電流の位相を
ずらすことによりアーク電流の平均電流が一定に
なるように制御が行われ、これにより溶接ビード
幅の変動を防止することが可能となる。

更に、本第３実施例においては第８図に示すよ
うに所定期間すなわちアークブローの前駆現象が
解消するまでの一定期間パルスアーク電流の周波
数を高く設定したベース電流期間をＬからL₁に
短縮することによりアークブローの発生する余地
を除去しこれによりアークブローの効果的な抑制
が行われる。

本第３実施例において、周波数を高めた期間は
パルスアーク電流のパルス幅をせまく設計してお
り、これにより周波数を高めるにも係わらずアー
ク電流の平均値を通常アーク溶接時のそれと同一
にすることが可能であり、この結果、アークブロ
ーの抑制作用の有無にかかわらず溶接ビード幅を
一定に維持することが可能である。

前述した各実施例におけるパルスアーク電流の
ベース期間の短縮制御は自動・手動いずれの方法
によつても可能であり、手動の場合には例えば前
駆現象を画像表示により目視検知し、アークパル
ス電流の制御装置を手動操作することにより前記
パルスアーク電流のベース期間を所望期間に短縮
することが可能である。

一方、このパルスアーク電流のベース期間を自
動的に短縮する場合は第５図に示す比較器１６か
ら出力される前駆信号により行われる。

すなわち、前記前駆信号は切換器１８に出力さ
れ、この比換器１８において所望の信号切り換え
が行われる。すなわち、正常アーク溶接時におい
ては通常アーク信号が出力されているがこの切換
器１８に前駆信号が入つたときにアークブローの
抑制指令を行う抗アークブロー信号が抗アークブ
ロー回路２０に出力される。そしてこの抗アーク
ブロ回路２０において、前述した第１〜第３実施
例のいずれか所望の態様によるアークパルス電流
のベース期間の短縮制御が行われ、これによりア
ークブローを自動的に抑制することが可能であ
る。

以上説明したように本発明によればパルスアー
ク溶接時におけるアークブローの発生を確実に抑
制することが可能であり、これによりアーク溶接
の中断あるいは溶接不良等を確実に防止すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はパルスアーク溶接時の通常アーク溶接
状態を示す説明図、第２図〜第３図はパルスアー
ク溶接時のアークブロー現象を示す説明図、第４
図はパルスアーク溶接時のアークブロー前駆現象
を示すパルスアーク電圧波形図、第５図は本発明
に係るパルスアーク溶接のアークブロー抑制方法
を適応するアークブロー抑制装置のブロツク構成
図、第６図〜第８図は本発明に係るパルスアーク
溶接のアークブロー抑制方法を適用したパルスア
ーク電流の波形図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、４００は
単一パルス電流、４０２は高周波のパルス電流、
Ｌ，L₁はパルスアーク電流のベース期間であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パルスアーク溶接時に生ずるアークブロー前
   駆現象を電気的に検出してパルスアーク電流のベ
   ース期間を一時的に短縮しアークブローの発生を
   抑制することを特徴とするパルスアーク溶接のア
   ークブロー抑制方法。 ２ 特許請求の範囲１記載の方法において、ベー
   ス期間の一時的短縮はベース期間に微少パルス幅
   の単一パルス電流を供給することにより行うこと
   を特徴とするパルスアーク溶接のアークブロー抑
   制方法。 ３ 特許請求の範囲１記載の方法において、ベー
   ス期間の一時的短縮はベース期間に高周波のパル
   ス電流を供給することにより行うことを特徴とす
   るパルスアーク溶接のアークブロー抑制方法。 ４ 特許請求の範囲１記載の方法において、ベー
   ス期間の一時的短縮はパルス電流のパルス周波数
   を一定期間高くすることにより行うことを特徴と
   するパルスアーク溶接のアークブロー抑制方法。