JPS6243790B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6243790B2 JPS6243790B2 JP14263679A JP14263679A JPS6243790B2 JP S6243790 B2 JPS6243790 B2 JP S6243790B2 JP 14263679 A JP14263679 A JP 14263679A JP 14263679 A JP14263679 A JP 14263679A JP S6243790 B2 JPS6243790 B2 JP S6243790B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- stud
- current
- welded
- welding
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
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Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアークスタツド溶接方法に関するもの
である。従来、太径のスタツド特に12mm以上のス
タツドにおいては、その先端部に発生するアーク
が磁気吹き、被溶接材の表面状態などによつて均
一に分布させず熱が一部に集中するために片溶け
による融合不良、余盛（フラツシユ）の片寄りに
よるブローホールの発生等が生じやすい欠点があ
つた。これを改善するために、アークの周辺に外
部磁界を印加してアークを回転させることによつ
てアークの片寄りをなくそうとする手段が採用さ
れているが、被溶接材上にスタツド溶接する位置
の移動によつて適正なアークの位置、溶接電流値
等が変動してアークの状態が変化するために、常
に良好な溶接結果を得ることが困難であつた。
である。従来、太径のスタツド特に12mm以上のス
タツドにおいては、その先端部に発生するアーク
が磁気吹き、被溶接材の表面状態などによつて均
一に分布させず熱が一部に集中するために片溶け
による融合不良、余盛（フラツシユ）の片寄りに
よるブローホールの発生等が生じやすい欠点があ
つた。これを改善するために、アークの周辺に外
部磁界を印加してアークを回転させることによつ
てアークの片寄りをなくそうとする手段が採用さ
れているが、被溶接材上にスタツド溶接する位置
の移動によつて適正なアークの位置、溶接電流値
等が変動してアークの状態が変化するために、常
に良好な溶接結果を得ることが困難であつた。
本発明は、アークスタツド溶接方法において、
アーク発生中の溶接電流を直流正極性とするとと
もに５Hz以上の周波数で大電流と小電流とに脈動
させてスタツドの先端部に発生するアークを均一
に分布させることによつて、スタツド先端部およ
び被溶接材の溶融を均一かつ安定化して、片溶け
に起因する融合不良、余盛の片寄り、ブローホー
ル等の発生を防止したものである。
アーク発生中の溶接電流を直流正極性とするとと
もに５Hz以上の周波数で大電流と小電流とに脈動
させてスタツドの先端部に発生するアークを均一
に分布させることによつて、スタツド先端部およ
び被溶接材の溶融を均一かつ安定化して、片溶け
に起因する融合不良、余盛の片寄り、ブローホー
ル等の発生を防止したものである。
本発明者は、スタツドおよび被溶接材に溶接電
流を通電してアークを発生させ、このアーク発生
中の溶接電流を１Hz乃至10kHzの範囲で大電流と
小電流とに変化させて、脈動電流の周波数と被溶
接材の溶け込み深さおよび不良率との関係につい
て調査をした。その結果、すなわち周波数ｆ
〔Hz〕と被溶接材の溶け込み深さＰとの関係を第
１図に、また周波数ｆ〔Hz〕と不良率（％）との
関係を第２図示す。第１図において、縦軸Ｐは、
直流正極性脈動電流を通電したときの溶け込み深
さと脈動のない直流電流を通電したときの溶け込
み深さとの比を示し、周波数が５Hz未満では脈動
電流による溶け込み深さの増加はなく、従来の直
流電流と略同一の溶け込み深さしか得られなが、
５Hz以上になると直流電流の場合よりも溶け込み
深さが大幅に増加する。
流を通電してアークを発生させ、このアーク発生
中の溶接電流を１Hz乃至10kHzの範囲で大電流と
小電流とに変化させて、脈動電流の周波数と被溶
接材の溶け込み深さおよび不良率との関係につい
て調査をした。その結果、すなわち周波数ｆ
〔Hz〕と被溶接材の溶け込み深さＰとの関係を第
１図に、また周波数ｆ〔Hz〕と不良率（％）との
関係を第２図示す。第１図において、縦軸Ｐは、
直流正極性脈動電流を通電したときの溶け込み深
さと脈動のない直流電流を通電したときの溶け込
み深さとの比を示し、周波数が５Hz未満では脈動
電流による溶け込み深さの増加はなく、従来の直
流電流と略同一の溶け込み深さしか得られなが、
５Hz以上になると直流電流の場合よりも溶け込み
深さが大幅に増加する。
また、第２図に示すように、脈動の周波数が５
Hz以上になると、脈動電流によつてアークの片寄
りが緩和されて不良率が大幅に減少する。ここで
いう不良率とは、スタツドジベルの試験本数に対
する不良本数であり、不良であるか否かは、アー
クの片寄りによる融合不良、余盛り片寄り、ブロ
ーホールの発生等の外観または溶接部のマクロ断
面によつて判定をした。
Hz以上になると、脈動電流によつてアークの片寄
りが緩和されて不良率が大幅に減少する。ここで
いう不良率とは、スタツドジベルの試験本数に対
する不良本数であり、不良であるか否かは、アー
クの片寄りによる融合不良、余盛り片寄り、ブロ
ーホールの発生等の外観または溶接部のマクロ断
面によつて判定をした。
つぎに、直径22mmの軟鋼のスタツドジベルにつ
いて、従来の方法でアークスタツド溶接をした結
果と、本発明の方法でアークスタツド溶接をした
結果との比較を示す。参考図１は、脈動電流を含
まい通常の直流電流1800Aを正極性で約1.2秒通
電してアークスタツド溶接をしたときの溶接部の
断面マクロ写真である。参照図２は、本発明の溶
接方法すなわちベース電流1400A、ピーク電流
2200A、脈動電流の周波数15Hzで平均値1800Aの
脈動電流を正極性で約1.0秒通電してアークスタ
ツド溶接をしたときの溶接部の断面マクロ写真で
ある。従来の方法の参考図１と本発明の方法の参
考図２とを比較すると、参考図１においては、ス
タツド先端部の右半分の溶け込み形状は良好であ
るのに対して、左半分の溶け込み形状が不良とな
り、余盛り形状おいても右半分と左半分とが相当
に異なつており、したがつてスタツドの右半分し
か被溶接材に十分に溶着していない。これに対し
て、参考図２においては、スタツド先端部の右半
分と左半分とは略同様に溶けて、被溶接材と完全
に融合し、しかも余盛形状も右半分と左半分とが
対称的になつており、したがつてスタツト先端部
全体と被溶接材とが十分に溶着している。このよ
うに、脈動電流によるアークスタツド溶接方法
は、上記の実施例のようにスタツドが軟鋼である
場合だけでなくステンレス鋼その他の材質であつ
ても同様の結果が得られる。
いて、従来の方法でアークスタツド溶接をした結
果と、本発明の方法でアークスタツド溶接をした
結果との比較を示す。参考図１は、脈動電流を含
まい通常の直流電流1800Aを正極性で約1.2秒通
電してアークスタツド溶接をしたときの溶接部の
断面マクロ写真である。参照図２は、本発明の溶
接方法すなわちベース電流1400A、ピーク電流
2200A、脈動電流の周波数15Hzで平均値1800Aの
脈動電流を正極性で約1.0秒通電してアークスタ
ツド溶接をしたときの溶接部の断面マクロ写真で
ある。従来の方法の参考図１と本発明の方法の参
考図２とを比較すると、参考図１においては、ス
タツド先端部の右半分の溶け込み形状は良好であ
るのに対して、左半分の溶け込み形状が不良とな
り、余盛り形状おいても右半分と左半分とが相当
に異なつており、したがつてスタツドの右半分し
か被溶接材に十分に溶着していない。これに対し
て、参考図２においては、スタツド先端部の右半
分と左半分とは略同様に溶けて、被溶接材と完全
に融合し、しかも余盛形状も右半分と左半分とが
対称的になつており、したがつてスタツト先端部
全体と被溶接材とが十分に溶着している。このよ
うに、脈動電流によるアークスタツド溶接方法
は、上記の実施例のようにスタツドが軟鋼である
場合だけでなくステンレス鋼その他の材質であつ
ても同様の結果が得られる。
本発明のアークスタツド溶接方法によれば、直
流正極性脈動電流によつてアークを発生させてい
るのでアークが均一に分布することにより、スタ
ツドの先端部と被溶接材とを十分に融合するこ
と、脈動電流による溶け込み深さの増大が得られ
ることから、同一の溶け込み深さを得るには平均
電流を下げることができるので実質的に低入熱に
することができること、アークの安定により、ブ
ローホールや不純物の巻き込みを生じにくいこ
と、アークの均一な分布によりスタツド先端部又
は被溶接材の錆、油、水分等に純感になるので溶
接前処理のコストを低減することができること、
スパツタの発生が少なくまた余盛（フラツシユ）
形状が均一になるので外観が良好になることなど
の数多くの利点がある。
流正極性脈動電流によつてアークを発生させてい
るのでアークが均一に分布することにより、スタ
ツドの先端部と被溶接材とを十分に融合するこ
と、脈動電流による溶け込み深さの増大が得られ
ることから、同一の溶け込み深さを得るには平均
電流を下げることができるので実質的に低入熱に
することができること、アークの安定により、ブ
ローホールや不純物の巻き込みを生じにくいこ
と、アークの均一な分布によりスタツド先端部又
は被溶接材の錆、油、水分等に純感になるので溶
接前処理のコストを低減することができること、
スパツタの発生が少なくまた余盛（フラツシユ）
形状が均一になるので外観が良好になることなど
の数多くの利点がある。
第１図のアーク発生中の溶接電流を１から
10kHzまで脈動させたときの溶け込み深さＰの変
化を示す図、第２図は第１図と同様にアーク発生
中の溶接電流を１Hzから10kHzまで脈動させたと
きの不良率BAD（％）の変化を示す図である。
10kHzまで脈動させたときの溶け込み深さＰの変
化を示す図、第２図は第１図と同様にアーク発生
中の溶接電流を１Hzから10kHzまで脈動させたと
きの不良率BAD（％）の変化を示す図である。
Claims (1)
- １ スタツドと被溶接材との間にアークを発生さ
せ、設定時間後に被溶接材に前記スタツドを加圧
圧着して接合するアークスタツド溶接方法におい
て、アーク発生中に通電する溶接電流を直流正極
性としかつ５Hz以上10KHz以下の一定周波数で
大電流と小電流とに脈動させるアークスタツド溶
接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14263679A JPS5666386A (en) | 1979-11-01 | 1979-11-01 | Arc stud welding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14263679A JPS5666386A (en) | 1979-11-01 | 1979-11-01 | Arc stud welding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5666386A JPS5666386A (en) | 1981-06-04 |
| JPS6243790B2 true JPS6243790B2 (ja) | 1987-09-16 |
Family
ID=15319951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14263679A Granted JPS5666386A (en) | 1979-11-01 | 1979-11-01 | Arc stud welding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5666386A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9744615B2 (en) * | 2011-07-15 | 2017-08-29 | Illinois Tool Works Inc. | Method and system for stud welding |
-
1979
- 1979-11-01 JP JP14263679A patent/JPS5666386A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5666386A (en) | 1981-06-04 |
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