JPS6313677A - 交流ｔｉｇ溶接方法 - Google Patents
交流ｔｉｇ溶接方法Info
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- JPS6313677A JPS6313677A JP15813686A JP15813686A JPS6313677A JP S6313677 A JPS6313677 A JP S6313677A JP 15813686 A JP15813686 A JP 15813686A JP 15813686 A JP15813686 A JP 15813686A JP S6313677 A JPS6313677 A JP S6313677A
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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】
「産業上の利用分野］
本発明は、交流電源を用いるアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金の非消耗電極不活性ガスアーク溶接（以後Ｔ
ｉＣ溶またという）方法の改良に関するものである。
ニウム合金の非消耗電極不活性ガスアーク溶接（以後Ｔ
ｉＣ溶またという）方法の改良に関するものである。
［従来の技術］
アルミニウムおよびアルミニウム合金のＴＩＧ溶接にお
いては、良好な溶着部を得るために表面の酸化被膜を破
壊する（クリーニング）手段として電極側を正電位とす
る逆極性の成分を含む交流アーク溶接電源が用いられる
。この場合必要なりリーニング幅を得るために逆極性時
に溶接部に供給する電力を所定値に調整するとともに必
要な溶着部を得るためには正極性（電極が負電位）時の
供給電力もまた調整することが必要である。 これらの
調整は通常の漏洩変圧器を用いて垂下特性を与えただけ
の交流アーク溶接機では不可能であるので正逆両極性の
期間を調整できるように工夫シタ電源袋ｖ１．（例えば
特開昭５４−１２１２５５号）を用いる方法が提案され
ている。第５図に従来技術で用いる電源の例を示す。同
図において２１．２１は商用交流電源から電力を受ける
入力端子、２２は入力電圧を所定の出力電圧に変換する
ための変圧器、２３ａおよび２３ｂはそれぞれ相互に逆
の極性に接続された単方向サイリスクであり、２４ａ、
２４ｂは各単方向サイリスタ２３ａ。
いては、良好な溶着部を得るために表面の酸化被膜を破
壊する（クリーニング）手段として電極側を正電位とす
る逆極性の成分を含む交流アーク溶接電源が用いられる
。この場合必要なりリーニング幅を得るために逆極性時
に溶接部に供給する電力を所定値に調整するとともに必
要な溶着部を得るためには正極性（電極が負電位）時の
供給電力もまた調整することが必要である。 これらの
調整は通常の漏洩変圧器を用いて垂下特性を与えただけ
の交流アーク溶接機では不可能であるので正逆両極性の
期間を調整できるように工夫シタ電源袋ｖ１．（例えば
特開昭５４−１２１２５５号）を用いる方法が提案され
ている。第５図に従来技術で用いる電源の例を示す。同
図において２１．２１は商用交流電源から電力を受ける
入力端子、２２は入力電圧を所定の出力電圧に変換する
ための変圧器、２３ａおよび２３ｂはそれぞれ相互に逆
の極性に接続された単方向サイリスクであり、２４ａ、
２４ｂは各単方向サイリスタ２３ａ。
２３ｂにそれぞれ直列に接続されたりアクドルであり、
各リアクトルには図示のように共通の鉄心にその巻線が
巻かれており、かつその極性はそれぞれに直列接続され
ているサイリスタの導通によって共有する鉄心に同方向
の磁束が発生するように定められている。２５はタング
ステンからなる非消耗電極であり、２６はアルミニウム
やその合金からなる被溶接物である。電極２５．被溶接
物２６および溶接アークは溶接負荷Ｒを形成している。
各リアクトルには図示のように共通の鉄心にその巻線が
巻かれており、かつその極性はそれぞれに直列接続され
ているサイリスタの導通によって共有する鉄心に同方向
の磁束が発生するように定められている。２５はタング
ステンからなる非消耗電極であり、２６はアルミニウム
やその合金からなる被溶接物である。電極２５．被溶接
物２６および溶接アークは溶接負荷Ｒを形成している。
２７は溶接電流を定めるための基準信号源であり、基準
信号ｅ を出力する。２８は溶接電流を検出して溶接電
流に対応する信号ｅ、を出力する電流検出器、２９は基
準信号源２７と電流検出器２８との各出力を人力とし差
信号（Δｅ＝ｅ。
信号ｅ を出力する。２８は溶接電流を検出して溶接電
流に対応する信号ｅ、を出力する電流検出器、２９は基
準信号源２７と電流検出器２８との各出力を人力とし差
信号（Δｅ＝ｅ。
ｅｒ）を出力する比較器である。３０ａ、３０ｂはサイ
リスタ２３ａ、２３ｂを点弧させるための点弧位相制御
回路であり、３１は比較器２９の出力Δｅを点弧位相制
御回路３０ａと３０ｂとに分割するためのアンバランス
比調整器である。このアンバランス比調整器３１は図示
のように点弧位相制御回路３０ａおにび３０ ｂに供給
する比較器９の出力Δｅをそれぞれ相反する方向に増減
分割するものであり、Δｅ 十Δｅｂ−Δｅである。
リスタ２３ａ、２３ｂを点弧させるための点弧位相制御
回路であり、３１は比較器２９の出力Δｅを点弧位相制
御回路３０ａと３０ｂとに分割するためのアンバランス
比調整器である。このアンバランス比調整器３１は図示
のように点弧位相制御回路３０ａおにび３０ ｂに供給
する比較器９の出力Δｅをそれぞれ相反する方向に増減
分割するものであり、Δｅ 十Δｅｂ−Δｅである。
第６図は第５図の装置の動作を説明するための線図であ
り、変圧器２２の二次無負荷出力電圧Ｅと溶接電流１ｏ
と溶接負荷Ｒとからなる溶接電圧Ｉｏ＠Ｒおよびリアク
Ｉ・ル２４ａ、２４ｂを流れる電流Ｉ 、の各変化の様
ｒを時間ｔを横軸にして示しである。いま第６図に示す
時刻ＴＩにおいて点弧位相制御回路３０ａが点弧（１（
号を出力し、サイリスタ２３ａが導通ずる。サイリスタ
２３ａが導通すると溶接型１ｆ（ｉ ｌ ＋］は２次巻
線の端子２２ａ１サイリスタ２３ａ１リアクトル２４ａ
１溶接負荷Ｒおよび２次巻線の端子２２ｂの経路を流れ
る。
り、変圧器２２の二次無負荷出力電圧Ｅと溶接電流１ｏ
と溶接負荷Ｒとからなる溶接電圧Ｉｏ＠Ｒおよびリアク
Ｉ・ル２４ａ、２４ｂを流れる電流Ｉ 、の各変化の様
ｒを時間ｔを横軸にして示しである。いま第６図に示す
時刻ＴＩにおいて点弧位相制御回路３０ａが点弧（１（
号を出力し、サイリスタ２３ａが導通ずる。サイリスタ
２３ａが導通すると溶接型１ｆ（ｉ ｌ ＋］は２次巻
線の端子２２ａ１サイリスタ２３ａ１リアクトル２４ａ
１溶接負荷Ｒおよび２次巻線の端子２２ｂの経路を流れ
る。
このとき時刻ｔ ＜ ７２の期間においてはＥｏ＞１．
；Ｒとなる。リアクトル２４Ｈのインダクタンスしを大
きな値に選定しておくと、溶接電流の増加は抑制されて
リアクトル２４ａには差分Ｅｏ−１ｏ’Ｒ＝ｅ−Ｌ（旧
／ ｄｔ）の起電力が発生して、第６図の斜線で示され
た部分に相当するエネルギーが蓄積される。
；Ｒとなる。リアクトル２４Ｈのインダクタンスしを大
きな値に選定しておくと、溶接電流の増加は抑制されて
リアクトル２４ａには差分Ｅｏ−１ｏ’Ｒ＝ｅ−Ｌ（旧
／ ｄｔ）の起電力が発生して、第６図の斜線で示され
た部分に相当するエネルギーが蓄積される。
つぎに時刻ｔ ＞ ７２になると、Ｅｏ＜Ｉｏ・Ｒにな
るが溶接電流はわずかずつしか減少できないので、リア
クトル２４ａにはｔくＴ２のときとは逆に−Ｌ（旧／
ｄｔ）の起電力を発生し、先に蓄積されたエネルギーを
放出して溶接負荷Ｒに時刻ｔくＴ のときと同一方向に
電流Ｉｏを流し続ける。
るが溶接電流はわずかずつしか減少できないので、リア
クトル２４ａにはｔくＴ２のときとは逆に−Ｌ（旧／
ｄｔ）の起電力を発生し、先に蓄積されたエネルギーを
放出して溶接負荷Ｒに時刻ｔくＴ のときと同一方向に
電流Ｉｏを流し続ける。
この電流ＩＯはりアクドル２４ａのインダクタンスＬが
大きいので変化は少ない。さらに時刻ｔ〉Ｔ３になると
、ＥＯの極性は逆になるがリアクトル２４ａのインダク
タンスしに蓄えられたエネルギーを放出して、時刻ｔく
Ｔ３のときと同一方向にほぼ一定の電流１ｏを溶接負荷
に供給しつづける。
大きいので変化は少ない。さらに時刻ｔ〉Ｔ３になると
、ＥＯの極性は逆になるがリアクトル２４ａのインダク
タンスしに蓄えられたエネルギーを放出して、時刻ｔく
Ｔ３のときと同一方向にほぼ一定の電流１ｏを溶接負荷
に供給しつづける。
つぎに時刻ｔ−Ｔ４において点弧位相制御回路３０ｂか
らサイリスタ２３ｂに点弧信号を供給してサイリスク２
３ｂを導通させると変圧器２２の２次巻線の端子２２ｂ
１溶接負荷Ｒ、リアクトル２４ｂ１サイリスク２３ｂお
よび２次巻線の端子２２ａに電流が流れる。このときり
アクドル２４ａに蓄えられていたエネルギーはりアクド
ル２４ａと２４ｂとが前述のように共Ｈする鉄心に同一
方向の磁束を発生ずる極性に巻線の方向が定められてい
るので直ちにリアクトル２４ａに移行し、時刻ｔ＞Ｔ４
のときにリアクトル２４ｂに流れる電流Ｉ 、ずなわち
溶接負荷Ｒを流れる電流１゜の絶対値は時刻ｔ ＜ ｉ
’ ４のときと等しい値となる。
らサイリスタ２３ｂに点弧信号を供給してサイリスク２
３ｂを導通させると変圧器２２の２次巻線の端子２２ｂ
１溶接負荷Ｒ、リアクトル２４ｂ１サイリスク２３ｂお
よび２次巻線の端子２２ａに電流が流れる。このときり
アクドル２４ａに蓄えられていたエネルギーはりアクド
ル２４ａと２４ｂとが前述のように共Ｈする鉄心に同一
方向の磁束を発生ずる極性に巻線の方向が定められてい
るので直ちにリアクトル２４ａに移行し、時刻ｔ＞Ｔ４
のときにリアクトル２４ｂに流れる電流Ｉ 、ずなわち
溶接負荷Ｒを流れる電流１゜の絶対値は時刻ｔ ＜ ｉ
’ ４のときと等しい値となる。
このとき溶接負荷Ｒおよびリアクトル２４ｂの両端電圧
はサイリスタ２３ｂ側がマイナスとなりリアクトル２４
Ｈのサイリスタ２３ａ側がプラスとなり、またサイリス
ク２３ａのアノード側の２次巻線の端子２２ａがすでに
マイナスになっているので、サイリスタ２３ａは遮断と
なる。時刻ｔ〉Ｔ４以後は」二記と同様の動作がくりか
えされる。
はサイリスタ２３ｂ側がマイナスとなりリアクトル２４
Ｈのサイリスタ２３ａ側がプラスとなり、またサイリス
ク２３ａのアノード側の２次巻線の端子２２ａがすでに
マイナスになっているので、サイリスタ２３ａは遮断と
なる。時刻ｔ〉Ｔ４以後は」二記と同様の動作がくりか
えされる。
第５図の装置は上記のように動作するので、アンバラン
ス比調整器３１を調整してサイリスタ２３ａと２３ｂの
各点弧時刻Ｔ１およびＴ４を変化させるとサイリスタ２
３ａか点弧している逆極性期間ＴＲＰとサイリスタ２３
ｂが点弧している正極性期間ＴＳＰを変化させることが
できる。また溶接電流のピーク値は基準信号設定器２７
の設定値ｅｒを変化させることによって行うことができ
る。
ス比調整器３１を調整してサイリスタ２３ａと２３ｂの
各点弧時刻Ｔ１およびＴ４を変化させるとサイリスタ２
３ａか点弧している逆極性期間ＴＲＰとサイリスタ２３
ｂが点弧している正極性期間ＴＳＰを変化させることが
できる。また溶接電流のピーク値は基準信号設定器２７
の設定値ｅｒを変化させることによって行うことができ
る。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明者等の実験によるとアルミニウム等の交流ＴＩＧ
溶接においては溶は込み深さは正極性電流１ ｄｉ
極性期間ＴＳＰおよび正極性期間Ｔ８ＰとＳＦ３ 逆極性期間ＴＲＰとの１周期Ｔとに関して（ただしＩ
は瞬時値） で定まり、またクリｐ −ニング幅は逆極性電流をＩＲＰとすると（ただしＩＲ
Ｐは瞬時値、またｒ１ζ２）で定まることがわかってい
る。
溶接においては溶は込み深さは正極性電流１ ｄｉ
極性期間ＴＳＰおよび正極性期間Ｔ８ＰとＳＦ３ 逆極性期間ＴＲＰとの１周期Ｔとに関して（ただしＩ
は瞬時値） で定まり、またクリｐ −ニング幅は逆極性電流をＩＲＰとすると（ただしＩＲ
Ｐは瞬時値、またｒ１ζ２）で定まることがわかってい
る。
しかるに」１記従来装置を用いる溶接方法においては、
溶は込み深さを大きくしようとして、正極外電ＩＭＩ
ｓｐを大きくするように基準信号ｅ、を大きくすると、
これに１゛トっで逆極性電流も大きくなってしまう。こ
のために−に記（２）式のように逆極性電流の略２乗に
よって定まるクリーニング幅が大きく変化してしまうこ
とになる。逆にクリーニング幅を小さくするために逆極
性期間ＴＲＰを小さくすると、これに伴ってｌ３ｌ１”
Ｔ”ＲＰであるから正極性期間、１１；極性期間の電流
の占める割合が増加し溶は込み深さが増加してしまうこ
とになる。このようにとυ込み深さとクリーニング幅と
は相互に影響し合うので両者を独立して調整することは
できず、常に最適のとけ込み深さとクリーニング幅とが
得られるとは限らなかった。
溶は込み深さを大きくしようとして、正極外電ＩＭＩ
ｓｐを大きくするように基準信号ｅ、を大きくすると、
これに１゛トっで逆極性電流も大きくなってしまう。こ
のために−に記（２）式のように逆極性電流の略２乗に
よって定まるクリーニング幅が大きく変化してしまうこ
とになる。逆にクリーニング幅を小さくするために逆極
性期間ＴＲＰを小さくすると、これに伴ってｌ３ｌ１”
Ｔ”ＲＰであるから正極性期間、１１；極性期間の電流
の占める割合が増加し溶は込み深さが増加してしまうこ
とになる。このようにとυ込み深さとクリーニング幅と
は相互に影響し合うので両者を独立して調整することは
できず、常に最適のとけ込み深さとクリーニング幅とが
得られるとは限らなかった。
［問題点を解決するための手段］
本発明においては、上記従来技術の問題点を解決するた
めに、溶は込み深さが前述の（１）式で、またクリーニ
ング幅が前述の（２）式で定まることに着１」Ｌ、逆極
性電流■。、と正極性期間ＴＳＰとを一定とし、正極性
電流ＩＳＰと逆極性期間ＴＲＰとを可変とすることによ
って、溶は込み深さを正極性電流ＩＳＰで、またクリー
ニング幅を逆極性期間ＴＲＰでそれぞれ単独に調整する
ことができる交流ＴＩＧ溶接方法を提案したものである
。
めに、溶は込み深さが前述の（１）式で、またクリーニ
ング幅が前述の（２）式で定まることに着１」Ｌ、逆極
性電流■。、と正極性期間ＴＳＰとを一定とし、正極性
電流ＩＳＰと逆極性期間ＴＲＰとを可変とすることによ
って、溶は込み深さを正極性電流ＩＳＰで、またクリー
ニング幅を逆極性期間ＴＲＰでそれぞれ単独に調整する
ことができる交流ＴＩＧ溶接方法を提案したものである
。
［作用］
前述の（２）式にあるように、クリーニング幅は逆極性
電流ＩＲＰの略２乗によって定まるから、クリーニング
幅を調整する手段として逆極性電流１１？、を調整する
と逆極性電流のわずかの変化に対してもクリーニング幅
が大きく変化することになり不利である。そこで本発明
においては逆極性電流は固定とし逆極性期間ＴＲＰを可
変としてクリーニング幅の調整を行うことにする。そし
てクリーニング幅の調整効果を明白にしかつ電極の消耗
量を増加させないために”ｌ１ｌ）を零近くの最小値が
ら最小値の数倍程度の変化幅でまかなうために逆極性電
流値ＩＲＰを正極性γ］ｉ流ｌｌｌ′ｔＩＳＰよりも十
分に大きく設定しておく。特に逆極性期間ＴＲＰが零近
くでもクリーニング作用が消滅しないようにするには逆
極性電流ｌＲ１１を溶接用ｉｌｉ源の出力電流の最大値
に設定しておくとよい。一方、溶は込み深さは前述の（
１）式で定まるからこれを調整するためには正極性電流
１ ｓ ｐ ｈ’ ｉＥＪ””性明間ＴｓＰのいずれか
を調整すればよい。しかし正極性期間Ｔ８１）を調整す
るとこの値によって１周期の期間Ｔ（Ｔ＝”ｒ１？Ｐ十
Ｔ ｓｐ）も変化することになり、１周期Ｔ中に占める
正極性期間Ｔ８１）の割合によって調整の効果に大きな
差が生じることになる。しかも−１−述のように逆極性
期間ＴＲＰはクリーニング幅の調整のために変化させる
のでさらに調整の効果が複雑になる。
電流ＩＲＰの略２乗によって定まるから、クリーニング
幅を調整する手段として逆極性電流１１？、を調整する
と逆極性電流のわずかの変化に対してもクリーニング幅
が大きく変化することになり不利である。そこで本発明
においては逆極性電流は固定とし逆極性期間ＴＲＰを可
変としてクリーニング幅の調整を行うことにする。そし
てクリーニング幅の調整効果を明白にしかつ電極の消耗
量を増加させないために”ｌ１ｌ）を零近くの最小値が
ら最小値の数倍程度の変化幅でまかなうために逆極性電
流値ＩＲＰを正極性γ］ｉ流ｌｌｌ′ｔＩＳＰよりも十
分に大きく設定しておく。特に逆極性期間ＴＲＰが零近
くでもクリーニング作用が消滅しないようにするには逆
極性電流ｌＲ１１を溶接用ｉｌｉ源の出力電流の最大値
に設定しておくとよい。一方、溶は込み深さは前述の（
１）式で定まるからこれを調整するためには正極性電流
１ ｓ ｐ ｈ’ ｉＥＪ””性明間ＴｓＰのいずれか
を調整すればよい。しかし正極性期間Ｔ８１）を調整す
るとこの値によって１周期の期間Ｔ（Ｔ＝”ｒ１？Ｐ十
Ｔ ｓｐ）も変化することになり、１周期Ｔ中に占める
正極性期間Ｔ８１）の割合によって調整の効果に大きな
差が生じることになる。しかも−１−述のように逆極性
期間ＴＲＰはクリーニング幅の調整のために変化させる
のでさらに調整の効果が複雑になる。
そこで溶は込み深さの調整のためには正極性期間ＴｓＰ
は一定とし、正極性電流’ＳＰを調整することにする。
は一定とし、正極性電流’ＳＰを調整することにする。
上記のようにすることによってクリーニング幅と溶は込
み深さとはそれぞれ単独に調整することが可能となる。
み深さとはそれぞれ単独に調整することが可能となる。
［実施例］
上記の本発明を実施するには、正逆側出力電流の期間お
よび電流を調整することが出来る交流アーク溶接用電源
が必要になる。第１図に本発明の溶接方法を実施するた
めの装置の例を示す。
よび電流を調整することが出来る交流アーク溶接用電源
が必要になる。第１図に本発明の溶接方法を実施するた
めの装置の例を示す。
同図において、１は基準信号ｅ に対応して出力電流が
定まる定電流特性の直流電源であり、公知の定電流特性
の直流アーク溶接電源が使用できる。２ａ、２ｂ、３ａ
、３ｂはそれぞれスイッチング用のトランジスタであり
、図示のようにブリッジ接続されている。４はタングス
テンからなる電極、５はアルミニウムなどの被溶接物で
ありトランジスタ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂからなるブリ
ッジ回路の交流端子に接続されている。６はトランジス
タ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂにそれぞれ開閉制御信号を供
給するためのトランジスタ駆動回路であり、人力信号の
極性または高低、有無に応じてトランジスタ２ａと２ｂ
またはトランジスタ３ａと３ｂとをそれぞれ同時に導通
、遮断制御するためのベース駆動信号を出力する。７は
正極性時の期間と逆極性時の期間とをきりかえるための
信号Ｓを発生するための極性切換信号発生器であり、本
発明においては逆極性期間のみを調整するので逆極性期
間調整器８のみを外部に操作可能に設は正極性期間調整
器はその内部に設けて固定または半固定とする。この極
性切換信号発生器７としてはモノマルチバイブレータを
組合せてくりかえしタイマ回路を構成することによって
簡ｌｉｔに作成することができる。９お」；び１０は、
逆極性電流値Ｉ および正極性電流値■８Ｐを定めるた
めの基準Ｐ 信号Ｅ およびＥ を供給するための基準信号膜「
８ 定器であり、アナログスイッチ１１にて極性切換信号発
生器７の出力信号Ｓに応じてどちらか一方が選択されて
基準信号ｅ として直流電源１に供給される。このうち
逆極性電流を定めるための基準信号ＥＲは本発明におい
ては所定の値に固定するので基準信号設定器９は固定（
または半固定）の設定器とする。
定まる定電流特性の直流電源であり、公知の定電流特性
の直流アーク溶接電源が使用できる。２ａ、２ｂ、３ａ
、３ｂはそれぞれスイッチング用のトランジスタであり
、図示のようにブリッジ接続されている。４はタングス
テンからなる電極、５はアルミニウムなどの被溶接物で
ありトランジスタ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂからなるブリ
ッジ回路の交流端子に接続されている。６はトランジス
タ２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂにそれぞれ開閉制御信号を供
給するためのトランジスタ駆動回路であり、人力信号の
極性または高低、有無に応じてトランジスタ２ａと２ｂ
またはトランジスタ３ａと３ｂとをそれぞれ同時に導通
、遮断制御するためのベース駆動信号を出力する。７は
正極性時の期間と逆極性時の期間とをきりかえるための
信号Ｓを発生するための極性切換信号発生器であり、本
発明においては逆極性期間のみを調整するので逆極性期
間調整器８のみを外部に操作可能に設は正極性期間調整
器はその内部に設けて固定または半固定とする。この極
性切換信号発生器７としてはモノマルチバイブレータを
組合せてくりかえしタイマ回路を構成することによって
簡ｌｉｔに作成することができる。９お」；び１０は、
逆極性電流値Ｉ および正極性電流値■８Ｐを定めるた
めの基準Ｐ 信号Ｅ およびＥ を供給するための基準信号膜「
８ 定器であり、アナログスイッチ１１にて極性切換信号発
生器７の出力信号Ｓに応じてどちらか一方が選択されて
基準信号ｅ として直流電源１に供給される。このうち
逆極性電流を定めるための基準信号ＥＲは本発明におい
ては所定の値に固定するので基準信号設定器９は固定（
または半固定）の設定器とする。
また第２図は極性切替信号Ｓ、逆極性電流設定用基準信
号Ｅ 、正極性電流設定用基準信号Ｅ 、Ｒｓ 出力信号設定用基準信号ｅ および溶接電流Ｉａ「 の変化の例を時間の経過とともに示した線図である。
号Ｅ 、正極性電流設定用基準信号Ｅ 、Ｒｓ 出力信号設定用基準信号ｅ および溶接電流Ｉａ「 の変化の例を時間の経過とともに示した線図である。
第１図の装置の動作を第２図の線図とともに説明する。
第１図の装置において図示しない起動スイッチにより溶
接を開始すると極性切換信号発生器７は第２図（ａ）に
示すように正極性期間信号として図の＋側、逆極性期間
信号として図の一側の極性の信号Ｓをトランジスタ駆動
回路６およびアナログスイッチ１１に供給する。トラン
ジスタ駆動回路６は極性切換信号Ｓの極性に応じて一側
信号が入力されたときにはトランジスタ２ａと２ｂとを
同時に導通させ、＋側信号が入力されたときには！・ラ
ンジスタ３ａと３ｂとを導通させるように各トランジス
タを交互に開閉制御して、電極４と被溶接物５とに正、
逆側極性期間の異なる交流電力を伝達する。極性切換信
号発生器７の信号８はまたアナログスイッチ１１にも供
給されるので直流電源１にはその出力電流を決定する基
準信号ｅ として正極性期間用基準信号Ｅ と逆極性「
Ｓ期間用基準信号Ｅ１、とがトラ
ンジスタ３ａ、３ｂまたはトランジスタ２ａ、２ｂに対
する各導通信号に同期して供給される。この結果電極４
と被溶接物５とに供給される電流は各極性期間の長さと
ともにその値がそれぞれ設定値に調整された交流電流と
なる。
接を開始すると極性切換信号発生器７は第２図（ａ）に
示すように正極性期間信号として図の＋側、逆極性期間
信号として図の一側の極性の信号Ｓをトランジスタ駆動
回路６およびアナログスイッチ１１に供給する。トラン
ジスタ駆動回路６は極性切換信号Ｓの極性に応じて一側
信号が入力されたときにはトランジスタ２ａと２ｂとを
同時に導通させ、＋側信号が入力されたときには！・ラ
ンジスタ３ａと３ｂとを導通させるように各トランジス
タを交互に開閉制御して、電極４と被溶接物５とに正、
逆側極性期間の異なる交流電力を伝達する。極性切換信
号発生器７の信号８はまたアナログスイッチ１１にも供
給されるので直流電源１にはその出力電流を決定する基
準信号ｅ として正極性期間用基準信号Ｅ と逆極性「
Ｓ期間用基準信号Ｅ１、とがトラ
ンジスタ３ａ、３ｂまたはトランジスタ２ａ、２ｂに対
する各導通信号に同期して供給される。この結果電極４
と被溶接物５とに供給される電流は各極性期間の長さと
ともにその値がそれぞれ設定値に調整された交流電流と
なる。
第３図および第４図に本発明のＴＩＧアーク溶接方法に
よって溶接を行ったときのクリーニング幅と溶は込み深
さとの関係をそれぞれ（イ）および（ロ）にて示す。第
３図は正極性電流Ｉ８Ｐを一定（２５０Ａ）とし逆極性
期間Ｔｌ１Ｐを０．５ ｍｓから３．０ ｍｓまで変化
さＵ′たときのクリーニング幅Ｃｖ（イ）と溶は込み深
さＤｐ （ロ）の変化の様子を示し、第４図は逆極性
期間ＴＲ１）を一定（２ｍｓ）とし正極性電流Ｉ８Ｐを
変化させたときのクリーニング幅Ｃｖと溶は込み深さＤ
ｐとの関係を示す。なお両図とも電極は直径３．２ｍｏ
＋のトリウム入リタンゲステン電極を使用し、シールド
ガスとしてアルゴンガスを流しアーク長２．４＋ｗ、逆
極性電流ＩＲＰ−２５０Ａを使用し、板厚１０ｍｍのア
ルミニウム合金Ａ ５０８３４４の平板上に下向で溶接
実験した結果である。
よって溶接を行ったときのクリーニング幅と溶は込み深
さとの関係をそれぞれ（イ）および（ロ）にて示す。第
３図は正極性電流Ｉ８Ｐを一定（２５０Ａ）とし逆極性
期間Ｔｌ１Ｐを０．５ ｍｓから３．０ ｍｓまで変化
さＵ′たときのクリーニング幅Ｃｖ（イ）と溶は込み深
さＤｐ （ロ）の変化の様子を示し、第４図は逆極性
期間ＴＲ１）を一定（２ｍｓ）とし正極性電流Ｉ８Ｐを
変化させたときのクリーニング幅Ｃｖと溶は込み深さＤ
ｐとの関係を示す。なお両図とも電極は直径３．２ｍｏ
＋のトリウム入リタンゲステン電極を使用し、シールド
ガスとしてアルゴンガスを流しアーク長２．４＋ｗ、逆
極性電流ＩＲＰ−２５０Ａを使用し、板厚１０ｍｍのア
ルミニウム合金Ａ ５０８３４４の平板上に下向で溶接
実験した結果である。
第３図の（ロ）に示すように溶は込み深さは逆極性期間
ＴＲＰには無関係にほぼ一定であり、またクリーニング
幅は第４図の（イ）に示すように正極性電流値■ｓＰに
は無関係であることがわかる。
ＴＲＰには無関係にほぼ一定であり、またクリーニング
幅は第４図の（イ）に示すように正極性電流値■ｓＰに
は無関係であることがわかる。
したがって本発明のように逆極性電流ＩＲＰと正極性期
間ＴＳＰとをそれぞれ一定とすれば、クリーニング幅Ｃ
ｗは逆極性期間ＴＲＰでかつ溶は込み深さＤｐは正極性
電流ＩｓＰの値でそれぞれ独立して調整できることがわ
かる。
間ＴＳＰとをそれぞれ一定とすれば、クリーニング幅Ｃ
ｗは逆極性期間ＴＲＰでかつ溶は込み深さＤｐは正極性
電流ＩｓＰの値でそれぞれ独立して調整できることがわ
かる。
なお本発明者等は、アルミニウムおよびその合金におい
て他の材質の被溶接物でも、また他の溶接条件に設定し
ても同様の結果が得られることを確認している。
て他の材質の被溶接物でも、また他の溶接条件に設定し
ても同様の結果が得られることを確認している。
また本発明においては逆極性電流を一定とし、逆極性期
間を可変としてクリーニング幅を調整するので、その調
整効果を明確にするために逆極性電流は使用する直Ｍｔ
電諒の数人出力値とするのがよく、また正極性１１３
ｔＡｉ値によって溶は込み深さを調整するのでその値は
逆極性電流以下としかつ逆極性期間を正極性肋間以下で
十分に小さな値とするのがよい。
間を可変としてクリーニング幅を調整するので、その調
整効果を明確にするために逆極性電流は使用する直Ｍｔ
電諒の数人出力値とするのがよく、また正極性１１３
ｔＡｉ値によって溶は込み深さを調整するのでその値は
逆極性電流以下としかつ逆極性期間を正極性肋間以下で
十分に小さな値とするのがよい。
さらに本発明は逆極性期間によりクリーニング幅を調整
し、正極性電流によって溶は込み深さを調整するので、
上述の例の他に正極性期間と逆極性期間との和である１
周期Ｔを一定とし、その中で逆極性期間の占める割合を
調整するようにしてＴＲＰ＜＜ＴＳＰとしておけば略同
様の結果が得られることは前述の（１）、（２）式から
明らかである。
し、正極性電流によって溶は込み深さを調整するので、
上述の例の他に正極性期間と逆極性期間との和である１
周期Ｔを一定とし、その中で逆極性期間の占める割合を
調整するようにしてＴＲＰ＜＜ＴＳＰとしておけば略同
様の結果が得られることは前述の（１）、（２）式から
明らかである。
このためには逆極外車流値’Ｒ１１を電源の最大値とし
ておくと都合がよい。
ておくと都合がよい。
なお電流値は一定のまま逆極性期間ＴＲＰを変化させた
ときの電極先端の消耗ｍを第１表に示す。
ときの電極先端の消耗ｍを第１表に示す。
この表から判るように逆極性期間ＴＲＰが長くなるほど
電極消耗ｍが増加する。この理由は、逆極性期間ＴＲＰ
を長くするとこれに対応して正極性期間第１表 ＴＳＰの１周期に占める割合が減少する。一方アーク溶
接においては逆極性期間においては電極に流入する電子
によって電極が加熱され、正極性期間においては電極か
ら大量の電子が放出されるために電極が冷却される現象
がある。第１表の現象は正極性期間の比率の減少によっ
て冷却効果が減少し、結果として全体の電流値は変化し
ていないにもかかわらず電極の温度上昇が増加したため
と考えられる。それ故、電極の消耗を少なくするには逆
極性期間ＴＲＰを可能な限り短くすることが必要となる
。しかしＴＲＰを短くするとクリーニング効＝ １６
− 果が減少するので逆ｌｌ１１１性電流値を最大値近くと
してクリーニング幅の調整代を確保すればよい。
電極消耗ｍが増加する。この理由は、逆極性期間ＴＲＰ
を長くするとこれに対応して正極性期間第１表 ＴＳＰの１周期に占める割合が減少する。一方アーク溶
接においては逆極性期間においては電極に流入する電子
によって電極が加熱され、正極性期間においては電極か
ら大量の電子が放出されるために電極が冷却される現象
がある。第１表の現象は正極性期間の比率の減少によっ
て冷却効果が減少し、結果として全体の電流値は変化し
ていないにもかかわらず電極の温度上昇が増加したため
と考えられる。それ故、電極の消耗を少なくするには逆
極性期間ＴＲＰを可能な限り短くすることが必要となる
。しかしＴＲＰを短くするとクリーニング効＝ １６
− 果が減少するので逆ｌｌ１１１性電流値を最大値近くと
してクリーニング幅の調整代を確保すればよい。
［発明の効果］
本発明は上記の通りであるのでクリーニング幅と溶は込
み深さとが独立して調整できるようになり、それぞれの
被溶接物および要求される溶接品質に最適の条件で溶接
することができる。
み深さとが独立して調整できるようになり、それぞれの
被溶接物および要求される溶接品質に最適の条件で溶接
することができる。
第１図は本発明の溶接方法を実施するだめの装置の例を
示す接続図、第２図は第１図の装置の動作を説明するだ
めの線図、第３図および第４図は本発明の溶接方法によ
って７ｆｔ１ｍしたときの結果を示す線図、第５図は従
来の溶接方法を実施するための装置の例を示す接続図、
第６図は第５図の装置の動作を説明するだめの線図であ
る。 １・・・・・・直流電源＋ ２ ａ ＋ ２ ｂ
＋ ３ ａ ＋ ３ ｂ・・・・・・トランジス
タ、 ４・・・・・・電極、 ５・・・・・・被溶
接物、 ６・・・・・・トランジスタ駆動回路。 ７・・・・・・極性切換信号発生器、 ８・・・・・
・逆極性期間調整器、９．１０・・・・・基準信号設定
器。 １１・・・・・・アナログスイッチ’ ＴＲＰ・・
・・・・逆極性期間、 Ｔ ・・・・・・正極性期間
、 Ｔ・・・・・・１周期。 Ｐ ■ ・・・・・・正極性電流” ＲＰ・・・・・・逆極
性電流。 Ｐ Ｃν・・・・・・クリーニング幅、 Ｄｐ・・・・・
・溶は込み深さ 代理人 弁理士 中 井 宏 第１図
示す接続図、第２図は第１図の装置の動作を説明するだ
めの線図、第３図および第４図は本発明の溶接方法によ
って７ｆｔ１ｍしたときの結果を示す線図、第５図は従
来の溶接方法を実施するための装置の例を示す接続図、
第６図は第５図の装置の動作を説明するだめの線図であ
る。 １・・・・・・直流電源＋ ２ ａ ＋ ２ ｂ
＋ ３ ａ ＋ ３ ｂ・・・・・・トランジス
タ、 ４・・・・・・電極、 ５・・・・・・被溶
接物、 ６・・・・・・トランジスタ駆動回路。 ７・・・・・・極性切換信号発生器、 ８・・・・・
・逆極性期間調整器、９．１０・・・・・基準信号設定
器。 １１・・・・・・アナログスイッチ’ ＴＲＰ・・
・・・・逆極性期間、 Ｔ ・・・・・・正極性期間
、 Ｔ・・・・・・１周期。 Ｐ ■ ・・・・・・正極性電流” ＲＰ・・・・・・逆極
性電流。 Ｐ Ｃν・・・・・・クリーニング幅、 Ｄｐ・・・・・
・溶は込み深さ 代理人 弁理士 中 井 宏 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる被溶
接物に対して、出力調整が可能な交流アーク溶接用電源
を用い、逆極性電流の値Ｉ＿Ｒ＿Ｐおよび正極性電流の
期間Ｔ＿Ｓ＿Ｐを一定とし、逆極性電流の期間Ｔ＿Ｒ＿
Ｐおよび正極性電流の値Ｉ＿Ｓ＿Ｐを可変としてＴＩＧ
溶接する交流ＴＩＧ溶接方法。 ２、前記逆極性電流の値Ｉ＿Ｒ＿Ｐを使用する交流アー
ク溶接電源の最大出力電流値に設定する特許請求の範囲
第１項に記載の交流ＴＩＧ溶接方法。 ３、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなる被溶
接物に対して、出力調整が可能な交流アーク溶接用電源
を用い、正逆両極性の切替周期Ｔおよび逆極性電流の値
Ｉ＿Ｒ＿Ｐを一定とし、正極性電流の値Ｉ＿Ｓ＿Ｐおよ
び逆極性電流の期間Ｔ＿Ｒ＿Ｐを可変としてＴＩＧ溶接
する交流ＴＩＧ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15813686A JPH0790366B2 (ja) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | 交流ｔｉｇ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15813686A JPH0790366B2 (ja) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | 交流ｔｉｇ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313677A true JPS6313677A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH0790366B2 JPH0790366B2 (ja) | 1995-10-04 |
Family
ID=15665058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15813686A Expired - Lifetime JPH0790366B2 (ja) | 1986-07-05 | 1986-07-05 | 交流ｔｉｇ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790366B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297966U (ja) * | 1989-01-20 | 1990-08-03 | ||
| DE4023419A1 (de) * | 1990-07-23 | 1992-02-06 | Hitachi Seiko Kk | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines wechselstrom-wig-schweissprozesses |
| EP0570901A3 (ja) * | 1992-05-18 | 1994-04-13 | Lincoln Electric Co | |
| WO2005044501A1 (de) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Otc Daihen Europe Gmbh | Verfahren zur steuerung der schweissparameter beim aluminiumschweissen mit einem einer richtungsänderung aufweisenden schweissbahn sowie gemäss diesem verfahren hergestellte schweissbahn |
-
1986
- 1986-07-05 JP JP15813686A patent/JPH0790366B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0297966U (ja) * | 1989-01-20 | 1990-08-03 | ||
| DE4023419A1 (de) * | 1990-07-23 | 1992-02-06 | Hitachi Seiko Kk | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines wechselstrom-wig-schweissprozesses |
| DE4023419C5 (de) * | 1990-07-23 | 2004-01-15 | Hitachi Seiko, Ltd., Ebina | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Wechselstrom-WIG-Schweißprozesses |
| EP0570901A3 (ja) * | 1992-05-18 | 1994-04-13 | Lincoln Electric Co | |
| WO2005044501A1 (de) * | 2003-11-07 | 2005-05-19 | Otc Daihen Europe Gmbh | Verfahren zur steuerung der schweissparameter beim aluminiumschweissen mit einem einer richtungsänderung aufweisenden schweissbahn sowie gemäss diesem verfahren hergestellte schweissbahn |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0790366B2 (ja) | 1995-10-04 |
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Legal Events
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