JPS6364269B2 - - Google Patents
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- JPS6364269B2 JPS6364269B2 JP6536883A JP6536883A JPS6364269B2 JP S6364269 B2 JPS6364269 B2 JP S6364269B2 JP 6536883 A JP6536883 A JP 6536883A JP 6536883 A JP6536883 A JP 6536883A JP S6364269 B2 JPS6364269 B2 JP S6364269B2
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- keyhole
- welding
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- plasma
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/02—Plasma welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明はプラズマ溶接において、特に、キーホ
ール溶接法による均一な裏波ビード形状が要求さ
れる溶接部、例えば、配管の周継手などを溶接す
る場合に好適な、溶接条件の制御法に関する。 〔発明の背景〕 従来、プラズマキーホール溶接法は、一定電流
の連続アークによる方法がとられている。そのた
め、継手の精度や溶接条件などの種々の変動、あ
るいは配管の周継手のように溶接姿勢による溶接
条件の変化や溶接開始部からの熱の影響を受け
て、溶接ビードの形状が不均一になつたり、入熱
過多による溶け落ち、入熱不足による溶け込み不
良（非キーホール状態）が発生していた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、均一な形状ビードを得ること
ができるプラズマキーホール溶接の溶接条件の制
御方法およびその装置を提供することにある。 〔発明の背景〕 本発明は、プラズマキーホール溶接において、
溶融池の凝固を促進し、溶融池の保持力を増して
溶接ビード形状の制御を容易にするために、高電
流のキーホール状態と低電流の非キーホール状態
を周期的に繰り返すパルス電流波形を用いるプラ
ズマ溶接法において、高電流アーク発生期間とキ
ーホールが形成されている期間の間に時間遅れが
発生する現象に着目したものである。 すなわち、キーホール力が強力で入熱量が多い
場合（溶接電流が高い、プラズマガス流量が多
い、高電流のパルス時間比が大きい、溶接速度が
遅い時など）には、容易にキーホールが形成され
るので高電流の立ち上がりからキーホール形成ま
での遅れ時間が短くなり、一方、低電流への移行
時にはキーホールの閉止までの遅れ時間が長くな
ることを本発明者等は見出した。本発明はこの内
特にキーホール形成までの遅れ時間を検出し、こ
の時間量に応じて上記溶接条件の少なくとも一つ
以上を変えることによりキーホール力あるいは入
熱量を適正値に制御するようにしたものである。 〔発明の実施例〕 本発明の一実施例を第１図、第２図により説明
する。第１図はパルス電流として矩形波を用いた
場合の、電流値とキーホール状態を時間経過で示
した動作図で、高電流アークの発生期間とキーホ
ールの形成期間の間に発生した遅れ時間を示して
いる。第２図は本発明を実施する装置の構成を示
す図である。プラズマアークは溶接電源制御装置
１によりプラズマトーチ２と被溶接材３の間に発
生し、キーホール４が形成された状態では裏面側
へ貫通したアークフレームが観察される。本実施
例では、光学的な検知器５でこのアークフレーム
光を検知してキーホール検出信号８を出力し、遅
れ時間検出制御部６で溶接電流波形と比較して遅
れ時間量を求めた。その結果をもとに、遅れ時間
が適正値より大きい時にキーホールの形成力が不
足しているので溶接電源制御信号９により溶接電
流値１０、プラズマガス流量１１を増加、或いは
台車制御信号１２により走行台車７を介して溶接
速度を低速にするように制御し、また、遅れ時間
が適正値より小さい時には上記の場合とは逆にキ
ーホールの形成力が過多なので、溶接電流、プラ
ズマガス流量を低減、或いは溶接速度を高速にす
るように制御して、常にキーホールの形成状態が
安定になるようにした。また、遅れ時間量として
高電流の立ち上がり時のキーホール形成遅れ時
間、低電流への移行時のキーホール閉止遅れ時間
のどちらか、あるいは両者のいずれの場合も溶接
条件制御が可能である。 本構成の制御装置を用いた実施例として、固定
管の周継手を全姿勢溶接した結果、溶接姿勢によ
るキーホール状態の変化に対応して遅れ時間量が
変化し、適正値になるように溶接条件を制御した
とこる、ほぼ全周にわたり均一な裏波形状の溶接
ビードが得られた。 キーホール形成における適正な遅れ時間は通常
のプラズマ溶接に用いられる１Hz条件、即ち高電
流（ピーク電流）時間が0.3秒、低電流（ベース
電流）時間が0.4秒の矩形波パルスの場合に、対
象物が軟鋼管の周継手溶接なら、0.16〜0.28秒が
好ましい。尚、遅れ時間は対象物や刻々変化する
溶接の姿勢で変化する。次表に、板厚4.5mmの軟
鋼製ガス管の周継手溶接の場合のキーホール形成
時の適正な遅れ時間とこれに対応する溶接条件を
例示する。本例では高電流時間0.3秒、低電流時
間0.4秒の矩形波パルス電流を用いている。いず
れも本発明者が実験で知得したものである。溶接
姿勢は管の周面に対するプラズマトーチの方向を
示しており、立向き上進はトーチの向きが管側面
に向いており上向きから下向きに移動する過程の
一例を示してある。同じく立向き下進は下向きか
ら上向きに移動する過程の一例を示してある。
尚、プラズマガスはアルゴンを使用した。
ール溶接法による均一な裏波ビード形状が要求さ
れる溶接部、例えば、配管の周継手などを溶接す
る場合に好適な、溶接条件の制御法に関する。 〔発明の背景〕 従来、プラズマキーホール溶接法は、一定電流
の連続アークによる方法がとられている。そのた
め、継手の精度や溶接条件などの種々の変動、あ
るいは配管の周継手のように溶接姿勢による溶接
条件の変化や溶接開始部からの熱の影響を受け
て、溶接ビードの形状が不均一になつたり、入熱
過多による溶け落ち、入熱不足による溶け込み不
良（非キーホール状態）が発生していた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、均一な形状ビードを得ること
ができるプラズマキーホール溶接の溶接条件の制
御方法およびその装置を提供することにある。 〔発明の背景〕 本発明は、プラズマキーホール溶接において、
溶融池の凝固を促進し、溶融池の保持力を増して
溶接ビード形状の制御を容易にするために、高電
流のキーホール状態と低電流の非キーホール状態
を周期的に繰り返すパルス電流波形を用いるプラ
ズマ溶接法において、高電流アーク発生期間とキ
ーホールが形成されている期間の間に時間遅れが
発生する現象に着目したものである。 すなわち、キーホール力が強力で入熱量が多い
場合（溶接電流が高い、プラズマガス流量が多
い、高電流のパルス時間比が大きい、溶接速度が
遅い時など）には、容易にキーホールが形成され
るので高電流の立ち上がりからキーホール形成ま
での遅れ時間が短くなり、一方、低電流への移行
時にはキーホールの閉止までの遅れ時間が長くな
ることを本発明者等は見出した。本発明はこの内
特にキーホール形成までの遅れ時間を検出し、こ
の時間量に応じて上記溶接条件の少なくとも一つ
以上を変えることによりキーホール力あるいは入
熱量を適正値に制御するようにしたものである。 〔発明の実施例〕 本発明の一実施例を第１図、第２図により説明
する。第１図はパルス電流として矩形波を用いた
場合の、電流値とキーホール状態を時間経過で示
した動作図で、高電流アークの発生期間とキーホ
ールの形成期間の間に発生した遅れ時間を示して
いる。第２図は本発明を実施する装置の構成を示
す図である。プラズマアークは溶接電源制御装置
１によりプラズマトーチ２と被溶接材３の間に発
生し、キーホール４が形成された状態では裏面側
へ貫通したアークフレームが観察される。本実施
例では、光学的な検知器５でこのアークフレーム
光を検知してキーホール検出信号８を出力し、遅
れ時間検出制御部６で溶接電流波形と比較して遅
れ時間量を求めた。その結果をもとに、遅れ時間
が適正値より大きい時にキーホールの形成力が不
足しているので溶接電源制御信号９により溶接電
流値１０、プラズマガス流量１１を増加、或いは
台車制御信号１２により走行台車７を介して溶接
速度を低速にするように制御し、また、遅れ時間
が適正値より小さい時には上記の場合とは逆にキ
ーホールの形成力が過多なので、溶接電流、プラ
ズマガス流量を低減、或いは溶接速度を高速にす
るように制御して、常にキーホールの形成状態が
安定になるようにした。また、遅れ時間量として
高電流の立ち上がり時のキーホール形成遅れ時
間、低電流への移行時のキーホール閉止遅れ時間
のどちらか、あるいは両者のいずれの場合も溶接
条件制御が可能である。 本構成の制御装置を用いた実施例として、固定
管の周継手を全姿勢溶接した結果、溶接姿勢によ
るキーホール状態の変化に対応して遅れ時間量が
変化し、適正値になるように溶接条件を制御した
とこる、ほぼ全周にわたり均一な裏波形状の溶接
ビードが得られた。 キーホール形成における適正な遅れ時間は通常
のプラズマ溶接に用いられる１Hz条件、即ち高電
流（ピーク電流）時間が0.3秒、低電流（ベース
電流）時間が0.4秒の矩形波パルスの場合に、対
象物が軟鋼管の周継手溶接なら、0.16〜0.28秒が
好ましい。尚、遅れ時間は対象物や刻々変化する
溶接の姿勢で変化する。次表に、板厚4.5mmの軟
鋼製ガス管の周継手溶接の場合のキーホール形成
時の適正な遅れ時間とこれに対応する溶接条件を
例示する。本例では高電流時間0.3秒、低電流時
間0.4秒の矩形波パルス電流を用いている。いず
れも本発明者が実験で知得したものである。溶接
姿勢は管の周面に対するプラズマトーチの方向を
示しており、立向き上進はトーチの向きが管側面
に向いており上向きから下向きに移動する過程の
一例を示してある。同じく立向き下進は下向きか
ら上向きに移動する過程の一例を示してある。
尚、プラズマガスはアルゴンを使用した。
以上説明したように本発明によれば、溶接中の
種々の変動に対してキーホール力あるいは入熱量
を適正値に制御することができるので、溶け落
ち、溶け込み不良などの溶接欠陥の発生が防止で
きて、均一な溶接ビードが得られる効果が得られ
る。
種々の変動に対してキーホール力あるいは入熱量
を適正値に制御することができるので、溶け落
ち、溶け込み不良などの溶接欠陥の発生が防止で
きて、均一な溶接ビードが得られる効果が得られ
る。
第１図は、電流波形とキーホール状態の時間経
過を示す動作図、第２図は、本発明の方法を実施
する装置の構成図である。 １……溶接電源制御装置、２……プラズマトー
チ、３……被溶接材、４……キーホール、５……
検知器、６……遅れ時間検出制御部、７……走行
台車、８……キーホール検出信号、９……溶接電
源制御信号、１０……溶接電流、１１……プラズ
マガス、１２……台車制御信号。
過を示す動作図、第２図は、本発明の方法を実施
する装置の構成図である。 １……溶接電源制御装置、２……プラズマトー
チ、３……被溶接材、４……キーホール、５……
検知器、６……遅れ時間検出制御部、７……走行
台車、８……キーホール検出信号、９……溶接電
源制御信号、１０……溶接電流、１１……プラズ
マガス、１２……台車制御信号。
Claims (1)
- １ 周期的に高電流のキーホール状態と低電流の
非キーホール状態を繰り返すパルス電流波形を用
いたプラズマ溶接において、高電流アーク発生期
間に対するキーホール形成期間の遅れ時間を検出
し、この時間量に応じて、電流値、パルス時間、
溶接速度、プラズマガス流量のうち少なくとも一
つ以上の条件を変えてキーホール力および入熱量
を制御することを特徴とするプラズマ溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6536883A JPS59191568A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | プラズマ溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6536883A JPS59191568A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | プラズマ溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191568A JPS59191568A (ja) | 1984-10-30 |
| JPS6364269B2 true JPS6364269B2 (ja) | 1988-12-12 |
Family
ID=13284945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6536883A Granted JPS59191568A (ja) | 1983-04-15 | 1983-04-15 | プラズマ溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191568A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08182596A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-16 | Seinosuke Matsushita | クッション材およびそれを用いた枕 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349367A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-03-02 | Hitachi Ltd | 配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置 |
-
1983
- 1983-04-15 JP JP6536883A patent/JPS59191568A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08182596A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-16 | Seinosuke Matsushita | クッション材およびそれを用いた枕 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59191568A (ja) | 1984-10-30 |
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