CN102523736A

CN102523736A - Tig焊接方法

Info

Publication number: CN102523736A
Application number: CN2011800029305A
Authority: CN
Inventors: 田中义朗; 井原英树; 小林直树; 森川彻也
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-08-08
Also published as: WO2012032710A1; JPWO2012032710A1; JP5278563B2; CN102523736B

Abstract

本发明公开一种TIG焊接方法，其中在第一启动期间中发生了短路的情况下，延长第一启动期间等待至电弧再生，在电弧再生继续输出启动波形，由此不发生TIG电极的不必要的消耗及损伤，另外能够防止焊接缺陷的发生。

Description

TIG焊接方法

技术领域

本发明涉及在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧而进行焊接的TIG焊接方法，特别是涉及TIG焊接的电弧启动方法。

背景技术

TIG焊接的电弧启动方法通常使用在TIG电极和焊接对象物之间重叠施加高频的高电压使之绝缘破坏，由此产生电弧，在通电规定的启动电流后输出恒定电流的方法(例如参照专利文献1)。

但是，在规定的启动电流的输出中，在TIG电极和焊接对象物发生了接触即短路的情况下，在目前惯用的TIG焊接方法中，在短路的同时，结束规定的启动电流的通电，在短路的同时通电比启动电流大的恒定电流。

此时，特别是在恒定电流大的情况下(例如500A)，对TIG电极通过大的短路电流，存在产生TIG电极的不必要的消耗及损伤的问题。

使用图12和图13对目前惯用的TIG焊接装置的动作进行说明。此外，图12是表示现有的TIG焊接装置的概略构成的图，图13是表示现有的交流TIG焊接装置的焊接电流波形等的时间变化的图。

使用图13对如图12构成的TIG焊接装置说明其动作。

图12中，TIG焊接装置101具备进行焊接输出的焊接输出部102、检测焊接电流的电流检测部104、用于设定焊接条件等的第一设定部107a。而且，TIG焊接装置101具备用于在TIG电极即电极109和焊接对象物即母材112之间施加高电压的高电压发生部108、和控制焊接输出部102的焊接控制部115。而且，在TIG焊接装置101上连接有具备电极109的焊矩110，通过向电极109和母材112之间供给焊接输出，产生电弧111，利用该电弧111进行焊接。

在表示焊接电流波形等的图13中，T1是第一启动期间，T2是第二启动期间。而且，IP1是第一启动电流，IP2是第二启动电流，I1是恒定电流。另外，E1是起动设为接通的时刻，E2是检测电流的时刻，E3是产生了短路的时刻，E4是从时刻E2经过了第一启动期间T1的时刻，E5是电弧再生的时刻。

在图12中，TIG焊接装置101的焊接输出部102以从外部供电的商用电源(例如3相200V等)作为输入，由焊接控制部115基于控制信号进行构成焊接输出部102的未图示的1次逆变器的动作及2次逆变器的动作。焊接输出部102通过1次逆变器的动作及2次逆变器的动作适当地切换该正极性和逆极性，输出适合焊接的焊接电压及焊接电流。

由CPU等构成的第一设定部107a例如与作业者输入的参数连动地设定恒定电流I1(例如500A)、第一启动期间T1(例如40msec)、第二启动期间T2(例如20msec)、第一启动电流IP1(例如-100A)、第二启动电流IP2(例如100A)，将设定的值向焊接控制部115输出。

由CT(Current Transformer)等构成的电流检测部104检测焊接电流，将其作为电流检测信号向焊接控制部115输出。

由CPU等构成的焊接控制部115接收第一设定部107a设定的各设定值、和电流检测部104检测的电流检测信号。而且，焊接控制部11 5将指令高电压发生装置108的动作的HF(High Frequency)信号向高电压发生装置108输出，将指令焊接输出的输出指令信号和指令焊接输出的极性的EN(Electrode Negative)信号向焊接输出部102输出。

另外，焊接控制部115在第一启动期间T1的期间以输出第一启动电流IP1的方式向焊接输出部102输出输出指令信号，在第二启动期间T2的期间以输出第二启动电流IP2的方式向焊接输出部102输出输出指令信号，在启动期间结束后以输出恒定电流I1的方式向焊接输出部102输出输出指令信号。而且，焊接输出部102基于来自焊接控制部115的输出指令信号控制焊接电流。

另外，焊接控制部115在第一启动期间T1结束时，将用于向第二启动期间T2过渡的信号即EN信号设为接通(正极性指令)。

焊接输出部102基于来自焊接控制部115的EN信号，通过2次逆变器的动作在正极性期间中(EN信号接通)作为正极性期间动作，在电子从电极109向母材112移动的方向上切换输出极性。此外，逆极性期间中(EN信号断开)，作为逆极性期间动作，在电子从母材112向电极109移动的方向上切换输出极性。

高电压108基于来自焊接控制部115的指令信号即HF信号，在HF信号接通的情况下，向TIG焊接装置101的输出端子间施加高电压(例如施加交流15kV)，在HF信号断开的情况下，停止高电压向TIG焊接装置101的输出端子间的施加。

焊接输出部102输出的焊接电流及焊接电压向连接的焊矩110供电，在电极109的前端和母材112之间产生电弧111，利用该电弧111进行电弧焊接。

其次，使用图13对现有的交流TIG焊接装置的焊接电流波形的时间变化进行说明。

在图13所示的起动设为接通的时刻E1，断开EN信号，将输出极性设定为逆极性侧，驱动1次逆变器产生无负荷输出。另外，通过接通HF信号，高电压发生装置108输出高电压，将输出的高电压向电极109和母材112之间施加。

在图13所示的检测电流的时刻E2，利用高电压发生装置108施加的高电压将电极109和母材112之间的绝缘破坏，产生电弧111，通电焊接电流。

而且，在检测到焊接电流的通电的情况下，判定为检测到电流，断开HF信号，停止高电压发生装置108的高电压的施加，向第一启动期间T1过渡，输出第一启动电流IP1(例如-100A)。

在从图13所示的时刻E2经过了第一启动期间T1的时刻E4，第一启动期间T1结束。而且，在时刻E4，接通EN信号，将极性翻转为正极性输出侧，向第二启动期间T2过渡，输出第二启动电流IP2。而且，在第二启动期间T2结束后，输出恒定电流I1。

此外，在图13所示的第一启动期间T1中的时刻E3，当产生电极109和母材112接触的短路时，在产生了短路的时刻E3之后通过短路电流。

而且，在图13所示的恒定焊接中的时刻E5，当电极109和母材112的接触开放，电弧111再生时，在电弧再生的E5之后通电电弧电流。即，从时刻E3至时刻E5继续通电短路电流。此外，所谓电弧再生是指，从电弧状态起到电极109和母材112接触而电弧111消灭，之后电极109和母材112的接触开放，再次产生电弧的状态。

如上，在现有技术中，在第一启动期间T1中发生了短路的情况下，在短路的状态下向第二启动期间T2过渡，进而向恒定电流I1过渡，但继续通电短路电流直至电弧再生。

特别是在恒定电流I1大的情况下(例如500A)，通过短路电流的通电，电极109不必要地消耗或破损。

或者，电极109熔融，在电弧再生时被吹飞，熔融的电极109融入母材112，由此也有时成为焊接缺陷的原因。

另外，在电弧爆发时爆发部位周边的氧气或水蒸气被卷入保护气体，也有时成为气泡的原因。

如上，在现有的TIG焊接方法中，在第一启动期间中发生了短路的情况下，在短路的状态下继续流过短路电流直至恒定焊接，因此，TIG电极即电极109产生不必要的消耗及损伤，另外，有时产生焊接缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平4-81275号公报

发明内容

本发明的TIG焊接方法在第一启动期间中发生了短路的情况下，延长第一启动期间，等待电流增加直至电弧再生，在电弧再生后进行电流的增加。由此，提供一种能够不产生电极不必要的消耗及损伤，另外能够防止焊接缺陷的发生的TIG焊接方法。

本发明的TIG焊接方法在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧进行焊接，其特征在于，具有从焊接开始以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式通电流的期间即第一启动期间，从焊接开始进行所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的检测，在所述第一启动期间结束时检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的情况下，向维持所述第一启动期间结束时的电流至所述TIG电极和所述焊接对象物的接触开放的第一启动延长期间过渡。

通过该方法，能够不产生电极的不必要的消耗及损伤，另外能够防止焊接缺陷的发生。

另外，本发明的TIG焊接方法在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧进行焊接，其特征在于，具有从焊接开始以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式通电流的期间即第一启动期间，从焊接开始进行所述TIG电极和焊接对象物的接触的检测，在第一启动期间中检测到TIG电极和焊接对象物的接触的情况下，结束第一启动期间，向维持结束第一启动期间时的电流至TIG电极和焊接对象物的接触开放的第一启动延长期间过渡。

如上，根据本发明，在第一启动期间中产生了短路的情况下，延长第一启动期间，等待电流的增加直至电弧再生，在电弧再生后进行电流的增加。由此，能够不产生电极的不必要的消耗及损伤，另外能够防止焊接缺陷的发生。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的TIG焊接装置的概略构成的图。

图2是表示本发明实施方式1的焊接电流波形等的时间变化的图。

图3是表示本发明实施方式1的焊接电流波形等的时间变化的图。

图4是表示本发明实施方式1的焊接电流波形等的时间变化的图。

图5是表示本发明实施方式2的TIG焊接装置的概略构成的图。

图6是表示本发明实施方式2的焊接电流波形等的时间变化的图。

图7是表示本发明实施方式3的TIG焊接装置的概略构成的图。

图8是表示本发明实施方式3的焊接电流波形等的时间变化的图。

图9是表示本发明实施方式3的焊接电流波形等的时间变化的图。

图10是表示本发明实施方式4的TIG焊接装置的概略构成的图。

图11是表示本发明实施方式4的焊接电流波形等的时间变化的图。

图12是表示现有的TIG焊接装置的概略构成的图。

图13是表示现有的交流TIG焊接装置的焊接电流波形等的时间变化的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的附图中，对于相同构成要素标注相同的符号，所以有时省略其说明。

(实施方式1)

使用图1～图4对本实施方式1进行说明。此外，对于如图1所示构成的TIG焊接装置，使用图2～图4的电流波形等的时间变化说明其动作。

图1是表示本实施方式1的TIG焊接装置的概略构成的图，图2是表示本实施方式1的焊接电流波形等的时间变化的图。图3是表示本实施方式1的焊接电流波形等的时间变化的其它例的图，图4是表示本实施方式的焊接电流波形等的时间变化的又一其它例的图。

下面，以将逆极性期间和正极性期间重复而进行焊接的交流TIG焊接装置为例进行说明。

图1中，TIG焊接装置1具备焊接输出部2、焊接控制部3、电流检测部4、电压检测部5、AS(Arc or Short)判定部6、第一设定部7a、高电压发生部8、第三设定部13a。在此，焊接输出部2输出焊接输出。焊接控制部3控制焊接输出部2。电流检测部4检测焊接电流。电压检测部5检测焊接电压。AS判定部6基于电压检测部5的检测结果检测TIG电极即电极9和作为焊接对象物的母材12是否接触。第一设定部7a设定焊接条件等。高电压发生部8在电极9和母材12之间施加高电压。第三设定部13a设定焊接条件等。此外，在TIG焊接装置1连接有具备电极9的焊矩10，通过向电极9和母材12之间供给焊接输出，在电极9和母材12之间产生电弧11进行焊接。

图2～图4表示电流波形等的时间变化。图2～图4中，T1是第一启动期间，T2是第二启动期间，T3是第三启动期间，T1EXT是第一启动延长期间。T1 TERM是因发生短路而结束的情况下的第一启动期间。另外，IP1是第一启动电流，IP2是第二启动电流，IP3是第三启动电流，I1是恒定电流。E1是启动接通时刻，E2是检测电流的时刻，E3是发生短路的时刻。E4是从时刻E2经过了第一启动期间T1的时刻，E5是电弧再生的时刻，E6是从时刻E5经过了第三启动期间T3的时刻。

图1中，TIG焊接装置1的焊接输出部2以从外部供电的商用电源(例如3相200V等)为输入，基于来自焊接控制部3的控制信号，进行构成焊接输出部2的未图示的1次逆变器的动作及2次逆变器(未图示)的动作。而且，焊接输出部2通过1次逆变器的动作及2次逆变器的动作适当地切换正极性和逆极性，输出适合焊接的焊接电压或焊接电流。

此外，构成焊接输出部2的1次逆变器通常利用通过PWM(Pulse WideModulation)动作或相移(phase shift)动作被驱动的未图示的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、未图示的MO SFET(Metal-OxideSemiconductor Field Effect Transistor)、未图示的1次整流二极管、平滑用电解电容器、电力变换用变压器等构成。

另外，构成焊接输出部2的未图示的2次逆变器通常使用IGBT由半桥或全桥构成，切换输出极性。

在此，正极性是指电弧等离子体中的电子的移动方向从电极9向母材12的方向，是指电极9为负且母材为正的情况。

另外，逆极性是指电弧等离子体中的电子的移动方向从母材12向电极9的方向，是指电极9为正且母材12为负的情况。

由CPU等构成的第一设定部7a基于例如作业者输入的参数等设定恒定电流I1(例如500A)、第一启动期间T1(例如40msec)、第二启动期间T2(例如20msec)、第一启动电流IP1(例如-100A)、第二启动电流IP2(例如100A)，将设定的值向焊接控制部3输出。

由CPU等构成的第三设定部13a基于例如用户输入的参数等设定第三启动期间T3(例如30msec)、第三启动电流IP3(例如-80A)，将设定的值向焊接控制部3输出。

由电压测定器等构成且测定TIG焊接装置1的输出端子间的电压的电压检测部5检测焊接电压，且将其作为电压检测信号向AS判定部6输出。

由CPU等构成的AS判定部6以来自电压检测部5的电压检测信号为输入。在电压检测信号的绝对值达到(低于)在电弧判定中预先设定的检测电平(例如10V)的情况下，AS判定部6判定为作为TIG电极的电极9和作为焊接对象物的母材12接触(以下称作“短路”。)，将AS信号设为短路判定(低电平)。

另外，在达到短路判定中预先设定的检测电平(例如15V)的情况下，判定为在作为TIG电极的电极9和作为焊接对象物的母材12之间产生电弧(以下称作“电弧中”、或“电弧再生”。)，将AS信号设为电弧判定(高电平)。

此外，在无电流的检测的无负荷电压的输出中，AS信号成为电弧判定(高电平)。

由CT等构成的电流检测部4检测焊接电流，且将其作为电流检测信号向焊接控制部3输出。

由CPU等构成的焊接控制部3接收第一设定部7a设定的各设定值、第三设定部13a设定的各设定值、AS判定部6输出的AS信号、电流检测部4检测的电流检测信号，将指令高电压发生部8的动作的HF信号向高电压发生部8输出。另外，焊接控制部3将指令焊接输出的输出指令信号和指令焊接输出的极性的EN信号向焊接输出部2输出。

另外，焊接控制部3接收来自TIG焊接装置1的外部的起动信号(起动设为接通)，将HF信号设为接通(高电平)，另外，在判定为基于来自电流检测部4的信号检测到焊接电流后，将HF信号设为断开(低电平)。此外，对于电流检测的判定，例如在电流检测部4检测到的电流值为2.5A以上的情况下判定为电流检测。

另外，焊接控制部3接收来自外部的起动信号(起动设为接通)，驱动构成焊接输出部2的1次逆变器，向电极9和母材12之间供给焊接电压。

另外，焊接控制部3接收来自外部的起动信号(起动设为接通)，断开EN信号(低电平，逆极性指令)，在开始后述的第二启动期间T2的时刻接通EN信号(高电平，正极性指令)。

另外，焊接控制部3在第一启动期间T1的期间以输出第一启动电流IP1的方式向焊接输出部2输出输出指令信号，在第二启动期间T2的期间以输出第二启动电流IP2的方式向焊接输出部2输出输出指令信号。而且，焊接控制部3在第三启动期间T3的期间以输出第三启动电流IP3的方式向焊接输出部2输出输出指令信号，在第二启动期间T2结束后，以输出恒定电流I1的方式向焊接输出部2输出输出指令信号。

另外，焊接控制部3在第一启动期间T1的结束时，来自AS判定部6的AS信号为表示短路判定的信号的情况下，如图2所示，向第一启动延长期间T1EXT过渡，以继续输出第一启动期间T1的结束时的焊接电流即第一启动电流IP1的方式控制焊接输出部2。而且，在第一启动延长期间T1EXT中，在来自AS判定部6的AS信号为表示电弧判定的信号的情况下，结束第一启动延长期间T1EXT，向规定的第三启动期间T3过渡。进而，在第三启动期间T3结束后，向第二启动期间T2过渡，接通(正极性指令)EN信号。

焊接输出部2基于来自焊接控制部3的EN信号且通过2次逆变器的动作在正极性期间中(EN信号为接通)作为正极性期间动作，在电子从电极9向母材12移动的方向上切换输出极性。而且，在逆极性期间中(EN信号断开)作为逆极性期间动作，焊接输出部2在电子从母材12向电极9移动的方向上切换输出极性。

另外，焊接输出部2基于来自焊接控制部3的输出指令信号且通过1次逆变器的动作在第一启动期间T1的期间输出第一启动电流IP1。而且，焊接输出部2在第二启动期间T2的期间输出第二启动电流IP2，在第三启动期间T3的期间输出第三启动电流IP3，在第二启动期间T2结束后输出恒定电流I1。

由回扫变压器(フライバツクトランス)等构成的高电压发生部8基于来自焊接控制部3的HF信号，在HF信号接通的情况下向TIG焊接装置1的输出端子间施加高电压(例如施加15kV)，在HF信号断开的情况下，停止向TIG焊接装置1的输出端子间的施加高电压。

焊接输出部2输出的焊接电流、焊接电压向连接的焊矩10供电，在由钨等构成的TIG电极即电极9的前端和铝材等焊接对象物即母材12之间产生电弧11，而进行电弧焊接。

其次，使用表示焊接电流波形等的时间变化的图2对本实施方式1的焊接方法进行说明。

在图2所示的起动设为接通的时刻E1，1次逆变器接通，发生无负荷输出，接通HF信号，将高电压发生部8输出的高电压向电极9和母材12之间施加。

该起动设为接通例如通过处于TIG焊接装置1的外部的未图示的焊矩开关或自动机的序列发生器等而被指令。

在图2所示的时刻E2，通过高电压发生部8施加的高电压将电极9和母材12之间的绝缘破坏而产生电弧，焊接电流通电而检测电流。

焊接控制部3经由电流检测部4检测焊接电流的通电，在判定电流检测后，断开HF信号，停止高电压发生部8的高电压的施加，向第一启动期间T1过渡。

在第一启动期间T1中，焊接控制部3以输出第一启动电流IP1(例如-100A)的方式控制焊接输出部2。

在图2所示的时刻E3，在电极9和母材12发生短路的情况下，AS判定部6进行短路判定，AS信号成为低电平。此外，电极9和母材12的短路例如在因焊接作业者的不熟练带来的作业错误、工件精度或夹具精度较差的情况等时发生。

在图2所示的第一启动期间T1的结束时刻、即从时刻E2经过了第一电弧启动期间T1的时刻E4，继续电极9和母材12的短路状态。此时，如果AS判定部6判定为短路，则向延长第一启动期间T1的第一启动延长期间T1EXT过渡。焊接控制部3以维持并输出第一启动期间T1的结束时刻的电流值即IP1的方式控制焊接输出部2。

之后，在图2所示的时刻E5，电极9和母材12的接触(短路)开放，进行电弧再生。在此，电弧再生例如通过作业者有意地使电极9从母材12远离而发生、或通过因工件形状或自动机的动作而使电极9相对于母材12移动而偶然地发生。

在图2所示的电弧再生的时刻E5，第一启动延长期间T1EXT结束，向与第一启动期间T1或第一启动延长期间T1EXT相同极性的第三启动期间T3过渡。焊接控制部3以输出第三启动电流IP3的方式控制焊接输出部2。此外，第三启动期间T3的长度例如也可以与第一启动期间T1相同，或者也可以进行实验或施工等预先求出。

另外，第三启动电流IP3的大小例如可以与第一启动电流IP1相同，或者也可以通过实验或施工等预先求出。

在从图2所示的时刻E5经过了第三启动期间T3的时刻E6，第三启动期间T3结束，焊接控制部3讲EN信号设为接通，使极性向正极性输出侧反转，向第二启动期间T2过渡。

这样，在时刻E6的极性反转之前，通过在第三电弧启动期间T3施加一定的热，在时刻E6的极性反转时，难以产生电弧断开，能够进行良好的焊接。而且，在第二启动期间T2的结束后，焊接控制部3以输出恒定焊接时的恒定电流I1的方式控制焊接输出部2。

此外，在图2中，表示在第一启动延长期间T1EXT结束后，向第三启动期间T3过渡，之后向第二启动期间T2过渡的例子。但是，如图3所示，也可以不设置如图2所示的第三启动期间T3，而在第一启动延长期间T1EXT结束后向第二启动期间T2过渡。

另外，如图4所示，在焊接开始在规定的第一启动期间T1的中途检测到短路的情况下，也可以在检测到短路的时刻强制结束第一启动期间T1，向第一启动延长期间T1EXT过渡。此外，该情况下，第一启动期间成为比图2所示的第一启动期间T1短的图4所示的第一启动期间T1TERM。

如图4所示，不等待规定长度的第一启动期间T1的结束，而在电极9和母材12发生短路时强制终止第一启动期间T1，向第一启动延长期间T1EXT过渡。由此，能够更早地实施短路中的处理，例如对于将第一启动期间T1设定为较长的情况(例如400msec)极为有效。

如上，在第一启动期间T1的结束时刻检测到电极9和母材12的短路的情况下，向维持第一启动期间T1的结束时刻的电流的第一启动延长期间T1EXT过渡。而且，以作为第一启动期间T1的延长状态等待电弧再生，并在电弧再生后恢复到第二启动期间T2的方式进行控制，由此，能够确保良好的电弧启动性。

另外，由于不在电极9和母材12继续短路的状态下向恒定焊接状态过渡，所以从启动期间到恒定状态短路电流不连续通过。由此，特别是在恒定电流I1为大电流(例如500A)的情况下，能够防止电极9的不必要的消耗及损伤。

另外，在恒定电流I1为大电流的交流的情况下，在以往的TIG焊接装置中，在第一启动期间T1发生了短路的情况下，有时在短路继续进行的同时向恒定焊接过渡。该情况下，由于为大电流，并且为短路状态，所以能够以更高的电流状态进行极性反转，通过用于该极性反转的2次逆变器的开关产生高的电涌电压。存在因该高的电涌电压而使得构成2次逆变器的半导体元件发生破损的危险。但是，在本实施方式1中，如上所述由于不产生现有的TIG焊接装置那种状态，所以没有现有的TIG焊接装置那样的危险。

即，本发明的TIG焊接方法为在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧进行焊接的TIG焊接方法，具有从焊接开始以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式使电流通过的期间即第一启动期间，从焊接开始进行TIG电极和焊接对象物的接触的检测。而且，本发明的TIG焊接方法为在第一启动期间结束时检测到TIG电极和焊接对象物的接触的情况下，向维持第一启动期间结束时的电流直至TIG电极和焊接对象物的接触开放的第一启动延长期间过渡的方法。

另外，本发明的TIG焊接方法是在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧进行焊接的TIG焊接方法，具有从焊接开始以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式使电流通过的期间即第一启动期间，从焊接开始进行TIG电极和焊接对象物的接触的检测。而且，本发明的TIG焊接方法为在第一启动期间中检测到TIG电极和焊接对象物的接触的情况下，使第一启动期间结束，向维持使第一启动期间结束时的电流直至TIG电极和焊接对象物的接触开放的第一启动延长期间过渡的方法。

另外，本发明的TIG焊接方法是交替重复正极性期间和逆极性期间进行焊接的交流的TIG焊接方法，在一极性期间即第一启动期间之后具有极性与上述第一启动期间不同的另一极性期间即第二启动期间，从焊接开始进行TIG电极和焊接对象物的接触的检测。而且，本发明的TIG焊接方法也可以是在向第一启动延长期间过渡的情况下，在第一启动延长期间结束后从一极性期间即第一启动延长期间向另一极性期间即第二启动期间过渡的方法。

另外，本发明的TIG焊接方法是交替地重复正极性期间和逆极性期间而进行焊接的交流的TIG焊接方法，在一极性期间即第一启动期间之后具有极性与上述第一启动期间不同的另一极性期间即第二启动期间，从焊接开始进行TIG电极和焊接对象物的接触的检测。而且，本发明的TIG焊接方法中，在向第一启动延长期间过渡的情况下，向第一启动延长期间结束后以成为规定的焊接电流波形的方式使电流通过的规定的期间、即与第一启动延长期间具有相同的极性的第三启动期间过渡。而且，本发明的TIG焊接方法也可以是在第三启动期间结束后从一极性期间即第三启动期间向另一极性期间即第二启动期间过渡的方法。

此外，本实施方式1中，作为恒定电流I1对正极性的直流输出的例子进行了说明，但作为恒定电流使用交流输出的情况下，通过进行同样的控制也能够得到同样的效果。

此外，第一启动电流IP1、第二启动电流IP2、第三启动电流IP3在图中作为任意的固定值进行了说明，但也可以是在各启动期间中变动的波形。

另外，也可以对短路的继续时间进行计时，在继续时间为长时间(例如1秒)的情况下，判定为异常短路状态，并停止焊接输出。

(实施方式2)

使用图5和图6对本实施方式2进行说明。图5是表示本实施方式2的TIG焊接装置的概略构成的图，图6是表示本实施方式2的焊接电流波形等的时间变化的图。

本实施方式2的TIG焊接方法与实施方式1的主要不同点在于继续短路中的电流值的決定方法，在本实施方式2中，通过设定部设定短路中的输出电流，具体而言使电流值降低。

下面，对使用了重复逆极性期间和正极性期间而进行焊接的交流TIG焊接装置的例子进行说明。

图5中，在示出了第五设定部14a的方面与实施方式1的图1不同，图6中，在示出了第一短路电流IS1的方面与实施方式1的图2～图4不同。

图5中，由CPU等构成的第五设定部14a设定短路继续中的电流即第一短路电流IS1(例如-20A)，且将所设定的值向焊接控制部3输出。

由CPU等构成的焊接控制部3接收第一设定部7a设定的各设定值、第三设定部13a设定的各设定值、第五设定部14a设定的各设定值、AS判定部6输出的AS信号、电流检测部4检测的电流检测信号。而且，焊接控制部3将指令高电压发生部8动作的HF信号向高电压发生部8输出，将指令焊接输出的输出指令信号、指令焊接输出的极性的EN信号向焊接输出部2输出。

另外，焊接控制部3在第一启动期间T1及第一启动延长期间T1EXT，在从短路到电弧再生的期间使焊接输出降低至规定的第一短路电流IS1。

其次，使用图6对本实施方式2的焊接电流波形等的时间变化进行说明。

在图6所示的起动设为接通的时刻E1，TIG焊接装置1起动，向电极9和母材12之间施加无负荷电压和高电压。

在图6所示的时刻E2，电极9和母材12之间的绝缘被破坏，流过电流，利用电流检测部4检测电流，停止由高电压发生部8施加高电压，过渡到第一启动期间T1。

在图6所示的时刻E3，当电极9和母材12发生了短路时，在时刻E3以后将焊接电流降低至第一短路电流IS1。

而且，在第一启动期间T1的结束时刻、即从时刻E2经过了第一启动期间T1的时刻即时刻E4，第一启动期间T1结束。

即使在第一启动期间T1的结束时刻，电极9和母材12也发生短路，因此，AS判定部6为短路判定。因此，向第一启动延长期间T1EXT过渡，维持第一启动期间T1结束的时刻的电流值即第一短路电流IS1。

此外，第一短路电流IS1可以是绝对值比第一启动电流IP1小的值，第一短路电流IS1可以是绝对值比恒定电流I1小的值。

另外，第一短路电流IS1例如可以通过实验及施工等求出适宜的值，只要是在短路通电中电极9不产生不必要熔融的低的电流值、且在电弧再生时难以产生电弧断开的规定大小的电流值即可(例如20A程度)。

另外，第一短路电流IS1在特别重视防止损伤电极9的情况下，也可以为TIG焊接装置1可输出的、最低电流值程度低的值(例如5A)。

其次，如图6所示，在第一启动延长期间T1EXT中的时刻E5进行电弧再生，从时刻E5向第三启动期间T3过渡，输出第三启动电流IP3。

在从时刻E5经过了第三启动期间T3的点E6，第三启动期间T3结束，进行极性反转，向第二启动期间T2过渡，且在第二启动期间T2结束后输出恒定电流I1。

这样，在电极9和母材12的短路中，通过以降低至第一短路电流IS1的方式控制焊接电流，能够防止电极9的不必要的消耗及破损。

即，本发明的TIG焊接方法也可以是在第一启动期间及第一启动延长期间，从检测到TIG电极和焊接对象物的接触后起到TIG电极和上述焊接对象物的接触的开放的期间，将焊接电流控制为与检测到TIG电极和焊接对象物接触的时刻的电流不同的预先设定的规定的第一短路电流波形的方法。

(实施方式3)

本实施方式中，使用图7～图9进行说明。使用表示电流波形等时间变化的图8和图9对图7所示的TIG焊接装置1说明其动作。

图7是表示本实施方式3的TIG焊接装置的概略构成的图，图8是表示本实施方式3的其它焊接电流波形等的时间变化的图，图9是表示本实施方式3的焊接电流波形的时间变化的图。

本实施方式3的TIG焊接方法与实施方式1的不同点是交流TIG和直流TIG的构成的差，在实施方式1中表示了交流TIG焊接的动作的例子，但本实施方式3中表示直流TIG焊接的动作的例子。

下面，对使用直流的TIG焊接装置21的例子进行说明。图7中，直流的TIG焊接装置21具备直流的焊接输出部2b、直流的焊接控制部3b、第二设定部7b、第四设定部13b。而且，图8和图9中，T4是第四启动期间，IP4是第四启动电流，时刻E7是从时刻E5经过了第四启动期间T4的时刻。

图7中，TIG焊接装置21的直流的焊接输出部2b基于来自直流的焊接控制部3b的输出进行1次逆变器动作，将适合焊接的焊接电压及焊接电流向正极性(电极9为负，母材12为正的情况)的方向输出。

由CPU等构成的第二设定部7b与例如作业者输入的参数连动地设定恒定电流I1(例如500A)、第一启动期间T1(例如40msec)、第一启动电流IP1(例如100A)，且将设定的值向直流的焊接控制部3b输出。

由CPU等构成的第四设定部13b与例如作业者输入的参数连动地设定第四启动期间T4(例如30msec)、第四启动电流IP4(例如80A)，且将设定的值向直流的焊接控制部3b输出。

由CPU等构成的直流的焊接控制部3b接收第二设定部7b设定的各设定值、第四设定部13b设定的各设定值、AS判定部6输出的AS信号、电流检测部4检测的电流检测信号。而且，直流的焊接控制部3b将指令高电压发生部8的动作的HF信号向高电压发生部8输出，且将指令焊接输出的输出指令信号向直流的焊接输出部2b输出。

另外，直流的焊接控制部3b在第一启动期间T1的期间输出第一启动电流IP1，在第四启动期间T4的期间输出第四启动电流IP4。第四启动期间T4结束后，直流的焊接控制部3b以输出恒定电流I1的方式向直流的焊接输出部2b输出输出指令信号。

另外，直流的焊接控制部3b在第一启动期间T1结束时，在AS判定部6输出的AS信号为表示短路的信号的情况下，向第一启动延长期间T1EXT期间过渡，继续输出第一启动期间T1结束时的焊接电流即第一启动电流IP1。

在第一启动延长期间T1EXT中，在来自AS判定部6的信号成为表示电弧判定的信号的情况下，结束第一启动延长期间T1EXT并向规定的第四启动期间T4过渡。而且，在第四启动期间T4结束后，输出恒定电流I1。

其次，图8中，对本实施方式3的焊接电流波形等的时间变化进行说明。

图8中，在图8所示的时刻E3发生了短路的情况下，在发生了短路的时刻E3，AS判定部6判定为电极9和母材12发生短路，AS信号成为低电平。

图8所示的时刻E4是第一启动期间T1的结束时刻，是从时刻E2经过了第一启动期间T1的时刻。在该时刻E4，AS判定部6判定为短路的情况下，向延长第一启动期间T1的第一启动延长期间T1EXT过渡，维持输出第一启动期间结束时的电流值即IP1。

在图8所示的时刻E5电弧再生时，在时刻E5，第一启动延长期间T1EXT结束，向第四启动期间T4过渡，输出第四启动电流IP4。而且，从图8所示的时刻E5经过了第四电弧启动期间T4的时刻E7以后，向恒定焊接过渡，输出恒定电流I1。

即，本发明的TIG焊接方法是直流的TIG焊接方法，从焊接开始进行TIG电极和焊接对象物的接触的检测。而且，本发明的TIG焊接方法是在向第一启动延长期间过渡的情况下，向在第一启动延长期间结束后以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式通过电流的规定的期间即第四启动期间过渡。而且，本发明的TIG焊接方法是在第四启动期间结束后以从第四启动期间结束时的焊接电流成为预先设定的恒定焊接时的焊接电流即恒定焊接电流的方式控制焊接电流的方法。

此外，第四启动期间T4也可以是与第一启动期间T1同长度的期间，另外，也可以通过实验及施工等预先求出适宜期间的值。

另外，第四启动电流IP4也可以是与第一启动电流IP1相同的电流值，另外，也可以通过实验及施工等预先求出适当的电流值。

此外，也可以不设置图8所示的第四启动期间T4而如表示焊接电流等的时间变化的图9所示在第一启动延长期间T1EXT结束后马上输出恒定电流I1。

即，本发明的TIG焊接方法为直流的TIG焊接方法，从焊接开始进行TIG电极和焊接对象物的接触的检测。而且，本发明的TIG焊接方法是，在向第一启动延长期间过渡的情况下，在第一启动延长期间结束后，以从第一启动延长期间结束时的焊接电流成为预先设定的恒定焊接时的焊接电流即恒定焊接电流的方式控制焊接电流的方法。

如上，在第一启动期间T1结束时检测到电极9和母材12的短路的情况下，向第一启动延长期间T1EXT过渡，以第一启动延长期间T1EXT的状态等待电弧再生。由此，在进行电弧再生后再次返回启动期间，能够确保良好的电弧启动性。

另外，在恒定电流I1为大电流(例如500A)的情况下，不连续地通短路电流，能够防止电极9的不必要的消耗及损伤。

此外，对第一启动电流IP1、第四启动电流IP4在图中作为任意的固定值进行了说明，但也可以为在各启动期间中变动的波形。

(实施方式4)

使用图10和图11说明本实施方式4。图10是表示本实施方式4的TIG焊接装置的概略构成的图，图11是表示本实施方式4的焊接电流波形等的时间变化的图。

本实施方式4也表示直流焊接的例子，与表示直流焊接的例子的实施方式3不同的主要方面是短路中的电流值的決定方法。在本实施方式4中，通过设定部设定短路中的输出电流，更具体而言，使电流相比于短路前的电流降低。

下面，对使用了直流的TIG焊接装置21的例子进行了说明。

图10中，直流的TIG焊接装置21具备第六设定部14b。图11中，IS2是第二短路电流。

图10中，由CPU等构成的第六设定部14b设定了第二短路电流IS2(例如20A)，将设定的值向直流的焊接控制部3b输出。

由CPU等构成的直流的焊接控制部3b接收第二设定部7b设定的各设定值、第四设定部13b设定的各设定值、第六设定部14b设定的各设定值、AS判定部6输出的AS信号、电流检测部4检测的电流检测信号。而且，直流的焊接控制部3b将指令高电压发生部8的动作的HF信号向高电压发生部8输出，另外，将指令焊接输出的输出指令信号向直流的焊接输出部2b。

另外，直流的焊接控制部3b在第一启动期间T1及第一启动延长期间T1EXT，在从电极9和母材12发生短路起到电弧再生的期间，将焊接输出降低至预先设定的第二短路电流IS2。

使用图11说明本实施方式的焊接电流波形等的时间变化。图11中，在时刻E3发生了短路的情况下，在时刻E3以后，将焊接电流降低至第二短路电流IS2。

此外，第二短路电流IS2也可以为与第一启动电流IP1相同的电流值，或者也可以为比第一启动电流IP1小的电流值，或者也可以为比恒定电流I1小的电流值。

另外，第二短路电流IS2例如可以通过实验及施工等预先求出适当的值，只要是在短路通电中不产生将电极9不必要熔融的足够低的电流值、且在进行电弧再生时难以产生电弧断开的电流值即可(例如20A左右)。

另外，第二短路电流IS2在特别重视防止电极9损伤的情况下，也可以为直流的TIG焊接装置21可输出的最低电流程度低的电流值(例如5A)。

时刻E4是第一启动期间T1结束的时刻，是从时刻E2经过了第一启动期间T1的时刻，在该时刻E4，第一启动期间T1结束，向第一启动延长期间T1EXT过渡，维持并输出第一启动期间T1结束的时刻的电流值IS2。

当在第一启动延长期间T1EXT中在时刻E5电弧再生时，向第四启动期间T4过渡，输出第四启动电流IP4。

在从时刻E5经过了第四启动期间T4的时刻E7，第四启动期间T4结束，输出恒定电流I1。

这样，在电极9和母材12的短路中，通过将焊接电流降低至第二短路电流IS2，能够防止电极9的不必要的消耗及破损。

即，本发明的TIG焊接方法是在第一启动期间及第一启动延长期间，在从检测到TIG电极和焊接对象物的接触起到TIG电极和上述焊接对象物的接触的开放的期间，将焊接电流控制为与检测到TIG电极和焊接对象物的接触的时刻的电流不同的、预先设定的规定的第二短路电流波形的方法。

通过该方法，能够不产生电极的不必要的消耗及损伤，另外能够防止焊接缺陷的产生。

产业上的可利用性

如上，根据本申请发明，即使在第一启动期间中发生了短路的情况下，也能够延长第一启动期间等待至电弧再生，且在电弧再生后继续启动波形的输出。由此，能够防止电极的不必要的消耗及损伤的产生，另外，能够防止焊接缺陷的发生。因此，作为进行TIG焊接施工的、例如汽车产业或建筑业之类的特别是进行使用铝材或镁材的生产的行业的TIG焊接方法，在产业上是有用的。

符号说明

1、21 TIG焊接装置

2 焊接输出部

2b 直流的焊接输出部

3 焊接控制部

3b 直流的焊接控制部

4 电流检测部

5 电压检测部

6 AS判定部

7a 第一设定部

7b 第二设定部

8 高电压发生部

9 电极

10 焊矩

11 电弧

12 母材

13a 第三设定部

13b 第四设定部

14a 第五设定部

14b 第六设定部

15 焊接控制部

Claims

1.一种TIG焊接方法，在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧而进行焊接，其特征在于，

具有从焊接开始以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式通过电流的期间即第一启动期间，

从焊接开始进行所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的检测，

在所述第一启动期间结束时检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的情况下，向维持所述第一启动期间结束时的电流直至所述TIG电极和所述焊接对象物的接触开放的第一启动延长期间过渡。

2.一种TIG焊接方法，在TIG电极和焊接对象物之间产生电弧而进行焊接，其特征在于，

在所述第一启动期间中检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的情况下，使所述第一启动期间结束，向维持使所述第一启动期间结束了时的电流直至所述TIG电极和所述焊接对象物的接触开放的第一启动延长期间过渡。

3.如权利要求1或2中任一项所述的TIG焊接方法，其特征在于，

是交替重复正极性期间和逆极性期间而进行焊接的交流的TIG焊接方法，

在一极性期间即第一启动期间之后具有极性与所述第一启动期间不同的另一极性期间即第二启动期间，

在向所述第一启动延长期间过渡的情况下，在所述第一启动延长期间结束后从一极性期间即所述第一启动延长期间向所述另一极性期间即所述第二启动期间切换。

4.如权利要求1或2中任一项所述的TIG焊接方法，其特征在于，

在向所述第一启动延长期间过渡的情况下，向在所述第一启动延长期间结束后以成为规定的焊接电流波形的方式通过电流的规定的期间、即与所述第一启动延长期间同极性的第三启动期间过渡，

在所述第三启动期间结束后，从一极性期间即所述第三启动期间向所述另一极性期间即所述第二启动期间切换。

5.如权利要求4所述的TIG焊接方法，其特征在于，

在所述第一启动期间及所述第一启动延长期间，在从检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触到检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的开放的期间，将焊接电流控制在与检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的时刻的电流不同的预先设定的规定的第一短路电流波形。

6.如权利要求1或2中任一项所述的TIG焊接方法，其特征在于，

是直流的TIG焊接方法，

在从焊接开始进行所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的检测，且向第一启动延长期间过渡的情况下，在所述第一启动延长期间结束后，以从所述第一启动延长期间结束时的焊接电流成为预先设定的恒定焊接时的焊接电流即恒定焊接电流的方式控制焊接电流。

7.如权利要求1或2中任一项所述的TIG焊接方法，其特征在于，

是直流的TIG焊接方法，

在向第一启动延长期间过渡的情况下，向在所述第一启动延长期间结束后以成为预先设定的规定的焊接电流波形的方式通过电流的规定的期间即第四启动期间过渡，

在所述第四启动期间结束后，以从所述第四启动期间结束时的焊接电流成为预先设定的恒定焊接时的焊接电流即恒定焊接电流的方式控制焊接电流。

8.如权利要求6所述的TIG焊接方法，其特征在于，

在所述第一启动期间及所述第一启动延长期间，在从检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触起至检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的开放的期间，

将焊接电流控制为与检测到所述TIG电极和所述焊接对象物的接触的时刻的电流不同的预先设定的规定的第二短路电流波形。