CN107206528A - 电弧焊接控制方法 - Google Patents

Abstract

喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法使用向焊丝(19)输出焊接电流的电弧焊接装置。控制电弧焊接装置，以使得焊接电流反复焊丝(19)熔融而形成的熔滴从焊丝(19)脱离时的峰值电流、和开始焊丝(19)的熔融并进行促进时的弯曲为凹状且具有极小值而连续地变化的熔融电流(Ig)。也可以控制电弧焊接装置以使得峰值电流和熔融电流(Ig)进入到规定的范围。通过该电弧焊接控制方法，能够减少溅射，并且能够得到宽度均匀的焊缝。

Description

电弧焊接控制方法

技术领域

本发明涉及在作为消耗电极的焊丝与作为被焊接物的母材之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接控制方法。

背景技术

在焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接中，若超过临界电流值则焊丝熔融并生成的熔滴的过渡的形态为喷射过渡。通过交替反复高于临界电流值的峰值电流和低于用于维持电弧的临界电流值的基准电流来进行的焊接方法被称为脉冲电弧焊接法，能够通过低于直流的喷射过渡焊接的平均电流，来进行喷射过渡。

在基准电流流过的基准电流期间，电弧被维持。在脉冲电弧焊接法中，熔滴的过渡在受到电弧力的影响最少的基准电流期间中进行。因此，能够大幅度地减少溅射。

但是，脉冲电弧焊接法受到保护气体的组成的制约。若保护气体中的二氧化碳气体的比例超过30％，则溅射的减少效果变得薄弱。另一方面，作为主成分，若大量使用溅射的减少效果大但是高价的氩气，则保护气体的成本变高。因此，需要能够使用以二氧化碳气体为主成分的保护气体来进行稳定的喷射过渡焊接的电弧焊接法。

另外，若产生溅射，则溅射附着于母材，特别是溅射附着于进行动作的产品的可动部，则限制产品的可动范围，明显降低产品价值。因此，需要去除溅射的其它工序，明显降低焊接生产性。

图6表示专利文献1中公开的现有的脉冲电弧焊接控制方法中的电弧部501、焊接电压和焊接电流波形。在该脉冲电弧焊接控制方法中，进行使用了以二氧化碳气体为主成分的保护气体的恒定电流脉冲控制。

如图6所示，峰值电流Ip的输出被开始，峰值时间Tp开始。从熔融开始点t501起，焊丝519的前端519P开始熔融。在从熔融开始点t501开始的生长期间T502中，熔滴523从焊丝519的前端519P生长，在焊丝519的前端519P与熔滴523之间产生缩颈523A，熔滴523开始从前端519P脱离。在熔滴脱离点t503，熔滴523从焊丝519脱离，熔滴523的脱离结束。在脉冲电弧焊接中，从熔融开始点t501，熔滴脱离点t503重复。在熔滴脱离点t503，由于作为电弧517的长度的电弧长在短时间内变长，因此焊接电压急剧地变高。因此，在焊接电压V超过规定的电压阈值的情况下，或者通过检测到焊接电压V的每单位时间的变化量(dV/dt)超过规定值，能够检测到熔滴523从焊丝519的脱离。

在熔滴523的脱离后，若熔滴523上的电弧力强、即电弧517的密度高，则由于电弧力的反作用力，溅射增加。因此，熔滴523的脱离后，将焊接电流I的值从峰值电流Ip降低到低于峰值电流Ip的规定的降低电流Ir，防止溅射的产生。然后，在降低时间TM，将焊接电流I维持在降低电流Ir，在降低时间TM的经过后，将焊接电流I提高到原来的峰值电流Ip，使焊丝519的前端部519P熔融。并且，若峰值时间Tp结束，则开始输出基准电流Ib，开始基准时间Tb。

另一方面，在不使用脉冲电弧焊接法，而通过付与高于临界电流值的直流的焊接电流来进行喷射过渡焊接的情况下，一般地，在电弧期间控制电压。专利文献2中，在反复短路期间和电弧期间来进行短路电弧焊接的电弧焊接控制方法中，作为控制电压控制中的电压的变动的方法，公开了一种在电弧期间中调整基于电子电抗器控制的电感值的方法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：专利第5036197号公报

专利文献2：国际公开第2013/145569号

发明内容

喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法使用向焊丝输出焊接电流的电弧焊接装置。控制电弧焊接装置，以使得焊接电流反复焊丝熔融而形成的熔滴从焊丝脱离时的峰值电流、和开始焊丝的熔融并进行促进时的弯曲为凹状且具有极小值而连续地变化的熔融电流。也可以控制电弧焊接装置以使得峰值电流和熔融电流进入规定的范围。

通过该电弧焊接控制方法，能够减少溅射，并且能够得到宽度均匀的焊缝。

附图说明

图1是实施方式1中的电弧焊接装置的概略结构图。

图2是表示实施方式1中的电弧焊接装置的电弧部、焊接电压和焊接电流的图。

图3是表示实施方式1中的电弧焊接装置的焊接电流的电流变动幅度和过渡周期的图。

图4是实施方式2中的电弧焊接装置的概略结构图。

图5A是表示实施方式3中的电弧焊接装置的焊接电流与焊接电压的关系的图。

图5B是表示实施方式3中的电弧焊接装置的焊接电压和焊接电流的图。

图6是表示现有的电弧焊接控制方法中的电弧部、焊接电压和焊接电流的图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1是实施方式1中的电弧焊接装置101的概略结构图。电弧焊接装置101具备电弧部102。图2将电弧部2的动作表示为示意图。图2一并表示电弧焊接装置101的焊接电压和焊接电流。

电弧焊接装置101具备：对从输入电源1输入的交流电力进行整流的一次整流部2、控制焊接输出的开关部3、和输入开关部3的输出并变换为适合于焊接的电力的变压器4。

电弧焊接装置101还具备：对变压器4的次级侧输出进行整流的二次整流部5、使二次整流部5的输出平滑的电抗器(reactor)6、驱动开关部3的驱动部7、检测焊接电流I的焊接电流检测部8、检测焊接电压V的焊接电压检测部9、和熔滴脱离检测部10。熔滴脱离检测部10基于焊接电压检测部9的输出来检测熔滴23从焊丝19的前端部19P的脱离。

电弧焊接装置101还具备焊接条件设定部14和存储部13。焊接条件设定部14对焊接电流I的设定电流Is、焊接电压V的设定电压Vs、焊丝19的送给量、保护气体种类、焊丝19的种类、焊丝19的直径等焊接条件等进行设定。存储部13对由焊接条件设定部14设定的信息、分别与焊丝19的送给量的多个值对应的电子电抗器控制的多个电抗器值、峰值电流Ip、熔融电流Ig等各种参数进行保存。

电弧焊接装置101还具备电弧控制部12，该电弧控制部12对基于来自焊接电压检测部9或存储部13的输出来控制电弧17的产生时的电流或电压的信号进行输出。驱动部7基于电弧控制部12的输出来控制开关部3。

焊丝19通过被丝线送给部20控制的丝线送给电机而被送给。经由焊炬15所具备的焊嘴16来向焊丝19提供焊接用的电力，在焊丝19与母材18之间产生电弧17来进行母材18的焊接。

构成图1中所示的电弧焊接装置101的各构成部可以分别单独地构成，也可以复合多个构成部而构成。

以下对电弧焊接装置101的动作进行说明。电弧焊接装置101在喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接中，基于对焊接电压V的输出进行设定的设定电压Vs以及对焊接电流I的输出进行设定的设定电流Is，控制包含焊接电压V和焊接电流I的焊接输出。在图2中，在熔融开始点t1，熔滴23从焊丝19的前端部19P脱离，焊丝19的前端部19P的熔滴23开始生长。在熔滴脱离点t3，焊接电流I达到峰值电流Ip。在从熔融开始点t1到熔滴脱离点t3的生长期间T2，焊丝19的前端部19P熔融并形成的熔滴23生长。焊接电压V取决于电弧17的电弧长L17。从焊丝19的熔融开始起，随着熔滴23生长，电弧长L17变短，焊丝19与母材18之间的电阻值变小，因此焊接电压V降低。在熔滴脱离点t3，熔滴23从焊丝19的前端部19P脱离，若再次开始焊丝19的熔融，则电弧长L17再次变长。因此，在熔滴脱离点t3，焊丝19与母材18之间的电阻值变高，伴随于此，焊接电压V急剧变高。这样，焊接电压V的波形成为锯齿波。随着沿着锯齿波的波形的焊接电压V的变化，焊接电流I交替反复熔融电流Ig和突起状的峰值电流Ip。详细地，焊接电流I在熔滴23脱离时的熔滴脱离点t3为峰值电流Ip。熔融电流Ig连续地变化为：开始焊丝19的熔融并且进行促进的弯曲成凹状并具有极小值IL。送给焊丝19的速度即丝线送给量由设定电流决定。分别与设定电流的多个值对应的预先实验地导出的丝线送给量的多个值被保存于存储部13。分别与丝线送给量的多个值对应的焊接控制参数也被保存于存储部13。在实施方式1中，选择充分地成为喷射过渡状态的设定电流的值所对应的丝线送给量的值。在本实施方式中的电弧焊接控制方法中，在喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接中，基于对焊接电压V的输出进行设定的设定电压、以及对焊接电流I的输出进行设定的设定电流，进行焊接输出的控制，反复熔滴23脱离时的突起状的峰值电流Ip和开始焊丝19的熔融并且进行促进的弯曲成凹状而连续地变化的曲线波形的熔融电流Ig，进行控制以使得峰值电流Ip与熔融电流Ig的弯曲的极小值IL的差值即电流变动幅度It为规定的值，来进行焊接。调整电流变动幅度It，以使得从熔滴23与焊丝19脱离并开始焊丝19的熔融起，到熔滴23从焊丝19脱离为止的过渡周期Tt收容于规定的范围。换言之，调整电流变动幅度It，以使得熔滴23从焊丝19脱离的定时为1次脱离/1个周期。

电流变动幅度It控制为：以设定电流或者焊接电流I的规定期间的移动平均的平均值为中心，换言之，相对于焊接电流为±25％以上且±45％以下的宽度，更优选为±25％以上且±30％以下。具体而言，控制电流变动幅度It，以使得峰值电流Ip比焊接电流I的平均值大焊接电流I的平均值的25％以上且45％以下的值，并且熔融电流Ig的极小值IL比焊接电流I的平均值小焊接电流I的平均值的25％以上且45％以下的值。更优选地，具体而言，控制电流变动幅度It，以使得峰值电流Ip比焊接电流I的平均值大焊接电流I的平均值的25％以上且30％以下的值，并且熔融电流Ig的极小值IL比焊接电流I的平均值小焊接电流I的平均值的25％以上且30％以下的值。计算移动平均的上述的规定期间是过渡周期Tt的整数倍。由电流变动幅度It调整的过渡周期Tt为15msec以上且35msec以下，更优选为15msec以上且20msec以下。由此，由于过渡周期Tt稳定，因此电弧长L19的变动被抑制，实现了焊缝宽度的均匀化。

图3表示电流变动幅度It与过渡周期Tt的关系。在图3所示的电流变动幅度It与过渡周期Tt的上述范围的电弧稳定区域As内，通过调整电流变动幅度It和过渡周期Tt，从而焊接中的电弧稳定。

在图3中，若电流变动幅度It大到超过±45％，从电弧稳定区域As偏离，电流变动幅度It变大，则弯曲为凹状而连续变化的曲线波形的熔融电流Ig的极小值IL变低，因此将焊丝19熔融来使熔滴23生长的生长期间T2中的向焊丝19的输入热量不足。因此，向母材18送给的焊丝19的前端部19P与母材18之间的距离在生长期间T2中变短，在熔滴23从焊丝19脱离之前，焊丝19的前端部19P与母材18短路，电弧变得不稳定，并且产生溅射。

此外，若电流变动幅度It小于±25％，从电弧稳定区域As偏离，电流变动幅度It变小，则熔融电流Ig的极小值IL变高，因此生长期间T2中的向焊丝19的输入热量变得过大。由此，生长期间T2中的电弧反作用力变大。因此，使其熔融的焊丝19的前端部19P的熔滴23被向焊丝19压回，因此电弧变得不稳定，并且从焊丝19的前端部19P飞散并成为溅射。

接下来，使用图3，来对使用电感值来控制电流变动幅度It的详细动作进行说明。电感值例如由作为固定值的电抗器6与基于电子电抗器控制的能够可变的电子电抗器值的加法值构成。另外，虽然在实施方式1中，电抗器6的电感值是固定值，但也可以设为可变。

在图3中，在电流变动幅度It超过±45％并大到从电弧稳定区域As偏离的情况下，进行调整以使得减小电子电抗器值来增大与焊接的输出有关的电感的值，使电压控制的追随性降低，电流变动幅度It成为电弧稳定区域As内。

此外，在电流变动幅度It小于±25％并小到从电弧稳定区域As偏离的情况下，进行调整以使得增大电子电抗器值，从而减小电感值，使电压控制的追随性提高，电流变动幅度It成为电弧稳定区域As内。

如以上那样，通过调整并控制电流变动幅度It以使得成为图3所示的电弧稳定区域As内，从而焊丝19的熔融时间变化，伴随于此，能够使焊丝19的熔滴23脱离的过渡周期Tt为电弧稳定区域As内即15msec以上且35msec以下，能够得到稳定的电弧17。

进一步地，在本实施方式中，通过变更对焊接电压V的规定期间的移动平均即平均值进行设定的设定电压来调整电流变动幅度It。调整电流变动幅度It，以使得焊接中的状态成为喷射过渡状态，并且如图3所示，电流变动幅度It为电弧17稳定的电弧稳定区域As内，焊接电流I的波形进入到以设定电流为中心的规定的范围。

此外，在喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接中，通过变更与焊接的输出相关的电感值来控制电流变动幅度It。电感值是电抗器6与存储于存储部13的电子电抗器控制的电子电抗器值的加法值，将与电感值对应的输出控制信号输出到驱动部7。由此，能够极其细致地调整电感值，并能够调整电流变动幅度It以使得电流变动幅度It成为电弧稳定区域As内。

这样，在实施方式1中的电弧焊接控制方法中，通过调整恒定电压控制中的设定电压和电感值来使电流变动幅度It最佳化，换言之，通过使过渡周期Tt稳定，以使得熔滴23的生长的变动幅度合理化，电流变动幅度It成为电弧稳定区域As内，从而能够抑制溅射的产生，能够进行更加稳定的电弧焊接。

在图6所示的脉冲电弧焊接方法中，若电弧长比熔滴523的直径稍大，则焊丝519的前端部519P与母材518不会短路，因此能够减少溅射。但是，在焊接中，存在由于焊丝519从焊嘴突出的长度即突出长度的变动、母材518的位置偏移等干扰，导致焊丝519的前端519P与母材518的距离变短的情况。若焊丝519的前端519P与母材518之间的距离变短，则在熔滴523从焊丝519的前端519P脱离之前，产生焊丝519的前端519P与母材518的短路。并且，在短路产生时的焊接电流I是高的峰值电流Ip的情况下，短路时产生大量的溅射。这样，在产生突出长度的变动、母材518的位置偏移等干扰的情况下，存在产生大量的溅射的情况。此外，在焊丝519熔融时的焊接电流I是低的基准电流Ib时，容易产生电弧517的指向性欠缺所导致的电弧偏吹(Arc Blow)。因此，存在电弧长的变动较大、焊缝宽度变得不均匀的情况。

在实施方式1中的电弧焊接装置101中，由于使用上述那样的恒定电压控制来控制电流变动幅度It，因此电弧长L17的变动被抑制。由此，即使产生从焊丝19的焊嘴16突出的突出长度L19的变动、母材18的位置偏移等干扰，电弧长L17的变动也被抑制，过渡周期Tt稳定，电弧稳定。因此，焊丝19与母材18之间的微小短路被抑制，溅射减少，能够得到宽度均匀的焊缝。

如上述那样，实施方式1中的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法使用向焊丝19输出焊接电流I的电弧焊接装置。在该电弧焊接控制方法中，控制电弧焊接装置101以使得焊接电流I反复焊丝19熔融而形成的熔滴23从焊丝19脱离时的峰值电流Ip、和开始焊丝19的熔融并进行促进时的弯曲为凹状且具有极小值IL而连续地变化的熔融电流Ig。此外，控制电弧焊接装置101以使得峰值电流Ip比焊接电流I的平均值大焊接电流I的平均值的25％以上且45％以下的值，并且熔融电流Ig的极小值IL比焊接电流I的平均值小焊接电流I的平均值的25％以上且45％以下的值。

也可以基于对焊接电压V的输出进行设定的设定电压Vs，控制电弧焊接装置101以使得焊接电流I反复峰值电流Ip和熔融电流Ig。

喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法使用向焊丝19输出焊接电流I的电弧焊接装置101。在该电弧焊接控制方法中，也可以控制峰值电流Ip与极小值IL的差值即电流变动幅度It，以使得从焊丝19的熔融的开始到熔滴23从焊丝19脱离为止的过渡周期Tt为15msec以上且35msec以下。

(实施方式2)

图4是实施方式2中的电弧焊接装置101a的概略结构图。在图4中，对与图1所示的实施方式1中的电弧焊接装置101相同的部位付与相同的符号。实施方式2中的电弧焊接装置101a还具备与实施方式1中的电弧焊接装置101的熔滴脱离检测部10连接的计时部11。

计时部11通过以下的方法来检测过渡周期Tt。由于在熔滴23从焊丝19的前端部19P脱离的熔滴脱离点t3，电弧长L17突然变长，因此在熔滴脱离点t3检测到的焊接电压V急剧变高。熔滴脱离检测部10在焊接电压A超过规定的电压阈值的情况下、或者焊接电压V的每单位时间的变化量(dV/dt)超过规定值的情况下，判断为熔滴23脱离，检测出熔滴23从焊丝19的脱离。计时部11将从熔滴脱离检测部10检测到熔滴的脱离起到之后再次检测到熔滴23的脱离为止的时间检测为过渡周期Tt。存储部13对预先通过实验等来求出的电弧稳定区域As(参照图3)内的过渡周期Tt的值进行存储。调整电流变动幅度It以使得检测到的过渡周期Tt成为存储于存储部13的电弧稳定区域As内的过渡周期Tt的值。

在实施方式2中的电弧焊接控制方法中，使用焊接电压V的规定的电压阈值、或者焊接电压V的每单位时间的变化量(dV/dt)来检测过渡周期Tt，调整电流变动幅度It以使得过渡周期Tt为预先求出的电弧的稳定区域As内的规定的值，从而即使在产生焊丝19的突出长度L19的变动、母材18的位置偏移等干扰时，也能够进行电弧17稳定的电弧焊接。此外，这样由于电弧17稳定，因此能够使焊缝宽度均匀，并且由于微小短路被抑制，因此溅射也被减少。

(实施方式3)

图5A表示实施方式3中的电弧焊接控制方法中的表示焊接电流I与焊接电压V的关系的外部特性。在图5A中，纵轴表示焊接电压V的平均值，横轴表示焊接电流I的平均值。图5B表示焊接电压V和焊接电流I。反复进行从熔滴23与焊丝19脱离并开始焊丝19的熔融起到熔滴23的脱离为止的过渡周期Tt。在实施方式3中的电弧焊接控制方法中，基于图5A所示的外部特性的曲线来控制电流变动幅度It，以使得：被反复的过渡周期Tt之中，根据过渡周期Tt1中的电弧长L17，过渡周期Tt1的下一个过渡周期Tt2的电流变动幅度It进入到预先通过实验等而求出的电弧稳定区域As内。也可以取代图5A所示的外部特性的曲线，基于表示外部特性的关系的数据表来控制电流变动幅度It。

在电流变动幅度It的调整中使用峰值电流Ip、熔融电流Ig、过渡周期Tt以及设定电压之中的至少一个焊接控制参数。并且，调整电流变动幅度It，以使得满足图3中所述的电弧稳定区域As中的电流变动幅度It以及过渡周期Tt。

图1所示的焊接电压检测部9使用在刚刚之前的过渡周期Tt1或者现在的过渡周期Tt2之中的规定的一部分的期间内检测到的焊接电压V来检测电弧长L17。在图5A和图5B中，对设定电流Is以及设定电压Vs进行设定。使用被设定的设定电流Is和设定电压Vs所对应的焊接控制参数来进行电弧焊接。在该电弧焊接中，根据从熔滴23与焊丝19脱离并开始焊丝19的熔融起到熔滴23从焊丝19的脱离为止的过渡周期Tt1内的焊接电压V的平均值，检测作为过渡周期Tt1内的平均值的电弧长L17。

例如，在图5B中，在过渡周期Tt2的刚刚之前的过渡周期Tt1，将焊接电压V(设定电压Vs的输出)的平均值检测为电弧长L17的平均值。在焊接电压V(设定电压Vs的输出)的平均值为值V1的情况下，根据图5A所示的外部特性，焊接电压V的值V1所对应的焊接电流I(设定电流Is的输出)的平均值为值I1。因此，将焊接电压V的值V1的设定电压Vs与焊接电流I的值I1的设定电流Is的焊接控制参数使用为过渡周期Tt2的焊接控制参数。

此外，将过渡周期Tt1中的焊接电压V(相对于设定电压Vs的电压的输出值)的平均值检测为电弧长L17的平均值，根据图5A所示的外部特性，在下一个过渡周期Tt2中，通过使用峰值电流Ip以及/或者熔融电流Ig的焊接控制参数来控制电流变动幅度It，以使得焊接电流I的平均值成为过渡周期Tt1中检测到的焊接电压V的平均值所对应的值，从而能够抑制溅射的产生，并且使焊缝宽度均匀化。

例如，根据过渡周期Tt1中的焊接电压V的平均值来检测电弧长的平均值。在过渡周期Tt1的下一个过渡周期Tt2中，也可以使用峰值电流Ip(Ip2)以及/或者熔融电流Ig(Ig2)来控制下一个过渡周期Tt2中的电流变动幅度It，以使得与过渡周期Tt1中检测到的焊接电压V的平均值相对应地成为由图5A所示的外部特性决定的焊接电流I(设定电流Is的输出)的平均值。由此，能够进行极其细致的电流变动幅度It的调整。

同样地，根据过渡周期Tt2中的焊接电压V的平均值来检测电弧长的平均值。在过渡周期Tt2的下一个过渡周期Tt3中，也可以使用峰值电流Ip(Ip3)以及/或者熔融电流Ig(Ig3)来控制下一个过渡周期Tt3中的电流变动幅度It，以使得与过渡周期Tt2中检测到的焊接电压V的平均值相对应地成为由图5A所示的外部特性决定的焊接电流I(设定电流Is的输出)的平均值。由此，能够进行极其细致的电流变动幅度It的调整。

此外，若由于焊丝19红热，导致电弧长L17变长，每个过渡周期Ttd的焊接电压V的平均值相对变高，则存在向母材18的输入热量变大、母材18中产生熔透的情况。在该情况下，通过使焊接电流I与焊接电压V的外部特性的曲线的倾斜变缓，提高焊接控制参数(焊接电流I的平均值)相对于电弧长L17(各过渡周期Tt的焊接电压V的平均值)的变动的追随性，从而能够减少向母材18的输入热量。

在实施方式3中的电弧焊接控制方法中，在焊接中检测刚刚之前的过渡周期Tt(Tt1)中的电弧长L17(焊接电压V的平均值)，在下一个过渡周期Tt(Tt2)中，调整相对于电弧长L17(焊接电压V的平均值)而最佳的电流变动幅度It，因此电弧17不取决于突出长度L19、焊丝19和母材18的位置而稳定。另外，虽然基于过渡周期Tt1中的电弧长L17，电流变动幅度It被调整为下一个过渡周期Tt2，但是只要对电弧17的稳定没有负面影响，也可以基于过渡周期Tt1中的电弧长L17来将电流变动幅度It调整为过渡周期Tt2以后的例如又下一个过渡周期Tt3。

进一步地，由于即使在焊接时产生突出长度L19的变动、母材18的位置偏移等干扰，电弧长L17也被控制为恒定，因此电弧17稳定。由此，焊丝19与母材18的微小短路被抑制，也能够实现溅射减少、焊缝宽度的均匀化，此外，也能够抑制焊丝19的熔透。

如以上那样，在进行实施方式1、2、3中的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接的电弧焊接控制方法中，在喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接中，基于对焊接电压V的输出进行设定的设定电压Vs以及对焊接电流I的输出进行设定的设定电流Is来控制焊接输出(焊接电压V、焊接电流I)。使用设定电压Vs、设定电流Is、与焊接输出有关的电感值、表示焊接电流I与焊接电压V的关系的外部特性的至少一个来控制焊接电流I，以使得焊接电流反复熔滴23脱离的突起状的峰值电流Ip、和开始焊丝19的熔融并进行促进的弯曲为凹状而连续地变化的曲线波形的熔融电流Ig，峰值电流Ip与熔融电流Ig的弯曲的极小值IL的差值即电流变动幅度It成为规定的值。由此，由于通过焊接电流I的电流变动幅度It来调整焊接电流I，因此相对于电弧长L17的变动，追随性较高，也没有如作为现有的恒定电流脉冲控制的脉冲电弧焊接法那样受到保护气体等的组成的制约的情况，并且，即使产生突出长度L19的变动、母材18的位置偏移等干扰，此外，进一步地，即使在使用二氧化碳气体的浓度超过30％的、或者以二氧化碳气体为主成分的保护气体的情况下，电弧17也稳定。因此，焊丝19与母材18的微小短路被抑制，溅射被减少，焊缝宽度被均匀化。

如上述那样，喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法使用向焊丝19输出包含焊接电流I和焊接电压V的焊接输出来从焊丝19产生电弧17的电弧焊接装置101。在该电弧焊接控制方法中，使用与焊接输出有关的电感值、表示焊接电流I与焊接电压V的关系的外部特性的至少一个来控制电弧焊接装置，以使得峰值电流Ip与极小值IL的差值即电流变动幅度It成为规定的值。

也可以调整电流变动幅度It，以使得从开始焊丝19的熔融起到熔滴23从焊丝19脱离为止的过渡周期Tt收容于规定的范围。

过渡周期Tt也可以是15msec以上且35msec以下。

使用焊接电压V的规定的电压阈值、或者焊接电压V的每单位时间的变化量(dV/dt)，检测从开始焊丝19的熔融起到熔滴23从焊丝19脱离为止的过渡周期Tt。调整电流变动幅度It，以使得检测出的过渡周期Tt成为预先求出的电弧的稳定区域As内的规定的值。

也可以峰值电流Ip比焊接电流的平均值大焊接电流I的平均值的25％以上且45％以下的值，熔融电流Ig的极小值IL比焊接电流I的平均值小焊接电流I的平均值的25％以上且45％以下的值。

也可以峰值电流Ip比焊接电流I的平均值大焊接电流I的平均值的30％以下的值，熔融电流Ig的极小值IL比焊接电流I的平均值小焊接电流的平均值的30％以下的值。

电弧焊接装置也可以具备电抗器，并且进行电子电抗器控制。在该情况下，电感值为电抗器与基于电子电抗器控制的电子电抗器值的加法值。

电弧焊接装置101(101a)反复从开始焊丝19的熔融起到熔滴23从焊丝19脱离为止的过渡周期Tt。根据被反复的过渡周期Tt之中的某个过渡周期Ttl中的电弧17的电弧长L17，使用外部特性来调整电流变动幅度It，以使得被反复的过渡周期Tt之中的某个过渡周期Tt1的下一个过渡周期Tt2中焊接电流I的平均值成为与焊接电压V的平均值对应的值。

也可以通过峰值电流Ip与熔融电流Ig之中的至少一个来控制电流变动幅度It。

-符号说明-

6 电抗器

17 电弧

18 母材

19 焊丝

101 焊接装置

Ip 峰值电流

Ig 熔融电流

Tt 过渡周期

It 电流变动幅度

t1 熔融开始点

T2 生长期间

t3 熔滴脱离点

TM 降低时间

Claims (15)

1.一种电弧焊接控制方法，是使用了向焊丝输出焊接电流的电弧焊接装置的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法，其包含：

控制所述电弧焊接装置，以使得所述焊接电流反复所述焊丝熔融而形成的熔滴从所述焊丝脱离时的峰值电流、和开始所述焊丝的熔融并进行促进时的弯曲为凹状且具有极小值而连续地变化的熔融电流的步骤；和

控制所述电弧焊接装置，以使得所述峰值电流比所述焊接电流的平均值大所述焊接电流的所述平均值的25％以上且45％以下的值，且所述熔融电流的所述极小值比所述焊接电流的所述平均值小所述焊接电流的平均值的25％以上且45％以下的值的步骤。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其中，

控制所述电弧焊接装置以使得所述焊接电流反复所述峰值电流和所述熔融电流的所述步骤包含以下步骤：

基于对焊接电压的输出进行设定的设定电压，控制所述电弧焊接装置以使得所述焊接电流反复所述峰值电流和所述熔融电流。

3.一种电弧焊接控制方法，是使用了向焊丝输出焊接电流的电弧焊接装置的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法，包含：

控制所述电弧焊接装置，以使得所述焊接电流反复所述焊丝熔融而形成的熔滴从所述焊丝脱离时的峰值电流、和开始所述焊丝的熔融并进行促进时的连续地变化为弯曲成凹状且具有极小值的熔融电流的步骤；和

控制所述峰值电流与所述极小值的差值即电流变动幅度，以使得从所述焊丝的所述熔融的开始起到所述熔滴从所述焊丝脱离为止的过渡周期为15msec以上且35msec以下的步骤。

4.一种电弧焊接控制方法，是使用了向焊丝输出包含焊接电流和焊接电压的焊接输出来从所述焊丝产生电弧的电弧焊接装置的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法，包含：

控制所述电弧焊接装置，以使得所述焊接电流反复所述焊丝熔融而形成的熔滴从所述焊丝脱离时的峰值电流、和开始焊丝的熔融并进行促进时的连续地变化为弯曲成凹状且具有极小值的熔融电流的步骤；和

使用与所述焊接输出有关的电感值、和表示所述焊接电流与所述焊接电压的关系的外部特性的至少一个来控制所述电弧焊接装置，以使得所述峰值电流与所述极小值的差值即电流变动幅度成为规定的值的步骤。

5.根据权利要求4所述的电弧焊接控制方法，其中，

所述峰值电流比所述焊接电流的平均值大所述焊接电流的所述平均值的25％以上且45％以下的值，

所述熔融电流的所述极小值比所述焊接电流的所述平均值小所述焊接电流的平均值的25％以上且45％以下的值。

6.根据权利要求5所述的电弧焊接控制方法，其中，

所述峰值电流比所述焊接电流的所述平均值大所述焊接电流的所述平均值的30％以下的值，

所述熔融电流的所述极小值比所述焊接电流的所述平均值小所述焊接电流的平均值的30％以下的值。

7.根据权利要求4所述的电弧焊接控制方法，其中，

所述电弧焊接装置具备电抗器，并且进行电子电抗器控制，

所述电感值是所述电抗器与基于所述电子电抗器控制的电子电抗器值的相加值。

8.根据权利要求4所述的电弧焊接控制方法，其中，

所述电弧焊接装置反复从开始所述焊丝的所述熔融起到所述熔滴从所述焊丝脱离为止的过渡周期，

使用所述电感值与所述外部特性的所述至少一个来控制所述电弧焊接装置的步骤包含如下步骤：

根据被反复的所述过渡周期之中的某个过渡周期中的所述电弧的电弧长，使用所述外部特性来调整所述电流变动幅度，以使得被反复的所述过渡周期之中的所述某个过渡周期的下一个过渡周期中，所述焊接电流的平均值成为与所述焊接电压的平均值对应的值。

9.根据权利要求8所述的电弧焊接控制方法，其中，

调整所述电流变动幅度的步骤包含如下步骤：

通过所述峰值电流与所述熔融电流之中的至少一个来控制所述电流变动幅度。

10.根据权利要求4所述的电弧焊接控制方法，其中，

还包含如下步骤：通过所述峰值电流与所述熔融电流之中的至少一个来控制所述电流变动幅度。

11.一种电弧焊接控制方法，是使用了向焊丝输出包含焊接电流和焊接电压的焊接输出来从所述焊丝产生电弧的电弧焊接装置的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法，包含：

控制所述电弧焊接装置，以使得所述焊接电流反复所述焊丝熔融而形成的熔滴从所述焊丝脱离时的峰值电流、和开始焊丝的熔融并进行促进时的连续地变化为弯曲成凹状且具有极小值的熔融电流的步骤；和

调整所述峰值电流与所述极小值的差值即电流变动幅度，以使得从开始所述焊丝的所述熔融起到所述熔滴从所述焊丝脱离为止的过渡周期收容于规定的范围的步骤。

12.根据权利要求11所述的电弧焊接控制方法，其中，

所述过渡周期是15msec以上且35msec以下。

13.根据权利要求11所述的电弧焊接控制方法，其中，

调整所述电流变动幅度的步骤包含如下步骤：使用与所述焊接输出有关的电感值、和表示所述焊接电流与所述焊接电压的关系的外部特性的至少一个来控制所述电弧焊接装置，以使得所述电流变动幅度成为规定的值。

14.一种电弧焊接控制方法，是使用了向焊丝输出包含焊接电流和焊接电压的焊接输出来从所述焊丝产生电弧的电弧焊接装置的喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法，包含：

控制所述电弧焊接装置，以使得所述焊接电流反复所述焊丝熔融而形成的熔滴从所述焊丝脱离时的峰值电流、和开始焊丝的熔融并进行促进时的连续地变化为弯曲成凹状且具有极小值的熔融电流的步骤；和

使用所述焊接电压的规定的电压阈值、或者所述焊接电压的每单位时间的变化量，检测从开始所述焊丝的所述熔融起到所述熔滴从所述焊丝脱离为止的过渡周期的步骤；和

调整所述峰值电流与所述极小值的差值即电流变动幅度，以使得检测到的所述过渡周期成为预先求出的所述电弧的稳定区域内的规定的值的步骤。

15.根据权利要求14所述的电弧焊接控制方法，其中，

调整所述电流变动幅度的步骤包含如下步骤：使用与所述焊接输出有关的电感值、和表示所述焊接电流与所述焊接电压的关系的外部特性的至少一个来控制所述电弧焊接装置，以使得所述电流变动幅度成为规定的值。