CN107538103B - 电弧焊接控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电弧焊接控制方法，在将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的焊接方法中，提升了母材的材质为不锈钢时的电弧稳定性。将焊丝的进给速度(Fw)交替切换为正向进给期间和反向进给期间，重复短路期间和电弧期间，从而进行焊接的电弧焊接控制方法中，在母材的材质为不锈钢时，将进给速度(Fw)的反向进给峰值(Wrp)以及正向进给峰值(Wsp)的绝对值设定为比钢铁时更小的值。进而，在母材的材质为不锈钢时，将进给速度(Fw)的反向进给减速期间(Trd)设定为比钢铁时更长的期间。由于通过上述那样设定进给速度(Fw)的参数，能抑制电弧产生时的熔滴的侧向振摆振动的发生，因此提升了电弧稳定性。

Description

电弧焊接控制方法

技术领域

本发明涉及电弧焊接控制方法，将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间来重复短路期间和电弧期间，从而进行焊接。

背景技术

在一般的自耗电极式电弧焊接中，将作为自耗电极的焊丝以固定速度进给，使焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接。在自耗电极式电弧焊接中，焊丝和母材多成为交替重复短路期间和电弧期间的焊接状态。

为了进一步提升焊接品质，提出周期性重复焊丝的正向进给和反向进给来进行焊接的方法。在专利文献1的发明中，设定与焊接电流设定值相应的进给速度的平均值，将焊丝的正向进给和反向进给的频率以及振幅设为与焊接电流设定值相应的值。在重复焊丝的正向进给和反向进给的焊接方法中，由于与恒速进给的现有技术相比能使短路与电弧的重复周期稳定化，因此能谋求焊渣产生量的削减、焊道外观的改善等焊接品质的提升。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP专利第5201266号公报

重复焊丝的正向进给和反向进给的焊接方法主要在母材是钢铁材时使用。若将该焊接方法运用到不锈钢材，则有电弧变得不稳定、焊渣量增加这样的问题。

发明内容

为此在本发明中，目的在于，提供一种电弧焊接控制方法，在将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的焊接方法中，即使母材的材质是不锈钢，也能让电弧稳定，且能进行焊渣产生量也少的焊接。

为了解决上述的课题，技术方案1的发明是电弧焊接控制方法，将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间，重复短路期间和电弧期间，从而进行焊接，所述电弧焊接控制方法的特征在于，在母材的材质为不锈钢时，将所述进给速度的反向进给峰值的绝对值设定为比钢铁时更小的值。

技术方案2的发明的电弧焊接控制方法在技术方案1的基础上特征在于，在母材的材质为不锈钢时，将所述进给速度的正向进给峰值的绝对值设定为比钢铁时更小的值。

技术方案3的发明的电弧焊接控制方法在技术方案1或2的基础上特征在于，在母材的材质为不锈钢时，将所述进给速度的反向进给减速期间设定为比钢铁时更长的期间。

技术方案4的发明的电弧焊接控制方法在技术方案2的基础上特征在于，惰性气体在保护气体中所占的体积％越大则将所述进给速度的所述反向进给峰值以及所述正向进给峰值的绝对值设定为越小的值。

技术方案5的发明的电弧焊接控制方法在技术方案2的基础上特征在于，焊炬的前进角越大则将所述进给速度的所述反向进给峰值以及所述正向进给峰值的绝对值设定为越小的值。

发明的效果

根据本发明，在将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间的焊接方法中，即使母材的材质是不锈钢，电弧也稳定，且能进行焊渣产生量也少的焊接。

附图说明

图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的图1的焊接电源中的各信号的时序图。

图3是用于实施本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

图4是用于实施本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。

标号的说明

1 焊丝

2 母材

3 电弧

4 焊炬

5 进给辊

AR 惰性气体比率设定电路

Ar 惰性气体比率设定信号

BR 前进角设定电路

Br 前进角设定信号

CM 电流比较电路

Cm 电流比较信号

DR 驱动电路

Dr 驱动信号

E 输出电压

Ea 误差放大信号

ED 输出电压检测电路

Ed 输出电压检测信号

EI 电流误差放大电路

Ei 电流误差放大信号

ER 输出电压设定电路

Er 输出电压设定信号

EV 电压误差放大电路

Ev 电压误差放大信号

FC 进给控制电路

Fc 进给控制信号

FR 进给速度设定电路

Fr 进给速度设定信号

Fw 进给速度

ICR 电流控制设定电路

Icr 电流控制设定信号

ID 电流检测电路

Id 电流检测信号

ILR 低等级电流设定电路

Ilr 低等级电流设定信号

Iw 焊接电流

MS 材质选择电路

Ms 材质选择信号

ND 缩颈检测电路

Nd 缩颈检测信号

PM 电源主电路

R 减流电阻器

SD 短路判别电路

Sd 短路判别信号

STD 小电流期间电路

Std 小电流期间信号

SW 电源特性切换电路

TR 晶体管

Trd 反向进给减速期间

TRDR 反向进给减速期间设定电路

Trdr 反向进给减速期间设定信号

Trp 反向进给峰顶期间

Tru 反向进给加速期间

TRUR 反向进给加速期间设定电路

Trur 反向进给加速期间设定信号

Tsd 正向进给减速期间

TSDR 正向进给减速期间设定电路

Tsdr 正向进给减速期间设定信号

TSDR2 第2正向进给减速期间设定电路

Tsp 正向进给峰顶期间

Tsu 正向进给加速期间

TSUR 正向进给加速期间设定电路

Tsur 正向进给加速期间设定信号

VD 电压检测电路

Vd 电压检测信号

Vw 焊接电压

WL 电抗器

WM 进给电动机

Wrp 反向进给峰值

WRR 反向进给峰值设定电路

Wrr 反向进给峰值设定信号

WRR2 第2反向进给峰值设定电路

WRR3 第3反向进给峰值设定电路

Wsp 正向进给峰值

WSR 正向进给峰值设定电路

Wsr 正向进给峰值设定信号

WSR2 第2正向进给峰值设定电路

WSR3 第3正向进给峰值设定电路

具体实施方式

以下参考附图来说明本发明的实施方式。

[实施方式1]

图1是用于实施本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。以下参考图1来说明各方块。

电源主电路PM将3相200V等商用电源(图示省略)作为输入，遵循后述的误差放大信号Ea进行基于逆变器控制等的输出控制，将输出电压E输出。虽省略图示，但该电源主电路PM具备：对商用电源进行整流的1次整流器、将整流过的直流平滑的平滑电容器、将平滑过的直流变换成高频交流的由上述的误差放大信号Ea驱动的逆变器电路、将高频交流降压成适于焊接的电压值的高频变压器、将降压的高频交流整流成直流的2次整流器。

电抗器WL对上述的输出电压E进行平滑。该电抗器WL的电感值例如是100μH。

进给电动机WM将后述的进给控制信号Fc作为输入，交替重复正向进给和反向进给来使焊丝1以进给速度Fw进给。在进给电动机WM中使用过渡响应性快的电动机。为了加快焊丝1的进给速度Fw的变化率以及进给方向的反转，有时进给电动机WM设置在焊炬4的前端的附近。另外，有时还使用2个进给电动机WM而做出推挽方式的进给系统。

焊丝1通过与上述的进给电动机WM结合的进给辊5的旋转而在焊炬4内被进给，在与母材2之间产生电弧3。在焊炬4内的供电嘴(图示省略)与母材2之间施加焊接电压Vw，通电焊接电流Iw。

输出电压设定电路ER输出预先确定的输出电压设定信号Er。输出电压检测电路ED检测上述的输出电压E，进行平滑，将输出电压检测信号Ed输出。

电压误差放大电路EV将上述的输出电压设定信号Er以及上述的输出电压检测信号Ed作为输入，将输出电压设定信号Er(+)与输出电压检测信号Ed(-)的误差放大，输出电压误差放大信号Ev。

电流检测电路ID检测上述的焊接电流Iw，输出电流检测信号Id。电压检测电路VD检测上述的焊接电压Vw，输出电压检测信号Vd。短路判别电路SD将上述的电压检测信号Vd作为输入，在该值不足预先确定的短路判别值(10V程度)时判别为处于短路期间，输出成为高电平的短路判别信号Sd，在该值为预先确定的短路判别值以上是判别为处于电弧期间，输出成为低电平的短路判别信号Sd。

若焊接作业人员选择与母材的材质对应的编号，则材质选择电路MS输出成为该编号的值的材质选择信号Ms。例如若选择钢铁则成为Ms＝1，若选择不锈钢则成为Ms＝2。

正向进给加速期间设定电路TSUR输出预先确定的正向进给加速期间设定信号Tsur。

正向进给减速期间设定电路TSDR输出预先确定的正向进给减速期间设定信号Tsdr。

反向进给加速期间设定电路TRUR输出预先确定的反向进给加速期间设定信号Trur。

反向进给减速期间设定电路TRDR将上述的材质选择信号Ms作为输入，对应于材质选择信号Ms来输出预先确定的反向进给减速期间设定信号Trdr。

正向进给峰值设定电路WSR将上述的材质选择信号Ms作为输入，对应于材质选择信号Ms来输出预先确定的正向进给峰值设定信号Wsr。

反向进给峰值设定电路WRR将上述的材质选择信号Ms作为输入，对应于材质选择信号Ms来输出预先确定的反向进给峰值设定信号Wrr。

进给速度设定电路FR将上述的正向进给加速期间设定信号Tsur、上述的正向进给减速期间设定信号Tsdr、上述的反向进给加速期间设定信号Trur、上述的反向进给减速期间设定信号Trdr、上述的正向进给峰值设定信号Wsr、上述的反向进给峰值设定信号Wrr以及上述的短路判别信号Sd作为输入，输出通过以下的处理生成的进给速度图案，作为进给速度设定信号Fr。在该进给速度设定信号Fr成为0以上时成为正向进给期间，不足0时成为反向进给期间。

1)在由正向进给加速期间设定信号Tsur确定的正向进给加速期间Tsu中，输出从0直线状加速到由正向进给峰值设定信号Wsr确定的正的值的正向进给峰值Wsp的进给速度设定信号Fr。

2)接下来在正向进给峰顶期间Tsp中，输出维持上述的正向进给峰值Wsp的进给速度设定信号Fr。

3)若短路判别信号Sd从低电平(电弧期间)变化到高电平(短路期间)，则移转到通过正向进给减速期间设定信号Tsdr确定的正向进给减速期间Tsd，输出从上述的正向进给峰值Wsp直线状减速到0的进给速度设定信号Fr。

4)接下来，在由反向进给加速期间设定信号Trur确定的反向进给加速期间Tru中，输出从0直线状加速度由反向进给峰值设定信号Wrr确定的负的值的反向进给峰值Wrp的进给速度设定信号Fr。

5)接下来，在反向进给峰顶期间Trp中，输出维持上述的反向进给峰值Wrp的进给速度设定信号Fr。

6)若短路判别信号Sd从高电平(短路期间)变化到低电平(电弧期间)，则移转到通过反向进给减速期间设定信号Trdr确定的反向进给减速期间Trd，输出从上述的反向进给峰值Wrp直线状减速到0的进给速度设定信号Fr。

7)通过重复上述的1)～6)来生成正负的梯形波状变化的进给图案的进给速度设定信号Fr。

进给控制电路FC将上述的进给速度设定信号Fr作为输入，将用于以相当于进给速度设定信号Fr的值的进给速度Fw进给焊丝1的进给控制信号Fc输出到上述的进给电动机WM。

减流电阻器R插入在上述的电抗器WL与焊炬4之间。该减流电阻器R的值被设定在大到短路负载(0.01～0.03Ω程度)的10倍以上的值(0.5～3Ω程度)。若该减流电阻器R插入到通电路，则积蓄于电抗器WL以及外部线缆的电抗器的能量被急剧放电。

晶体管TR与上述的减流电阻器R并联连接，按照后述的驱动信号Dr被接通或断开控制。

缩颈检测电路ND将上述的短路判别信号Sd、上述的电压检测信号Vd以及上述的电流检测信号Id作为输入，输出缩颈检测信号Nd，其在短路判别信号Sd为高电平(短路期间)时的电压检测信号Vd的电压上升值到达基准值的时间点判别为缩颈的形成状态成为基准状态而成为高电平，在短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)的时间点成为低电平。另外，也可以在短路期间中的电压检测信号Vd的微分值达到与其对应的基准值的时间点使缩颈检测信号Nd变化为高电平。进而，也可以将电压检测信号Vd的值除以电流检测信号Id的值来算出熔滴的电阻值，在该电阻值的微分值达到与其对应的基准值的时间点使缩颈检测信号Nd变化为高电平。

低等级电流设定电路ILR输出预先确定的低等级电流设定信号Ilr。电流比较电路CM将该低等级电流设定信号Ilr以及上述的电流检测信号Id作为输入，输出电流比较信号Cm，其在Id＜Ilr时成为高电平，在Id≥Ilr时成为低电平。

驱动电路DR将上述的电流比较信号Cm以及上述的缩颈检测信号Nd作为输入，将驱动信号Dr输出给上述的晶体管TR的基极端子，该驱动信号Dr在缩颈检测信号Nd变化为高电平时变化为低电平，若之后电流比较信号Cm变化为高电平，则变化为高电平。因此，该驱动信号Dr在检测到缩颈时成为低电平，晶体管TR成为断开状态，在通电路插入减流电阻器R，因此在短路负载通电的焊接电流Iw剧减。然后，若剧减的焊接电流Iw的值减少到低等级电流设定信号Ilr的值，则驱动信号Dr成为高电平，晶体管TR成为接通状态，因此减流电阻器R被短路而返回到通常的状态。

电流控制设定电路ICR将上述的短路判别信号Sd、上述的低等级电流设定信号Ilr以及上述的缩颈检测信号Nd作为输入，进行以下的处理，输出电流控制设定信号Icr。

1)在短路判别信号Sd为低电平(电弧期间)时，输出成为低等级电流设定信号Ilr的电流控制设定信号Icr。

2)若短路判别信号Sd变化到高电平(短路期间)，则输出电流控制设定信号Icr，其使得在预先确定的初始期间中成为预先确定的初始电流设定值，之后以预先确定的短路时倾斜上升到预先确定的短路时峰顶设定值并维持该值。

3)之后若缩颈检测信号Nd变化为高电平，则输出成为低等级电流设定信号Ilr的值的电流控制设定信号Icr。

电流误差放大电路EI，将上述的电流控制设定信号Icr以及上述的电流检测信号Id作为输入，放大电流控制设定信号Icr(+)与电流检测信号Id(-)的误差，并输出电流误差放大信号Ei。

小电流期间电路STD将上述的短路判别信号Sd作为输入，输出小电流期间信号Std，其在从短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)的时间点起经过预先确定的电流降时间的时间点成为高电平，之后若短路判别信号Sd成为高电平(短路期间)则成为低电平。

电源特性切换电路SW将上述的电流误差放大信号Ei、上述的电压误差放大信号Ev、上述的短路判别信号Sd以及上述的小电流期间信号Std作为输入，进行以下的处理，输出误差放大信号Ea。

1)在从短路判别信号Sd变化为高电平(短路期间)的时间点起到短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)并经过预先确定的延迟期间的时间点为止的期间中，输出电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea。

2)在之后的电弧期间中，输出电压误差放大信号Ev作为误差放大信号Ea。

3)在之后电弧期间中小电流期间信号Std成为高电平的期间中，输出电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea。

通过该电路，焊接电源的特性在短路期间、延迟期间以及小电流期间中成为恒电流特性，在这些以外的电弧期间中成为恒电压特性。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的电弧焊接控制方法的图1的焊接电源中的各信号的时序图。图2(A)表示进给速度Fw的时间变化，图2(B)表示焊接电流Iw的时间变化，图2(C)表示焊接电压Vw的时间变化，图2(D)表示短路判别信号Sd的时间变化，图2(E)表示小电流期间信号Std的时间变化。以下参考图2来说明各信号的动作。

图2(A)所示的进给速度Fw被控制成从图1的进给速设定电路FR输出的进给速度设定信号Fr的值。进给速度Fw由通过图1的正向进给加速期间设定信号Tsur确定的正向进给加速期间Tsu、直到发生短路为止都持续的正向进给峰顶期间Tsp、通过图1的正向进给减速期间设定信号Tsdr确定的正向进给减速期间Tsd、通过图1的反向进给加速期间设定信号Trur确定的反向进给加速期间Tru、直到产生电弧为止都持续的反向进给峰顶期间Trp以及通过图1的反向进给减速期间设定信号Trdr确定的反向进给减速期间Trd形成。进而，正向进给峰值Wsp通过图1的正向进给峰值设定信号Wsr确定，反向进给峰值Wrp通过图1的反向进给峰值设定信号Wrr确定。其结果，进给速度设定信号Fr成为正负的大致梯形波波状地变化的进给图案。

[时刻t1～t4的短路期间的动作]

若在正向进给峰顶期间Tsp中的时刻t1发生短路，则如图2(C)所示那样，由于焊接电压Vw急剧减少到数V的短路电压值，因此如图2(D)所示那样，短路判别信号Sd变化为高电平(短路期间)。对此做出响应而移转到时刻t1～t2的预先确定的正向进给减速期间Tsd，如图2(A)所示那样，进给速度Fw从上述的正向进给峰值Wsp减速到0。例如设定为正向进给减速期间Tsd＝1ms。

如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到时刻t2～t3的预先确定的反向进给加速期间Tru，从0加速度到上述的反向进给峰值Wrp。该期间中短路期间持续。例如设定为反向进给加速期间Tru＝1ms。

若在时刻t3反向进给加速期间Tru结束，则如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到反向进给峰顶期间Trp，成为上述的反向进给峰值Wrp。反向进给峰顶期间Trp直到在时刻t4产生电弧为止都持续。因此时刻t1～t4的期间成为短路期间。反向进给峰顶期间Trp虽然不是给定值，但为4ms左右。

如图2(B)所示那样，时刻t1～t4的短路期间中的焊接电流Iw在预先确定的初始期间中成为预先确定的初始电流值。之后焊接电流Iw以预先确定的短路时倾斜上升，达到预先确定的短路时峰值后维持该值。

如图2(C)所示那样，焊接电压Vw从焊接电流Iw成为短路时峰值时开始上升。这是因为，通过焊丝1的反向进给以及焊接电流Iw所引起的收缩力的作用而在焊丝1的前端的熔滴逐渐形成缩颈。

之后若焊接电压Vw的电压上升值达到基准值，则判别为缩颈的形成状态成为基准状态，图1的缩颈检测信号Nd变化为高电平。

由于响应于缩颈检测信号Nd成为高电平而图1的驱动信号Dr成为低电平，因此图1的晶体管TR成为断开状态，图1的减流电阻器R插入到通电路。同时图1的电流控制设定信号Icr变小到低等级电流设定信号Ilr的值。为此如图2(B)所示那样，焊接电流Iw从短路时峰值急剧减少到低等级电流值。然后由于若焊接电流Iw减少到低等级电流值，则驱动信号Dr回到高电平，因此晶体管TR成为接通状态，减流电阻器R被短路。如图2(B)所示那样，由于电流控制设定信号Icr保持低等级电流设定信号Ilr的状态，因此焊接电流Iw从电弧再产生到经过预先确定的延迟期间为止都维持低等级电流值。因此晶体管TR仅在从缩颈检测信号Nd变化为高电平的时间点到焊接电流Iw减少到低等级电流值为止的期间成为断开状态。如图2(C)所示那样，由于焊接电流Iw变小，因此焊接电压Vw在一度减少后急剧上升。上述的各参数例如被设定为以下的值。初始电流＝40A、初始期间＝0.5ms、短路时倾斜＝2ms、短路时峰值＝400A、低等级电流值＝50A、延迟期间＝1ms。

[时刻t4～t7的电弧期间的动作]

在时刻t4因焊丝的反向进给以及焊接电流Iw的通电所引起的收缩力让缩颈进展从而产生电弧后，如图2(C)所示那样，由于焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值，因此如图(D)所示那样，短路判别信号Sd变化为低电平(电弧期间)。对此做出响应而移转到时刻t4～t5的预先确定的反向进给减速期间Trd，如图2(A)所示那样，进给速度Fw从上述的反向进给峰值Wrp减速到0。

在时刻t5反向进给减速期间Trd结束后，移转到时刻t5～t6的预先确定的正向进给加速期间Tsu。在该正向进给加速期间Tsu中，如图2(A)所示那样，进给速度Fw从0加速到上述的正向进给峰值Wsp。在该期间中电弧期间持续。例如设定为正向进给加速期间Tsu＝1ms。

在时刻t6正向进给加速期间Tsu后，如图2(A)所示那样，进给速度Fw进入到正向进给峰顶期间Tsp，成为上述的正向进给峰值Wsp。该期间中电弧期间也持续。正向进给峰顶期间Tsp直到在时刻t7发生短路为止都持续。因此时刻t4～t7的期间成为电弧期间。然后，若发生短路，就返回时刻t1的动作。正向进给峰顶期间Tsp不是给定值，为4ms左右。

在时刻t4产生电弧后，如图2(C)所示那样，焊接电压Vw急增到数十V的电弧电压值。另一方面，如图2(B)所示那样，焊接电流Iw从时刻t4起在延迟期间之间持续低等级电流值。之后焊接电流Iw增加而成为高电流值。在成为该高电流值的电弧期间中，由于通过图1的电压误差放大信号Ev进行焊接电源的反馈控制，因此成为恒电压特性。

在从时刻t4产生电弧起经过预先确定的电流降时间的时刻t61，如图2(E)所示那样，小电流期间信号Std变化为高电平。对此做出响应，焊接电源从恒电压特性切换到恒电流特性。由此如图2(B)所示那样，焊接电流Iw降低到低等级电流值，直到发生短路的时刻t7为止都维持该值。同样如图2(C)所示那样，焊接电压Vw也降低。若在时刻t7发生短路，则小电流期间信号Std回到低电平。由于电流降时间被设定为5ms左右，因此时刻t61的定时成为正向进给峰顶期间Tsp中。

在实施方式1的发明中，若由图1的材质选择电路MS选择了母材的材质，则材质选择信号Ms被输入到图1的反向进给峰值设定电路WRR，输出最适于材质的反向进给峰值设定信号Wrr。在材质选择信号Ms＝2的不锈钢时，与Ms＝1的钢铁时相比，需要将反向进给峰值设定信号Wrr的绝对值设定得小。这是因为，若图2的时刻t4产生电弧时的反向进给峰值Wrp大，则在焊丝前端的残留熔滴中产生侧向振摆的振动，从而会较多产生焊渣。由于不锈钢的粘性比钢铁的粘性要大，因此产生电弧的时间点的残留熔滴变大，这成为侧向振摆的原因。因此，在不锈钢时，与钢铁时相比需要使反向进给峰值Wrp的绝对值小到40～70％。例如Ms＝1(钢铁)时Wrp＝-50m/min，而Ms＝2(不锈钢时Wrp＝-30m/min。特别在焊接电流Iw的平均值为100～180A的范围，上述的侧向振摆振动显著发生。为此，也可以仅在该电流范围时使反向进给峰值Wrp较小。其原因在于，若电流范围不足100A则电弧产生时的残留熔滴变小，难以产生侧向振摆振动。另外因为，若电流范围超过180A则残留熔滴变大，仍然难以产生侧向振摆振动。即，在残留熔滴的大小为中间大小时，才会变得易于产生侧向振摆振动。

在实施方式1的发明中，更优选地，若由图1的材质选择电路MS选择了母材的材质，则材质选择信号Ms被输入到图1的正向进给峰值设定电路WSR，并输出最适于材质的正向进给峰值设定信号Wsr。在材质选择信号Ms＝2的不锈钢时，期望与Ms＝1的钢铁时相比将正向进给峰值设定信号Wsr的绝对值设定得小。这是因为，若图2的时刻t1～t4的短路期间中的正向进给峰值Wsp大，熔滴被强力推入熔池中，从而大量产生焊渣。由于不锈钢的粘性比钢铁的粘性要大，短路期间中的熔滴过渡并不平稳，若被强力推入，则会产生焊渣。因此在不锈钢时，需要与钢铁是相比将正向进给峰值Wsp的绝对值减小到40～70％。例如Ms＝1(钢铁)时是Wsp＝55m/min，Ms＝2(不锈钢)时是Wsp＝35m/min。

在实施方式1的发明中，进一步优选地，若由图1的材质选择电路MS选择了母材的材质，则材质选择信号Ms被输入到图1的反向进给减速期间设定电路TRDR，从而输出最适于材质的反向进给减速期间设定信号Trdr。在材质选择信号Ms＝2的不锈钢时，期望与Ms＝1的钢铁时相比，将反向进给减速期间设定信号Trdr的值设定得更长。这是因为，若产生图2的时刻t4～t5的电弧从而使反向进给焊丝的期间较短，则进给速度Fw的变化会变得急剧，残留熔滴发生侧向振摆振动，从而大量产生焊渣。因此，在不锈钢时，需要与钢铁相比使反向进给减速期间Trd的值长到150～200％。例如Ms＝1(钢铁)时是Trd＝1.0ms，Ms＝2(不锈钢)时是Trd＝1.5ms。

在上述中，由于大量产生焊渣而使焊接品质显著变差，因此在不锈钢时减小反向进给峰值Wrp是必须条件。除此以外，若减小正向进给峰值Wsp，焊渣就会稍微变少，因此不是必须条件，而是更优选的条件。同样地，拉长反向进给减速期间Trd会更加减少焊渣，不是必须条件，而是进一步更优选的条件。

[实施方式2]

在实施方式2的发明中，惰性气体在保护气体中所占的体积％越大，将进给速度的反向进给峰值以及正向进给峰值的绝对值设定为越小的值。

图3是用于实施本发明的实施方式2所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图3与上述的图1对应，对同一方块标注同一标号，不再重复它们的说明。图3将图1的材质选择电路MS置换为惰性气体比率设定电路AR，将图1的反向进给峰值设定电路WRR置换为第2反向进给峰值设定电路WRR2，将图1的正向进给峰值设定电路WSR置换为第2正向进给峰值设定电路WSR2，将图1的反向进给减速期间设定电路TRDR置换为第2反向进给减速期间设定电路TRDR2。以下参考图3来说明这些方块。

惰性气体比率设定电路AR输出用于设定惰性气体在保护气体中所占的体积％的惰性气体比率设定信号Ar。保护气体在二氧化碳气100％的情况下为Ar＝0，在二氧化碳气80％+氩气20％的MAG气体的情况下为Ar＝20，在二氧化碳气2％+氩气98％的M2气体的情况下为Ar＝98，在氩气100％的情况下为Ar＝100。

第2反向进给峰值设定电路WRR2将上述的惰性气体比率设定信号Ar作为输入，基于以惰性气体比率设定信号Ar为输入的预先确定的反向进给峰值算出函数来算出反向进给峰值，并输出反向进给峰值设定信号Wrr。反向进给峰值算出函数是惰性气体比率设定信号Ar越大则反向进给峰值越小的函数。

第2正向进给峰值设定电路WSR2，将上述的惰性气体比率设定信号Ar作为输入，基于以惰性气体比率设定信号Ar为输入的预先确定的正向进给峰值算出函数来算出正向进给峰值，并输出正向进给峰值设定信号Wsr。正向进给峰值算出函数是惰性气体比率设定信号Ar越大则正向进给峰值越小的函数。

第2反向进给减速期间设定电路TRDR2输出预先确定的反向进给减速期间设定信号Trdr。

在母材的材质是钢铁的情况下，使用惰性气体比率设定信号Ar＝0～20％的范围的保护气体。在不锈钢的情况下，使用Ar＝98～100％的保护气体。惰性气体比率设定信号Ar越大则反向进给峰值以及正向进给峰值的绝对值越小。为此与实施方式1同样，在不锈钢时，与钢铁相比，两值也都变小。但在实施方式2中，由于即使母材是不锈钢，若惰性气体比率不同则两值就发生变化而适合化，因此更加提升电弧的稳定性。

根据上述的实施方式2的发明，惰性气体比率越大则反向进给峰值以及正向进给峰值的绝对值越小。为此，由于能对应于所使用的保护气体的惰性气体比率来设定适合的反向进给峰值以及正向进给峰值的绝对值，因此能进一步提升电弧的稳定性。

[实施方式3]

在实施方式3的发明中，焊炬的前进角越大则将进给速度的反向进给峰值以及正向进给峰值的绝对值设定为越小的值。

图4是用于实施本发明的实施方式3所涉及的电弧焊接控制方法的焊接电源的框图。图4与上述的图1对应，对同一方块标注同一标号，不再重复它们的说明。图4在图1基础上追加前进角设定电路BR，将图1的反向进给峰值设定电路WRR置换为第3反向进给峰值设定电路WRR3，将图1的正向进给峰值设定电路WSR置换为第3正向进给峰值设定电路WSR3。以下参考图4来说明这些方块。

前进角设定电路BR由焊接作业人员输入焊炬的前进角并输出前进角设定信号Br。在焊炬被机器人握持的情况下，在机器人控制装置中内置该前进角设定电路BR。另外，也可以在焊炬中装入陀螺仪传感器，自动检测前进角。

第3反向进给峰值设定电路WRR3将上述的材质选择信号Ms以及上述的前进角设定信号Br作为输入，对应于材质选择信号Ms算出预先确定的反向进给峰值，用将前进角设定信号Br作为输入的预先确定的反向进给峰值修正函数修正该反向进给峰值，输出反向进给峰值设定信号Wrr。反向进给峰值修正函数是前进角设定信号Br越大则将反向进给峰值修正得越小的函数。

第3正向进给峰值设定电路WSR3将上述的材质选择信号Ms以及上述的前进角设定信号Br作为输入，对应于材质选择信号Ms算出预先确定的正向进给峰值，用将前进角设定信号Br作为输入的预先确定的正向进给峰值修正函数来修正该正向进给峰值，输出正向进给峰值设定信号Wsr。正向进给峰值修正函数是前进角设定信号Br越大则将正向进给峰值修正得越小的函数。

焊炬的前进角越大，则在电弧再产生时的残留熔滴中发生的侧向振摆的振动越大。进而，焊炬的前进角越大，则短路期间中的焊丝的推入所导致的焊渣量越多。为此在实施方式2的发明中，通过前进角越大则越减小反向进给峰值以及正向进给峰值，缓和了侧向振摆振动从而提升电弧稳定性，削减了短路期间中的焊渣的产生量。

Claims (2)

1.一种电弧焊接控制方法，在母材为钢铁材时使用，将焊丝的进给速度交替切换为正向进给期间和反向进给期间，重复短路期间和电弧期间，从而进行焊接，电弧焊接控制方法的特征在于，

在惰性气体在保护气体中所占的体积百分比为98～100％的范围的情况下，与惰性气体在保护气体中所占的体积百分比为0～20％的范围的情况相比，将所述进给速度的反向进给峰值以及正向进给峰值的绝对值设定为小的值。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其特征在于，

焊炬的前进角越大则将所述进给速度的所述反向进给峰值以及所述正向进给峰值的绝对值设定为越小的值。

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