CN116571846A - 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，在自耗电极电弧焊接中，针对在焊接接头部具有较大的间隙的薄板进行高品质的焊接。在电弧焊接控制方法中，对焊丝进行进给，并反复短路期间和电弧期间，电弧期间具备时刻t4～t61的第1电弧期间(Tal)和接着其的时刻t61～t62的第2电弧期间(Ta2)，第1电弧期间(Tal)通过恒流控制而接通焊接电流，第2电弧期间(Ta2)通过恒压控制而接通焊接电流，将第1电弧期间(Tal)设为电极负极性，将除此以外的期间设为电极正极性。在第1电弧期间开始的时间点或者从其延迟的时间点，从电极正极性切换至电极负极性。

Description

电弧焊接控制方法

技术领域

本发明涉及进给焊丝来进行的电弧焊接控制方法。

背景技术

为了减小向母材的输入热量从而高品质地焊接薄板，习惯采用专利文献1、2等的发明。在专利文献1所涉及的交流脉冲电弧焊接方法中，进给焊丝，并将电极正极性期间中的峰值电流以及基值电流的接通、电极负极性期间中的电极负极性电流的接通作为1周期来反复，从而进行焊接。在该交流脉冲电弧焊接中，通过调整电极负极性期间，从而使1周期中电极负极性期间所占的时间比率即电极负极性比率变化，来控制向母材的输入热量。因此，低输入热量焊接成为可能，能够进行高品质的薄板焊接。

在专利文献2所涉及的焊接方法中，进给焊丝，并交替切换进行脉冲电弧焊接的期间和进行短路过渡电弧焊接的期间来进行焊接。在该焊接方法中，通过调整脉冲电弧焊接的期间与短路过渡电弧焊接的期间的比率，从而能够进行向母材的输入热量控制。因此，低输入热量焊接成为可能，能够进行高品质的薄板焊接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2018/079345号公报

专利文献2：日本特开2021-53649号公报

【发明要解决的技术问题】

在薄板焊接中，在焊接接头部具有间隙的情况下，需要形成减小熔深部并增大堆高部的稀释率较小的焊道形状。但是，在专利文献1、2等现有技术的焊接方法中，难以对具有较大间隙的薄板进行高品质焊接。

发明内容

为此，本发明的目的在于，提供一种针对在焊接接头部具有较大的间隙的薄板能够进行高品质的焊接的电弧焊接控制方法。

【用于解决技术问题的手段】

为了解决上述技术问题，根据本发明的第1方面所提供的电弧焊接控制方法，对焊丝进行进给，并反复短路期间和电弧期间，

所述电弧期间具备第1电弧期间和与其相接的第2电弧期间，所述第1电弧期间通过恒流控制而接通焊接电流，所述第2电弧期间通过恒压控制而接通所述焊接电流，

所述电弧焊接控制方法的特征在于，将所述第1电弧期间设为电极负极性，将除此以外的期间设为电极正极性。

优选地，在所述第1电弧期间开始的时间点或者从该时间点延迟的时间点，切换至所述电极负极性。

优选地，在所述短路期间的中途，切换至所述电极负极性。

优选地，在切换极性时，在所述焊接电流的绝对值为基准值以下的状态下进行。

优选地，在所述短路期间中对所述焊丝进行反向进给，在所述电弧期间中对所述焊丝进行正向进给。

【发明的效果】

根据本发明，针对在焊接接头部具有较大的间隙的薄板，能够进行高品质的焊接。

附图说明

图1是用于实施本发明的实施方式所涉及的电弧焊接控制方法的电弧焊接装置的框图。

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

图3是表示与图2不同的本发明的实施方式所涉及的电弧焊接控制方法的图1的电弧焊接装置中的各信号的时序图。

【符号的说明】

1 焊丝

2 母材

3 电弧

4 焊炬

5 进给辊

DR 极性切换电路

Dr 极性切换信号

Ea 误差放大信号

EI 电流误差放大电路

Ei 电流误差放大信号

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

Ia1 第1电弧电流

IA1R 第1电弧电流设定电路

Ia1r 第1电弧电流设定信号

Ia2 第2电弧电流

Ia3 第3电弧电流

IA3R 第3电弧电流设定电路

Ia3r 第3电弧电流设定信号

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 低电平电流设定电路

Ilr 低电平电流设定信号

ISR 短路电流设定电路

Isr 短路电流设定信号

Iw 焊接电流

PM 电力控制电路

SD 短路判断电路

Sd 短路判断信号

STA1 第1电弧期间电路

Sta1 第1电弧期间信号

STA3 第3电弧期间电路

Sta3 第3电弧期间信号

SW 电源特性切换电路

TA1R 第1电弧期间设定电路

Talr 第1电弧期间设定信号

Tc 延迟期间

Td 电流降低时间

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 反向进给峰值期间

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

Tsp 正向进给峰值期间

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

VR 电压设定电路

Vr 电压设定信号

Vw 焊接电压

WM 进给马达

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

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。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是用于实施本发明的实施方式所涉及的电弧焊接控制方法的电弧焊接装置的框图。该图中，省略了为了顺利地进行极性切换在焊丝1与母材2之间短时间施加几百V的高电压的电路。以下，参照该图对各模块进行说明。

电力控制电路PM将三相200V等的商用电源(省略图示)作为输入，根据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，通过后述的极性切换信号Dr来切换电极正极性EP与电极负极性EN，在焊丝1与母材2之间输出焊接电压Vw以及焊接电流Iw。尽管省略图示，但是该电力控制电路PM具备：对商用电源进行整流的初级整流器、对被整流的直流进行平滑的平滑电容器、将被平滑的直流变换为高频交流的通过上述的误差放大信号Ea被驱动的逆变器电路、将高频交流降压至适于焊接的电压值的高频变压器、将被降压的高频交流整流为直流的次级整流器、对被整流的直流进行平滑的电抗器、将被平滑的直流基于上述的极性切换信号Dr而变换为几十～几百Hz的交流的次级侧逆变器电路。

进给马达WM将后述的进给控制信号Fc作为输入，交替地反复正向进给和反向进给以进给速度Fw来进给焊丝1。此外，也可以按预先确定的速度对焊丝1进行定速进给。对进给马达WM使用瞬态响应性较快的马达。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，有时进给马达WM被设置在焊炬4的前端附近。此外，也存在使用2个进给马达WM而设为推挽方式的进给系统的情况。

焊丝1通过与上述的进给马达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。在焊丝1与母材2之间施加焊接电压Vw，焊接电流Iw接通。对焊丝1使用钢铁丝、铝丝等。从焊炬4的前端喷出保护气体(省略图示)。

电流检测电路ID检测上述的焊接电流Iw的绝对值，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的绝对值，输出电压检测信号Vd。电压设定电路VR输出用于对第2电弧期间中的焊接电压Vw进行设定的电压设定信号Vr。

电压误差放大电路EV将上述的电压设定信号Vr以及上述的电压检测信号Vd作为输入，对两值的误差进行放大，输出电压误差放大信号Ev。

短路判断电路SD将上述的电压检测信号Vd作为输入，输出短路判断信号Sd，其在电压检测信号Vd的值低于预先确定的短路判断值(例如10V左右)时判断为处于短路期间而成为高电平，在为预先确定的短路判断值以上时判断为处于电弧期间而成为低电平的。

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以及上述的短路判断信号Sd作为输入，将通过以下的处理而生成的进给速度图案输出为进给速度设定信号Fr。在该进给速度设定信号Fr为0以上时为正向进给期间，在该进给速度设定信号Fr低于0时为反向进给期间。

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加速到由正向进给峰值设定信号Wsr确定的正值的正向进给峰值Wsp的进给速度设定信号Fr。

2)接下来，在正向进给峰值期间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)若短路判断信号Sd从低电平(电弧期间)变化至高电平(短路期间)，则过渡至由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加速到由反向进给峰值设定信号Wrr确定的负值的反向进给峰值Wrp的进给速度设定信号Fr。

5)接下来，在反向进给峰值期间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)若短路判断信号Sd从高电平(短路期间)变化至低电平(电弧期间)，则过渡至由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减速到0的进给速度设定信号Fr。

7)通过反复上述的1)～6)，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来进给焊丝1的进给控制信号Fc输出至上述的进给马达WM。

低电平电流设定电路ILR输出预先确定的低电平电流设定信号Ilr。

短路电流设定电路ISR输出预先确定的短路电流设定信号Isr。

第1电弧期间设定电路TA1R输出预先确定的第1电弧期间设定信号Ta1r。

第1电弧期间电路STA1将上述的短路判断信号Sd以及上述的第1电弧期间设定信号Ta1r作为输入，在从短路判断信号Sd变化至低电平(电弧期间)的时间点起由第1电弧期间设定信号Ta1r所设定的第1电弧期间Tal中，输出成为高电平的第1电弧期间信号Stal。

第1电弧电流设定电路IA1R输出预先确定的第1电弧电流设定信号Ialr。

第3电弧期间电路STA3将上述的短路判断信号Sd作为输入，输出第3电弧期间信号Sta3，该第3电弧期间信号Sta3在从短路判断信号Sd变化至低电平(电弧期间)的时间点起经过预先确定的电流降低时间Td的时间点成为高电平，之后若短路判断信号Sd变为高电平(短路期间)则成为低电平。

第3电弧电流设定电路IA3R输出预先确定的第3电弧电流设定信号Ia3r。

电流控制设定电路ICR将上述的短路判断信号Sd、上述的低电平电流设定信号Ilr、上述的短路电流设定信号Isr、上述的第1电弧期间信号Stal、上述的第3电弧期间信号Sta3、上述的第1电弧电流设定信号Ialr以及上述的第3电弧电流设定信号Ia3r作为输入，进行以下的处理，输出电流控制设定信号Icr。

1)在短路判断信号Sd变化至低电平(电弧期间)，从第1电弧期间信号Stal变化至高电平的时间点起预先确定的延迟期间Tc中，输出成为低电平电流设定信号Ilr的值的电流控制设定信号Icr。

2)之后，输出成为第1电弧电流设定信号Ia1r的值的电流控制设定信号Icr。

3)之后，使其减少到预先确定的切换电流值并输出电流控制设定信号Icr。

4)在从第1电弧期间信号Sta1变化至低电平的时间点起到第3电弧期间信号Sta3变化至低电平的期间(第2电弧期间以及第3电弧期间)中，输出成为第3电弧电流设定信号Ia3r的值的电流控制设定信号Icr。

5)在短路判断信号Sd为高电平(短路期间)时，输出成为短路电流设定信号Isr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，对两值的误差进行放大，输出电流误差放大信号Ei。

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、上述的第1电弧期间信号Sta1以及上述的第3电弧期间信号Sta3作为输入，进行以下的处理，输出误差放大信号Ea。

1)在直到第1电弧期间信号Sta1变化至低电平、第3电弧期间信号Sta3变化至高电平的第2电弧期间Ta2中，将电压误差放大信号Ev作为误差放大信号Ea输出。

2)在除此以外的期间中，将电流误差放大信号Ei作为误差放大信号Ea输出。

通过该电路，焊接电源的特性在短路期间、第1电弧期间Ta1以及第3电弧期间Ta3中成为恒流特性，在第2电弧期间Ta2中成为恒压特性。

极性切换电路DR将上述的第1电弧期间信号Stal以及上述的短路判断信号Sd作为输入，进行以下的1)～3)的任意一个处理，输出极性切换信号Dr。极性切换信号Dr在高电平时焊接电源的输出为电极负极性EN，在低电平时焊接电源的输出为电极正极性EP。

1)输出若第1电弧期间信号Stal变化至高电平则变化为高电平(电极负极性EN)、若第1电弧期间信号Stal变化至低电平则变化为低电平(电极正极性EP)的极性切换信号Dr。

2)输出若第1电弧期间信号Stal变化至高电平并经过上述的延迟期间Tc则变化为高电平(电极负极性EN)、若第1电弧期间信号Stal变化至低电平则变化为低电平(电极正极性EP)的极性切换信号Dr。

3)输出若从短路判断信号Sd变化至高电平(短路期间)起经过规定期间则变化为高电平(电极负极性EN)、若第1电弧期间信号Sta1变化至低电平则变化为低电平(电极正极性EP)的极性切换信号Dr。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的电弧焊接控制方法的图1的电弧焊接装置中的各信号的时序图。该图的(A)表示进给速度Fw的时间变化，该图的(B)表示焊接电流Iw的时间变化，该图的(C)表示焊接电压Vw的时间变化，该图的(D)表示短路判断信号Sd的时间变化，该图的(E)表示第1电弧期间信号Sta1的时间变化，该图的(F)表示第3电弧期间信号Sta3的时间变化，该图的(G)表示极性切换信号Dr的时间变化。以下，参照附图，对各信号的动作进行说明。

该图的(A)所示的进给速度Fw，在正值时表示将焊丝1向母材2进行前进进给的正向进给状态，在负值时表示在与母材2分离的方向进行后退进给的反向进给状态。进给速度Fw被控制为从图1的进给速度设定电路FR输出的进给速度设定信号Fr的值。进给速度Fw根据由图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、持续到发生短路为止的正向进给峰值期间Tsp、由图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、由图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、持续到发生电弧为止的反向进给峰值期间Trp以及由图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来形成。进一步地，正向进给峰值Wsp由图1的正向进给峰值设定信号Wsr来确定，反向进给峰值Wrp由图1的反向进给峰值设定信号Wrr来确定。其结果，进给速度设定信号Fr成为正负的大致梯形波波状变化的进给图案。该图的(B)所示的焊接电流Iw以及该图的(C)所示的焊接电压Vw在正值时表示电极正极性EP时的波形，在负值时表示电极负极性EN时的波形。

[时刻t1～t4的短路期间的动作]

在短路期间中，如该图的(G)所示，由于极性切换信号Dr为低电平，因此焊接电源的输出为电极正极性EP。因此，在短路期间中，该图的(B)所示的焊接电流Iw以及该图的(C)所示的焊接电压Vw为正值。若在正向进给峰值期间Tsp中的时刻t1发生短路，则如该图的(C)所示，由于焊接电压Vw快速减少至几V的短路电压值，因此如该图的(D)所示，短路判断信号Sd变化至高电平(短路期间)。与此相应地，过渡至时刻t1～t2的预先确定的正向进给减速期间Tsd，如该图的(A)所示，进给速度Fw从上述的正向进给峰值Wsp减速到0。

如该图的(A)所示，进给速度Fw进入时刻t2～t3的预先确定的反向进给加速期间Tru，从0加速到上述的反向进给峰值Wrp。该期间中，短路期间继续。

若在时刻t3反向进给加速期间Tru结束，则如该图的(A)所示，进给速度Fw进入反向进给峰值期间Trp，成为上述的反向进给峰值Wrp。反向进给峰值期间Trp持续到在时刻t4发生电弧为止。因此，时刻t1～t4的期间为短路期间。

如该图的(B)所示，时刻t1～t4的短路期间中的焊接电流Iw的瞬时值被恒流控制为图1的短路电流设定信号Isr的值。该短路电流设定信号Isr的值被设定为焊接电流Iw的平均值以下。焊接电流Iw的平均值根据进给速度Fw的平均值而大致确定。优选短路电流设定信号Isr的值被设定为100A以下，更加优选被设定为70A以下。这样，通过将短路期间中的焊接电流Iw控制为小电流值，从而抑制在短路发生时发生溅射，促进溶滴被顺利地吸收至熔池。进而，不用如现有技术那样进行缩颈检测控制就能够减小电弧再发生时的焊接电流Iw的值，因此能够大幅削减伴随着电弧再发生的溅射发生。在本实施方式中，由于不进行缩颈检测控制，因此不需要用于检测电弧发生部的电压的检测线。在现有技术中，短路期间中的焊接电流Iw的瞬时值的最大值为400A以上。这是因为，为了解除短路状态，需要接通大电流并通过其夹紧力在溶滴形成缩颈。相对于此，在本实施方式中，通过将焊丝高速地反向进给，从而能够不依赖于夹紧力而形成缩颈并解除短路状态。因此，在本实施方式中，能够将短路期间中的焊接电流Iw设为比现有技术小的值。

[时刻t4～t7的电弧期间的动作]

在时刻t4，若通过焊丝的反向进给而让缩颈发展并产生电弧，则如该图的(C)所示，由于焊接电压Vw急剧增加至几十V的电弧电压值，因此如该图的(D)所示，短路判断信号Sd变化至低电平(电弧期间)。与此相应地，如该图的(E)所示，第1电弧期间信号Stal变化至高电平，时刻t4～t61的期间成为预先确定的第1电弧期间Tal。第1电弧期间Tal通过图1的第1电弧期间设定信号Talr而被设定。在第1电弧期间Tal中进行恒流控制。同时，过渡至时刻t4～t5的预先确定的反向进给减速期间Trd，如该图的(A)所示，进给速度Fw从上述的反向进给峰值Wrp减速至0。

若在时刻t5反向进给减速期间Trd结束，则过渡至时刻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，如该图的(A)所示，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。

若在时刻t6正向进给加速期间Tsu结束，则如该图的(A)所示，进给速度Fw进入正向进给峰值期间Tsp，成为上述的正向进给峰值Wsp。在该期间中，电弧期间也持续。正向进给峰值期间Tsp持续到在时刻t7发生短路为止。因此，时刻t4～t7的期间成为电弧期间。之后，若发生短路，则返回至时刻t1的动作。

若在时刻t4发生电弧，则如该图的(C)所示，焊接电压Vw急剧增加至几十V的电弧电压值。另一方面，如该图的(B)所示，在从时刻t4起预先确定的延迟期间Tc的期间，焊接电流Iw为图1的低电平电流设定信号Ilr的值。这是因为，若发生电弧之后立即使电流值上升，则焊丝的反向进给和基于焊接电流的焊丝的熔融被相加，从而电弧长急速变长，可能焊接状态变得不稳定。可以将该延迟期间Tc设为0。

若在正向进给加速期间Tsu中的时刻t51，延迟期间Tc结束，则如该图的(G)所示，极性切换信号Dr变化为高电平，焊接电源的输出成为电极负极性EN。在延迟期间Tc＝0时，在时刻t4，成为电极负极性EN。与此相应地，如该图的(B)所示，焊接电流Iw成为负值的低电平电流值，如该图的(C)所示，焊接电压Vw也成为负值的电弧电压值。如该图的(B)所示，焊接电流Iw从时刻t51起增加，并维持由第1电弧电流设定信号Ia1r所设定的第1电弧电流值Ia1，之后，在时刻t61减少以使得成为预先确定的切换电流值。如该图的(C)所示，焊接电压Vw也成为与焊接电流Iw相似的波形。将焊接电流Iw减少到50～100A左右的切换电流值的理由如以下所述。这是因为，若极性切换时的电流值较大，则会对构成图1的电力控制电路PM的次级侧逆变器电路的晶体管被施加成为问题的浪涌电压从而被破坏，为了对此予以防止。

若在时刻t61第1电弧期间Ta1结束，则如该图的(G)所示，极性切换信号Dr变化至低电平，焊接电源的输出成为电极正极性EP。与此相应地，如该图的(B)所示，焊接电流Iw成为正值的切换电流值，如该图的(C)所示，焊接电压Vw也成为正值的电弧电压值。时刻t61～t62的期间成为第2电弧期间Ta2，焊接电源被切换至恒压控制。如该图的(B)所示，第2电弧电流Ia2成为与电弧负载相应的值，如该图的(C)所示，焊接电压Vw成为通过图1的电压设定信号Vr被控制的值。通过对该第2电弧期间Ta2进行恒压控制，从而控制为电弧长成为合适值。

在时刻t62，若从电弧发生时间点t4经过预先确定的电流降低时间Td，则如该图的(F)所示，第3电弧期间信号Sta3变化至高电平。从该时间点到发生下一次短路的时刻t7的期间成为第3电弧期间Ta3。在该第3电弧期间Ta3中，如该图的(G)所示，由于极性切换信号Dr持续低电平，因此焊接电源的输出为电极正极性EP。在第3电弧期间Ta3中进行恒流控制。如该图的(B)所示，由图1的第3电弧电流设定信号Ia3r所确定的规定的第3电弧电流Ia3接通。如该图的(C)所示，焊接电压Vw成为根据电流值以及电弧负载而确定的值。通过将即将短路之前的第3电弧电流值Ia3设为较小的值，能够引导短路的发生并抑制短路发生时的溅射发生。

以下表示上述的各参数的数值例。短路期间(不是规定值)：3ms；电弧期间(不是规定值)：4ms；延迟期间Tc(规定值)：0.5ms；第1电弧期间Ta1(规定值)：1.5ms、第2电弧期间Ta2(不是规定值)：2ms；第3电弧期间Ta3(不是规定值)：0.5ms；电流降低时间(规定值)：3.5ms；低电平电流值(规定值)：50A；第1电弧电流值Ia1(规定值)：-150A；第3电弧电流值Ia3(规定值)：50A；正向进给峰值Wsp(规定值)：30m/min；反向进给峰值Wrp(规定值)：-25m/min。

在上述的实施方式中，将第1电弧期间设为电极负极性EN，将除此以外的期间设为电极正极性EP。由此，由于在第1电弧期间中是电极负极性EN，因此能够减少向母材的输入热量，并且使得在焊丝形成的溶滴较大。若溶滴的尺寸变大，则能够通过溶滴填埋较大的间隙。其结果，能够针对在焊接接头部具有较大的间隙的薄板进行高品质的焊接。

图3是表示与图2不同的本发明的实施方式所涉及的电弧焊接控制方法的图1的电弧焊接装置中的各信号得时序图。该图的(A)表示进给速度Fw的时间变化，该图的(B)表示焊接电流Iw的时间变化，该图的(C)表示焊接电压Vw的时间变化，该图的(D)表示短路判断信号Sd的时间变化，该图的(E)表示第1电弧期间信号Stal的时间变化，该图的(F)表示第3电弧期间信号Sta3的时间变化，该图的(G)表示极性切换信号Dr的时间变化。该图中，时刻t3～t61的期间的动作与图2不同，除此以外的期间的动作相同。以下，参照该图，对与图2不同的动作进行说明。

关于该图的(A)所示的进给速度Fw的动作，由于与图2相同，因此不重复进行说明。

在从时刻t1的短路期间的开始起经过了规定期间的时刻t31，如该图的(G)所示，由于极性切换信号Dr从低电平变化至高电平，因此焊接电源的输出切换至电极负极性EN。与此相应地，如该图的(B)所示，焊接电流Iw从正值的短路电流值变化至负值的短路电流值。同样，如该图的(C)所示，焊接电压Vw从正值的短路电压值变化至负值的短路电压值。为了在短路期间的中途切换极性，由于短路期间为3ms以上，因此上述的规定期间被设定为1～2.5ms左右。为了溶滴和熔池成为稳定的短路状态而需要从短路期间开始起1ms左右，期望在该时间经过之后切换极性。

在时刻t4，若通过焊丝的反向进给而缩颈发展并发生电弧，则如该图的(C)所示，由于焊接电压Vw急剧增加至负值的几十V的电弧电压值，因此如该图的(D)所示，短路判断信号Sd变化至低电平(电弧期间)。与此相应地，如该图的(E)所示，第1电弧期间信号Stal变化至高电平，从而时刻t4～t61的期间成为预先确定的第1电弧期间Ta1。在第1电弧期间中，如该图的(G)所示，由于极性切换信号Dr依然为高电平，因此焊接电源的输出持续电极负极性EN。进而，在第1电弧期间Ta1中持续进行恒流控制。如该图的(B)所示，焊接电流Iw在从时刻t4起预先确定的延迟期间Tc的期间成为图1的低电平电流设定信号Ilr的值。

在时刻t51，若延迟期间Tc结束，则如该图的(B)所示，焊接电流Iw从时刻t51起增加并维持由第1电弧电流设定信号Ia1r所设定的第1电弧电流值Ia1，之后，在时刻t61减少以使得成为预先确定的切换电流值。如该图的(C)所示，焊接电压Vw也成为与焊接电流Iw相似的波形。

若在时刻t61第1电弧期间Ta1结束，则如该图的(G)所示，极性切换信号Dr变化至低电平，焊接电源的输出为电极正极性EP。与此相应地，如该图的(B)所示，焊接电流Iw成为正值的切换电流值，如该图的(C)所示，焊接电压Vw也成为正值的电弧电压值。时刻t61～t62的期间成为第2电弧期间Ta2，焊接电源被切换为恒压控制。由于以后的动作与图2相同，因此不重复进行说明。

如上述那样，若在短路期间中切换极性，由于未发生电弧因此不会发生电弧中断，能够平顺地切换极性。

Claims (5)

1.一种电弧焊接控制方法，

对焊丝进行进给，并反复短路期间和电弧期间，所述电弧期间具备第1电弧期间和与其相接的第2电弧期间，

在所述第1电弧期间，通过恒流控制来接通焊接电流，

在所述第2电弧期间，通过恒压控制来接通所述焊接电流，

在所述电弧焊接控制方法中，将所述第1电弧期间设为电极负极性，将除此以外的期间设为电极正极性。

2.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其中，

在所述第1电弧期间开始的时间点或者从该时间点延迟的时间点，切换至所述电极负极性。

3.根据权利要求1所述的电弧焊接控制方法，其中，

在所述短路期间的中途，切换至所述电极负极性。

4.根据权利要求1至3的任意一项所述的电弧焊接控制方法，其中，

在切换极性时，在所述焊接电流的绝对值为基准值以下的状态下进行。

5.根据权利要求1至4的任意一项所述的电弧焊接控制方法，其中，

在所述短路期间中对所述焊丝进行反向进给，在所述电弧期间中对所述焊丝进行正向进给。