JP2016163900A - Gas shield arc welding method - Google Patents

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輝久 平岡
Teruhisa Hiraoka
輝久 平岡
一也 小原木
Kazuya Oharagi
一也 小原木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent weld quality, while suppressing generation of slag by lowering the ratio of carbon dioxide in shield gas.SOLUTION: A current value is increased after short circuit between a weld wire and a member to be welded until arriving at a first peak current value, to thereby set a time until release of short circuit at 0.005 second or shorter. After release of the short circuit, a time of a period after increasing a current value until arriving at a second peak current value, and until lowering it to a prescribed current value is set at 0.005 second or shorter.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば鋼板等を溶接する際に使用されるガスシールドアーク溶接方法に関するものである。   The present invention relates to a gas shielded arc welding method used when, for example, steel plates are welded.

ガスシールドアーク溶接は、溶接トーチの先端からシールドガスを供給し、シールドガス中で溶接ワイヤと被溶接材との間にアークを発生させて溶接ワイヤ及び被溶接材を短時間で溶融させて凝固させる溶接法であり、例えば自動車部品の溶接現場等で広く使用されている。   In gas shielded arc welding, a shielding gas is supplied from the tip of the welding torch, and an arc is generated between the welding wire and the work piece in the shielding gas to melt and solidify the welding wire and work piece in a short time. For example, it is widely used at the welding site of automobile parts.

特許文献1では、シールドガスとしてアルゴンに10〜30%の二酸化炭素が混合された混合ガスを使用している。また、特許文献2では、第1パルスと第2パルスとが交互に繰り返されるパルス電流を溶接電流として用いており、第1パルスと第2パルスとでピーク電流を変えるとともに、ピーク期間も変えており、パルス電流の1周期あたり1溶滴を移行させるとともに、溶接ワイヤと被溶接材との間の距離が変化した場合に、1周期あたり1溶滴移行を乱さない範囲でピーク電流やピーク期間を調整することにより、アーク長を一定に制御するようにしている。   In Patent Document 1, a mixed gas in which 10 to 30% of carbon dioxide is mixed with argon is used as a shielding gas. In Patent Document 2, a pulse current in which the first pulse and the second pulse are alternately repeated is used as the welding current. The peak current is changed between the first pulse and the second pulse, and the peak period is also changed. In addition, when one droplet is transferred per cycle of the pulse current and the distance between the welding wire and the material to be welded changes, the peak current and the peak period are within a range that does not disturb one droplet transfer per cycle. By adjusting the arc length, the arc length is controlled to be constant.

また、一般に、ガスシールドアーク溶接ではシールドガス中の二酸化炭素がアークの熱によって乖離して酸素が発生し、この酸素が溶融金属に入り込んで凝固後に気孔欠陥になりやすい。この対策として被溶接材中にシリコンやマンガン等の脱酸剤を添加し、溶接中にシリコンやマンガンの酸化物を生成させており、これら酸化物がスラグとして溶接後に溶接部に現れる。   In general, in gas shielded arc welding, carbon dioxide in the shielding gas is separated by the heat of the arc to generate oxygen, and this oxygen enters the molten metal and tends to become pore defects after solidification. As a countermeasure, a deoxidizer such as silicon or manganese is added to the material to be welded to generate silicon or manganese oxides during welding, and these oxides appear as slag in the weld after welding.

特開2007−98459号公報JP 2007-98459 A 特開2007−237270号公報JP 2007-237270 A

ところで、溶接部に発生するスラグは溶接部の見栄えを悪化させるので好ましくない。また、例えば自動車部品のようにカチオン電着塗装する部品の場合には表面にスラグが付着していると通電しないため、スラグが付着した部分には塗料が電着しないという問題もある。特に足回り部品であれば走行中に受ける石等のチッピングによってスラグが剥がれ落ち、電着塗装していない部分が露出し、そこから錆が進行する原因となる。   By the way, since the slag which generate | occur | produces in a welding part worsens the appearance of a welding part, it is unpreferable. In addition, in the case of a part to be subjected to cationic electrodeposition coating such as an automobile part, there is also a problem that the paint does not electrodeposit on the portion where the slag is adhered because the slag is not energized if the surface is adhered. In particular, if it is an undercarriage part, slag is peeled off by chipping of stones and the like received during traveling, and a portion not electrodeposited is exposed, and rust progresses from there.

スラグの発生に対し、次の3つの対策が考えられる。第1の対策は、溶接後、スラグを削り取ることである。しかしながら、スラグを削り取るには工数がかかり、また、ショットピーニング等を用いた自動化設備の場合、設備投資が高額になるとともに、玉の補充等のランニングコストも高額になるので、コスト面で有効な対策とはいえない。   The following three measures can be considered for the generation of slag. The first countermeasure is to scrape the slag after welding. However, it takes man-hours to scrape slag, and in the case of automated equipment using shot peening, etc., the capital investment is high and running costs such as replenishment of balls are high, which is effective in terms of cost. It is not a measure.

第2の対策は、被溶接材のシリコンやマンガン等の添加物を少なくすることであるが、添加物を少なくすると被溶接材の組成が変わることになるとともに、脱酸剤の減少に起因して気孔欠陥の確率が上昇するので、有効な対策とはいえない。   The second measure is to reduce the amount of additives such as silicon and manganese in the material to be welded. However, if the amount of additives is decreased, the composition of the material to be welded will change and the deoxidizer will decrease. This increases the probability of pore defects and is not an effective measure.

第3の対策は、シールドガス中の二酸化炭素の体積比率を低下させることである。例えば、アルゴン:二酸化炭素が95:5程度となるまで二酸化炭素の比率を低下させると、スラグは殆ど発生しなくなるので、スラグ抑制対策としては有効である。   A third countermeasure is to reduce the volume ratio of carbon dioxide in the shield gas. For example, if the ratio of carbon dioxide is reduced until the ratio of argon: carbon dioxide is about 95: 5, slag is hardly generated, which is effective as a slag suppression measure.

ところが、シールドガス中の二酸化炭素量が少なくなると、アーク発生中における二酸化炭素の乖離に要する熱量が減る、即ち、アークから奪われる熱量が減るので、アークエネルギーが増加し、アークの温度が高くなってアークが広がることになる。   However, when the amount of carbon dioxide in the shield gas decreases, the amount of heat required for the carbon dioxide divergence during arc generation decreases, that is, the amount of heat taken away from the arc decreases, so that the arc energy increases and the arc temperature increases. The arc will spread.

アークが広がると、被溶接材の溶け込みが浅くなったり、余盛りが低くなったり、溶接ビードが平坦になったりする。特に、被溶接材間の隙間が比較的大きなT字継ぎ手の溶接では穴開きが発生しやすくなって溶接品質が悪化する。このため、穴開きを埋めるための溶接手直しや、隙間を狭く管理するための型修正や治具修正にコストがかかり、また、ロボットを用いた自動溶接設備ではロボットのティーチング修正を頻繁に行わなければならず、このこともコストの増加を招く。   When the arc spreads, the material to be welded becomes less melted, the surplus is lowered, and the weld bead becomes flat. In particular, in the welding of a T-joint having a relatively large gap between materials to be welded, a hole is easily generated and the welding quality is deteriorated. For this reason, it is costly to modify the welding to fill the hole, and to correct the mold and jig to manage the gap narrowly. In addition, robotic teaching equipment must be corrected frequently. This also increases costs.

また、アークが広がるとアーク長が長くなりやすい。このため、溶滴が安定的に成長せず、溶接ビードがふらついて溶接品質が悪化するという問題もある。   Moreover, when the arc spreads, the arc length tends to be long. For this reason, there is also a problem that the droplets do not grow stably and the weld bead fluctuates and the weld quality deteriorates.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シールドガス中の二酸化炭素の比率を低下させることによってスラグの発生を抑制しながら、良好な溶接品質を得ることができるようにすることにある。   The present invention has been made in view of such points, and the object is to obtain good welding quality while suppressing the generation of slag by reducing the ratio of carbon dioxide in the shielding gas. Is to be able to.

上記目的を達成するために、本発明では、溶接電流の波形をコントロールすることで、シールドガス中の二酸化炭素の比率が低くてもアークが広がらないようにするとともに、アーク長を短くするようにした。   In order to achieve the above object, in the present invention, by controlling the waveform of the welding current, the arc does not spread even if the ratio of carbon dioxide in the shield gas is low, and the arc length is shortened. did.

第1の発明は、
アルゴンと二酸化炭素を含むシールドガス中に供給される溶接ワイヤと被溶接部材との間でアークを発生させて被溶接部材を溶接するガスシールドアーク溶接方法において、
上記溶接ワイヤと上記被溶接部材との短絡後から第1のピーク電流値となるまで電流値を増加させて短絡を開放するまでの時間を0.005秒以下とし、短絡の解放後において、第2のピーク電流値となるまで電流値を増加させてから所定の電流値まで低下させる時間を0.005秒以下に設定した波形からなる溶接電流を供給して上記被溶接部材を溶接することを特徴とする。
The first invention is
In a gas shielded arc welding method of welding an object to be welded by generating an arc between a welding wire supplied in a shielding gas containing argon and carbon dioxide and the member to be welded,
After the short-circuit between the welding wire and the member to be welded, the time until the current value is increased until the first peak current value is reached to open the short-circuit is 0.005 seconds or less. Welding the member to be welded by supplying a welding current having a waveform in which the time for increasing the current value to a peak current value of 2 and then decreasing the current value to a predetermined current value is set to 0.005 seconds or less. Features.

この構成によれば、溶接ワイヤと被溶接部材との短絡後、第1のピーク電流値となるまで電流値を増加させることで溶接ワイヤの溶滴移行が促進される。そして、溶滴が溶融池に移行して短絡が開放される。この間の時間が0.005秒以下であるため、第1のピーク電流値となるまで電流値を上げる速度が速くなる。電流値を上げる速度が速くなることで、短絡した溶接ワイヤの切り離れが促進されるので溶接ワイヤが切り離れる位置を被溶接部材に近付けることが可能になる。その結果、短絡の開放後に発生するアーク長が短くなる。そして、第2のピーク電流となるまで電流を増加させることで溶接ワイヤの先端部の溶融が加速され、その後、溶接電流は低下する。第2のピーク電流値となるまで電流値を増加させてから低下させるまでの時間が0.005秒以下であるため、電流値は第2のピーク電流から急減に低下することになる。これにより、熱エネルギーの供給量が素早く低減されるのでアークエネルギーの増加が抑制されてアークが広がり難くなるとともに、アーク長が短くなる。したがって、シールドガス中の二酸化炭素の比率を低下させてスラグの発生を抑制する場合に、溶接部に穴開きが発生し難くなるとともに、溶接ビードのふらつきも低減される。   According to this configuration, after the short-circuit between the welding wire and the member to be welded, the droplet transfer of the welding wire is promoted by increasing the current value until the first peak current value is reached. And a droplet moves to a molten pool and a short circuit is open | released. Since the time during this period is 0.005 seconds or less, the speed at which the current value is increased until the first peak current value is reached. Since the speed at which the current value is increased is increased, the disconnection of the short-circuited welding wire is promoted, so that the position where the welding wire is disconnected can be brought closer to the member to be welded. As a result, the arc length generated after opening the short circuit is shortened. And melting of the front-end | tip part of a welding wire is accelerated by increasing an electric current until it becomes a 2nd peak electric current, and welding current falls after that. Since the time from when the current value is increased until the second peak current value is reached until it is decreased is 0.005 seconds or less, the current value decreases rapidly from the second peak current. Thereby, since the supply amount of thermal energy is rapidly reduced, an increase in arc energy is suppressed and the arc is difficult to spread, and the arc length is shortened. Accordingly, when the generation of slag is suppressed by reducing the ratio of carbon dioxide in the shield gas, it is difficult for holes to be generated in the welded portion, and fluctuations in the weld bead are also reduced.

第2の発明は、第1の発明において、
アルゴンと二酸化炭素を含むシールドガス中の二酸化炭素の体積比率を5%以下とすることを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The volume ratio of carbon dioxide in the shielding gas containing argon and carbon dioxide is 5% or less.

この構成によれば、シールドガス中の二酸化炭素の体積比率が5%以下となることで、スラグの発生量がより一層少なくなる。よって、溶接部の見栄えが向上するとともに、例えば自動車用足回り部品のように溶接後にカチオン電着塗装する場合に耐食性が向上する。   According to this configuration, when the volume ratio of carbon dioxide in the shield gas is 5% or less, the amount of slag generated is further reduced. Therefore, the appearance of the welded portion is improved, and the corrosion resistance is improved when the cationic electrodeposition coating is performed after welding as in an automobile underbody part, for example.

そして、シールドガス中の二酸化炭素の体積比率を5%以下とした場合であっても、第1の発明のように溶接電流の波形を設定することでアークの広がりが抑制されてアーク長が短くなるので、溶接品質に悪影響を及ぼさない。   And even if it is a case where the volume ratio of the carbon dioxide in shielding gas is 5% or less, the spread of an arc is suppressed by setting the waveform of a welding current like 1st invention, and arc length is short. Therefore, the welding quality is not adversely affected.

第3の発明は、第1または2の発明において、
電流値を第2のピーク電流値となるまで増加させた後、ベース電流値まで低下させることを特徴とする。
According to a third invention, in the first or second invention,
The current value is increased to a second peak current value and then decreased to a base current value.

この構成によれば、電流値をベース電流値まで低下させることで、熱エネルギーの供給量が十分に低下してアークの広がりを抑制する効果が向上する。   According to this configuration, by reducing the current value to the base current value, the amount of heat energy supplied is sufficiently reduced, and the effect of suppressing the spread of the arc is improved.

第4の発明は、第1から3のいずれか1つの発明において、
第2のピーク電流値を所定時間維持することを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
The second peak current value is maintained for a predetermined time.

この構成によれば、第2のピーク電流を所定時間維持することで溶接ワイヤの先端部を十分に溶融させることが可能になる。   According to this configuration, it is possible to sufficiently melt the tip of the welding wire by maintaining the second peak current for a predetermined time.

第1の発明によれば、シールドガス中の二酸化炭素の比率を低下させてスラグの発生を抑制することができるとともに、アークの広がりを抑制してアーク長を短くすることができ、良好な溶接品質を維持することができる。   According to the first invention, the ratio of carbon dioxide in the shielding gas can be reduced to suppress the generation of slag, and the arc length can be shortened by suppressing the spread of the arc. Quality can be maintained.

第2の発明によれば、シールドガス中の二酸化炭素の体積比率を5%以下としたので、スラグの発生量をより一層少なくすることができ、見栄えを向上できるとともに、例えば自動車用足回り部品の耐食性を向上できる。   According to the second invention, since the volume ratio of carbon dioxide in the shielding gas is 5% or less, the amount of slag generated can be further reduced, the appearance can be improved, and, for example, an automobile undercarriage part Corrosion resistance can be improved.

第3の発明によれば、第2のピーク電流値となるまで電流値を増加させた後、ベース電流値まで低下させることで、熱エネルギーの供給量を十分に低下してアークの広がりを抑制する効果を向上できる。   According to the third aspect of the present invention, the current value is increased until the second peak current value is reached, and then the base current value is decreased, thereby sufficiently reducing the supply amount of thermal energy and suppressing the spread of the arc. Can improve the effect.

第4の発明によれば、第2のピーク電流値を所定時間維持することで溶接ワイヤの先端部を十分に溶融させることができ、溶接品質を一層向上できる。   According to the fourth aspect of the invention, the tip end portion of the welding wire can be sufficiently melted by maintaining the second peak current value for a predetermined time, and the welding quality can be further improved.

実施形態に係るガスシールドアーク溶接装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas shielded arc welding apparatus which concerns on embodiment. 溶接電流波形の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of a welding current waveform. 溶接ワイヤと被溶接部材の模式図であり、(a)溶接ワイヤと被溶接部材とが短絡した状態を示し、(b)は溶滴移行状態を示し、(c)は短絡が開放されてアークが発生した状態を示し、(d)は溶接ワイヤの溶融が進んだ状態を示し、(e)は電流を低下させて溶滴を維持している状態を示す。It is a schematic diagram of a welding wire and a member to be welded, (a) shows a state where the welding wire and the member to be welded are short-circuited, (b) shows a droplet transfer state, and (c) shows an arc when the short-circuit is opened. (D) shows a state in which the welding wire has been melted, and (e) shows a state in which the droplet is maintained by reducing the current.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

図1は、本発明の実施形態に係るガスシールドアーク溶接装置1の概略構成を示すものであり、このガスシールドアーク溶接装置1を使用することで本発明のガスシールドアーク溶接方法を実行することができる。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a gas shielded arc welding apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. By using this gas shielded arc welding apparatus 1, the gas shielded arc welding method of the present invention is executed. Can do.

ガスシールドアーク溶接装置1は、例えば自動車部品としての足回り部品の製造現場に設置され、足回り部品を構成する被溶接部材10(図3に示す)としての複数の鋼板をロボット2によって自動溶接する場合に使用される。被溶接部材10は、例えば亜鉛メッキ鋼板等を挙げることができる。ガスシールドアーク溶接装置1は、ロボット2の他、ロボット2を制御するロボット制御装置3、溶接電源装置4、ガスボンベ5及び溶接ワイヤ供給装置6を備えている。また、ガスシールドアーク溶接装置1は、T字継ぎ手の溶接に使用することができる。   The gas shielded arc welding apparatus 1 is installed, for example, at a manufacturing site of undercarriage parts as automobile parts, and automatically welds a plurality of steel plates as welded members 10 (shown in FIG. 3) constituting the undercarriage parts by a robot 2. Used when Examples of the member to be welded 10 include a galvanized steel sheet. In addition to the robot 2, the gas shielded arc welding apparatus 1 includes a robot control device 3 that controls the robot 2, a welding power supply device 4, a gas cylinder 5, and a welding wire supply device 6. The gas shielded arc welding apparatus 1 can be used for welding a T-shaped joint.

ロボット2は、周知の多関節型の産業用ロボットを使用することができる。ロボット2のアーム2aの先端部には、ロボット用溶接トーチ2bが取り付けられている。ロボット用溶接トーチ2bの先端部から溶接ワイヤW(図3に示す)が供給されるとともに、シールドガスが供給される。ロボット用溶接トーチ2bは従来周知のものであるため、詳細な説明は省略する。   As the robot 2, a well-known articulated industrial robot can be used. A robot welding torch 2 b is attached to the tip of the arm 2 a of the robot 2. A welding wire W (shown in FIG. 3) is supplied from the tip of the robot welding torch 2b, and a shielding gas is supplied. Since the robot welding torch 2b is well known in the art, a detailed description thereof will be omitted.

ロボット制御装置3は、ロボット2に接続されており、周知の演算処理装置や記憶装置等を備えている。ロボット制御装置3の記憶装置には、所定の動作プログラムを記憶させることができる。ロボット制御装置3は、動作プログラムに従ってロボット2を制御するように構成されている。動作プログラムは、例えばティーチングによって作成される。   The robot control device 3 is connected to the robot 2 and includes a known arithmetic processing device and storage device. A predetermined operation program can be stored in the storage device of the robot control device 3. The robot control device 3 is configured to control the robot 2 according to an operation program. The operation program is created by teaching, for example.

ガスボンベ5にはシールドガスが充填されている。ガスボンベ5は配管を介してロボット2のロボット用溶接トーチ2bに接続されている。シールドガスは、アルゴンと二酸化炭素との混合ガスである。この実施形態では、シールドガス中の二酸化炭素の体積比率を5%としているが、二酸化炭素の体積比率は5%よりも少なくてもよい。   The gas cylinder 5 is filled with a shielding gas. The gas cylinder 5 is connected to the robot welding torch 2b of the robot 2 through a pipe. The shield gas is a mixed gas of argon and carbon dioxide. In this embodiment, the volume ratio of carbon dioxide in the shielding gas is 5%, but the volume ratio of carbon dioxide may be less than 5%.

溶接ワイヤ供給装置6は溶接ワイヤWを収容しており、溶接ワイヤWを連続的に供給するように構成されている。溶接ワイヤWの送給スピードは、溶接スピードや被溶接材10の種類に応じて任意に調整することができる。   The welding wire supply device 6 accommodates the welding wire W and is configured to continuously supply the welding wire W. The feeding speed of the welding wire W can be arbitrarily adjusted according to the welding speed and the type of the material to be welded 10.

溶接電源装置4は、溶接ワイヤWに供給する溶接電流を出力するものであり、周知の溶接電流波形生成部4aと、溶接電流波形生成部4aで生成した波形の溶接電流を出力する出力部4bとを備えている。溶接電流波形生成部4aは、溶接電流波形をデジタル制御によって生成するように構成されており、その構造は従来から周知のものであるため詳細な説明は省略する。   The welding power source device 4 outputs a welding current supplied to the welding wire W, and includes a well-known welding current waveform generation unit 4a and an output unit 4b that outputs a welding current having a waveform generated by the welding current waveform generation unit 4a. And. The welding current waveform generation unit 4a is configured to generate a welding current waveform by digital control, and since the structure thereof is conventionally known, detailed description thereof is omitted.

溶接電流波形生成部4aで生成する溶接波形は、具体的には図2に示す波形であり、この溶接波形を連続して生成する。ベース電流値Ibは、170A〜180Aの間で設定されている。A点は、溶接ワイヤWの先端部が被溶接部材10と接触して短絡する瞬間を表す点であり、まず、このA点からB点まで電流値を瞬間的に低下させる。B点における電流値はベース電流値Ibの1/3以下が好ましく、この実施形態では50Aとしている。そして、電流値をB点からC点まで上昇させる。C点における電流値は第1のピーク電流値であり、第1のピーク電流値はベース電流値Ibの2倍以上が好ましく、この実施形態では450Aとしている。   The welding waveform generated by the welding current waveform generation unit 4a is specifically the waveform shown in FIG. 2, and the welding waveform is generated continuously. The base current value Ib is set between 170A and 180A. Point A is a point representing the moment when the tip of the welding wire W contacts the member to be welded 10 and short-circuits. First, the current value is instantaneously reduced from point A to point B. The current value at point B is preferably 1/3 or less of the base current value Ib, and in this embodiment it is 50A. Then, the current value is increased from point B to point C. The current value at the point C is the first peak current value, and the first peak current value is preferably at least twice the base current value Ib. In this embodiment, the current value is 450A.

電流値を第1のピーク電流値まで上昇させた後、瞬時にD点まで低下させる。D点は短絡を開放する点である。A点からD点までの時間は0.005秒以下が好ましく、0.003秒以下であってもよい。D点における電流値は、ベース電流値Ibよりも低く、ベース電流値Ibの1/3以下が好ましい。この実施形態では、B点における電流値と同じ50Aとしている。その後、電流値をD点からE点まで再び上昇させる。E点における電流値は、第2のピーク電流値であり、第2のピーク電流値はベース電流値Ibの2倍以上が好ましく、この実施形態では第1のピーク電流値と同じ450Aとしている。第2のピーク電流値をF点まで維持する。第2のピーク電流値を維持する所定時間は例えば0.001秒である。   After increasing the current value to the first peak current value, the current value is instantaneously decreased to point D. Point D is a point that opens the short circuit. The time from point A to point D is preferably 0.005 seconds or less, and may be 0.003 seconds or less. The current value at point D is lower than the base current value Ib and is preferably 1/3 or less of the base current value Ib. In this embodiment, the current value at point B is 50A. Thereafter, the current value is increased again from the point D to the point E. The current value at point E is the second peak current value, and the second peak current value is preferably at least twice the base current value Ib. In this embodiment, the current value is 450A, which is the same as the first peak current value. The second peak current value is maintained up to point F. The predetermined time for maintaining the second peak current value is, for example, 0.001 seconds.

その後、電流値をF点からG点まで低下させてからH点まで低下させる。G点における電流値はベース電流値Ibよりも高くしており、この実施形態では200Aである。H点における電流値はベース電流値Ibである。電流値をF点からG点まで低下させるのに要する時間は、電流値をG点からH点まで低下させるのに要する時間と同じか、この時間よりも短く設定されている。これにより、電流値をF点からG点まで瞬時に低下させた後、緩やかに低下させることが可能になる。短絡の解放後において、第2のピーク電流値となるまで電流値を増加させてから所定の電流値まで低下させる時間、即ち、E点からH点までの時間は0.005秒以下が好ましく、0.003秒以下であってもよい。1つの溶接波形における始点(A点)から終点(H点)までの時間は0.001秒以下が好ましく、0.007秒以下であってもよい。   Thereafter, the current value is lowered from the F point to the G point and then lowered to the H point. The current value at point G is higher than the base current value Ib, and is 200 A in this embodiment. The current value at point H is the base current value Ib. The time required to decrease the current value from the F point to the G point is set to be the same as or shorter than the time required to decrease the current value from the G point to the H point. As a result, the current value can be reduced gradually after being instantaneously reduced from the F point to the G point. After releasing the short circuit, the time for increasing the current value until the second peak current value is reached and then decreasing to the predetermined current value, that is, the time from point E to point H is preferably 0.005 seconds or less, It may be 0.003 seconds or less. The time from the start point (point A) to the end point (point H) in one welding waveform is preferably 0.001 seconds or less, and may be 0.007 seconds or less.

次に、上記のように構成された係るガスシールドアーク溶接装置1を使用して被溶接材10を溶接する方法について説明する。被溶接材10は例えばプレス成形された板材等である。ロボット2によってロボット用溶接トーチ2bを所定の溶接位置まで移動させる。また、ガスボンベ5からシールドガスを供給し、溶接ワイヤ供給装置6から溶接ワイヤWを供給する。そして、溶接電源装置4からは、図2に示す波形が連続した波形を持った溶接電流が供給される。この実施形態では、シールドガス中の二酸化炭素の体積比率を5%以下となるまで低下させているので、スラグは殆ど発生しなくなる。   Next, a method for welding the workpiece 10 using the gas shield arc welding apparatus 1 configured as described above will be described. The material to be welded 10 is, for example, a press-molded plate material or the like. The robot 2 moves the robot welding torch 2b to a predetermined welding position. Further, the shield gas is supplied from the gas cylinder 5 and the welding wire W is supplied from the welding wire supply device 6. The welding power supply 4 supplies a welding current having a continuous waveform as shown in FIG. In this embodiment, since the volume ratio of carbon dioxide in the shield gas is reduced to 5% or less, slag is hardly generated.

図2におけるA点では図3(a)に示すように、溶接ワイヤWの先端部と被溶接部材10とが短絡し、その後、電流値がB点まで瞬間的に低下することで、溶接ワイヤWの先端部と被溶接部材10とが確実に短絡し、溶滴が飛散し難い安定した短絡状態を作り出すことができる。   At the point A in FIG. 2, as shown in FIG. 3 (a), the tip of the welding wire W and the member to be welded 10 are short-circuited, and then the current value instantaneously decreases to the point B. The tip end portion of W and the member to be welded 10 are reliably short-circuited, and a stable short-circuit state in which the droplets are not easily scattered can be created.

その後、電流値が第1のピーク電流値であるC点まで増加することで、図3(b)に示すように溶接ワイヤWの溶滴移行が促進される。そして、電流値がD点まで低下することで図3(c)に示すように溶滴が溶融池に移行して短絡が開放し、アーク100が発生する。溶接ワイヤWと被溶接部材10との短絡から短絡が開放されるまでの時間が0.005秒以下とされているので、第1のピーク電流値となるまで電流値を上げる速度を十分に速くすることができる。電流値を上げる速度が速くなることで、短絡した溶接ワイヤWの切り離れが促進されるので溶接ワイヤWが切り離れる位置を被溶接部材10に近付けることが可能になる。その結果、短絡の開放後に発生するアーク長が短くなる。   Thereafter, the current value increases up to point C, which is the first peak current value, thereby promoting droplet transfer of the welding wire W as shown in FIG. Then, as the current value decreases to point D, as shown in FIG. 3C, the droplets move to the molten pool, the short circuit is opened, and the arc 100 is generated. Since the time from the short-circuit between the welding wire W and the member to be welded 10 until the short-circuit is opened is 0.005 seconds or less, the speed of increasing the current value is sufficiently high until the first peak current value is reached. can do. By increasing the speed at which the current value is increased, disconnection of the short-circuited welding wire W is promoted, so that the position where the welding wire W can be disconnected can be brought closer to the member to be welded 10. As a result, the arc length generated after opening the short circuit is shortened.

次いで、電流値が第2のピーク電流値であるE点まで増加し、F点までその電流値を維持することで図3(d)に示すように溶接ワイヤWの先端部の溶融を加速させることができ、また、被溶接材10の溶け込み量を十分に確保できる。その後、溶接電流はG点、H点まで低下する。電流値を第2のピーク電流値となるまで増加させてからベース電流値Ibとなるまで低下させるまでの時間が0.005秒以下であるため、電流値は第2のピーク電流値から急減に低下することになる。これにより、熱エネルギーの供給量が素早く低減されるのでアークエネルギーの増加が抑制される。従って、二酸化炭素の体積比率が5%以下であってアーク発生中における二酸化炭素の乖離に要する熱量が減る状況下にあっても、アークエネルギーを適切に制御することができる。これにより、図3(e)に示すようにアークが広がり難くなるとともに、アーク長が短くなる。アークが広がり難くなることで溶接部に穴開きが発生し難くなり、また、アーク長が短くなることで溶滴が小粒になり、溶融池に安定して短絡して溶接ビードのふらつきが低減される。   Next, the current value increases to the point E which is the second peak current value, and the current value is maintained up to the point F, thereby accelerating the melting of the tip of the welding wire W as shown in FIG. In addition, a sufficient amount of penetration of the workpiece 10 can be secured. Thereafter, the welding current decreases to the G point and the H point. Since the time from when the current value is increased to the second peak current value until the current value is decreased to the base current value Ib is 0.005 seconds or less, the current value rapidly decreases from the second peak current value. Will be reduced. Thereby, since the supply amount of thermal energy is rapidly reduced, an increase in arc energy is suppressed. Therefore, even when the volume ratio of carbon dioxide is 5% or less and the amount of heat required for carbon dioxide separation during arc generation is reduced, the arc energy can be appropriately controlled. Thereby, as shown in FIG.3 (e), while an arc becomes difficult to spread, the arc length becomes short. Since the arc is difficult to spread, it is difficult for holes to be generated in the welded portion, and because the arc length is shortened, the droplets become small and stable short-circuiting in the molten pool reduces the wobbling of the weld bead. The

以上説明したように、この実施形態によれば、シールドガス中の二酸化炭素の比率を低下させてスラグの発生を抑制することができるとともに、アークの広がりを抑制してアーク長を短くすることができ、良好な溶接品質を維持することができる。   As described above, according to this embodiment, the ratio of carbon dioxide in the shield gas can be reduced to suppress the generation of slag, and the arc length can be shortened by suppressing the spread of the arc. And good welding quality can be maintained.

スラグを抑制することで、スラグを削り取る作業を行うことなく、溶接部の見栄えが良好になるとともに、溶接部にもカチオン電着塗装することができ、耐食性の高い部品を得ることができる。   By suppressing the slag, the appearance of the welded portion can be improved without performing the work of scraping off the slag, and the electrodeposited coating can be applied to the welded portion, so that a part having high corrosion resistance can be obtained.

尚、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、自動車部品の溶接現場以外にも、例えば電気製品等の溶接現場で使用することもできる。   In addition, the gas shielded arc welding method according to the present invention can be used not only at a welding site for automobile parts but also at a welding site such as an electric product.

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

以上説明したように、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、例えば自動車部品を溶接する場合に使用することができる。   As described above, the gas shielded arc welding method according to the present invention can be used, for example, when welding automobile parts.

1 ガスシールドアーク溶接装置
2 ロボット
2a アーム
2b ロボット用溶接トーチ
3 ロボット制御装置
4 溶接電源装置
5 ガスボンベ
6 溶接ワイヤ供給装置
10 被溶接部材
100 アーク
W 溶接ワイヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas shield arc welding apparatus 2 Robot 2a Arm 2b Robot welding torch 3 Robot control apparatus 4 Welding power supply apparatus 5 Gas cylinder 6 Welding wire supply apparatus 10 To-be-welded member 100 Arc W Welding wire

Claims (4)

アルゴンと二酸化炭素を含むシールドガス中に供給される溶接ワイヤと被溶接部材との間でアークを発生させて被溶接部材を溶接するガスシールドアーク溶接方法において、
上記溶接ワイヤと上記被溶接部材との短絡後から第1のピーク電流値となるまで電流値を増加させて短絡を開放するまでの時間を0.005秒以下とし、短絡の解放後において、第2のピーク電流値となるまで電流値を増加させてから所定の電流値まで低下させる時間を0.005秒以下に設定した波形からなる溶接電流を供給して上記被溶接部材を溶接することを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
In a gas shielded arc welding method of welding an object to be welded by generating an arc between a welding wire supplied in a shielding gas containing argon and carbon dioxide and the member to be welded,
After the short-circuit between the welding wire and the member to be welded, the time until the current value is increased until the first peak current value is reached to open the short-circuit is 0.005 seconds or less. Welding the member to be welded by supplying a welding current having a waveform in which the time for increasing the current value to a peak current value of 2 and then decreasing the current value to a predetermined current value is set to 0.005 seconds or less. A characteristic gas shielded arc welding method.
請求項1に記載のガスシールドアーク溶接方法において、
アルゴンと二酸化炭素を含むシールドガス中の二酸化炭素の体積比率を5%以下とすることを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
In the gas shielded arc welding method according to claim 1,
A gas shielded arc welding method, wherein a volume ratio of carbon dioxide in a shielding gas containing argon and carbon dioxide is 5% or less.
請求項1または2に記載のガスシールドアーク溶接方法において、
電流値を第2のピーク電流値となるまで増加させた後、ベース電流値まで低下させることを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
In the gas shielded arc welding method according to claim 1 or 2,
A gas shielded arc welding method, wherein the current value is increased to a second peak current value and then decreased to a base current value.
請求項1から3のいずれか1つに記載のガスシールドアーク溶接方法において、
第2のピーク電流値を所定時間維持することを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
In the gas shielded arc welding method according to any one of claims 1 to 3,
A gas shielded arc welding method, wherein the second peak current value is maintained for a predetermined time.
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