JP3347061B2 - スパッタ量評価方法 - Google Patents
スパッタ量評価方法Info
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- JP3347061B2 JP3347061B2 JP15948698A JP15948698A JP3347061B2 JP 3347061 B2 JP3347061 B2 JP 3347061B2 JP 15948698 A JP15948698 A JP 15948698A JP 15948698 A JP15948698 A JP 15948698A JP 3347061 B2 JP3347061 B2 JP 3347061B2
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- welding
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- spatter
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アーク溶接に際し
て、スパッタの発生量を容易に評価することのできるス
パッタ量評価方法に関する。
て、スパッタの発生量を容易に評価することのできるス
パッタ量評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車ボデーパネルの溶接工程等では、
炭酸ガス、または炭酸ガスとアルゴンとの混合ガス等の
酸化性シールドガスを用いるＭＡＧ（metal active ga
s）溶接が行われる。このＭＡＧ溶接はアーク溶接の一
種であり、溶接中は他のアーク溶接と同様に、アーク部
から周囲へ飛散する溶融金属粒（スパッタ）が発生す
る。そのため、使用条件によっては、周囲環境の汚染、
溶接品質の低下、あるいは溶接ワイヤの無駄等の問題を
招くおそれがある。
炭酸ガス、または炭酸ガスとアルゴンとの混合ガス等の
酸化性シールドガスを用いるＭＡＧ（metal active ga
s）溶接が行われる。このＭＡＧ溶接はアーク溶接の一
種であり、溶接中は他のアーク溶接と同様に、アーク部
から周囲へ飛散する溶融金属粒（スパッタ）が発生す
る。そのため、使用条件によっては、周囲環境の汚染、
溶接品質の低下、あるいは溶接ワイヤの無駄等の問題を
招くおそれがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来では、溶接トライ
後に、これによって生じたスパッタ量を、目視によ
り、溶接後のスパッタを捕集してその重量を計測する
ことにより、あるいは、溶接前のワーク重量と使用し
た溶接ワイヤ重量の和から溶接後のワーク重量を差し引
くことにより求め、溶接条件をこのスパッタ量に適合し
た溶接条件に設定してスパッタの発生を抑制するように
している。
後に、これによって生じたスパッタ量を、目視によ
り、溶接後のスパッタを捕集してその重量を計測する
ことにより、あるいは、溶接前のワーク重量と使用し
た溶接ワイヤ重量の和から溶接後のワーク重量を差し引
くことにより求め、溶接条件をこのスパッタ量に適合し
た溶接条件に設定してスパッタの発生を抑制するように
している。
【０００４】しかし、では熟練を要して正確性に欠
け、やでは作業に手間がかかり、特に大型のワーク
では対応が難しいという欠点がある。
け、やでは作業に手間がかかり、特に大型のワーク
では対応が難しいという欠点がある。
【０００５】そこで、本発明は、スパッタ発生量を簡易
にかつ正確に推量評価することのできるスパッタ量評価
方法の提供を目的とする。
にかつ正確に推量評価することのできるスパッタ量評価
方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＭＡＧ溶
接のショートアーク溶接を中心に現象観察を行うべく、
以下の実験を行った。
接のショートアーク溶接を中心に現象観察を行うべく、
以下の実験を行った。
【０００７】図８に実験装置と溶滴移行現象の観察方法
の概略を示す。実験ではシールドガスとして主にマグガ
ス（Ar+20%CO2 ）を用い、溶接ワイヤ３には直径１．２
mmの軟鋼ワイヤを、試験材１には軟鋼板（SPCC）３．２
mm厚を用いた。突き出し長２０mm、溶接速度８０cm／mi
n 、溶接長さ２００mmとしている。観察は高速度ビデオ
カメラ４（最高4500コマ／秒）を用い、背光としてハロゲ
ンランプ５を使用している。
の概略を示す。実験ではシールドガスとして主にマグガ
ス（Ar+20%CO2 ）を用い、溶接ワイヤ３には直径１．２
mmの軟鋼ワイヤを、試験材１には軟鋼板（SPCC）３．２
mm厚を用いた。突き出し長２０mm、溶接速度８０cm／mi
n 、溶接長さ２００mmとしている。観察は高速度ビデオ
カメラ４（最高4500コマ／秒）を用い、背光としてハロゲ
ンランプ５を使用している。
【０００８】図９および図１０は、溶滴移行現象を高速
度ビデオカメラで撮影したものである。このうち、図９
は、スパッタの発生がなく安定に短絡移行している状況
を示すもので、ほぼ軸対称の溶滴がプールと接触してブ
リッジを形成し、溶融金属がスムーズにプールに移行
し、破断・再点弧に向かっている。一方、図１０はスパ
ッタが発生した状況を撮影したもので、溶滴はプールと
斜めに接触し、溶融金属のブリッジがワイヤ軸に対して
非対称になっている。この場合、短絡電流による電磁力
が写真の右から左に作用するため、ブリッジが破断し、
その瞬間にスパッタとして溶融金属が飛散する。
度ビデオカメラで撮影したものである。このうち、図９
は、スパッタの発生がなく安定に短絡移行している状況
を示すもので、ほぼ軸対称の溶滴がプールと接触してブ
リッジを形成し、溶融金属がスムーズにプールに移行
し、破断・再点弧に向かっている。一方、図１０はスパ
ッタが発生した状況を撮影したもので、溶滴はプールと
斜めに接触し、溶融金属のブリッジがワイヤ軸に対して
非対称になっている。この場合、短絡電流による電磁力
が写真の右から左に作用するため、ブリッジが破断し、
その瞬間にスパッタとして溶融金属が飛散する。
【０００９】図１０から、スパッタが発生する際には、
ワイヤ端の溶滴が斜めになっていたり、あるいは振動し
ている場合が多いと推定され、その場合にはワイヤ端と
プールとの接触の機会が多くなることが予想される。
ワイヤ端の溶滴が斜めになっていたり、あるいは振動し
ている場合が多いと推定され、その場合にはワイヤ端と
プールとの接触の機会が多くなることが予想される。
【００１０】図１１乃至図１４は、上記観察と同時に溶
接電流および電圧の波形をデータレコーダに記録したも
のである。このうち、図１１および図１２はスパッタ発
生無しの場合の電圧・電流波形図であり、図１３乃至図
１４はスパッタ発生有りの場合の電圧・電流波形図であ
る。各図において上段は電圧波形図を、下段は電流波形
図を表わし、また、図１２および図１４は、図１１およ
び図１３中の破線で区画した領域を拡大して表す。図１
２中のＡ〜Ｇは図９の各図（Ａ〜Ｇ）に対応し、図１４
のＡ〜Ｈは図１０の各図（Ａ〜Ｈ）に対応している。
接電流および電圧の波形をデータレコーダに記録したも
のである。このうち、図１１および図１２はスパッタ発
生無しの場合の電圧・電流波形図であり、図１３乃至図
１４はスパッタ発生有りの場合の電圧・電流波形図であ
る。各図において上段は電圧波形図を、下段は電流波形
図を表わし、また、図１２および図１４は、図１１およ
び図１３中の破線で区画した領域を拡大して表す。図１
２中のＡ〜Ｇは図９の各図（Ａ〜Ｇ）に対応し、図１４
のＡ〜Ｈは図１０の各図（Ａ〜Ｈ）に対応している。
【００１１】図１１および図１３の電圧波形からは、高
電圧が一定時間継続する領域Ｘと、２種類の低電圧領域
Ｙ1 、Ｙ2 の存在が理解できる。このうち、高電圧領域
Ｘは、アークが発生すると共に、溶滴が成長する領域で
あり（アーク発生領域）、溶滴とプールとの離間距離が
大きいために両者間には大きな電位差が形成される（電
流値は小さくなる）。一方、低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2 は、
溶滴とプールが短絡する領域であり、溶滴とプールとが
接近あるいは接触するために両者間の電位差は小さくな
る（電流値は大きくなる）。
電圧が一定時間継続する領域Ｘと、２種類の低電圧領域
Ｙ1 、Ｙ2 の存在が理解できる。このうち、高電圧領域
Ｘは、アークが発生すると共に、溶滴が成長する領域で
あり（アーク発生領域）、溶滴とプールとの離間距離が
大きいために両者間には大きな電位差が形成される（電
流値は小さくなる）。一方、低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2 は、
溶滴とプールが短絡する領域であり、溶滴とプールとが
接近あるいは接触するために両者間の電位差は小さくな
る（電流値は大きくなる）。
【００１２】 低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2 のうち、低電圧が一
定時間継続する領域Ｙ1 は、溶滴が母材側に移行する領
域で（以下、この領域を「短絡移行領域」と称する）、
図９および図１０に示した現象を経て移行するため、そ
の所要時間が長くなっている。なお、この場合、図１２
および図１４の電圧波形図を比較して明らかなように、
スパッタ発生有り（図１４上段）の方が、スパッタ発生
無し（図１２上段）に比べて領域の所要時間が僅かに長
くなる。
定時間継続する領域Ｙ1 は、溶滴が母材側に移行する領
域で（以下、この領域を「短絡移行領域」と称する）、
図９および図１０に示した現象を経て移行するため、そ
の所要時間が長くなっている。なお、この場合、図１２
および図１４の電圧波形図を比較して明らかなように、
スパッタ発生有り（図１４上段）の方が、スパッタ発生
無し（図１２上段）に比べて領域の所要時間が僅かに長
くなる。
【００１３】一方、他方の領域Ｙ2 は、電圧の落ち込み
後すぐに回復する領域で、高電圧領域Ｘ（アーク発生領
域）中にあって、溶滴が移行を伴うことなく母材と瞬間
的に短絡するために生じる（以下、この瞬間的に短絡す
る領域を「瞬間短絡領域」と称する）。瞬間短絡領域Ｙ
2 の主な要因としては、上記のようにワイヤ端の溶滴が
斜めになっていたり、あるいは振動しているため、母材
側と短絡し易くなることが考えられる。上記観察で明ら
かなように、溶滴が斜めになったり振動してる場合に
は、スパッタの発生に至る可能性が高いため、瞬間短絡
領域Ｙ2 の発生頻度を計測すれば、これに基いてスパッ
タ量も予測可能になると思われる。
後すぐに回復する領域で、高電圧領域Ｘ（アーク発生領
域）中にあって、溶滴が移行を伴うことなく母材と瞬間
的に短絡するために生じる（以下、この瞬間的に短絡す
る領域を「瞬間短絡領域」と称する）。瞬間短絡領域Ｙ
2 の主な要因としては、上記のようにワイヤ端の溶滴が
斜めになっていたり、あるいは振動しているため、母材
側と短絡し易くなることが考えられる。上記観察で明ら
かなように、溶滴が斜めになったり振動してる場合に
は、スパッタの発生に至る可能性が高いため、瞬間短絡
領域Ｙ2 の発生頻度を計測すれば、これに基いてスパッ
タ量も予測可能になると思われる。
【００１４】本発明は、以上の推論に基づいてなされた
もので、アーク溶接の溶接トライに際して溶接電圧の時
間的変化を計測し、電圧波形中の、溶接ワイヤ側と母材
側との短絡に基いて生じる低電圧領域の発生回数と、低
電圧領域のうち、基準電圧を下回ってから当該基準電圧
に回復するまでの所要時間が０．９ｍｓ以下である瞬間
短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時間毎に求め、両
発生回数に基いてスパッタ発生量を評価するものであ
る。
もので、アーク溶接の溶接トライに際して溶接電圧の時
間的変化を計測し、電圧波形中の、溶接ワイヤ側と母材
側との短絡に基いて生じる低電圧領域の発生回数と、低
電圧領域のうち、基準電圧を下回ってから当該基準電圧
に回復するまでの所要時間が０．９ｍｓ以下である瞬間
短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時間毎に求め、両
発生回数に基いてスパッタ発生量を評価するものであ
る。
【００１５】一方、図１１乃至図１４からも明らかなよ
うに電圧波形図と電流波形図は概ね逆相の関係にあり、
高電圧領域Ｘ（アーク発生領域）に対応して低電流領域
Ｘ’が、低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2 に対応して高電流領域Ｙ
1'（短絡移行領域）、Ｙ2'（瞬間短絡領域）がそれぞれ
形成されている。
うに電圧波形図と電流波形図は概ね逆相の関係にあり、
高電圧領域Ｘ（アーク発生領域）に対応して低電流領域
Ｘ’が、低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2 に対応して高電流領域Ｙ
1'（短絡移行領域）、Ｙ2'（瞬間短絡領域）がそれぞれ
形成されている。
【００１６】従って、アーク溶接の溶接トライに際して
溶接電圧の時間的変化を計測し、電流波形中の、溶接ワ
イヤ側と母材側との短絡に基いて生じる高電流領域の発
生回数と、高電流領域のうち、基準電流を上回ってから
当該基準電流に戻るまでの所要時間が０．９ｍｓ以下で
ある瞬間短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時間毎に
求め、両発生回数に基いてスパッタ発生量を評価するこ
とも可能になると考えられる。
溶接電圧の時間的変化を計測し、電流波形中の、溶接ワ
イヤ側と母材側との短絡に基いて生じる高電流領域の発
生回数と、高電流領域のうち、基準電流を上回ってから
当該基準電流に戻るまでの所要時間が０．９ｍｓ以下で
ある瞬間短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時間毎に
求め、両発生回数に基いてスパッタ発生量を評価するこ
とも可能になると考えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図１３に基いて説明する。
至図１３に基いて説明する。
【００１８】 図１は、溶接中に溶接機のトーチ（電極）
と母材との間に印加された電圧の波形を、図２はその場
合の電流波形をそれぞれ概念的に表わしたものである。
図１の電圧波形図において、Ｘは高電圧のアーク発生領
域を、Ｙ1 は低電圧領域のうちの短絡移行領域を、Ｙ2
は瞬間短絡領域をそれぞれ表わす。
と母材との間に印加された電圧の波形を、図２はその場
合の電流波形をそれぞれ概念的に表わしたものである。
図１の電圧波形図において、Ｘは高電圧のアーク発生領
域を、Ｙ1 は低電圧領域のうちの短絡移行領域を、Ｙ2
は瞬間短絡領域をそれぞれ表わす。
【００１９】 本発明は、図１に示すように、電圧波形中
の、溶接ワイヤ側と母材側との短絡に基いて生じる低電
圧領域Ｙ1 、Ｙ2 の発生回数と、低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2
のうち、基準電圧ＶS を下回ってから当該基準電圧ＶS
に回復するまでの所要時間Ｔ a が予め設定されたしきい
値Ｔk 以下である瞬間短絡領域Ｙ2 の発生回数とをそれ
ぞれ単位時間毎に求め、両発生回数に基いてスパッタ発
生量を評価することを特徴とするものである。この場
合、しきい値Ｔk を上限と下限を有する一定範囲にと
り、所要時間Ｔa がその範囲内にあるものを瞬間短絡領
域Ｙ2 として把握してもよい。
の、溶接ワイヤ側と母材側との短絡に基いて生じる低電
圧領域Ｙ1 、Ｙ2 の発生回数と、低電圧領域Ｙ1 、Ｙ2
のうち、基準電圧ＶS を下回ってから当該基準電圧ＶS
に回復するまでの所要時間Ｔ a が予め設定されたしきい
値Ｔk 以下である瞬間短絡領域Ｙ2 の発生回数とをそれ
ぞれ単位時間毎に求め、両発生回数に基いてスパッタ発
生量を評価することを特徴とするものである。この場
合、しきい値Ｔk を上限と下限を有する一定範囲にと
り、所要時間Ｔa がその範囲内にあるものを瞬間短絡領
域Ｙ2 として把握してもよい。
【００２０】 評価は、例えば次式に基いて行うことがで
きる。
きる。
【００２１】 ＳV ＝ｎi ／（ｎ−ｎi ） … ここで、ＳV : 評価量、ｎi : 単位時間あたりの瞬間短
絡領域Ｙ2 の発生回数（Hz）、ｎ：単位時間当たりの低
電圧領域（Ｙ1 、Ｙ2 ）の発生回数（Hz）である。
絡領域Ｙ2 の発生回数（Hz）、ｎ：単位時間当たりの低
電圧領域（Ｙ1 、Ｙ2 ）の発生回数（Hz）である。
【００２２】式で求めた評価量ＳV と実際のスパッタ
発生量との相関関係を求めるため、図３に示す溶接用治
具を用いて溶接を行い、スパッタ発生率を求めると共
に、電圧波形をとって評価量ＳV を求めた。スパッタ発
生率は溶接前後の試験片１の重量と使用ワイヤ量を測定
し、次式により求めた。なお、重量測定には精度１mgの
電子天秤を使用した。
発生量との相関関係を求めるため、図３に示す溶接用治
具を用いて溶接を行い、スパッタ発生率を求めると共
に、電圧波形をとって評価量ＳV を求めた。スパッタ発
生率は溶接前後の試験片１の重量と使用ワイヤ量を測定
し、次式により求めた。なお、重量測定には精度１mgの
電子天秤を使用した。
【００２３】 Ｓ＝｛ＷW −（ＷA −ＷB ）｝×１００／ＷW … ここで、Ｓ：スパッタ損失（％）、ＷW : 使用ワイヤ量
（ｇ）、ＷA : 溶接後の試験片重量（ｇ）、ＷB : 溶接
前の試験片重量（ｇ）である。試験片１の溶接部以外
は、スパッタの試験片への付着を防止するためにシール
ド板２で覆い、シールド板２間の間隔は２１mmとした。
溶接は、溶接電流を一定（１５０Ａ、２００Ａ、２５０
Ａ）として溶接電圧を変えて行った（電流値および電圧
値は何れも時間平均である）。
（ｇ）、ＷA : 溶接後の試験片重量（ｇ）、ＷB : 溶接
前の試験片重量（ｇ）である。試験片１の溶接部以外
は、スパッタの試験片への付着を防止するためにシール
ド板２で覆い、シールド板２間の間隔は２１mmとした。
溶接は、溶接電流を一定（１５０Ａ、２００Ａ、２５０
Ａ）として溶接電圧を変えて行った（電流値および電圧
値は何れも時間平均である）。
【００２４】上記３種類の電流値におけるスパッタ損失
Ｓ（縦軸左）と評価量ＳV の電圧依存性を調べたとこ
ろ、図４乃至図６に示す結果を得た。なお、評価量ＳV
を算出する際のしきい値Ｔk は０．９msとし、Ｔa ＜
０．１msのものはノイズと判断して無視した。ちなみに
Ｔa ＝０．１msの場合、アーク発生時の電流・電圧が１
６０Ａ程度、２２Ｖ程度のときで、短絡時の電圧は１５
Ｖ以上あり、電圧変化は５〜６Ｖ程度しかない。
Ｓ（縦軸左）と評価量ＳV の電圧依存性を調べたとこ
ろ、図４乃至図６に示す結果を得た。なお、評価量ＳV
を算出する際のしきい値Ｔk は０．９msとし、Ｔa ＜
０．１msのものはノイズと判断して無視した。ちなみに
Ｔa ＝０．１msの場合、アーク発生時の電流・電圧が１
６０Ａ程度、２２Ｖ程度のときで、短絡時の電圧は１５
Ｖ以上あり、電圧変化は５〜６Ｖ程度しかない。
【００２５】 図４乃至図６より、何れの電流値において
も、電圧を高くするとスパッタ損失Ｓおよび評価量ＳV
が増加しており、両者間には強い相関性が認められる。
そこで、横軸にＳV 値、縦軸にスパッタ率Ｓをとって一
つの図にまとめると、図７に示すようになった。スパッ
タ率ＳはＳV 値と共に大きくなる傾向があり、マグ溶接
（Ar+20%CO2 ）ではＳV 値が１を越えるとスパッタ率Ｓ
が５〜１０％程度になり、一方、ＣＯ2 溶接ではＳV 値
に対する変化率が大きく、ＳV 値が１を越えると１０％
以上のスパッタ率となる。
も、電圧を高くするとスパッタ損失Ｓおよび評価量ＳV
が増加しており、両者間には強い相関性が認められる。
そこで、横軸にＳV 値、縦軸にスパッタ率Ｓをとって一
つの図にまとめると、図７に示すようになった。スパッ
タ率ＳはＳV 値と共に大きくなる傾向があり、マグ溶接
（Ar+20%CO2 ）ではＳV 値が１を越えるとスパッタ率Ｓ
が５〜１０％程度になり、一方、ＣＯ2 溶接ではＳV 値
に対する変化率が大きく、ＳV 値が１を越えると１０％
以上のスパッタ率となる。
【００２６】 以上のようにＳV 値とスパッタ損失Ｓとの
間にはほぼ比例関係が認められる。従って、溶接トライ
時に溶接機の電圧端子からデータを取り入れることによ
り、当該計測データに基づいて、直ちにスパッタ発生量
を評価することが可能となり、低スパッタ溶接条件の設
定が短時間で容易に行えるようになる。
間にはほぼ比例関係が認められる。従って、溶接トライ
時に溶接機の電圧端子からデータを取り入れることによ
り、当該計測データに基づいて、直ちにスパッタ発生量
を評価することが可能となり、低スパッタ溶接条件の設
定が短時間で容易に行えるようになる。
【００２７】なお、しきい値Ｔk として２種類Ｔk1、Ｔ
k2を定め（Ｔk1＜Ｔk2とする）、Ｔ a ≦Ｔk1の回数ＳP
（瞬間短絡の回数）と、Ｔa ＞Ｔk2の回数ＳC とから、 評価量ＳV ' ＝ＳP ／ＳC を求めてスパッタ量を評価してもよい。
k2を定め（Ｔk1＜Ｔk2とする）、Ｔ a ≦Ｔk1の回数ＳP
（瞬間短絡の回数）と、Ｔa ＞Ｔk2の回数ＳC とから、 評価量ＳV ' ＝ＳP ／ＳC を求めてスパッタ量を評価してもよい。
【００２８】 上記のように、電圧波形図（図１）と電流
波形図（図２）は概ね逆相であり、電流波形図には、図
１の高電圧のアーク発生領域Ｘ、低電圧の短絡移行領域
Ｙ1およびＹ2 に対応して低電流領域Ｘ’、高電圧の短
絡移行領域Ｙ1'および瞬間短絡領域Ｙ2'がそれぞれ形成
される。従って、上記電圧に基く評価と同様に、アーク
溶接に際して溶接電流の時間的変化を計測し、電流波形
中の、溶接ワイヤ側と母材側との短絡に基いて生じる高
電流領域Ｙ1'、Ｙ2'の発生回数と、高電流領域Ｙ1'、Ｙ
2'のうち、基準電流を上回ってから当該基準電流ＥS に
戻るまでの所要時間Ｔb が予め設定されたしきい値Ｔk
以下である瞬間短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時
間毎に求め、上記演算式で演算した評価量に基いてス
パッタ発生量を評価することも可能になる。
波形図（図２）は概ね逆相であり、電流波形図には、図
１の高電圧のアーク発生領域Ｘ、低電圧の短絡移行領域
Ｙ1およびＹ2 に対応して低電流領域Ｘ’、高電圧の短
絡移行領域Ｙ1'および瞬間短絡領域Ｙ2'がそれぞれ形成
される。従って、上記電圧に基く評価と同様に、アーク
溶接に際して溶接電流の時間的変化を計測し、電流波形
中の、溶接ワイヤ側と母材側との短絡に基いて生じる高
電流領域Ｙ1'、Ｙ2'の発生回数と、高電流領域Ｙ1'、Ｙ
2'のうち、基準電流を上回ってから当該基準電流ＥS に
戻るまでの所要時間Ｔb が予め設定されたしきい値Ｔk
以下である瞬間短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時
間毎に求め、上記演算式で演算した評価量に基いてス
パッタ発生量を評価することも可能になる。
【００２９】なお、以上の説明では、マグ溶接を主とし
て説明しているが、本発明はこれに限らず、ＴＩＧ溶接
やＭＩＧ溶接等の他のアーク溶接にも適用することが可
能である。
て説明しているが、本発明はこれに限らず、ＴＩＧ溶接
やＭＩＧ溶接等の他のアーク溶接にも適用することが可
能である。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、溶接ト
ライ時に直ちにスパッタ発生量を評価することが可能と
なるので、低スパッタ用溶接条件の設定が短時間で容易
に行えるようになる。
ライ時に直ちにスパッタ発生量を評価することが可能と
なるので、低スパッタ用溶接条件の設定が短時間で容易
に行えるようになる。
【図１】本発明方法を説明する電圧波形図である。
【図２】本発明方法を説明する電流波形図である。
【図３】溶接治具を示す斜視図である。
【図４】スパッタ損失Ｓと評価量ＳV の関係を示す図で
ある（電流１５０Ａ）。
ある（電流１５０Ａ）。
【図５】スパッタ損失Ｓと評価量ＳV の関係を示す図で
ある（電流２００Ａ）。
ある（電流２００Ａ）。
【図６】スパッタ損失Ｓと評価量ＳV の関係を示す図で
ある（電流２５０Ａ）。
ある（電流２５０Ａ）。
【図７】スパッタ損失Ｓと評価量ＳV の関係を示す図で
ある。
ある。
【図８】実験装置の配置図である。
【図９】溶滴移行現象を示す図である（スパッタ発生な
し）。
し）。
【図１０】溶滴移行現象を示す図である（スパッタ発生
あり）。
あり）。
【図１１】時間と溶接電圧および溶接電流の関係を示す
図である（スパッタ発生なし）。
図である（スパッタ発生なし）。
【図１２】図１１の拡大図である。
【図１３】時間と溶接電圧および溶接電流の関係を示す
図である（スパッタ発生あり）。
図である（スパッタ発生あり）。
【図１４】図１２の拡大図である。
１ 母材（試験片） ２ シールド板 ３ 溶接ワイヤ Ｔa 所要時間 Ｔb 所要時間 Ｔk しきい値 ＶS 基準電圧 ＥS 基準電流 Ｘ アーク発生領域 Ｙ1 低電圧領域（短絡移行領域） Ｙ2 低電圧領域（瞬間短絡領域） Ｙ1' 高電流領域（短絡移行領域） Ｙ2' 高電流領域（瞬間短絡領域）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/10 B23K 9/32 B23K 31/00
Claims (2)
- 【請求項１】 アーク溶接の溶接トライに際して溶接電
圧の時間的変化を計測し、電圧波形中の、溶接ワイヤ側
と母材側との短絡に基いて生じる低電圧領域の発生回数
と、低電圧領域のうち、基準電圧を下回ってから当該基
準電圧に回復するまでの所要時間が０．９ｍｓ以下であ
る瞬間短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時間毎に求
め、両発生回数に基いてスパッタ発生量を評価すること
を特徴とするスパッタ量評価方法。 - 【請求項２】 アーク溶接の溶接トライに際して溶接電
圧の時間的変化を計測し、電流波形中の、溶接ワイヤ側
と母材側との短絡に基いて生じる高電流領域の発生回数
と、高電流領域のうち、基準電流を上回ってから当該基
準電流に戻るまでの所要時間が０．９ｍｓ以下である瞬
間短絡領域の発生回数とをそれぞれ単位時間毎に求め、
両発生回数に基いてスパッタ発生量を評価することを特
徴とするスパッタ量評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15948698A JP3347061B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | スパッタ量評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15948698A JP3347061B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | スパッタ量評価方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347728A JPH11347728A (ja) | 1999-12-21 |
| JP3347061B2 true JP3347061B2 (ja) | 2002-11-20 |
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ID=15694831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15948698A Expired - Fee Related JP3347061B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | スパッタ量評価方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347061B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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| JP5504360B2 (ja) * | 2013-04-01 | 2014-05-28 | 株式会社コベルコ科研 | 溶接不良の検知方法および溶接不良の検知装置 |
| JP6626675B2 (ja) * | 2015-09-25 | 2019-12-25 | 株式会社Ｎｉｓｈｉｈａｒａ | 画像処理装置と画像処理方法及びレーザまたはｔｉｇ溶接装置とレーザまたはｔｉｇ溶接装置の制御方法 |
| CN113727800B (zh) * | 2019-04-22 | 2023-12-29 | 松下知识产权经营株式会社 | 电弧焊接控制方法和电弧焊接装置 |
-
1998
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