JP3765616B2 - 溶接アークを点火するための方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接領域にまで突出しているノズルによりこの溶接領域を覆う保護ガスを供給し、溶接アークを発生させる溶接電源を接続する以前に溶接領域内において補助電流から発生される補助アークに点火し、この補助アークにより溶接電源が接続された後溶接アークを点火し、その際補助アークを点火するために溶接領域内において高周波の高電圧パルスを発生するパルス発生器により最初に高周波−アークを発生させて行う、固定されている電極と溶接される工作物間で溶接アークを点火するための方法に関する（カーベル ウント メタルウェルケ
グーテホフヌングスヒュッテ アゲー社発行“ＵＮＩＷＥＭＡ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ”４／１９７５）。
【０００２】
このような方法は、例えば鋼材、銅或いはアルミニウムから成る薄板を溶接するのに適用される。特別な適用領域は長手方向で指向している金属帯状材料から成形される管材を製造する分野である。このようにして成形される金属帯状材料の互いに突合わされている、長手方向で指向している縁部は連続的に互いに溶接される。このようにして製造された管体は液状物の遠送するのに、或いはケーブルのための保護鞘材としても使用される。溶接には、定置されている、即ち燃焼し尽くさない電極が使用される。溶接アークは帯状材料の縁部が溶融して液状になるまでこの帯状材料を加熱する。即ち、隆起のない溶接継ぎ目は金属帯状材料自体の材料によって形成される。溶接領域は不活性のガス、例えばアルゴン或いはヘリウムにより空気中の酸素から遮蔽され、これにより焼き孔(Brandloch) の形成を回避することが可能である。
【０００３】
冒頭に記載して技術報告書である“ＵＮＩＷＥＭＡ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ”による公知の方法にあっては、溶接アークが接続される以前に、電極とノズル間で、或いは変形した実施の形態にあっては電極と工作物間で補助アークが点火され、この補助アークは僅かな電流強さで溶接アークとして燃焼する。この補助アークにより、電極と工作物は加熱され、これにより強い電流の溶接アークが接続された際工作物中に焼孔が形成されることがない。補助アークを点火するために、保護ガス下に存在している溶接領域が高周波の高電圧パルスによりイオン化される。この高電圧パルスは電極と工作物間に接続されているパルス発生器により供給される。これにより発生される高周波−アークは補助アークが点火された後は遮断される。この方法は実地においてその効力が認められている。しかし、高周波の高電圧パルスに対する溶接電源の有効な保護が必要であり、これにより補助アークの点火の際の条件が不都合な影響をこおむるおそれがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の根底をなす課題は、冒頭に記載した様式の方法を、補助アークの点火のための安定した条件が得られるように更に改良発展させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は本発明により、パルス発生器を一方においてノズルに、他方では工作物に接続することにより、これらの両部分間に高周波−アーク（ＨＦＬ）を発生させることによって解決されてる。
電極とノズル間で燃焼する高周波−アークの発生により溶接領域内での保護ガスの良好なイオン化が達せられることは予想外のことである。これによってのみ、補助アークの点火のための条件が安定される。この目的のため、パルス発生器と溶接電源は、この方法にあっては、電気的に分離されており、従って溶接電源の高周波の高電圧パルスに対する保護のための処置が必要なくなる。このことは、保護ガスのイオン化を更に改良し、これに伴い補助アークのための点火条件の更なる安定が達せられる。
【０００６】
以下に添付した図面に示した発明の実施の形態につき本発明を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
概略図示された成形工具１によりスリット管２（図２）に成形される金属帯状材料３の長手方向で指向していて、互いに突合わされる縁部は連続して通過案内されている間に、図面に図示した装置により互いに溶接される。これにより、溶接された工作物として、隆起のない溶接継ぎ目５を備えた閉じられた管体４が形成される。
【０００８】
金属帯状材料３を溶接するための装置は定置された、即ち燃焼し尽くさない電極６を備えており、この電極は例えばタングステンから成る。電極６は環状の、例えば鋼材、銅或いは真鍮から成るノズル７内に設けられており、このノズルはガスで充満されている容器８に接続されている。更に、この装置には溶接電源９、補助電源１０およびパルス発生器１１とが属している。溶接アークを発生させる溶接電源９並びに補助電源１０は電極６と金属帯状材料３もしくは管４に接続されている。パルス発生器１１はノズル７と金属帯状材料３もしくは管４と結合されている。
【０００９】
容器８は不活性ガス、例えばアルゴン或いはヘリウムを含有している。溶接電源９により与えられる電流は、補助電源１０から到来する電流よりも著しく高い。パルス発生器１１は高周波の高電圧パルスを与える。
本発明による方法は例えば以下のようにして行われる。
弁１２が開かれた後、ガスは加圧下に、例えば１バールの圧力で、１分当たり約５から１０リットルの量でノズル７内に流れる。電極６、特に管４に面しているその先端の周囲がこのガスにより洗われる。ガスは電極６の先端における全溶接領域Ｂ、管４の表面および金属帯状材料３の互いに接合されて案内されて来る縁部を、周辺空気の酸素から遮蔽する。次いで、スイッチ１３によりパルス発生器１１が接続される。このパルス発生器１１により発生される高周波の高電圧パルス、例えば約６００ｋＨｚで６Ｖの高電圧パルスにより、ガスは溶接領域Ｂ内でイオン化される。更に、高周波−アークＨＦＬがノズル７と管４との間で発生される。
【００１０】
高周波のアークＨＦＬが燃焼すると直ちに、補助電源１０はスイッチ１４により接続される。ガスのイオン化と高周波のアークＨＦＬにより、補助アークが電極６と管４との間で点火される。補助アークは補助電源１０から供給され、例えば５〜７アンペアの、比較的僅かな電流の強さで燃焼し、従って電極６と金属帯状材料３の互いに接合されたて案内されて来る縁部のみが加熱される過ぎない。次いで高周波−アークＨＦＬはスイッチ１３が開かれることにより遮断される。
【００１１】
その後、金属帯状材料３の縁部を溶接するために、スイッチ１５により溶接電源９が接続される。次いで、溶接アークＳＬは補助アークにより点火される。溶接アークＳＬは例えば３５０アンペヤの電流の強さで燃焼する。溶接アークＳＬが燃焼すると直ちに、補助電源１０が遮断される。
同時に、管４は矢印Ｐの方向で引っ張られ、従って連続的に電極６の傍らを通過する。電極６と金属帯状材料３の補助アークによる予加熱は、溶接アークＳＬを使用した際溶接継ぎ目５内にもしくは管４内に焼け孔が生じないことを保証する。
【００１２】
【発明の効果】
本発明による方法により、補助アークの点火のための安定した条件が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための装置の概略図である。
【図２】本発明による方法によって造られた管の断面図である。
【図３】本発明による方法によって造られた管の図２と異なる断面図である。
【符号の説明】
１ 成形工具
２ スリット管
３ 金属帯状材料
４ 管
５ 溶接継ぎ目
６ 電極
７ ノズル
８ 容器
９ 溶接電極
１０ 補助電源
１１ パルス発生器
１２ 弁
１３ スイッチ
１５ スイッチ

Claims (1)

1. 溶接アークを点火する方法において、
   次のステップ、 即ち、
   （ａ）固定電極を備えること、
   （ｂ）固定電極から離して金属工作物を備えること、それによって溶接領域が金属工作物と固定電極との間において特定されること、
   （ｃ）固定電極を取り囲みかつ溶接領域に延びるノズルによって被覆保護ガスを供給すること、
   （ｄ）高周波高電圧パルスを発生するパルス発生器によって溶接領域に高周波アークを生成し、パルス発生器がノズルと金属工作物とに接続され、それによって高周波アークがノズルと金属工作物との間に生成されること、
   （ｅ）溶接アークを供給する溶接電源を投入する前に、補助アークを生成し、補助アークは高周波アークによって点火され、補助アークは、金属工作物と固定電極との間に接続された補助電源によって供給されること、及び
   （ｆ）金属工作物と固定電極との間に接続された溶接電源を投入し、かつ補助アークによって溶接アークを点火すること、
   とから成ることを特徴とする前記溶接アークの点火方法。

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