JP4391877B2 - 入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉄鋼材の薄板溶接において母材への入熱制御を行うことによって高品質な溶接結果を得るための入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法に関するものである。

鉄鋼材の消耗電極アーク溶接には、炭酸ガスアーク溶接、マグ溶接等の直流アーク溶接又はパルスアーク溶接が一般的に使用される。しかし、母材の板厚が１．６mm程度以下の薄板を溶接する場合には、下記のような問題がある。直流アーク溶接によって薄板溶接を行った場合、母材への入熱が小さいために、ビード断面が凸形状となりビード外観が悪くなりやすい。他方、パルスアーク溶接によって薄板溶接を行った場合、母材への入熱が大きいために、溶け落ちが発生しやすい。このように溶接方法によって入熱が異なる理由は以下のとおりである。図６は、直流アーク溶接及びパルスアーク溶接において各溶接電流Ｉｗに対する適正溶接電圧値を示す図である。同図は、シールドガスに両溶接方法共にアルゴンガス８０％と炭酸ガスと２０％との混合ガス（以下、マグガスという）を使用した場合である。溶接ワイヤには直径１．２mmの軟鋼ワイヤを使用した場合である。曲線Ｌ１が直流アーク溶接（短絡移行溶接）の場合であり、曲線Ｌ２がパルスアーク溶接の場合である。同図から明らかなように、適正溶接電圧値は、曲線Ｌ１の直流アーク溶接のときが曲線Ｌ２のパルスアーク溶接のときよりも小さくなる。入熱は溶接電流Ｉｗと溶接電圧との乗算値となるので、直流アーク溶接の入熱はパルスアーク溶接の入熱よりも小さくなる。上述したように、板厚１．６mm程度以下の薄板をどちらの溶接方法によっても高品質に溶接することは困難であった。

特許文献１に記載する従来技術１では、母材への入熱を制御することができる交流パルスアーク溶接方法が開示されている。図７は、この交流パルスアーク溶接の電流波形図である。電極プラス極性ＥＰ時の溶接電流Ｉｗと電極マイナス極性ＥＮ時の溶接電流Ｉｗとでは溶接ワイヤ及び母材への入熱が異なる。これを利用して、従来技術１では、電極プラス極性ＥＰ時の電流積分値と電極マイナス極性ＥＮ時の電流積分値との比率を制御することによって、入熱を制御する。母材がアルミニウム材であるときには、この入熱制御によって母材への入熱を正確に制御することができる。しかし、母材が鉄鋼材であるときには、上記の入熱制御の効果は小さくなる。すなわち、電極プラス極性ＥＰのみの通常のパルスアーク溶接の入熱を１００％とした場合、鉄鋼材の交流パルスアーク溶接では９５〜１００％程度の狭い範囲しか入熱を調整することができない。この理由は以下のとおりである。鉄鋼材の交流パルスアーク溶接では、シールドガスにマグガスが使用される。他方、アルミニウム材の交流パルスアーク溶接ではシールドガスに１００％アルゴンガスが使用される。また、溶接ワイヤの抵抗値も、鉄鋼ワイヤとアルミニウムワイヤとでは大きく異なる。これらシールドガス及び溶接ワイヤの抵抗値が異なるために、鉄鋼材の交流パルスアーク溶接では電極極性によって入熱があまり差がない。この結果、極性比率を変化させても入熱はあまり変化しない。したがって、交流パルスアーク溶接によって入熱制御を行い鉄鋼材の薄板溶接を高品質に行うことは難しい。

図８は、特許文献２に記載する従来技術２における直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法の電流波形図である。この従来技術２では、同図に示すように、予め定めた直流アーク溶接期間Ｔｍ中はスプレー移行の直流アーク溶接を行い、予め定めたパルスアーク溶接期間Ｔｎ中はスプレー移行のパルスアーク溶接を行う。これによってアーク長を周期的に変化させて溶融池を攪拌し、ビード外観の良好化、ブローホールの低減化等の溶接品質の向上を図ることができる。この溶接方法を鉄鋼材の薄板溶接に適用した場合、上記の直流アーク溶接期間Ｔｍ中にスプレー移行溶接にするためには、溶接電流Ｉｗは臨界電流値２８０Ａ以上である必要がある。このために、上記の溶接方法によって鉄鋼材の薄板溶接を行うことは困難である。

特開２００２−８６２７１号公報 特許第２９９３１７４号公報

上述したように、板厚１．６mm程度以下の鉄鋼材の薄板を高品質に溶接することが本発明の課題である。上述した従来技術１の交流パルスアーク溶接では、極性比率を調整しても母材への入熱をほとんど制御することができないために、薄板を高品質に溶接することができない。また、上述した従来技術２の直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法では、スプレー移行の直流アーク溶接を行うために溶接電流値が約２８０Ａ以上である必要があり、薄板溶接に適用することはできない。

上述した課題を解決するために、第１の発明は、予め定めた直流アーク溶接期間中は消耗電極直流アーク溶接を行い、予め定めたパルスアーク溶接期間中は消耗電極パルスアーク溶接を行い、以後低周波で交互に繰り返し行い、前記直流アーク溶接期間及び／又は前記パルスアーク溶接期間を調整して母材への入熱を制御する入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法において、
前記直流アーク溶接期間が開始すると溶接電圧を短絡移行溶接に適した第１の値に設定し、第１所定期間経過後から前記直流アーク溶接期間が終了するまでの第１遷移期間中は溶接電圧を前記第１の値よりも高く設定してアーク長を適正値よりも長くし、前記パルスアーク溶接期間が開始すると溶接電圧をパルスアーク溶接に適した第２の値に設定し、第２所定期間経過後から前記パルスアーク溶接期間が終了するまでの第２遷移期間中は溶接電圧を前記第２の値よりも低く設定してアーク長を適正値よりも短くし、前記直流アーク溶接と前記パルスアーク溶接との切換時の溶接状態を安定化させることを特徴とする入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法である。

また、第２の発明は、前記第１遷移期間中に電極と母材との短絡が解除された後のアーク期間が第１基準期間よりも長くなった時点で前記直流アーク溶接期間を終了して前記パルスアーク溶接期間に移行し、前記第２遷移期間中に電極と母材との短絡期間が第２基準期間よりも長くなった時点で前記パルスアーク溶接期間を終了して前記直流アーク溶接期間に移行することを特徴とする第１の発明記載の入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法である。

上記第１の発明によれば、短絡移行溶接（直流アーク溶接）とパルスアーク溶接とを低周波で切り換えることによって、母材への入熱を制御することができる。さらに、直流アーク溶接期間の終了前にアーク長を適正値よりも長くし、パルスアーク溶接期間の終了前にアーク長を適正値よりも短くすることによって、切換時のアーク長の変化を円滑にして溶接状態を安定化することができる。このために、板厚１．６mm程度以下の薄板の鉄鋼材を高品質に溶接することができる。

上記第２の発明によれば、上述した効果に加えて、切換時のアーク長の変化を円滑にするための遷移期間を適正値に自動設定することができるので、遷移期間の設定の手間が省ける。このために、遷移期間が常に適正値となるので、溶接品質がさらに向上する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法を示す波形図である。同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの、同図（Ｃ）は溶接方法切換信号Ｔｃの、同図（Ｄ）は溶接電圧Ｖｗの平均値を設定する電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。溶接電圧Ｖｗの平均値はアーク長と略比例するので、上記の電圧設定信号Ｖｒはアーク長を設定することになる。以下、同図を参照して説明する。

（１）時刻ｔ１〜ｔ２の直流アーク溶接期間Ｔｍ
同図（Ｃ）に示す溶接方法切換信号ＴｃがＨｉｇｈレベルとなる予め定めた直流アーク溶接期間Ｔｍ中は、シールドガスにマグガスを使用した短絡移行溶接の直流アーク溶接を行う。したがって、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、短絡期間中は増加しアーク期間中は減少する。また、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、短絡期間中は数Ｖ程度の短絡電圧値となりアーク期間中は数十Ｖ程度のアーク電圧値となる。同図（Ｄ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは、短絡移行溶接に適した第１の値Ｖmrに設定される。

（２）時刻ｔ１１〜ｔ２の第１遷移期間Ｔma
上記の直流アーク溶接期間Ｔｍの開始時点（ｔ１）から第１所定期間Ｔ１が経過した時点（ｔ１１）から直流アーク溶接期間Ｔｍが終了（ｔ２）するまでの期間（ｔ１１〜ｔ２）を第１遷移期間Ｔmaとする。この第１遷移期間Ｔmaを予め設定し、上記の第１所定期間Ｔ１はＴ１＝Ｔｍ−Ｔmaとして設定する。この第１遷移期間Ｔma中は、同図（Ｄ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは上記の第１の値Ｖmrよりも高い値Ｖmarに設定する。このようにする理由は以下のとおりである。時刻ｔ１〜ｔ１１の期間中のアーク長は、短絡移行溶接であるために短い状態にある。これに対して時刻ｔ２から開始するパルスアーク溶接のアーク長は短絡移行溶接よりも長い。したがって、短絡移行溶接からパルスアーク溶接への切換時におけるアーク長の変化を円滑にして溶接状態を安定化するために、第１遷移期間Ｔma中のアーク長を長くする目的で電圧設定信号Ｖｒの値をＶmrからＶmarへと高くしている。したがって、上記の電圧設定値Ｖmar及び第１遷移期間Ｔmaは、短絡移行溶接の短いアーク長からパルスアーク溶接の長いアーク長へと円滑に変化する値に設定する。

（３）時刻ｔ２〜ｔ３のパルスアーク溶接期間Ｔｎ
同図（Ｃ）に示す溶接方法切換信号ＴｃがＬｏｗレベルとなる予め定めたパルスアーク溶接期間Ｔｎ中は、シールドガスにマグガスを使用しマグパルス溶接のパルスアーク溶接を行う。したがって、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂがパルス周期Ｔpbごとに通電する電流波形となる。また、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、ピーク電流Ｉｐ及びベース電流Ｉｂの通電に対応した電圧値となる。同図（Ｄ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは、パルスアーク溶接に適した第２の値Ｖnrに設定される。

（４）時刻ｔ２１〜ｔ３の第２遷移期間Ｔna
上記のパルスアーク溶接期間Ｔｎの開始時点（ｔ２）から第２所定期間Ｔ２が経過した時点（ｔ２１）からパルスアーク溶接期間Ｔｎが終了（ｔ３）するまでの期間（ｔ２１〜ｔ３）を第２遷移期間Ｔnaとする。この第２遷移期間Ｔnaを予め設定し、上記の第２所定期間Ｔ２はＴ２＝Ｔｎ−Ｔnaとして設定する。この第２遷移期間Ｔna中は、同図（Ｄ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは上記の第２の値Ｖnrよりも低い値Ｖnarに設定する。このようにする理由は以下のとおりである。時刻ｔ２〜ｔ２１の第２所定期間Ｔ２中のアーク長は、パルスアーク溶接であるために長い状態にある。これに対して時刻ｔ３から開始する短絡移行溶接のアーク長はパルスアーク溶接よりも短い。したがって、パルスアーク溶接から短絡移行溶接への切換時におけるアーク長の変化を円滑にして溶接状態を安定化するために、第２遷移期間Ｔna中のアーク長を短くする目的で電圧設定信号ＶｒをＶnrからＶnarへと低くしている。したがって、電圧設定値Ｖnar及び第２遷移期間Ｔnaは、パルスアーク溶接の長いアーク長から短絡移行溶接の短いアーク長への変化が円滑になる値に設定する。

上述した直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法では、短絡移行溶接とマグパルス溶接とを周期的に切り換えて溶接する。溶接方法の切換比率をＲmn［％］＝100×Ｔｎ／（Ｔｍ＋Ｔｎ）として定義する。図２は、本発明において切換比率Ｒmnを変化させたときの母材への入熱［J/cm］の変化を示す図である。同図は、溶接ワイヤに直径１．２mmの軟鋼ワイヤを使用し、シールドガスにマグガスを使用し、平均溶接電流１５０Ａ、溶接速度６０cm/minの場合である。また、電圧設定信号Ｖｒの各値は、Ｖmr＝Ｖnar＝１７Ｖ、Ｖnr＝Ｖmar＝２２Ｖに設定した。溶接方法の切換周波数は３Ｈｚに設定した。切換比率Ｒmn＝０％のときが直流アーク溶接のみの場合となり、切換比率Ｒmn＝１００％のときがパルスアーク溶接のみの場合である。同図に示すように、切換比率Ｒmnを調整することによって母材への入熱を広い範囲で制御することができる。さらに、第１遷移期間Ｔma及び第２遷移期間Ｔnaを設けることによって、溶接方法の切換時のアーク長の変化を円滑にして溶接状態を安定化することができる。切換周波数は、数Ｈｚ〜数十Ｈｚの低周波に設定する。切換周波数がこの下限よりも低いと母材の溶け込みがこの周波数で変化することになり品質が悪くなる。他方、切換周波数が上限よりも高くなると溶接方法の切り換えが円滑でなくなり品質が悪くなる。

図３は、上述した実施の形態１に係る入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法を実施するための溶接電源のブロック図である。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。

電源主回路ＭＣは、商用交流電源（３相２００Ｖ等）を入力として、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御、チョッパ制御等の出力制御を行い、溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。溶接ワイヤ１は送給装置の送給ロール５の回転によって溶接トーチ４を通って送給されて、母材２との間にアーク３が発生する。

切換タイマ回路ＴＣは、予め定めた直流アーク溶接期間設定値Ｔmr、第１遷移期間設定値Ｔmar、パルスアーク溶接期間設定値Ｔnr及び第２遷移期間Ｔnarを入力として、上記の直流アーク溶接期間設定値Ｔmrによって定まる期間中はＨｉｇｈレベルになり上記のパルスアーク溶接期間設定値Ｔnrによって定まる期間中はＬｏｗレベルになり以後繰り返す溶接方法切換信号Ｔｃを出力する。さらに、この切換タイマ回路ＴＣは、上記の直流アーク溶接期間が開始すると１になり、第１遷移期間が開始すると２になり、パルスアーク溶接期間が開始すると３になり、第２遷移期間が開始すると４になり以後繰り返す電圧設定切換信号Ｔvrを出力する。電圧設定回路ＶＲは、上記の電圧設定切換信号Ｔvr＝１のときはその値がＶmrとなり、Ｔvr＝２のときはその値がＶmarとなり、Ｔvr＝３のときはその値がＶnrとなり、Ｔvr＝４のときはその値がＶnarとなる電圧設定信号Ｖｒを出力する。

電圧検出回路ＶＤは、溶接電圧Ｖｗを検出して電圧検出信号Ｖｄを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｒと上記の電圧検出信号Ｖｄとの誤差を増幅して電圧誤差増幅信号ΔＶを出力する。パルス周期タイマ回路ＴＰＢは、上記の電圧誤差増幅信号ΔＶを入力としてピーク期間中はＨｉｇｈレベルとなりベース期間中はＬｏｗレベルとなるパルス周期信号Ｔpbを出力する。ピーク電流設定回路ＩＰＲは、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。電流設定切換回路ＳＩは、上記のパルス周期信号ＴpbがＨｉｇｈレベルのときはａ側に切り換わり上記のピーク電流設定信号Ｉprを電流制御設定信号Ｉcrとして出力し、Ｌｏｗレベルのときはｂ側に切り換わり上記のベース電流設定信号Ｉbrを電流制御設定信号Ｉcrとして出力する。電流検出回路ＩＤは、溶接電流Ｉｗを検出して電流検出信号Ｉｄを出力する。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の電流制御設定信号Ｉcrと上記の電流検出信号Ｉｄとの誤差を増幅して電流誤差増幅信号ΔＩを出力する。

溶接方法切換回路ＳＭは、上記の溶接方法切換信号ＴｃがＨｉｇｈレベルのときはａ側に切り換わり上記の電圧誤差増幅信号ΔＶを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、Ｌｏｗレベルのときはｂ側に切り換わり上記の電流誤差増幅信号ΔＩを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。したがって、溶接方法切換信号ＴｃがＨｉｇｈレベル（直流アーク溶接期間）のときは定電圧特性となるので短絡移行溶接となり、Ｌｏｗレベル（パルスアーク溶接期間）のときはピーク電流及びベース電流が通電するパルスアーク溶接となる。駆動回路ＤＶは、上記の誤差増幅信号Ｅａに従ってインバータ制御、チョッパ制御のための駆動信号Ｄｖを出力する。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法を示す波形図である。同図（Ａ）は溶接電流Ｉｗの、同図（Ｂ）は溶接電圧Ｖｗの、同図（Ｃ）は溶接方法切換信号Ｔｃの、同図（Ｄ）は電圧設定信号Ｖｒの時間変化を示す。同図は上述した図１と対応しており、時刻ｔ１１〜ｔ２の第１遷移期間Ｔma及び時刻ｔ２１〜ｔ３の第２遷移期間Ｔnaの動作のみが異なりそれ以外の期間の動作は同一である。以下、異なる動作の部分について説明する。

（１）時刻ｔ１１〜ｔ２の第１遷移期間Ｔma
時刻ｔ１１において第１遷移期間Ｔmaが開始すると、同図（Ｄ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒは短絡移行溶接の適正値である第１の値Ｖmrよりも高い値Ｖmarに設定を変更する。これに伴ってアーク長が長くなり短絡解除後のアーク期間Ｔａが予め定めた第１基準期間よりも長くなった時点（ｔ２）で第１遷移期間Ｔmaを終了してパルスアーク溶接期間Ｔｎに移行する。上記の実施の形態１では、この第１遷移期間Ｔmaは予め定めた値であったが、実施の形態２ではアーク期間Ｔａが第１基準期間よりも長くなりアーク長が長くなったことを判別できた時点（ｔ２）でパルスアーク溶接期間Ｔｎに移行する。このために、アーク長の変化が円滑になることに加えて、溶接方法の切換周波数及び切換比率に応じて第１遷移期間Ｔmaを適正値に設定し直す必要がなく手間が省ける。結果的に実施の形態２では、第１遷移期間Ｔmaを適正値に自動設定していることになる。

（２）時刻ｔ２１〜ｔ３の第２遷移期間Ｔna
時刻ｔ２１において第２遷移期間Ｔnaが開始すると、同図（Ｄ）に示すように、電圧設定信号Ｖｒはパルスアーク溶接の適正値である第２の値Ｖnrよりも低い値Ｖnarに設定を変更する。これに伴ってアーク長が短くなり短絡期間Ｔｓが予め定めた第２基準期間よりも長くなった時点（ｔ３）で第２遷移期間Ｔnaを終了して直流アーク溶接期間Ｔｍに移行する。上記の実施の形態１では、この第２遷移期間Ｔnaは予め定めた値であったが、実施の形態２では短絡期間Ｔｓが第２基準期間よりも長くなりアーク長が短くなったことを判別できた時点（ｔ３）で直流アーク溶接期間Ｔｍに移行する。このために、アーク長の変化が円滑になることに加えて、溶接方法の切換周波数及び切換比率に応じて第２遷移期間Ｔnaを適正値に設定し直す必要がなく手間が省ける。結果的に実施の形態２では、第２遷移期間Ｔnaを適正値に自動設定していることになる。

図５は、上述した実施の形態２に係る入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図において上述した図３と同一のブロックには同一符号を付してそれらの説明は省略する。以下、図３とは異なる点線で示す第２切換タイマ回路ＴＣ２について説明する。

第２切換タイマ回路ＴＣ２は、予め定めた第１所定期間設定値Ｔ1r、第２所定期間設定値Ｔ2r及び電圧検出信号Ｖｄを入力として、第１所定期間設定値Ｔ1rによって定まる期間（図４の時刻ｔ１〜ｔ１１の期間）及び電圧検出信号Ｖｄによってアーク期間Ｔａが第１基準期間よりも長くなるまでの期間（時刻ｔ１１〜ｔ２の期間）は直流アーク溶接期間ＴｍとしてＨｉｇｈレベルになり、続いて第２所定期間設定値Ｔ2rによって定まる期間（図４の時刻ｔ２〜ｔ２１の期間）及び電圧検出信号Ｖｄによって短絡期間Ｔｓが第２基準期間よりも長くなるまでの期間（時刻ｔ２１〜ｔ３の期間）はパルスアーク溶接期間ＴｎとしてＬｏｗレベルになる溶接方法切換信号Ｔｃを出力する。さらに、この第２切換タイマ回路ＴＣ２は、上記の直流アーク溶接期間Ｔｍが開始すると１になり、第１遷移期間Ｔmaが開始すると２になり、パルスアーク溶接期間Ｔｎが開始すると３になり、第２遷移期間Ｔnaが開始すると４になり以後繰り返す電圧設定切換信号Ｔvrを出力する。

本発明の実施の形態１に係る入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法を示す波形図である。 本発明の実施の形態１における溶接方法の切換比率Ｒmnと母材への入熱との関係図である。 本発明の実施の形態１に係る溶接電源のブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法を示す波形図である。 本発明の実施の形態２に係る溶接電源のブロック図である。 従来技術における短絡移行溶接（Ｌ１）及びパルスアーク溶接（Ｌ２）の溶接電流Ｉｗに対する適正溶接電圧を示す図である。 従来技術の交流パルスアーク溶接の電流波形図である。 従来技術の直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法の電流波形図である。

符号の説明

１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
５ 送給ロール
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
Ｅａ 誤差増幅信号
ＥＩ 電流誤差増幅回路
ＥＮ 電極マイナス極性
ＥＰ 電極プラス極性
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｉｂ ベース電流
ＩＢＲ ベース電流設定回路
Ｉbr ベース電流設定信号
Ｉcr 電流制御設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
Ｉｐ ピーク電流
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＭＣ 電源主回路
Ｒmn 切換比率
ＳＩ 電流設定切換回路
ＳＭ 溶接方法切換回路
Ｔ１ 第１所定期間
Ｔ1r 第１所定期間設定値
Ｔ２ 第２所定期間
Ｔ2r 第２所定期間設定値
Ｔａ アーク期間
ＴＣ 切換タイマ回路
Ｔｃ 溶接方法切換信号
ＴＣ２ 第２切換タイマ回路
Ｔｍ 直流アーク溶接期間
Ｔma 第１遷移期間
Ｔmar 第１遷移期間設定値
Ｔmr 直流アーク溶接期間設定値
Ｔｎ パルスアーク溶接期間
Ｔna 第２遷移期間
Ｔnar 第２遷移期間設定値
Ｔnr パルスアーク溶接期間設定値
Ｔpb パルス周期（信号）
ＴＰＢ パルス周期タイマ回路
Ｔpb パルス周期信号
Ｔｓ 短絡期間
Ｔvr 電圧設定切換信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
Ｖmar 電圧設定値
Ｖmr （電圧設定値の）第１の値
Ｖnar 電圧設定値
Ｖnr （電圧設定値の）第２の値
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
ΔＩ 電流誤差増幅信号
ΔＶ 電圧誤差増幅信号

Claims (2)

1. 予め定めた直流アーク溶接期間中は消耗電極直流アーク溶接を行い、予め定めたパルスアーク溶接期間中は消耗電極パルスアーク溶接を行い、以後低周波で交互に繰り返し行い、前記直流アーク溶接期間及び／又は前記パルスアーク溶接期間を調整して母材への入熱を制御する入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法において、
   前記直流アーク溶接期間が開始すると溶接電圧を短絡移行溶接に適した第１の値に設定し、第１所定期間経過後から前記直流アーク溶接期間が終了するまでの第１遷移期間中は溶接電圧を前記第１の値よりも高く設定してアーク長を適正値よりも長くし、前記パルスアーク溶接期間が開始すると溶接電圧をパルスアーク溶接に適した第２の値に設定し、第２所定期間経過後から前記パルスアーク溶接期間が終了するまでの第２遷移期間中は溶接電圧を前記第２の値よりも低く設定してアーク長を適正値よりも短くし、前記直流アーク溶接と前記パルスアーク溶接との切換時の溶接状態を安定化させることを特徴とする入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法。
2. 前記第１遷移期間中に電極と母材との短絡が解除された後のアーク期間が第１基準期間よりも長くなった時点で前記直流アーク溶接期間を終了して前記パルスアーク溶接期間に移行し、前記第２遷移期間中に電極と母材との短絡期間が第２基準期間よりも長くなった時点で前記パルスアーク溶接期間を終了して前記直流アーク溶接期間に移行することを特徴とする請求項１記載の入熱制御直流アーク溶接／パルスアーク溶接切換溶接方法。
   
   

Images