JP5721205B2 - プラズマアーク多層盛溶接方法およびプラズマアーク多層盛溶接に用いる磁性体励磁装置 - Google Patents
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Description
開先内の上部では、プラズマトーチと被加工材との間のプラズマアークを左壁面に偏向させる磁界をプラズマトーチのノズル近傍に配置した磁性体を介してプラズマアークに間断して印加する左偏向のオシレート溶接パス(図5の(c),図6の(c),図7の(e))と、右壁面にプラズマアークを偏向させる磁界をプラズマアークに間断して印加する右偏向のオシレート溶接パス(図5の(d),図6の(d),図7の(f))とを、交互に行う、
プラズマアーク多層盛溶接方法。
前記電磁コイル(2)に流す電流値(E)を指定する励磁電流設定器(15),オシレート有無を指定するパターン指定手段(21),オシレート周波数を指定するオシレート周波数設定手段(F,22)およびオシレートパルス幅を指定するオシレートパルス幅設定手段(G,23)を含む励磁設定手段(41);および、
前記励磁電流設定器(15)が指定する電流値(E)に対応する電流を前記電磁コイル(2)に通電し、前記パターン指定手段(21)がオシレート有を指定するときは前記パターン指定手段(22,23)が指定する態様で前記電磁コイル(2)に通電する電流をオシレートし、オシレート無を指定するときは前記電磁コイル(2)に定電流連続通電する通電制御手段(42);を備え、
前記通電制御手段(42)は、前記電磁コイル(2)の通電パターンを、前記励磁電流設定器(15)が指定する電流値(E),前記パターン指定手段(21)のオシレート有無指定,前記オシレート周波数設定手段(F,22)が指定したオシレート周波数の周期(F)、および、前記オシレートパルス幅設定手段(G,23)の指定パルス幅(G)、の組合せで決定する二次ドライバ(24);を含み、
前記二次ドライバ(24)は、オシレートパルス幅設定手段(G,23)の指定パルス幅Gが100%(G=最高値)であり、前記パターン指定手段(21)がオシレート無指定でオシレートパターン切替スイッチを「N」又は「S」に指定の場合は、前記電磁コイル(2)の通電パターンを、プラズマアークを左壁面に偏向させる正方向又は右壁面に偏向させる負方向の連続通電とし(図5の(a)又は(b),図6の(a)又は(b))、
前記二次ドライバ(24)は、オシレートパルス幅設定手段(G,23)の指定パルス幅Gが1〜99%であり、前記パターン指定手段(21)がオシレート有指定でオシレートパターン切替スイッチを「N」又は「S」に指定の場合は、前記電磁コイル(2)の通電パターンを、プラズマアークを左壁面または右壁面と開先底部間を揺動するとに偏向させる正方向又は負方向の間断通電とする(図5の(b)又は(d),図6の(c)又は(d))、
プラズマアーク多層盛溶接に用いる磁性体励磁装置。
2:電磁コイル
3:磁性体
4:ワイヤガイド
5:シールドノズル
6:ノズル
7:被加工材
8:プラズマアーク
9:ワイヤ
10:溶接金属
11:交流電源
12:電源開閉器
13:一次側整流器
14:一次インバータ
15:励磁電流設定器
16:電流検出器
17:一次ドライバ
18:インバータトランス
19:二次側整流器
20:二次インバータ
21:オシレートパターン切替スイッチ
22:周波数設定器
23:パルス幅設定器
24:二次ドライバ
25:磁界
26:磁界
27:電極
28:メインアーク用直流電源
29:パイロットアーク用直流電源
30:高周波電源
31:ノズル孔
32:融合不良
33:キーホール初層溶接
Claims (9)
- 開先内の底部では、プラズマトーチと被加工材との間のプラズマアークを左壁面に偏向させる磁界をプラズマトーチのノズル近傍に配置した磁性体を介してプラズマアークに連続して印加する左偏向の溶接パスと、右壁面にプラズマアークを偏向させる磁界をプラズマアークに連続して印加する右偏向の溶接パスとを、交互に行い、
開先内の上部では、プラズマトーチと被加工材との間のプラズマアークを左壁面に偏向させる磁界をプラズマトーチのノズル近傍に配置した磁性体を介してプラズマアークに間断して印加する左偏向のオシレート溶接パスと、右壁面は右壁面にプラズマアークを偏向させる磁界をプラズマアークに間断して印加する右偏向のオシレート溶接パスとを、交互に行う、
プラズマアーク多層盛溶接方法。 - 開先内の底部の前記左偏向の溶接パスと前記右偏向の溶接パスにおいて、溶接ワイヤの狙い位置はプラズマアークが当たる壁面位置とする、請求項1に記載のプラズマアーク多層盛溶接方法。
- 開先部の上部の前記左偏向のオシレート溶接パスと前記右偏向のオシレート溶接パスにおいて、溶接ワイヤの狙い位置は、前記磁界の間断によるオシレートの交互折り返し位置のうち、プラズマアークの滞留時間が長くなる方とする、請求項1又は2に記載のプラズマアーク多層盛溶接方法。
- 初層の溶接はプラズマキーホール溶接で片面裏波溶接を行う、請求項1乃至3のいずれか1つに記載のプラズマアーク多層盛溶接方法。
- 最終層の左壁面はプラズマトーチを開先の左淵側へ寄せて、プラズマトーチと被加工材との間のプラズマアークを左壁面に偏向させる磁界と逆方向に偏向させる磁界をプラズマトーチのノズル近傍に配置した磁性体を介してプラズマアークに交互に印加する左側オシレート溶接パスで、最終層の右壁面はプラズマトーチを開先の右淵側へ寄せて、プラズマトーチと被加工材との間のプラズマアークを右壁面に偏向させる磁界と逆方向に偏向させる磁界をプラズマトーチのノズル近傍に配置した磁性体を介してプラズマアークに交互に印加する右側オシレート溶接パスで、溶接する請求項1乃至4のいずれか1つに記載のプラズマアーク多層盛溶接方法。
- 最終層の最後の溶接パスでは、前記磁界を開先壁面に偏向させるものから逆方向に偏向させるものに、またその逆に切替えるとき、磁界の印加を一時停止する、請求項5に記載のプラズマアーク多層盛溶接方法。
- 最終層の溶接パスでは、溶接ワイヤの狙い位置はプラズマトーチのトーチ中心下である、請求項5又は6に記載のプラズマアーク多層盛溶接方法。
- 請求項1に記載のプラズマアーク多層盛溶接方法に用いる前記磁性体に磁界を印加する電磁コイル;
前記電磁コイルに流す電流値を指定する励磁電流設定器,オシレート有無を指定するパターン指定手段,オシレート周波数を指定するオシレート周波数設定手段およびオシレートパルス幅を指定するオシレートパルス幅設定手段を含む励磁設定手段;および、
前記励磁電流設定器が指定する電流値に対応する電流を前記電磁コイルに通電し、前記パターン指定手段がオシレート有を指定するときは前記パターン指定手段が指定する態様で前記電磁コイルに通電する電流をオシレートし、オシレート無を指定するときは前記電磁コイルに定電流連続通電する通電制御手段;を備え、
前記通電制御手段は、前記電磁コイルの通電パターンを、前記励磁電流設定器が指定する電流値,前記パターン指定手段のオシレート有無指定,前記オシレート周波数設定手段が指定したオシレート周波数の周期、および、前記オシレートパルス幅設定手段の指定パルス幅、の組合せで決定する二次ドライバ;を含み、
前記二次ドライバは、オシレートパルス幅設定手段の指定パルス幅Gが100%であり、前記パターン指定手段がオシレート無指定でオシレートパターン切替スイッチを「N」又は「S」に指定の場合は、前記電磁コイルの通電パターンを、プラズマアークを左壁面に偏向させる正方向又は右壁面に偏向させる負方向の連続通電とし、
前記二次ドライバは、オシレートパルス幅設定手段の指定パルス幅Gが1〜99%であり、前記パターン指定手段がオシレート有指定でオシレートパターン切替スイッチを「N」又は「S」に指定の場合は、前記電磁コイルの通電パターンを、プラズマアークを左壁面または右壁面と開先底部間を揺動するとに偏向させる正方向又は負方向の間断通電とする、
プラズマアーク多層盛溶接に用いる磁性体励磁装置。 - 前記二次ドライバは、前記パターン指定手段がオシレート有指定でオシレートパターン切替スイッチを「N⇔S」に指定の場合は、前記電磁コイルの通電パターンを、プラズマアークが左壁面と右壁面間を揺動する正方向と負方向の交互通電とし、オシレートパターン切替スイッチを「N⇔止⇔S」に指定の場合は、前記電磁コイルの通電パターンを、プラズマアークが左壁面と右壁面間を揺動する正方向と負方向の交互通電かつ方向の切替わりのとき一時停止とする、請求項8に記載の、プラズマアーク多層盛溶接に用いる磁性体励磁装置。
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