JP5822565B2 - 溶接装置 - Google Patents
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Description
好ましくは、波形は、三角波または正弦波である。
図1は、実施の形態1に係る溶接装置のブロック図である。
は係数を示し、Iは溶接電流を示し、Rは溶接ワイヤがトーチ先端のコンタクトチップから突出している部分(突き出し長さ)の抵抗値を示す。溶接電流Iを増加させると溶接ワイヤの溶融速度Vmも大きくなることが分かる。
Iha=k*t+Ihb(Wi,Fh) ・・・(1)
ここで、kは増加率を示し、Ihbは基本重畳電流を示し、Wiは初期振幅を示し、Fhは周波数を示す。Ihb(Wi,Fh)は、基本重畳電流Ihbが初期振幅Wiおよび周波数Fhの組合せに対して予め定められている関数(またはマップ)であることを意味する。
(1)三角波の0〜1/2周期
図4は、図2の点Paにおける溶接部分の状態を示した図である。点Paは、三角波の重畳が開始された点である。
この期間は、電源制御装置104によって溶接電流が振幅中心電流Ihcよりも減少され、溶滴に対するアーク反力が更に下げられる。
三角波の3/4〜1周期では、三角波の下側ピーク値から振幅中心電流Ihcまで再び溶接電流を増加させる。
再び図2を参照して、時刻t2において、第1アーク期間Ta1が終了して第2アーク期間Ta2に移行する。第2アーク期間Ta2では、電源制御装置104は、電源回路102のインダクタンス値を大きくして、アーク長制御のために制御を定電流制御から定電圧制御に切り替える。この切替は、図1では、外部特性切換回路SWを端子aから端子bに切り替えることに相当する。インダクタンスが大きいので、溶接電流はアーク負荷に応じて緩やかに減少する。また、溶接電圧も緩やかに減少する。
第1アーク期間Ta1で形成された溶滴は、図7に示すように、せり上がることなく、第2アーク期間Ta2において少し大きくなりながら、溶融池の方へ近づいていく。せり上がりによるアーク長の変化が防止されかつ定電圧制御によってアーク長が調整され、アーク力の変化が緩やかになるので、溶融池を振動させることが少ない。さらに溶接電流が緩やかに減少するので、母材への入熱が十分行われ、ビードの止端部のなじみが良くなる。
実施の形態2では、実施の形態1で説明した溶接方法に加え、アークが発生する前に溶滴のくびれを検出することによって、アークが発生する前に電流を下げてスパッタを低減させる。
Claims (5)
- 炭酸ガスをシールドガスに使用し、短絡状態とアーク状態とを交互に繰り返す炭酸ガスアーク溶接方法によって溶接を行なう溶接装置であって、
トーチと母材との間に電圧を与えるための電源回路と、
前記電源回路の電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、短絡期間の後に続くアーク期間の初期の第1アーク期間において、アーク反力によるせり上がりを防止させつつ所望なサイズの溶滴を形成させるために、所定の周期で増減するとともに次第に振幅が増加する波形を振幅中心電流に重畳した電流が発生されるように電流制御を行ない、前記アーク期間の後期の第2アーク期間に定電圧制御を行なうように、前記電源回路を制御する、溶接装置。 - 前記波形の振幅は、時間の経過に対して単調増加する関数によって決定される、請求項1に記載の溶接装置。
- 前記波形の振幅の更新は、前記所定の周期が経過するごとに実行される、請求項1または2に記載の溶接装置。
- 前記波形は、三角波または正弦波である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の溶接装置。
- 前記制御部は、前記短絡期間中に溶滴のくびれを検出した場合には短絡電流を減少させるくびれ検出制御を行なう、請求項1〜4のいずれか1項に記載の溶接装置。
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