JP6754935B2 - Arc welding control method - Google Patents
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Description
本発明は、短絡期間とアーク期間を繰り返して溶接を行う短絡アーク溶接であって、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物である母材との間にアークを発生させて溶接出力を行う際のアークスタート性能を向上させるためのアーク溶接制御方法およびアーク溶接装置に関するものである。 The present invention is short-circuit arc welding in which welding is performed by repeating a short-circuit period and an arc period, when an arc is generated between a welding wire as a consumable electrode and a base metal to be welded to perform welding output. It relates to an arc welding control method and an arc welding apparatus for improving the arc start performance of the above.
消耗電極式のアーク溶接において、非定常状態であるアークスタート時には、スパッタの発生やアーク不安定が特に起こりやすいことから、様々な工夫がなされてきた。 In the consumable electrode type arc welding, various measures have been taken because spatter and arc instability are particularly likely to occur at the time of arc start in an unsteady state.
図6は、従来の短絡アーク溶接のアークスタート制御を行う溶接電源装置の動作を説明する図である。図6(a)は、ワイヤ送給速度波形、図6(b)は溶接電圧波形、図6(c)は、溶接電流波形を示している。 FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of a welding power supply device that performs arc start control of conventional short-circuit arc welding. FIG. 6A shows a wire feeding rate waveform, FIG. 6B shows a welding voltage waveform, and FIG. 6C shows a welding current waveform.
図6に記載のワイヤ送給開始時間t1のタイミングで、溶接条件設定部(図示せず)にて、設定された本溶接のワイヤ送給速度が、記憶部(図示せず)に記憶された初期短絡電流のピーク電流、ピーク電流出力時間及びスローダウン速度と共にワイヤ送給部(図示せず)に送られ、溶接ワイヤの送給が始まる。溶接ワイヤと母材が接触した事を短絡/アーク検出部(図示せず)で検出し、図6に記載のワイヤ送給速度が本溶接移行開始時間t2から本溶接のワイヤ送給速度WF1へと移行する。以降、この一連の動作をアークスタート制御と呼ぶ。 At the timing of the wire feeding start time t1 shown in FIG. 6, the wire feeding speed of the main welding set by the welding condition setting unit (not shown) is stored in the storage unit (not shown). The initial short-circuit current is sent to the wire feeding unit (not shown) together with the peak current, peak current output time, and slowdown speed, and the welding wire starts feeding. The contact between the welding wire and the base metal is detected by the short-circuit / arc detection unit (not shown), and the wire feeding speed shown in FIG. 6 changes from the main welding transition start time t2 to the main welding wire feeding speed WF1. And migrate. Hereinafter, this series of operations will be referred to as arc start control.
本溶接のワイヤ送給速度または溶接電流は、母材の継手形状や板厚、ビード幅、タクトタイム等の溶接される製品要求によって条件が異なるため、種々変更して用いられる。 The wire feeding speed or welding current for this welding is used with various changes because the conditions differ depending on the product requirements to be welded, such as the joint shape and plate thickness of the base metal, bead width, and tact time.
以上の従来のアークスタート制御において、アークスタートの1回目の短絡時に初期短絡電流を供給して溶接を開始する方法が知られている。 In the above-mentioned conventional arc start control, a method is known in which an initial short circuit current is supplied at the time of the first short circuit of the arc start to start welding.
また、上記初期短絡電流に溶接電源の出力端子間にコンデンサを接続し、溶接の開始および終了を行うSWをONした後に溶接ワイヤと母材が接触するまでの間にコンデンサを充電、接触した瞬間に充電された前記コンデンサを放電することで、初期短絡電流にインパルス電流を与えるインパルススタートによる入熱状態の調整が、アークスタート性の向上に効果的であることが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In addition, the moment when a capacitor is connected between the output terminals of the welding power supply to the initial short-circuit current, the capacitor is charged and contacted before the welding wire and the base metal come into contact after turning on the SW that starts and ends welding. It is known that adjusting the heat input state by impulse start, which gives an impulse current to the initial short-circuit current by discharging the capacitor charged in, is effective in improving the arc startability (for example, patent). Reference 1).
また、アークスタート制御の入熱状態を調整する制御パラメータとして、溶接終了モードによって溶接ワイヤの先端形状を調整する方法も知られている。一般的に軟鋼溶接の溶接終了モードには低電流を一定時間供給し、溶接ワイヤ先端に玉を生成して終了するベース終了を用い、ステンレス溶接には高ピーク電流を一定時間供給し、溶接ワイヤ先端の溶融金属を取り除く事で溶接ワイヤの先端を尖らせるパルス終了が用いられる。 Further, as a control parameter for adjusting the heat input state of the arc start control, a method of adjusting the tip shape of the welding wire by the welding end mode is also known. Generally, a low current is supplied for a certain period of time to the welding end mode of mild steel welding, and a base end is used to generate a ball at the tip of the welding wire and end, and a high peak current is supplied for a certain period of time to stainless steel welding. A pulse termination is used to sharpen the tip of the weld wire by removing the molten metal at the tip.
いずれにしても、従来のアークスタート制御において初期短絡電流は、母材材質や溶接ワイヤ径によって予め定められた固定値が用いられている。 In any case, in the conventional arc start control, a fixed value predetermined by the base metal material and the diameter of the welding wire is used for the initial short-circuit current.
従来の初期短絡電流が固定値である短絡アーク溶接のアークスタート制御は、本溶接のワイヤ送給速度が高い設定時においては、入熱不足による長時間短絡が発生し、短絡開放が行われずスパッタが発生する。また、本溶接のワイヤ送給速度が低い設定時においては、入熱過多によるアーク燃え上がりが発生し、アーク不安定となるため、幅が不均一なビードが形成される。 In the conventional arc start control of short-circuit arc welding in which the initial short-circuit current is a fixed value, when the wire feeding speed of main welding is set to be high, a long-circuit short circuit occurs due to insufficient heat input, and short-circuit opening is not performed and spattering occurs. Occurs. Further, when the wire feeding speed of the main welding is set to be low, an arc burns up due to excessive heat input and the arc becomes unstable, so that a bead having a non-uniform width is formed.
また、インパルススタート使用の有無を変更する場合に、初期短絡電流が固定値であるアークスタート制御は、制御パラメータとしてインパルススタートの切替を行うと、溶接ワイヤへの入熱過多によるアーク燃え上がりが発生し、アーク不安定となるため、幅の均一なビードが形成されなくなる場合がある。 In arc start control, where the initial short-circuit current is a fixed value when changing whether or not impulse start is used, if impulse start is switched as a control parameter, arc burn-up occurs due to excessive heat input to the welding wire. Since the arc becomes unstable, a bead with a uniform width may not be formed.
また、溶接終了モードのベース終了またはパルス終了を使用する場合に、初期短絡電流が固定値であるアークスタート制御は、制御パラメータとして溶接終了モードを変更すると、ベース終了とパルス終了では溶接終了後の溶接ワイヤの先端形状が異なるため、入熱不足による長時間短絡が発生し、開放が行われずスパッタが発生する場合がある。また、入熱過多による燃え上がりが発生し、アーク不安定となるため、幅が不均一なビードが形成される場合があるといった課題がある。 Also, when using the base end or pulse end of the welding end mode, the arc start control in which the initial short-circuit current is a fixed value can be changed after the welding end in the base end and pulse end when the welding end mode is changed as a control parameter. Since the tip shape of the welding wire is different, a short circuit may occur for a long time due to insufficient heat input, and spatter may occur without opening. Further, there is a problem that a bead having a non-uniform width may be formed because the arc becomes unstable due to the occurrence of burning due to excessive heat input.
このように、従来の初期短絡電流が固定値である短絡アーク溶接のアーク溶接スタート制御では、例えばワイヤ送給速度や溶接電流や溶接終了時の方式や、ワイヤ先端の入熱状態やワイヤ先端の形状によって、入熱不足による長時間短絡が発生し、短絡開放が行われずスパッタが発生する。また、入熱過多による燃え上がりが発生し、アーク不安定となるため、幅が不均一なビードが形成されるといった課題がある。 In this way, in the conventional arc welding start control of short-circuit arc welding in which the initial short-circuit current is a fixed value, for example, the wire feeding speed, the welding current, the method at the end of welding, the heat input state of the wire tip, and the wire tip Depending on the shape, a short circuit occurs for a long time due to insufficient heat input, the short circuit is not opened, and spatter occurs. In addition, there is a problem that beads having a non-uniform width are formed because the arc becomes unstable due to the occurrence of burning due to excessive heat input.
また、上記課題を解決するための本発明のアーク溶接制御方法は、短絡期間とアーク期間を繰り返して短絡アーク溶接を行うアーク溶接制御方法であって、アークスタート時における短絡を開放するための初期短絡電流のピーク電流またはピーク電流の出力時間を、入熱状態を調整する制御パラメータの変更に応じて変更するものであり、
前記制御パラメータは、インパルススタートであり、
アークスタート時における初期短絡電流のピーク電流またはピーク電流の出力時間を、アークスタートのインパルススタートの有無に応じて変更するものである。
Further, the arc welding control method of the present invention for solving the above problems is an arc welding control method in which short-circuit arc welding is performed by repeating a short-circuit period and an arc period, and is an initial stage for opening a short circuit at the time of arc start. the output time of the peak current or peak current of short-circuit current, which change according to the change of the control parameter for adjusting the heat input state,
The control parameter is an impulse start.
The peak current of the initial short-circuit current or the output time of the peak current at the time of arc start is changed according to the presence or absence of impulse start of arc start.
アークスタート時の短絡を開放する初期短絡電流のピーク電流及びピーク電流の出力時間が最適化されるため、アークスタート時の入熱不足によって生じる長時間短絡が無くなると共に、入熱過多によるアーク燃え上がりも発生しなくなるため、スパッタを低減できるとともに幅の均一なビードが形成可能となる。 Since the peak current of the initial short-circuit current and the output time of the peak current that open the short-circuit at the start of the arc are optimized, the short-circuit for a long time caused by insufficient heat input at the start of the arc is eliminated, and the arc burns due to excessive heat input. Since it does not occur, spatter can be reduced and beads having a uniform width can be formed.
(実施形態1)
以下、本発明の実施の形態1について、図1、図2、図3を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
図1は本実施の形態1における溶接電源装置の概略構成を示す図である。図2(a)はワイヤ送給速度の時間変化を示す図である。図2(b)は溶接電圧の時間変化を示す図である。図2(c)はワイヤ送給速度が高い時(WF1)の溶接電流の時間変化を示す図である。図2(d) はワイヤ送給速度が低い時(WF2)の溶接電流の時間変化を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a welding power supply device according to the first embodiment. FIG. 2A is a diagram showing a time change of the wire feeding speed. FIG. 2B is a diagram showing a time change of the welding voltage. FIG. 2C is a diagram showing a time change of the welding current when the wire feeding speed is high (WF1). FIG. 2D is a diagram showing the time change of the welding current when the wire feeding speed is low (WF2).
溶接電源装置は、入力電源1から入力した交流電力を整流する1次整流部2と、溶接出力を制御するスイッチング部3と、スイッチング部3の出力を入力して溶接に適した電力に変換するトランス4と、トランス4の2次側出力を整流する2次整流部5と、2次整流部5の出力を平滑するリアクトル6と、スイッチング部3を駆動する駆動部7とを備える。
The welding power supply device inputs the primary rectifying
さらに、溶接電圧を検出する溶接電圧検出部9と、溶接電流を検出する溶接電流検出部8と、溶接電圧検出部9と溶接電流検出部8で取得した電流、電圧より短絡かアークを検出する短絡/アーク検出部10と、アークスタート制御を補助するインパルススタート回路11と、インパルススタートの有無及び特性を検出するインパルススタート検出部12とを備える。
Further, a short circuit or an arc is detected from the welding voltage detection unit 9 that detects the welding voltage, the welding current detection unit 8 that detects the welding current, and the current and voltage acquired by the welding voltage detection unit 9 and the welding current detection unit 8. It includes a short-circuit /
またさらに、溶接電流や溶接電圧やワイヤ送給速度やシールドガス種類や溶接ワイヤ種類や溶接ワイヤ径等の溶接条件を設定する溶接条件設定部13と、溶接条件設定部13により設定された情報や短絡初期電流のピーク電流およびピーク電流出力時間に関するパルスパラメータ等の種々のパラメータが格納されている記憶部14とを備えている。
Furthermore, the welding
なお、駆動部7は、スイッチング部3を制御して溶接出力を制御する。
The
また、溶接ワイヤ19は、ワイヤ送給部20により制御されるワイヤ送給モータによって送給される。溶接ワイヤ19には、トーチ15に備え付けられたチップ16を介して溶接用の電力が供給され、溶接ワイヤ19と母材18との間でアーク17を発生させて溶接が行われる。
Further, the
以上のように構成された、短絡期間とアーク期間を繰り返して短絡アーク溶接を行う本発明の溶接電源装置について、図1、図2、図3を用いてその動作を説明する。溶接条件設定部13にて、任意のシールドガス、溶接ワイヤ種類、溶接ワイヤ径、溶接電流またはワイヤ送給速度の設定値を設定し、記憶部14に予め記憶され、前記設定に対応する、アークスタート時に短絡を開放するための短絡初期電流のピーク電流及びピーク電流の出力時間を前記設定値に応じて選択または変更して駆動部7にその指令値を出力する。図1において、図示しない溶接起動SWをONすると、記憶部14が出力した条件に基づき、ワイヤ送給部20にワイヤ送給指令が出力される。
The operation of the welding power supply device of the present invention configured as described above and performing short-circuit arc welding by repeating a short-circuit period and an arc period will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. The welding
なお、アークスタートは、溶接開始時に溶接ワイヤ19と母材18との間の短絡を開放してアーク17を最初に発生させる、言い換えると溶接開始時の1回目の短絡を短絡開放してアークを発生させるアーク開始の動作工程である。
In the arc start, the short circuit between the
図2において、ワイヤ送給開始時間t1のタイミングで溶接ワイヤ19が送給され始め、本溶接移行開始時間t2のタイミングで溶接ワイヤ19が母材18に接触した事を検出する。つぎに、図2(c)や(d)のように、溶接条件設定部13にて設定した条件に対応し、溶接ワイヤのワイヤ送給速度、具体的にはその設定値に応じて、アークスタート時の短絡を開放するための短絡初期電流のピーク電流及びピーク電流時間を変更する。
In FIG. 2, it is detected that the
また、図3にワイヤ送給速度に対する短絡初期電流のピーク電流及びピーク電流出力時間の変化について示す。図3ではワイヤ送給速度と初期短絡電流ピーク値及びピーク電流出力時間の関係が比例し、一次曲線で表現されているが、必ずしも一次曲線である必要はない。例としてワイヤ送給速度(WF)が 3m/minでは、ピーク電流は約350A前後、ピーク電流の出力時間は約2msec、ワイヤ送給速度(WF)が 10m/minでは、ピーク電流は約500A前後、ピーク電流の出力時間は約5msecである。本溶接のワイヤ送給速度が低い設定時においては、溶接ワイヤ19が燃え上がる傾向にあるため、入熱を減少させる事とする。また、高い設定時においては、溶接ワイヤが長時間短絡を発生しやすい傾向にあるため、入熱を増加させる事とする。
Further, FIG. 3 shows changes in the peak current and the peak current output time of the short-circuit initial current with respect to the wire feeding speed. In FIG. 3, the relationship between the wire feeding speed, the initial short-circuit current peak value, and the peak current output time is proportional and is represented by a linear curve, but it does not necessarily have to be a linear curve. As an example, when the wire feeding speed (WF) is 3 m / min, the peak current is about 350 A, the peak current output time is about 2 msec, and when the wire feeding speed (WF) is 10 m / min, the peak current is about 500 A. The output time of the peak current is about 5 msec. When the wire feeding speed of the main welding is set to be low, the
本実施の形態1の溶接制御方法及び溶接電源装置によれば、ワイヤ送給速度が高い設定時に発生するアークスタート時の溶接ワイヤ19への入熱不足による長時間短絡によって生じるスパッタ発生を抑制可能であると共に、ワイヤ送給速度が低い設定時に発生するアーク燃え上がりによるアーク不安定も抑制可能となり、幅の均一なビードが形成可能となる。
According to the welding control method and the welding power supply device of the first embodiment, it is possible to suppress spatter generation caused by a long-time short circuit due to insufficient heat input to the
(実施形態2)
本実施の形態について、図1、図4を用いて説明する。なお、実施の形態1と同様の箇所には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態1と異なるのは、インパルススタート回路11とインパルススタート検出部12を用いる点である。図4(a)は本実施の形態2におけるワイヤ送給速度の時間変化を示す図である。図4(b)は溶接電圧の時間変化を示す図である。図4(c)はインパルススタート無時の溶接電流の時間変化を示す図である。図4(d)はインパルススタート有時の溶接電流の時間変化を示す図である。
(Embodiment 2)
The present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 4. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The difference from the first embodiment is that the impulse start circuit 11 and the impulse
インパルススタート回路を接続し、溶接ワイヤ19が母材18に接触した瞬間に初期短絡電流にインパルス電流を与えるインパルススタートを用いると、アークスタート時の短絡を開放するための初期短絡電流の立ち上がりが急峻となるため、アークが発生しやすくなり、アークスタート性は向上する。しかし、溶接対象物である母材の材質や溶接ワイヤ径のサイズ等によっては、溶接ワイヤ19への入熱過多によりアーク燃え上がりが生じ、アーク不安定が生じる場合がある。そこで、インパルススタート検出部12において、インパルススタート回路11の接続または有効(ON)を確認し、接続または有効(ON)が確認された場合、溶接開始時のインパルススタートの有無に応じて、記憶部14からインパルススタート時における、アークスタート時に短絡を開放するための初期短絡電流のピーク電流及びピーク電流出力時間を選定し、変更して出力することで安定したアークスタートが可能となる。
When an impulse start circuit is connected and impulse start is used to give an impulse current to the initial short-circuit current at the moment when the
ピーク電流及びピーク電流出力時間のパラメータ値は、例えばインパルススタート有時はピーク電流が400A前後、ピーク電流出力時間が2msec以内、インパルススタート無時はピーク電流が500A前後、ピーク電流出力時間が5msec以内である。 The parameter values of peak current and peak current output time are, for example, peak current is around 400A and peak current output time is within 2msec with impulse start, and peak current is around 500A and peak current output time is within 5msec without impulse start. Is.
また、実施の形態1と同様にインパルススタート回路11及びインパルススタート検出部12を用いた状態で、さらに、溶接ワイヤの送給速度毎に記憶部14から初期短絡電流のピーク電流及びピーク電流短絡時間を選択し、出力する。これによって、ワイヤ送給速度の低い設定時に発生するアーク燃え上がりによるアーク不安定を防止し、ビード幅の均一化が可能となる。また、ワイヤ送給速度を高い設定時の入熱不足による長時間短絡によって生じるスパッタ発生も抑制可能となる。ワイヤ送給速度に対する短絡初期電流のパルスのピーク電流及びピーク電流出力時間の傾向は、図3と同様の動作である。
Further, in the state where the impulse start circuit 11 and the impulse
例えば、インパルススタートは、アルミや銅のような抵抗値が低く熱伝導率が高いため、入熱効果が薄く溶融しにくい材料の溶接時においては効果的である。しかし逆に、ステンレスのような抵抗値が高く、熱伝導率が低い材料は、入熱過多によるアーク燃え上がりによるアーク不安定を促す事になる場合も考えられる。同様にワイヤ径のサイズによってはワイヤ径が細系の場合において抵抗値が高いため、アーク燃え上がりを促す事になる場合がある。細系とは例えば0.9mm以下のワイヤ径である。 For example, impulse start is effective when welding a material such as aluminum or copper, which has a low resistance value and a high thermal conductivity, and therefore has a small heat input effect and is difficult to melt. However, on the contrary, a material having a high resistance value and a low thermal conductivity such as stainless steel may promote arc instability due to arc burning due to excessive heat input. Similarly, depending on the size of the wire diameter, the resistance value is high when the wire diameter is small, which may promote arc burning. The fine system has a wire diameter of, for example, 0.9 mm or less.
(実施形態3)
本実施の形態について、図1、図5を用いて説明する。なお、実施の形態1と同様の箇所には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。実施の形態1と異なるのは、溶接の開始および終了を行う溶接起動SWのOFF時(t3)に、予め選定されて、記憶されている記憶部14から出力する終了電流の方式である。
(Embodiment 3)
The present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 5. The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The difference from the first embodiment is a method of ending current that is selected in advance and output from the stored
図5(a)は本実施の形態3におけるワイヤ送給速度の時間変化を示す図である。(b)実施の形態3における溶接電圧の時間変化を示す図である。(c)実施の形態3におけるベース終了電流出力時の溶接電流の時間変化を示す図である。(d)実施の形態3におけるパルス終了電流出力時の溶接電流の時間変化を示す図である。 FIG. 5A is a diagram showing a time change of the wire feeding speed in the third embodiment. (B) It is a figure which shows the time change of the welding voltage in Embodiment 3. (C) It is a figure which shows the time change of the welding current at the time of the base end current output in Embodiment 3. (D) It is a figure which shows the time change of the welding current at the time of the pulse end current output in Embodiment 3.
上記のように、本溶接終了時間t3以降にワイヤの先端の形状を調整する溶接終了モードとして、ベース終了とパルス終了という方式が知られており、ベース終了とパルス終了では溶接終了後の溶接ワイヤ19の先端の状態が異なり、ベース終了は図5(c)に記載のように溶接ワイヤ先端に玉が形成され溶接を終了する。パルス終了は図5(d)に記載のように溶接ワイヤ先端が鉛筆の先のように円錐状に尖った形状で溶接を終了する。 As described above, as a welding end mode for adjusting the shape of the tip of the wire after the main welding end time t3, a method of base end and pulse end is known, and in base end and pulse end, the weld wire after welding end. The state of the tip of 19 is different, and when the base ends, a ball is formed at the tip of the welding wire as shown in FIG. 5C, and welding ends. As shown in FIG. 5D, the pulse ends when the tip of the welding wire has a conical pointed shape like the tip of a pencil.
溶接条件設定部13において、溶接ワイヤの先端の形状または入熱状態を調整する制御パラメータとして、ベース終了とパルス終了の溶接終了モードのいずれかが選択され、記憶部14に記憶される。溶接起動SWのOFF時(t3)に記憶部14から呼び出され、選択されている、溶接終了時の溶接ワイヤの先端の形状に対応する溶接終了モードによって、次のアークスタートの際の初期短絡電流のピーク電流及びピーク電流出力時間を変更して出力することで安定したアークスタートが可能となる。
In the welding
言い換えると、アークスタートの短絡時における短絡を開放するためのピーク電流の値またはピーク電流値の出力時間を、前回の溶接終了時の溶接ワイヤの先端の形状または入熱状態を調整する制御パラメータに応じて変更することで、安定したアークスタートが可能となる。 In other words, the peak current value or peak current value output time for opening the short circuit at the time of short circuit of the arc start is used as a control parameter for adjusting the shape of the tip of the welding wire or the heat input state at the end of the previous welding. By changing according to it, stable arc start becomes possible.
尚、ここで、ベース終了とパルス終了の溶接終了モードのいずれかを選択は、他の溶接条件(ワイヤ径やワイヤ材質等)の設定により自動的に選択されても良いし、作業者による個別の選択であっても良い。 Here, the selection of either the base end or pulse end welding end mode may be automatically selected by setting other welding conditions (wire diameter, wire material, etc.), or may be individually selected by the operator. It may be the choice of.
ピーク電流及びピーク電流出力時間のパラメータ値は、例えばパルス終了では約400A前後、約3msec、ベース終了では約500A前後、約5msec以内である。 The parameter values of the peak current and the peak current output time are, for example, about 400 A and about 3 msec at the end of the pulse, and about 500 A and within about 5 msec at the end of the base.
パルス終了を選択した場合は、ベース終了を選択した場合に比べて、初期短絡電流におけるピーク電流を低く、ピーク電流出力時間を短く設定する。
これにより、パルス終了時を選択した時の次の溶接のスタート時にアーク燃え上がりによるアーク不安定を防止し、ビード幅を均一にすることが出来る。また、ベース終了時を選択した時の次の溶接のスタート時に入熱不足による長時間短絡によって生じるスパッタ発生も抑制可能となる。
When pulse termination is selected, the peak current at the initial short-circuit current is set lower and the peak current output time is set shorter than when base termination is selected.
As a result, it is possible to prevent arc instability due to arc burning at the start of the next welding when the end of the pulse is selected, and to make the bead width uniform. In addition, it is possible to suppress spatter generation caused by a long-time short circuit due to insufficient heat input at the start of the next welding when the end of the base is selected.
さらに、実施の形態1と同様に、溶接条件設定部13にて、溶接電流または溶接ワイヤの送給速度の設定値を設定し、記憶部14に予め記憶され、アークスタート時の短絡を開放する初期短絡電流のピーク電流及びピーク電流短絡時間を前記設定値に応じて選択または変更し、駆動部7にその指令値を出力する。これにより、ワイヤ送給速度が低い設定時に発生するアーク燃え上がりによるアーク不安定を防止し、ビード幅を均一にすることが出来る。
Further, as in the first embodiment, the welding
また、ワイヤ送給速度が高い設定時の入熱不足による長時間短絡によって生じるスパッタ発生も抑制可能となる。ワイヤ送給速度に対する短絡初期電流のピーク電流及びピーク電流出力時間の傾向は、図3と同様の動作とする。 Further, it is possible to suppress spatter generation caused by a long-time short circuit due to insufficient heat input when the wire feeding speed is set to be high. The trends of the peak current and the peak current output time of the short-circuit initial current with respect to the wire feeding speed are the same as those in FIG.
以上のように、本実施の形態1,2,3の溶接電源装置及びアークスタート制御によれば、ワイヤ送給速度や入熱状態やワイヤの先端形状を調整する制御パラメータに応じて、アークスタート時の短絡を開放する初期短絡電流のピーク電流及びピーク電流の出力時間が最適化される。これにより、アークスタート時の入熱不足によって生じる長時間短絡が抑制できると共に、入熱過多によるアーク燃え上がりの発生を防止可能なため、ワイヤ送給速度や母材材質、溶接ワイヤ径毎の様々な溶接条件で良好なアークスタート特性が得られる。これにより、スパッタ発生を防止出来ると共に、ビード幅の均一な安定したビードが形成可能となる。 As described above, according to the welding power supply device and the arc start control of the first, second, and third embodiments, the arc start is performed according to the control parameters for adjusting the wire feeding speed, the heat input state, and the tip shape of the wire. The peak current of the initial short circuit current and the output time of the peak current are optimized to open the short circuit at the time. As a result, a long-term short circuit caused by insufficient heat input at the start of the arc can be suppressed, and the occurrence of arc burning due to excessive heat input can be prevented. Therefore, the wire feeding speed, the base material material, and the weld wire diameter vary. Good arc start characteristics can be obtained under welding conditions. As a result, it is possible to prevent spatter from occurring and to form a stable bead with a uniform bead width.
本発明によれば、消耗電極式のアーク溶接において、ワイヤ送給速度や溶接ワイヤの種類、シールドガスの種類、母材の材質等によらず良好なアークスタート特性が得られるため、スパッタ発生を抑制することができ、アーク燃え上がりによるアーク不安定を抑制可能であるため、ビード幅の均一な溶接が可能なアーク溶接を行うアーク溶接制御方法及びアーク溶接装置として産業上有用である。 According to the present invention, in consumable electrode type arc welding, good arc start characteristics can be obtained regardless of the wire feeding speed, the type of welding wire, the type of shield gas, the material of the base material, etc. Since it can be suppressed and arc instability due to arc burning can be suppressed, it is industrially useful as an arc welding control method and an arc welding apparatus for performing arc welding capable of welding with a uniform bead width.
1 入力電源
2 1次整流部
3 スイッチング部
4 トランス
5 2次整流部
6 リアクトル
7 駆動部
8 溶接電流検出部
9 溶接電圧検出部
10 短絡/アーク検出部
11 インパルススタート回路
12 インパルススタート検出部
13 溶接条件設定部
14 記憶部
15 トーチ
16 チップ
17 アーク
18 母材
19 溶接ワイヤ
20 ワイヤ送給部
t1 ワイヤ送給開始時間
t2 本溶接移行開始時間
t3 本溶接終了時間
1
Claims (1)
前記制御パラメータは、インパルススタートであり、
アークスタート時における短絡を開放するための初期短絡電流のピーク電流またはピーク電流の出力時間を、アークスタート時のインパルススタートの有無に応じて変更するアーク溶接制御方法。 This is an arc welding control method in which short-circuit arc welding is performed by repeating a short-circuit period and an arc period, and the peak current of the initial short-circuit current or the output time of the peak current for opening the short-circuit at the arc start is adjusted to the heat input state. It is changed according to the control parameters.
The control parameter is an impulse start.
An arc welding control method that changes the peak current of the initial short-circuit current or the output time of the peak current to open a short circuit at the time of arc start according to the presence or absence of impulse start at the time of arc start.
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