JPH01133685A - ホットワイヤtig溶接方法 - Google Patents
ホットワイヤtig溶接方法Info
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- JPH01133685A JPH01133685A JP29278787A JP29278787A JPH01133685A JP H01133685 A JPH01133685 A JP H01133685A JP 29278787 A JP29278787 A JP 29278787A JP 29278787 A JP29278787 A JP 29278787A JP H01133685 A JPH01133685 A JP H01133685A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
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Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はホットワイヤT I G (Tungsten
Inert Gas )溶接方法に係り、特にアーク電
流をパルス通電によって行うのに好適なホットワイヤT
IG溶接方法に関する。
Inert Gas )溶接方法に係り、特にアーク電
流をパルス通電によって行うのに好適なホットワイヤT
IG溶接方法に関する。
第2図は従来より用いられ、且つ本発明の適用の対象と
なるホットワイヤT I G 溶接装置を示す概略的構
成図である。
なるホットワイヤT I G 溶接装置を示す概略的構
成図である。
第2図において、1は不活性ガスを溶接部へ放出するT
IGトーチ、2はTIGトーチ1の先端に装着されたタ
ングステン電極、3は溶接対象の母材、4はタングステ
ン電極2と母材3の間に接続される直流溶接用のアーク
電源、5はタングステン電極2と母材3間に形成される
アークである。
IGトーチ、2はTIGトーチ1の先端に装着されたタ
ングステン電極、3は溶接対象の母材、4はタングステ
ン電極2と母材3の間に接続される直流溶接用のアーク
電源、5はタングステン電極2と母材3間に形成される
アークである。
6は添加ワイヤ、7はワイヤ6を溶接部へ送給するワイ
ヤ送給装置、8はコンジット、9はワイヤ6を挿通する
コンタクトチップ、10はワイヤ6にワーイヤ電力を供
給するためのワイヤ加熱電源である。
ヤ送給装置、8はコンジット、9はワイヤ6を挿通する
コンタクトチップ、10はワイヤ6にワーイヤ電力を供
給するためのワイヤ加熱電源である。
以上の構成において、TIG溶接トーチ1の中のタング
ステン電極2と母材3に直流溶接用のアーク電源4を接
続し、アルゴン・シールドガス中でタングステン電極2
を負極としてアーク5を形成する。溶接用の添加ワイヤ
6はワイヤ送給装置7からコンジット8およびそれと連
結されたコンタクトチップ9を通って、アーク形成部に
導かれて母材3とするように配設される。
ステン電極2と母材3に直流溶接用のアーク電源4を接
続し、アルゴン・シールドガス中でタングステン電極2
を負極としてアーク5を形成する。溶接用の添加ワイヤ
6はワイヤ送給装置7からコンジット8およびそれと連
結されたコンタクトチップ9を通って、アーク形成部に
導かれて母材3とするように配設される。
コンタクトチップ9にワイヤ加熱電源10を接続し、直
流または交流電源を添加ワイヤ6に流してコンタクトチ
ップ9と母材3間のエクステンションeでジュール発熱
させ、それにより添加ワイヤ6の溶融速度を高める。
流または交流電源を添加ワイヤ6に流してコンタクトチ
ップ9と母材3間のエクステンションeでジュール発熱
させ、それにより添加ワイヤ6の溶融速度を高める。
通常、アーク電流としては第3図(b)に示すように直
流を用い、ワイヤ加熱電流には主として交流を用い、そ
して場合によっては直流を用いていた。ワイヤ電流とし
て直流を用いた時、ワイヤ電流の方向とアーク電流の方
向が同じ場合にはアーク5はワイヤの方向に引き寄せら
れ、ワイヤ電流の方向とアーク電流の方向が逆の場合に
はアーク5はワイヤから離れるように吹かれる。ワイヤ
電流として交流を用いた時には、ワイヤ電流の方向が変
わるのに対応して、アーク5はオッシレイトする。通常
はアークが一方に偏らない交流を用いることが多い。
流を用い、ワイヤ加熱電流には主として交流を用い、そ
して場合によっては直流を用いていた。ワイヤ電流とし
て直流を用いた時、ワイヤ電流の方向とアーク電流の方
向が同じ場合にはアーク5はワイヤの方向に引き寄せら
れ、ワイヤ電流の方向とアーク電流の方向が逆の場合に
はアーク5はワイヤから離れるように吹かれる。ワイヤ
電流として交流を用いた時には、ワイヤ電流の方向が変
わるのに対応して、アーク5はオッシレイトする。通常
はアークが一方に偏らない交流を用いることが多い。
ところで一般に、アーク電流が高い程アークは硬直性を
増し、アークの磁気吹きは生じ難くなる。
増し、アークの磁気吹きは生じ難くなる。
また、ワイヤ電流が高くなると次第にアークの磁気吹き
が増して行き、溶接作業が困難になっていく。実用でき
なくなる限界は、大まかに言ってワイヤ電流がアーク電
流の1/2程度と言われている。
が増して行き、溶接作業が困難になっていく。実用でき
なくなる限界は、大まかに言ってワイヤ電流がアーク電
流の1/2程度と言われている。
一方、小電流のTIGアークは母材の溶融量が少ない方
が良い場合に採用される。しかし、ホットワイヤを用い
なくても、アーク電流が小さい時には、アークの硬直性
、指向性が非常に弱いと言う問題がある。この対策とし
て、アークをパルス電流で形成することが知られている
。これはたとえばピーク電流200A、ベース電流5A
、周波数20KHzとし、平均電流50Aなどのように
低くすると、200Aアークに近いアークの硬直性と指
向性が得られ、かつ50Aアークに近い母材溶融量が得
られる。このようなアークを用いて溶着金属を必要とす
る場合には、ワイヤの通電加熱は行わない通常のコール
ドワイヤ添加が行われている。
が良い場合に採用される。しかし、ホットワイヤを用い
なくても、アーク電流が小さい時には、アークの硬直性
、指向性が非常に弱いと言う問題がある。この対策とし
て、アークをパルス電流で形成することが知られている
。これはたとえばピーク電流200A、ベース電流5A
、周波数20KHzとし、平均電流50Aなどのように
低くすると、200Aアークに近いアークの硬直性と指
向性が得られ、かつ50Aアークに近い母材溶融量が得
られる。このようなアークを用いて溶着金属を必要とす
る場合には、ワイヤの通電加熱は行わない通常のコール
ドワイヤ添加が行われている。
上記のようなTIG溶接にあっては、小電流のTIGア
ークに対してワイヤ加熱電流を通電する時には、アーク
の磁気吹きが強く生じて溶接作業性を著しく損ねるとい
う問題があった。このため、小アーク電流の時には、従
来ホットワイヤ法が採用されることはなく、溶着速度の
遅いコールドワイヤ添加が行われていた。
ークに対してワイヤ加熱電流を通電する時には、アーク
の磁気吹きが強く生じて溶接作業性を著しく損ねるとい
う問題があった。このため、小アーク電流の時には、従
来ホットワイヤ法が採用されることはなく、溶着速度の
遅いコールドワイヤ添加が行われていた。
例えば、50Aのような小電流アークでは、磁気吹き防
止の観点からワイヤの通電加熱するにしても、ワイヤ電
流は25A以下とせざるを得す、このような小電流でワ
イヤを溶融するにはワイヤのエクステンションeを例え
ば、150mmなど極端に長くすることが必要となり、
そうすると高温部分が長くなってワイヤが座屈しやすく
なり、実用に耐えない。
止の観点からワイヤの通電加熱するにしても、ワイヤ電
流は25A以下とせざるを得す、このような小電流でワ
イヤを溶融するにはワイヤのエクステンションeを例え
ば、150mmなど極端に長くすることが必要となり、
そうすると高温部分が長くなってワイヤが座屈しやすく
なり、実用に耐えない。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
小電流のTIGアークに対してホットワイヤを添加した
場合でも、アークの磁気吹きが生じないようにすること
が可能なホットワイヤTIG溶接方法を提供することに
ある。
小電流のTIGアークに対してホットワイヤを添加した
場合でも、アークの磁気吹きが生じないようにすること
が可能なホットワイヤTIG溶接方法を提供することに
ある。
上記目的を達成するために本発明は、アーク電源のピー
ク値が100A以上で、その平均電流値がIOA以上の
パルス電流とし、ワイヤ加熱電流を連続に供給するよう
にしたものである。
ク値が100A以上で、その平均電流値がIOA以上の
パルス電流とし、ワイヤ加熱電流を連続に供給するよう
にしたものである。
ピーク値に比べて十分に小さな平均電流が通電されるよ
うに設定されたアーク電流にあって、そのパルスのピー
ク期間においては、アークの硬直性が強いため磁気吹き
が抑えられ、ベース期間においてはベース電流が十分に
低いため母材の溶融に影響を与えることがない、したが
って、小電流TIGアークにホットワイヤを添加しても
アークに磁気吹きを生じさせない。
うに設定されたアーク電流にあって、そのパルスのピー
ク期間においては、アークの硬直性が強いため磁気吹き
が抑えられ、ベース期間においてはベース電流が十分に
低いため母材の溶融に影響を与えることがない、したが
って、小電流TIGアークにホットワイヤを添加しても
アークに磁気吹きを生じさせない。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図(a)、(b)は本発明におけるアーク電流及び
ワイヤ電流の電流波形図である。
ワイヤ電流の電流波形図である。
第1図(a)に示すように、本発明においてはピーク電
流1pのピーク期間(時間幅Tp)とベース電流IBの
ベース期間(時間幅TB)を有するパルス電流がアーク
電流として用いられる。
流1pのピーク期間(時間幅Tp)とベース電流IBの
ベース期間(時間幅TB)を有するパルス電流がアーク
電流として用いられる。
なお、IMは平均電流である。また、ワイヤ電流Iwは
、交流又は直流の電流を連続通電させたものである。
、交流又は直流の電流を連続通電させたものである。
本発明者らは、ピーク電流255A、ベース電流5A、
ピーク期間の時間比率10%、パルス周波数20kHz
、平均電流30AのパルスTIGアークを形成し、直径
1.0mmの軟鋼ワイヤを用い、エクステンシヨン30
mmとし、ワイヤ電流は70Aで約10g/minのワ
イヤ溶融速度とし、溶接速度100mm/minでビー
ドを形成した。この結果、アークの磁気吹きが少なく溶
接作業も良好に保たれていることが確認できた。
ピーク期間の時間比率10%、パルス周波数20kHz
、平均電流30AのパルスTIGアークを形成し、直径
1.0mmの軟鋼ワイヤを用い、エクステンシヨン30
mmとし、ワイヤ電流は70Aで約10g/minのワ
イヤ溶融速度とし、溶接速度100mm/minでビー
ドを形成した。この結果、アークの磁気吹きが少なく溶
接作業も良好に保たれていることが確認できた。
本発明者らの検討によれば、TIGアークはピーク電流
が100A以上、その平均電流がIOA以上のパルス電
流とすることにより望ましい結果が得られることが確か
められた。
が100A以上、その平均電流がIOA以上のパルス電
流とすることにより望ましい結果が得られることが確か
められた。
本実施例は、30Aアークにおける母材溶融能力に対し
て溶融金属量が比較的大きい場合であるが、勿論、ワイ
ヤ送給速度を遅くし、ワイヤ電流を低くすると溶着金属
量は任意に低下でき、かつアークの磁気吹きは一層少な
くなる。
て溶融金属量が比較的大きい場合であるが、勿論、ワイ
ヤ送給速度を遅くし、ワイヤ電流を低くすると溶着金属
量は任意に低下でき、かつアークの磁気吹きは一層少な
くなる。
従来のホットワイヤTIG溶接では、溶接進行方向後方
からホットワイヤを挿入していたが、本実施例のような
小アーク電流の場合には、形成される溶融池も小さいの
で、ワイヤを溶接進行方向後方から挿入するのは比較的
困難であり、ワイヤは溶接進行方向前方から挿入する方
が容易であった。
からホットワイヤを挿入していたが、本実施例のような
小アーク電流の場合には、形成される溶融池も小さいの
で、ワイヤを溶接進行方向後方から挿入するのは比較的
困難であり、ワイヤは溶接進行方向前方から挿入する方
が容易であった。
また、パルス電流のパルス周期を長くすると、小電流ア
ークが激しく磁気吹きを受けるベース期間が長くなるの
で消弧しやすくなる。従ってベース期間はできるだけ短
くすることが望ましく、アーク硬直性改善とアーク持続
性の点からパルス周波数としては、200kHz以上で
あることが好ましかった。パルス周波数を高めるほどア
ークの硬直性は強まり、また、15kHz以上になると
パルスアーク音が聞こえなくなるので作業がより容易に
行なえるようになる。
ークが激しく磁気吹きを受けるベース期間が長くなるの
で消弧しやすくなる。従ってベース期間はできるだけ短
くすることが望ましく、アーク硬直性改善とアーク持続
性の点からパルス周波数としては、200kHz以上で
あることが好ましかった。パルス周波数を高めるほどア
ークの硬直性は強まり、また、15kHz以上になると
パルスアーク音が聞こえなくなるので作業がより容易に
行なえるようになる。
平均アーク電流との兼ね合いから、高いピーク電流とす
るためには低いベース電流を維持することが必要となる
。しかし、アークのベース期間中のワイヤ電流があまり
高くなると磁気吹きも激しくなるので、安定なアークを
得るためにはワイヤ電流の瞬間値の100A程度までと
することが望ましい。
るためには低いベース電流を維持することが必要となる
。しかし、アークのベース期間中のワイヤ電流があまり
高くなると磁気吹きも激しくなるので、安定なアークを
得るためにはワイヤ電流の瞬間値の100A程度までと
することが望ましい。
以上において、ワイヤを直流電流で加熱するホットワイ
ヤTIG溶接の場合について説明した力(ワイヤに交流
電流を流して加熱することでも同様に適用できることは
言うまでもない。
ヤTIG溶接の場合について説明した力(ワイヤに交流
電流を流して加熱することでも同様に適用できることは
言うまでもない。
また、添加ワイヤとして低融点のろう材を用いると、ホ
ットワイヤTIGブレージングが行え、ろう材はジュー
ル加熱によって半溶融状態でアーク形成部に添加される
ので、作業能率が著しく改善される。
ットワイヤTIGブレージングが行え、ろう材はジュー
ル加熱によって半溶融状態でアーク形成部に添加される
ので、作業能率が著しく改善される。
以上のように本発明によれば、アーク電流のピーク電流
を100A以上にし、その平均電流を1OA以上のパル
ス電流としたことにより、薄板溶接を対象とした小電流
平均電流のTIGアーク溶接に対しても高溶着速度が得
られるホットワイヤ法が適用できるようになり、作業能
率が改善される。
を100A以上にし、その平均電流を1OA以上のパル
ス電流としたことにより、薄板溶接を対象とした小電流
平均電流のTIGアーク溶接に対しても高溶着速度が得
られるホットワイヤ法が適用できるようになり、作業能
率が改善される。
第1図は本発明におけるアーク電流及びワイヤ電流の電
流波形図、第2図(a)、(b)は従来より用いられ、
かつ本発明の適用の対象となるホットワイヤTIG溶接
装置を示す概略的構成図、第3図(a)、(b)は第2
図の装置におけるアーク電流及びワイヤ電流の電流波形
図である。 ■・・・・・・TIGトーチ、2・・・・・・タングス
テン電極、3・・・・・・母材、4・・・・・・シーク
電源、5・・・・・・アーク、6・・・・・・添加ワイ
ヤ、10・・・・・・ワイヤ加熱電源。 代理人 弁理士 西 元 勝 − 第1図 第3図 (a) ’ (a)第2図
流波形図、第2図(a)、(b)は従来より用いられ、
かつ本発明の適用の対象となるホットワイヤTIG溶接
装置を示す概略的構成図、第3図(a)、(b)は第2
図の装置におけるアーク電流及びワイヤ電流の電流波形
図である。 ■・・・・・・TIGトーチ、2・・・・・・タングス
テン電極、3・・・・・・母材、4・・・・・・シーク
電源、5・・・・・・アーク、6・・・・・・添加ワイ
ヤ、10・・・・・・ワイヤ加熱電源。 代理人 弁理士 西 元 勝 − 第1図 第3図 (a) ’ (a)第2図
Claims (3)
- (1)アーク用電源に接続されたTIGトーチの電極と
母材間にアークを形成し、このアーク中にホットワイヤ
を添加して溶接を行うホットワイヤTIG溶接方法にお
いて、ピーク電流が100A以上で平均電流が10A以
上のパルス電流をアーク電流として用い、かつワイヤ加
熱電流を連続通電にしたことを特徴とするホットワイヤ
TIG溶接方法。 - (2)前記ワイヤ加熱電流の最大瞬時値を100A以下
にすることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載
のホットワイヤTIG溶接方法。 - (3)前記アーク電流のパルス周期を200Hz以上に
したことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
ホットワイヤTIG溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29278787A JPH01133685A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | ホットワイヤtig溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29278787A JPH01133685A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | ホットワイヤtig溶接方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01133685A true JPH01133685A (ja) | 1989-05-25 |
Family
ID=17786332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29278787A Pending JPH01133685A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | ホットワイヤtig溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01133685A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6126340A (en) * | 1996-11-08 | 2000-10-03 | Star Micronics Co., Ltd. | Printer |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP29278787A patent/JPH01133685A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6126340A (en) * | 1996-11-08 | 2000-10-03 | Star Micronics Co., Ltd. | Printer |
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