JPH0237974A - 消耗性電極式ガスシールドアーク溶接方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は消耗性電極式ガスシールドアーク溶接方法、特
に直流電源により消耗性電極の供給量に応じて溶接電流
を変化させ、超低周波パルスアークにより溶接を行う消
耗性電極式ガス／−ルドアーク溶接方法の改良に関する
。

従来の技術 従来、消耗性電極と溶接母材との間にアークを発生させ
て溶接を行なう消耗性’ｔｆｌｆｆｉ式ガスンールドア
ーク溶接方法において、特に立向上進溶接あるいは全姿
勢溶接等を行なう場合には、溶湯の垂れ落ちが生じ易い
ことから、溶湯の溶融と凝固とを繰り返しながら溶接を
行なっている。このように溶湯の溶融と凝固とを繰シ返
すために従来においては、消耗性電極に溶接電源の正極
を接続し溶接母材に溶接電源の負憧を接続して消耗性電
極と溶接母材との間に逆極性アークを発生させて溶接を
行ない、かつこのときの逆極性アークを発生させて溶接
を行ない、かつこのときの逆極性アークの溶接を第２図
に示された様なピーク電流ＩＰ　　とベース電流Ｉ、　
　の繰シ返しから成る超低周波・（ルス状の溶接電流で
行なっていた。

なお、第２図において縦軸は消耗性電極と溶接母材との
間に流れる溶接電流を示しており、横軸は時刻を示して
いる。そして、通常の溶接の場合にはピーク電流は２０
０Ａ〜３ｏｏムに設定されベース電流ＩＢは８Ｑ〜１６
０人に設定される。

このような超低周波パルス状の溶接電流によりＶ開先の
上進溶接を行なうには溶接電流が消耗性電極の送給量に
よシ可変できるので、消耗性電極（主にワイヤ電極を用
いる）の送給量を多くし第２図のピーク電流１．　　を
流して溶融池を冷却凝固させるようにする。この結果、
融合不良が生ぜず、かつ溶湯の垂れ落ちがない溶接を行
うことができる。

なお、以上の説明において、消耗性電極の送給量に応じ
てアーク電圧の調節制御を行なう必要がある。（特開昭
６２−６９０８号公報）発明が解決しようとする課題 しかしながら、以上のようにしてベース電流Ｉ。

を得るために消耗性電極の送給量を減少させることとす
れば、ベース電流Ｉ、が流れている期間では消耗性電極
の送給量が減少することとなるので、以上説明した従来
の溶接方法ではベース電流ＩＢが流れている期間では溶
接速度が低くなってしまうという欠点があった。なお、
全体として溶接速度を高めるためにはピーク電流ＩＰ　
あるいはベース電流より　の増加を図れば良いのである
が、そうすると溶湯の垂れ落ちが生ずることとなってし
まい所期の目的を達成することができなくなってしまう
。

課題を解決するだめの手段 本発明は、消耗性電極と溶接母材との間にアークを発生
させて、溶接母材の溶接を行なう消耗電極式ガスシール
ドアーク溶接方法において、消耗性ＴＬ極が陽極となる
逆極性アーク溶接状態において、アークを維持するベー
ス電流を４〜１０ｍｓｅｃ通電し、該ベース電流上にパ
ルス幅が約２ｍ５ＥＣ、ピーク値が消耗性ＴＥＷの臨界
電流値以上のパルス電流を重畳し、続いて溶接母材が陽
極となる正極性アーク溶接状態においては、ピーク値が
１００Ａ〜２００人、パルス幅が２〜６ｍｓｅｃの正極
性アークを発生し、前記の逆極性アークと該正極性アー
クを組合せた交流電流を交互に数回繰シ返すアーク溶接
状態と、小電流の正極性の短絡移行形アーク溶接状態を
６０ｍ５ｅｃ〜２００ｍ玄行なう正極性のアーク溶接状
態とを交互に繰り返して溶接を行うことを特徴とする消
耗電極式ガス／−ルドアーク溶接方法である。

作用 すなわち、本発明は、前述した従来の場合と同様に溶融
池の形成と溶融池の冷却凝固とを繰り返して溶接を行う
ものであるが、溶融池の形成時には逆極性のパルス電流
とベース電流、そしてそれに続く正極性電流によシ送給
量の増大をはかシ、溶融池の冷却凝固の時には、正極性
アークによる溶接を行なう場合に入熱が少ないことに着
目して、正極性の短絡移行性アークによる溶接を行なっ
ている。そして溶湯の垂れ落ちの生じにくい高速溶接を
実現している。

実施例 第１図には本発明に用いられる溶接電流波形が示されて
いる。第１図において、よりは消耗性電極が陽極となる
逆極性アーク溶接状態において、アークを維持するベー
ス電流、ＩＰ　　は消耗注型ＦＭを溶融させるピーク値
が臨界電流値以上のパルス電流、工ｓは母材への入熱を
減少させ、ワイヤ送給量の増大をはかる正極性電流であ
る。そしてＩＳＳは溶融池の冷却凝固を目的とした正）
硬性短、略啓行形アークの正極性電流である。第１図て
は縦軸に溶接電流、横軸に時刻を示しているが、■。

（パルス電流）、ＩＢ　　（ベース電流）、Ｉｓ　　（
正極性アーク）の組合せ波形による交流電流波形を故サ
イクル（Ｔ＋期間）繰シ返して溶融池の形成を行なった
後、続いてＩｓｓ　（正極性短絡移行形アーク）によシ
溶融池の冷却凝固をＴ２期間行なう以上のサイクルが次
々と行なわれてアーク溶接が続けられていく。

第３図には正極性アークによる溶接の場合と逆極性アー
クによる溶接の場合とについて消耗性電極の送給量（縦
軸）と溶接電流工（横軸）との関係を示している。

この第３図から溶接電流ＩＦによる正極性アーク溶接状
態における消耗性電極の送給量は、溶接電流工Ｒによる
逆極性アーク溶接状態における消耗性電極の送給量より
多いことがわかる。

溶接電流工、　＝＝　ＩＲの場合では、正極性アーク溶
接状態のときの消耗性電極の送給量は逆極性アーク溶接
状態のときの消耗性重＋簗の送給量の１．６倍程度とな
ることが知られており、このことは消耗性電極の送給量
が一定の場合には、ＩＦ／ＩＲ＝１／１．Ｓ程度となる
ことを示していると理解できる。

したがって、Ｉ　ｒ／Ｉ　Ｒ＝　１　／１．５　　の場
合には消耗性電極の送給量は正極性アーク溶接状態の場
合でもほとんど変化しないことになる。またＩＰ／ＩＲ
−１／１．５　となるときは消耗性電極への入熱は逆憧
性アークによる溶接の場合の方がかな９小さいことにな
る。

以上の説明から本発明のように、Ｉｐ　　（パルス電流
）、Ｉｓ（ベース電流）、Ｉｓ（正極性アーク）を組合
せた交流電流を溶融池の形成に用いると、従来の逆極性
電流のみのＩＰを用いる場合に比べ、少ない入熱で消耗
性電極の高溶着を実現できる。

さらに、小電流の正唖性短略啓行形アークによる溶接を
行うときには、消耗性電極の送給量を前期の交流電流の
時と等しくすることができ、あるいは任意に設定できる
ので溶接速度を従来の場合と比較して増加させることが
できる。そして、正極性アークによる溶接を行なってい
るときにおける入熱は逆極性アークによる溶接を行なっ
ているときにおける入熱よりかなシ小さいので、正１１
ｔ４アークによる溶接を行なっているときには溶融池の
冷却作用が生じ溶融池の１＠固が行なわれて、溶湯の垂
れ落ちを生ずることがない。

要するに本発明によれば、逆極性アークのパルス電流Ｉ
Ｐによる溶接のときに入熱を大きくし、溶接速度を高く
して良好な溶接を行ない、次に正極性短略啓行形アーク
による溶接に切り換えることによって溶接速度をそのま
ま維持しながら溶融池の凝固を行なって溶湯の垂れ落ち
を防止することができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、溶湯の垂れ落ちが
生ぜず、かつ溶接速度が速い消耗性電極式ガスシールド
アーク溶接方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る消耗性電極式ガスシールドアーク
溶接方法における溶接電流の波形図、第２図は従来の消
耗性電極式ガスシールドアーク溶接方法における溶接電
流の波形図、第３図は消耗性電極の送給量と溶接電流と
の関係を示す特性図である。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名０つ 依雲１ν也く（ 稼

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 消耗性電極と溶接母材との間にアークを発生させて、溶
   接母材の溶接を行なう消耗電極式ガスシールドアーク溶
   接方法において、消耗性電極が陽極となる逆極性アーク
   溶接状態において、アークを維持するベース電流を４〜
   １０ｍｓｅｃ通電し、該ベース電流上に、パルス幅が約
   ２ｍｓｅｃ、ピーク値が消耗性電極の臨界電流値以上の
   パルス電流を重畳し、続いて溶接母材が陽極となる正極
   性アーク溶接状態においては、ピーク値が１００Ａ〜２
   ００Ａ、パルス幅が２〜５ｍｓｅｃの正極性アークを発
   生し、該逆極性アークと該正極性アークを組合せた交流
   電流を交互に数回繰り返すアーク溶接状態と、小電流の
   正極性の短絡移行形アーク溶接状態を５０ｍｓｅｃ〜２
   ００ｍｓｅｃ行なう正極性のアーク溶接状態とを交互に
   繰り返して溶接を行うことを特徴とする消耗性電極式ガ
   スシールドアーク溶接方法。