JPH03193269A - パルスアーク溶接装置 - Google Patents

パルスアーク溶接装置

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JPH03193269A
JPH03193269A JP21095290A JP21095290A JPH03193269A JP H03193269 A JPH03193269 A JP H03193269A JP 21095290 A JP21095290 A JP 21095290A JP 21095290 A JP21095290 A JP 21095290A JP H03193269 A JPH03193269 A JP H03193269A
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JP
Japan
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pulse
wire
current
welding
pulse current
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Application number
JP21095290A
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English (en)
Inventor
Hideyuki Yamamoto
英幸 山本
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Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
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Publication date
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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(以下、ワイヤという)を予め定
めた略一定速度で送給して1パルス1溶滴移行により溶
接するパルスアーク溶接装置に関するものである。
〈従来技術〉 ワイヤを設定した略一定速度で送給して溶接するパルス
アーク溶接方法は、一般に溶融したワイヤ先端から離脱
する溶滴を細粒化して円滑に移行させ、かつ、アーク長
を一定に維持することによって、安定したアークを発生
させて均一な溶接結果を得るとともにスパッタの発生の
少ない溶接物を得ようとするものである。この場合、ワ
イヤが設定した略一定速度で送給されているので、変動
するアーク長を略一定値に保つために、従来から、ベー
ス電源を定電圧特性としパルス電源を定電流特性又は多
少の傾斜を有する垂下特性とする第1の方式と、逆にベ
ース電源を定電流特性としパルス電源を定電圧特性とす
る第2の方式とが広く採用されている。
さらに、ワイヤ先端からの溶滴の移行をパルスに同期さ
せて行わせようとするいわゆる1パルス1溶滴移行をさ
せようとする第3の方式のパルスアーク溶接装置も提案
されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ベース電源を定電圧特性としパルス電源を定電流特性又
は多少の傾斜を有する垂下特性とする第1の方式におい
ては、アーク長が電極送給速度の変化、手振れ、被溶接
物の開先精度のバラツキ、加工歪又は熱歪等の外乱に対
して、パルス電流値に平均値は変化しないので、安定し
たスプレー移行が行われる利点があるが、アーク長が大
になるにつれて定電圧特性の直線上の動作点が電流減少
方向に移動してアーク電圧が高くなってベース電源の無
負荷電圧に近づき、特にベース電流値を小さく設定した
ときに無負荷電圧が小になるために、小電流で薄板の溶
接をする場合、アークが不安定になりやすい高速度溶接
をする場合には、アーク切れを生じる欠点があった。
また、ベース電源を定電流特性としパルス電源を定電圧
特性とする第2の方式においては、ベース電流値を小さ
く設定した場合であってもベース電源の特性が定電流特
性であるので、アーク長が大になる方向に変動してもア
ーク切れが生じることはないが、アーク長の変動につれ
てパルス電流の平均値が大幅に変化し、特にパルス電流
の平均値が小になるとワイヤの先端から離脱する溶滴が
大粒になり、又パルス電流の平均値が大きくなるとワイ
ヤ先端が細く引き伸ばされるためアーク長を短くするこ
とができなくなる欠点があった。
さらに、ワイヤの先端からの溶滴の移行をパルスに同期
させる1パルス1溶滴移行を行なわせようとする第3の
方式においては、アーク長が電極送給速度の変化、手振
れ、被溶接物の開先精度のバラツキ、加工歪又は熱歪等
の外乱に対して補正する機能がないために、ワイヤ先端
の溶滴が大粒になったり、1パルス1溶滴移行ができな
くなって大粒になる。その結果、短絡を生じるので、ア
ク長を大に設定しておかなければならない上に、アーク
長の変動が生じないように、上述した外乱の変動を最小
限にしなければならないために、溶接の適用範囲が極め
て狭く、実用にならなかった。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明の溶接装置は、ワイヤ先端からの溶滴の移行を、
パルスに同期して行わせる1パルス1溶滴移行方式のパ
ルスアーク溶接装置において、ワイヤ送給速度とワイヤ
溶融速度との平衡が、電極送給速度の変化、手振れ、被
溶接物の開先精度のバラツキ、加工歪又は熱歪等によっ
てアンバランスになったとき、応答性のすぐれたアーク
電圧フィードバック回路の出力によって、ワイヤの溶滴
移行を速に制御することにより、細粒の移行を維持する
ことができるので、アーク長を短く設定しておくことが
でき、逆にアーク長を短(設定しておいても、溶滴の粗
大化による移行時の過渡的な短絡を防止して溶接するこ
とを目的としている。
第1の発明は、この目的を達成するために、ワイヤを予
め設定した略一定速度Vfで送給するワイヤ送給装置7
と、設定した略一定尖頭値Ipのパルス電流および定電
流特性ベース電流とをワイヤに通電する溶接電源1およ
び2と、アーク電圧に相当する信号Eaとアーク電圧設
定信号Ebとを比較して応答性のすぐれた差の信号を出
力するアーク電圧フィードバック回路と、その差の信号
に応じて、パルス電流の尖頭値を変化させないでパルス
電流のパルス周波数fを制御するためのパルス電流制御
回路20を備え、前記パルス制御回路は、ワイヤの溶滴
移行周期を制御することにより1パルス1溶滴移行を維
持するパルスアーク溶接装置である。
第2の発明は、この目的を達成するために、ワイヤを予
め設定した略一定速度Vfで送給するワイヤ送給装置7
と、設定した略一定尖頭値1pのパルス電流および定電
流特性ベース電流とをワイヤに通電する溶接電源1およ
び2と、アーク電圧に相当する信号Eaとアーク電圧設
定信号Ebとを比較して応答性のすぐれた差の信号を出
力するアーク電圧フィードバック回路と、その差の信号
に応じて、パルス電流の尖頭値を変化させないでパルス
電流のパルス継続時間Tpを制御するためのパルス電流
制御回路20を備え、前記パルス制御回路は、ワイヤの
溶融速度を制御することにより1パルス1溶滴移行を維
持するパルスアーク溶接装置である。
ここで、パルスアーク溶接における溶接電流の基本パラ
メータの関係について、時間の経過tに対する溶接電流
の変化を示す第1図を参照して、つぎのとおり定義する
■b二ベース電流通電期間中の瞬時値(以下、ベース電
流値という) lp:パルス電流通電期間中の瞬時値(以下、パルス電
流値という) Tb二ベース電流の通電期間(以下、ベース電流期間と
いう) Tp:パルス電流の通電期間(以下、パルス継続時間と
いう) T :パルスの繰り返し周期であって T−Tb+Tp f :パルス周波数であってf−1/T溶接電流−(ベ
ース電流)+(パルス電流)Ia:溶接電流の平均値 Ia−(Ib−Tb+Ip−Tp)/T−f−Tp (
Ip−1b)+tb・・・(1)第1の発明は、上記(
1)式において、パルス流値lp1パルス継続時間Tp
およびベース電流値1bを一定に設定し、さらに、アー
ク電圧を設定値に維持するためにアーク電圧をフィード
バックしてパルス周波数fを増減させるように構成され
ている。
第2の発明は、上記(1)式において、パルス電流値1
p、パルス周波数fおよびベース電流値Ibを一定に設
定し、さらに、アーク電圧をフィードバックしてパルス
継続時間Tpを増減させることにより、アーク電圧を設
定値に維持させるように構成されている。
〈実施例〉 つぎに、第1の発明の溶接装置の実施例について、第2
図を参照して説明する。同図において、1は略定電流特
性を有しワイヤ送給速度Vfに応じて設定した略一定の
ベース電流Ibを送給するするベース電源、2は設定し
た略一定尖頭値のパルス電流Ipを供給するパルス電源
であって、これら両者で溶接電源を構成する。3はベー
ス電流Ibとパルス電流1pとが重畳された溶接電流I
aをワイヤ4に通電する溶接トーチ内の給電チップ、5
は被溶接物、6はアークであって4乃至6が溶接負荷と
なる。7はワイヤ4を設定された略一定速度Vfで送給
するワイヤ送給装置、8はワイヤ送給装置7を制御する
ワイヤ送給制御回路である。11はワイヤ送給速度設定
回路であって、ワイヤ送給速度設定信号Vf、をワイヤ
送給速度制御回路8に供給する。12はワイヤ送給速度
設定信号Vf、 、ワイヤ送給速度検出信号Vf2等の
ワイヤ送給速度に相当する信号Vf’を入力として、ベ
ース電流設定信号sbを演算するベース電流演算回路で
ある。
13は定数aを任意に設定することによって溶滴の直径
Dmを制御する溶滴径制御回路である。
上記ベース電流演算回路12及び溶滴径制御回路13は
、本発明の必須の構成要件ではない。14は、演算回路
12の出力信号sbを入力として又は回路14自信の設
定信号によって、ベース電源2の出力Ibを設定するベ
ース電流設定回路である。20は、パルス電流制御回路
であって、パルス電流尖頭値Ipおよびパルス継続時間
Tpの設定回路21aとパルス周波数制御回路22aと
から構成されている。23は、アーク電圧設定回路であ
って、この回路に、アーク電圧を単独に又はワイヤ送給
速度に相当する信号Vf′と連動させて溶滴移行周期を
制御する。このワイヤ溶融速度は、アーク電圧に相当す
る信号Eaとアーク電圧設定回路の出力信号Ebとの差
の信号が周波数制御回路22aに供給される。この回路
22aは、ワイヤ溶融速度がワイヤ送給速度よりも大に
なり、ワイヤ先端の溶滴が大粒になってアーク電圧が大
になりかけると、Ea−Ebが大となり、fが小すなわ
ち、溶滴移行周期が短くなるので、細粒の移行に復帰す
る。逆に、ワイヤ溶融速度がワイヤ送給速度よりも小さ
くなって、1パルス1溶滴移行をしなくなって溶滴が大
粒になると上記の逆の動作によって溶滴移行周期が長く
なって、1パルス1溶滴移行となり細粒の移行に復帰す
る。この第2図において、EaとEbとを比較する回路
、パルス周波数制御回路22a及びパルス電源2の一部
分より成るアーク電圧フィードバック回路は、溶滴が細
粒から大粒に変化するときのアーク長の過渡的な変動を
小さくするために、従来のフィードバック回路よりも応
答性のすぐれた回路が必要である。
つぎに、前記第2図の装置の動作について説明する。被
溶接物の板厚、材質、溶接姿勢等によって、ワイヤの材
質、直径、シールドガス成分、溶接電流等が定まると、
まず、ワイヤ送給速度設定回路11によって溶接電流の
平均値1aに対応したワイヤ送給速度Vfが得られるよ
うにワイヤ送給速度設定回路11を設定する。つぎに、
パルス電流尖頭値1pおよびパルス継続時間Tpをパル
ス電流設定回路21gに設定する。また、必要に応じて
、溶滴径制御回路13によって適正な溶滴の直径Dmが
得られるように定数aを任意に設定する。しかし、通常
の同種類の溶接を行うときは、Ip−Tpおよびaは固
定しておいてもよい。
アーク電圧設定回路23の設定値がワイヤ送給速度設定
回路11の設定値と連動していない場合には、適正なア
ーク電圧になるように設定する。
以上の設定後に、ベース電源1およびパルス電源2から
ワイヤ4と被溶接物5に電圧を印加し、ワイヤ4を設定
した略一定速度で送給してアーク6を発生させて設定し
たベース電流値1b、設定したパルス電流尖頭値1pお
よび設定したパルス継続時間Tpで溶接を続行する。溶
接中にワイヤ溶融速度とワイヤ送給速度とが不平衡にな
って溶滴が大粒になったときは、前述したように、パル
ス周波数fを制御することによって、溶滴移行周期を制
御して1パルス1溶滴移行を維持させ細粒の移行に復帰
させている。
つぎに、第2の発明の溶接装置に実施例について、第3
図を参照して説明する。第2図の実施例では、パルス電
流尖頭値Ipとパルス電流継続時間Tpとを設定回路2
1aによって設定し、アーク長が略一定値になるように
、パルス周波数fをパルス周波数制御回路22aによっ
て制御するようにしていたのに対して、第3図の実施例
では、ipとfとを各々の設定回路21aおよび21C
によって設定し、さらに過渡的なアーク長が略−定にな
るようにパルス継続時間Tpをパルス継続時間制御回路
22bによって制御するようにしたものである。したが
って、溶接中に、ワイヤ溶融速度がワイヤ送給速度より
も大になり、ワイヤ先端の溶滴が大粒になってアーク電
圧が大になりかけると、回路22bは、パルス継続時間
Tpが小になり、ワイヤ溶融速度が低下して細粒の移行
に復帰する。逆に、ワイヤ溶融速度がワイヤ送給速度よ
りも小さ(なって、1パルス1溶滴移行をしなくなって
溶滴が大粒になると上記の逆の動作によってワイヤ溶融
速度が大になって、1パルス1溶滴移行となり細粒の移
行に復帰する。この第3図において、EaとEbとを比
較する回路、パルス継続時間制御回路22b及びパルス
電源2の一部分より成るアーク電圧フィードバック回路
は、溶滴が細粒から大粒に変化するときのアーク長の過
渡的な変動を小さくするために、従来のフィードバック
回路よりも応答性のすぐれた回路が必要である。この第
3図の実施例において、設定回路21cによって設定す
るパルス周波数fを、この回路21cによって単独に設
定してもよいし、またワイヤ送給速度設定回路11、溶
滴径制御回路13またはこれら両者の設定値と連動させ
て一元制御してもよい。
〈発明の効果〉 本発明の溶接装置においては、ワイヤを予め設定した略
一定速度で送給し、設定した略一定尖頭値のパルス電流
と定電流特性のベース電流とを用いて、ワイヤ先端から
の溶滴の移行をパルスに同期させて行わせることにより
、パルスに同期して略均−な大きさの溶滴移行を行わせ
る従来の第3の方式の効果に加えて、ワイヤ溶融速度と
ワイヤ送給速度との平衡が、電極送給速度の変化、手振
れ、被溶接物の開先精度のバラツキ、加工歪又は熱歪等
によってアンバランスになったとき、応答性のすぐれた
アーク電圧フィードバック回路の出力によって、ワイヤ
の溶滴移行を速に制御することにより、細粒を維持する
ことができるので、アーク長を短く設定することができ
、逆にアーク長を短く設定しておいても、溶滴の粗大化
による移行時の過渡的な短絡を防止することができる。
したがって、アーク長を短くして溶接する薄板溶接、高
速溶接等においても過渡的な短絡を生じることなく、細
粒のスプレー移行ができ、また、立向溶接においてもア
ーク長を短くすることができるので垂れ落ちのないビー
ド外観のすぐれた溶接結果が得られるとともに、さらに
、スパッタの発生も極めて少なく溶接終了後のスパッタ
除去作業を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、消耗性電極パルスアーク溶接方法によって溶
接したときの時間tに対する溶接電流の変化を示す図、 第2図は、第1の発明の溶接装置の構成の実施例を示す
図であって、アーク電圧をフィードバックしてパルス周
波数fを制御する方式を示す図、第3図は、第2の発明
の溶接装置の構成の実施例を示す図であって、アーク電
圧をフィードバックしてパルス継続時間Tpを制御する
方式を示す図である。 ■f′・・・ワイヤ送給速度に相当する信号、Ip・・
・パルス電流尖頭値、Ib・・・ベース電流値、Tp・
・・パルス継続時間、Ia・・・溶接電流の平均値、E
a・・・アーク電圧に相当する信号、Eb・・・アーク
電圧設定信号、1・・・ベース電源、2・・・パルス電
源、11・・・ワイヤ送給速度設定回路、14・・・ベ
ース電流設定回路、20・・・パルス電流制御回路(2
1a・・・IpおよびTpの設定回路、22a・・・パ
ルス周波数制御回路、21b・・・Ipの設定回路、2
1c・・・fの設定回路、22b・・・パルス継続時間
制御回路) 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、消耗性電極を送給して溶接するパルスアーク溶接装
    置において、消耗性電極を予め設定した略一定速度で送
    給するワイヤ送給装置と、設定した略一定尖頭値のパル
    ス電流および定電流特性のベース電流とを消耗性電極に
    通電する溶接電源と、アーク電圧に相当する信号とアー
    ク電圧設定信号とを比較して応答性のすぐれた差の信号
    を出力するアーク電圧フィードバック回路と、その差の
    信号に応じてパルス電流の尖頭値を変化させないでパル
    ス電流のパルス周波数を制御するパルス電流制御回路と
    を備え、前記パルス電流制御回路は、ワイヤの溶滴移行
    周期を制御することにより1パルス1溶滴移行を維持す
    るパルスアーク溶接装置。 2、消耗性電極を送給して溶接するパルスアーク溶接装
    置において、消耗性電極を予め設定した略一定速度で送
    給するワイヤ送給装置と、設定した略一定尖頭値のパル
    ス電流および定電流特性ベース電流とを消耗性電流に通
    電する溶接電源と、アーク電圧に相当する信号とアーク
    電圧設定信号とを比較して応答性のすぐれた差の信号を
    出力するアーク電圧フィードバック回路と、その差の信
    号に応じてパルス電流の尖頭値を変化させないでパルス
    電流のパルス継続時間を制御するパルス電流制御回路と
    を備え、前記パルス電流制御回路は、ワイヤの溶融速度
    を制御することにより1パルス1溶滴移行を維持するパ
    ルスアーク溶接装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473139A (en) * 1993-01-18 1995-12-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pulsed arc welding apparatus having a consumable electrode wire
WO2001064382A1 (fr) * 2000-03-01 2001-09-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Procede de soudage au dioxyde de carbone a grande vitesse

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893574A (ja) * 1981-11-30 1983-06-03 Daihen Corp パルスア−ク溶接方法および溶接装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5893574A (ja) * 1981-11-30 1983-06-03 Daihen Corp パルスア−ク溶接方法および溶接装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473139A (en) * 1993-01-18 1995-12-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pulsed arc welding apparatus having a consumable electrode wire
US5525778A (en) * 1993-01-18 1996-06-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Apparatus for welding with a current waveform controlled by sensing arc voltage
WO2001064382A1 (fr) * 2000-03-01 2001-09-07 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Procede de soudage au dioxyde de carbone a grande vitesse
US6872915B2 (en) 2000-03-01 2005-03-29 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki High speed carbon dioxide gas welding method

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