JPH03472A - 交流ティグ溶接方法および装置 - Google Patents
交流ティグ溶接方法および装置Info
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- JPH03472A JPH03472A JP13455489A JP13455489A JPH03472A JP H03472 A JPH03472 A JP H03472A JP 13455489 A JP13455489 A JP 13455489A JP 13455489 A JP13455489 A JP 13455489A JP H03472 A JPH03472 A JP H03472A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 241000283986 Lepus Species 0.000 description 1
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- Arc Welding In General (AREA)
- Arc Welding Control (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、アルミニウムやその合金などの溶接に用いら
れる交流ティグ溶接方法および装置に関する。
れる交流ティグ溶接方法および装置に関する。
溶接条件によって溶接結果が大きく左右されることは広
く知られており、例えば溶込み深さと溶接条件の間には
ＪａｃｋｓｏｎＯ式、 ここで、ｋ：溶接方法により決まる定数Ｉ：溶接電流 ■：溶接速度 ｖｌ ：アーク電圧 が成立することが、安藤・長谷用；「溶接アーク現象」
増補版、産業出版（１９６７年）、ｐ、３６８〜３６９
などで紹介されている。
く知られており、例えば溶込み深さと溶接条件の間には
ＪａｃｋｓｏｎＯ式、 ここで、ｋ：溶接方法により決まる定数Ｉ：溶接電流 ■：溶接速度 ｖｌ ：アーク電圧 が成立することが、安藤・長谷用；「溶接アーク現象」
増補版、産業出版（１９６７年）、ｐ、３６８〜３６９
などで紹介されている。
Ｊａｃｋｓｏｎの式から明らかなように、非消耗電極を
用いるティグ溶接では、アーク電圧■１が溶込み深さに
大きく影響するため、水平固定管の全姿勢裏波溶接など
に適用する場合には、特開昭４９−２００４４号に記載
のように、アーク電圧と設定電圧の偏差をとってトーチ
位置をフィードバック制御し、所定の溶込み深さが得ら
れるようにしている。
用いるティグ溶接では、アーク電圧■１が溶込み深さに
大きく影響するため、水平固定管の全姿勢裏波溶接など
に適用する場合には、特開昭４９−２００４４号に記載
のように、アーク電圧と設定電圧の偏差をとってトーチ
位置をフィードバック制御し、所定の溶込み深さが得ら
れるようにしている。
しかし、アーク電圧すなわちアーク長を一定に保つよう
にトーチ位置を制御するためには、スライドベースおよ
び駆動モータなどから構成されるトーチ移動機構が必要
であり、装置が複雑になるとともに、水平固定管の自動
溶接装置などでは溶接部の周辺スペースが狭いために使
用上制約を受ける場合がある。
にトーチ位置を制御するためには、スライドベースおよ
び駆動モータなどから構成されるトーチ移動機構が必要
であり、装置が複雑になるとともに、水平固定管の自動
溶接装置などでは溶接部の周辺スペースが狭いために使
用上制約を受ける場合がある。
本発明の目的は、アーク電圧が変化した場合に、トーク
移動機構によるトーチ位置制御を行わなくても溶込み深
さを所定の値に保ことができる交流ティグ溶接方法およ
び装置を提供することにある。
移動機構によるトーチ位置制御を行わなくても溶込み深
さを所定の値に保ことができる交流ティグ溶接方法およ
び装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために本発明の交流ティグ溶接方法
は、非消耗電極と母材の間に溶接電源の交流出力を印加
することによって発生するアークを用いて母材を溶接す
る際に、前記交流出力の周波数をアーク電圧の増減に対
応して変化させることを特徴とする。
は、非消耗電極と母材の間に溶接電源の交流出力を印加
することによって発生するアークを用いて母材を溶接す
る際に、前記交流出力の周波数をアーク電圧の増減に対
応して変化させることを特徴とする。
具体的には、交流出力の周波数をアーク電圧に略比例し
て変化させればよい。
て変化させればよい。
本発明の交流ティグ溶接装置は、上記方法を実施するた
めに、直流を可変周波数の交流に変換する手段、その交
流周波数が変化しても交流に変換される前の直流電流値
を一定に保つ手段、アーク電圧を検出する手段およびア
ーク電圧と交流周波数の所定の関係に従いアーク電圧の
検出値に応じて前記直交変換手段の出力周波数を規定す
る手段を備え、前記直交変換手段の交流出力を電極・母
材間に印加するようにしたものである。
めに、直流を可変周波数の交流に変換する手段、その交
流周波数が変化しても交流に変換される前の直流電流値
を一定に保つ手段、アーク電圧を検出する手段およびア
ーク電圧と交流周波数の所定の関係に従いアーク電圧の
検出値に応じて前記直交変換手段の出力周波数を規定す
る手段を備え、前記直交変換手段の交流出力を電極・母
材間に印加するようにしたものである。
溶接電流、溶接速度およびアーク長を一定としたままで
電極・母材間に印加される交流出力の周波数（以下、交
流周波数と称する）を変化させて、溶込み深さと密接な
関係を持つアーク圧力を測定すると、第３図のようであ
り、交流周波数の増加とともにアーク圧力は上昇し、直
流溶接でのアーク圧力に近付く。
電極・母材間に印加される交流出力の周波数（以下、交
流周波数と称する）を変化させて、溶込み深さと密接な
関係を持つアーク圧力を測定すると、第３図のようであ
り、交流周波数の増加とともにアーク圧力は上昇し、直
流溶接でのアーク圧力に近付く。
このような交流周波数によるアーク圧力の変化が溶込み
深さに与える影響の一例を示すと、第４図のようであり
、交流周波数を商用周波数より高くすると溶込み深さが
深くなり、低くすると溶込み深さが浅くなる。
深さに与える影響の一例を示すと、第４図のようであり
、交流周波数を商用周波数より高くすると溶込み深さが
深くなり、低くすると溶込み深さが浅くなる。
第４図において、商用周波数での交流溶接について考え
ると、アーク電圧が基準値■１゜から■ａ＋に変化した
際に溶込み深さはＰｏからＰ、に増加する。また、アー
ク電圧がＶ、。からＶａｔに変化すすると、溶込み深さ
はＰｏからＰ＋に減少する。
ると、アーク電圧が基準値■１゜から■ａ＋に変化した
際に溶込み深さはＰｏからＰ、に増加する。また、アー
ク電圧がＶ、。からＶａｔに変化すすると、溶込み深さ
はＰｏからＰ＋に減少する。
しかし、アーク電圧が■、、となった場合の交流周波数
を２５Ｈ２に設定すると、その溶込み深さはＰｏとなり
、商用周波数によるアーク電圧■、。での溶込み深さと
同じ値にすることができる。同様に、アーク電圧がＶａ
ｆｆｉとなった場合には、交流周波数を２５０Ｈｚに設
定すると、溶込み深さは変化しない。すなわち、第２図
のようにアーク電圧に略比例して交流周波数を変化させ
ることにより、溶込み深さを所定の値に保つことができ
る。
を２５Ｈ２に設定すると、その溶込み深さはＰｏとなり
、商用周波数によるアーク電圧■、。での溶込み深さと
同じ値にすることができる。同様に、アーク電圧がＶａ
ｆｆｉとなった場合には、交流周波数を２５０Ｈｚに設
定すると、溶込み深さは変化しない。すなわち、第２図
のようにアーク電圧に略比例して交流周波数を変化させ
ることにより、溶込み深さを所定の値に保つことができ
る。
本発明のティグ溶接方法を実施するための溶接装置の構
成の一例を第１図に示す、第１図において、１．２はそ
れぞれ商用交流入力を高周波交流に変換するための整流
器および一次インバータ回路で、−次インバータ回路２
はパルス幅制御回路３で制御された高周波交流を溶接変
圧器５に入力する。６は変圧器５の二次側出力を直流に
変換するための整流器、７は直流に変換された電流値ｉ
の検出回路、９は交流溶接を行うために直流を再び交流
に変換するための二次インバータ回路である。出力電流
値は、二次インバータ回路９で交流に変換される前の直
流電圧値ｉを電流検出回路７で検出し、その値が出力電
流設定器８で設定された値Ｉと一致するように、誤差増
幅器４を介してパルス制御回路３をフィードバック制御
することにより、所定の値に保たれる。
成の一例を第１図に示す、第１図において、１．２はそ
れぞれ商用交流入力を高周波交流に変換するための整流
器および一次インバータ回路で、−次インバータ回路２
はパルス幅制御回路３で制御された高周波交流を溶接変
圧器５に入力する。６は変圧器５の二次側出力を直流に
変換するための整流器、７は直流に変換された電流値ｉ
の検出回路、９は交流溶接を行うために直流を再び交流
に変換するための二次インバータ回路である。出力電流
値は、二次インバータ回路９で交流に変換される前の直
流電圧値ｉを電流検出回路７で検出し、その値が出力電
流設定器８で設定された値Ｉと一致するように、誤差増
幅器４を介してパルス制御回路３をフィードバック制御
することにより、所定の値に保たれる。
二次インバータ回路９で生成される交流の周波数および
電極プラス時間比率（ｄ、、は、関数発生器１６および
ｄ６．は設定器１１からの信号でパルス周波数、パルス
幅を規定される矩形波発生器１２の出力信号に基づいて
駆動回路ｌＯで制御され、所定の交流出力が溶接トーチ
１３と母材１４の間に印加される。
電極プラス時間比率（ｄ、、は、関数発生器１６および
ｄ６．は設定器１１からの信号でパルス周波数、パルス
幅を規定される矩形波発生器１２の出力信号に基づいて
駆動回路ｌＯで制御され、所定の交流出力が溶接トーチ
１３と母材１４の間に印加される。
１５はアーク電圧検出回路で、その検出値Ｖ、に基づい
て関数発生器１６は、例えば第２図に示すようなアーク
電圧と交流周波数の所定の関係に従い、交流周波数を規
定する信号を矩形波発生器１２に送る。
て関数発生器１６は、例えば第２図に示すようなアーク
電圧と交流周波数の所定の関係に従い、交流周波数を規
定する信号を矩形波発生器１２に送る。
このような構成とすることによって、アーク電圧の増減
に対応して交流周波数が自動的に変化し、溶込み深さを
所定の値に保ことができる。
に対応して交流周波数が自動的に変化し、溶込み深さを
所定の値に保ことができる。
交流周波数は、第２図に示すような所定の関係に従いア
ーク電圧に略比例して変化させることが望ましいが、直
線近似あるいは段階的に変化させても略同様の効果が得
られる。
ーク電圧に略比例して変化させることが望ましいが、直
線近似あるいは段階的に変化させても略同様の効果が得
られる。
本発明によれば。トーチ位置制御を行わなくても、交流
ティグ溶接における溶込み深さを所定の値に保つことが
できるため、スライドベースおよび駆動モータなどで構
成されるトーチ移動機構を省略することができる。
ティグ溶接における溶込み深さを所定の値に保つことが
できるため、スライドベースおよび駆動モータなどで構
成されるトーチ移動機構を省略することができる。
トーチ移動機構の省略は、溶接装置の簡略化とともに、
狭隘な場所で使用される固定管の自動溶接装置などを小
形・軽量化できるといった長所を持つことになる。
狭隘な場所で使用される固定管の自動溶接装置などを小
形・軽量化できるといった長所を持つことになる。
第１図は本発明のティグ溶接方法を実施するための溶接
装置の構成例を示すブロック図、第２図は溶込み深さを
一定とするためのアーク電圧と交流周波数の関係の一例
を示す図、第３図および第４図は本発明の基になる現象
についての説明図である。 ２・・・出力電流制御用−次インバータ回路、３・・・
パルス幅制御回路、４・・・誤差増幅器、７・・・電流
検出回路、８・・・出力電流設定器、９・・・交流出力
用二次インバータ回路、１０・・・駆動回路、１２・・
・矩形波発生器、１３・・・溶接トーチ、１４・・・母
材、１５・・・アーク電圧検出回路、１６・・・交流周
波数を規定する関数発生器。
装置の構成例を示すブロック図、第２図は溶込み深さを
一定とするためのアーク電圧と交流周波数の関係の一例
を示す図、第３図および第４図は本発明の基になる現象
についての説明図である。 ２・・・出力電流制御用−次インバータ回路、３・・・
パルス幅制御回路、４・・・誤差増幅器、７・・・電流
検出回路、８・・・出力電流設定器、９・・・交流出力
用二次インバータ回路、１０・・・駆動回路、１２・・
・矩形波発生器、１３・・・溶接トーチ、１４・・・母
材、１５・・・アーク電圧検出回路、１６・・・交流周
波数を規定する関数発生器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、非消耗電極と母材の間に溶接電源の交流出力を印加
することによって発生するアークを用いて母材を溶接す
る交流ティグ溶接において、前記交流出力の周波数をア
ーク電圧の増減に対応して変化させることを特徴とする
交流ティグ溶接方法。 ２、交流出力の周波数を、アーク電圧に略比例して変化
させることを特徴とする請求項１記載の交流ティグ溶接
方法。 ３、請求項１または２記載の方法を実施するために、直
流を可変周波数の交流に変換する手段、その交流周波数
が変化しても交流に変換される前の直流電流値を一定に
保つ手段、アーク電圧を検出する手段およびアーク電圧
と交流周波数の所定の関係に従いアーク電圧の検出値に
応じて前記直交変換手段の出力周波数を規定する手段を
備え、前記直交変換手段の交流出力を電極・母材間に印
加するようにした交流ティグ溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455489A JP2675624B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 交流ティグ溶接方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455489A JP2675624B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 交流ティグ溶接方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03472A true JPH03472A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2675624B2 JP2675624B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15131037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13455489A Expired - Lifetime JP2675624B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | 交流ティグ溶接方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675624B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6630949B1 (en) | 1992-12-01 | 2003-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system and information processing apparatus |
| CN103182592A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 哈尔滨学兴科技开发有限公司 | 一种交直流混合焊接方法及装置 |
| US9093879B2 (en) | 2010-06-10 | 2015-07-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Method and device for reducing concentrations of ozone and nitric acid generated in cooling air flowing through circulating airflow paths in rotary electric machines |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP13455489A patent/JP2675624B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6630949B1 (en) | 1992-12-01 | 2003-10-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system and information processing apparatus |
| US7268800B2 (en) | 1992-12-01 | 2007-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system and information processing apparatus |
| US9093879B2 (en) | 2010-06-10 | 2015-07-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Method and device for reducing concentrations of ozone and nitric acid generated in cooling air flowing through circulating airflow paths in rotary electric machines |
| CN103182592A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 哈尔滨学兴科技开发有限公司 | 一种交直流混合焊接方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2675624B2 (ja) | 1997-11-12 |
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