JPH04251674A - 色選別電極の溶接方法 - Google Patents

色選別電極の溶接方法

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JPH04251674A
JPH04251674A JP4141391A JP4141391A JPH04251674A JP H04251674 A JPH04251674 A JP H04251674A JP 4141391 A JP4141391 A JP 4141391A JP 4141391 A JP4141391 A JP 4141391A JP H04251674 A JPH04251674 A JP H04251674A
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JP
Japan
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welding
current
waveform
electrode
time
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JP4141391A
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Yoshiro Kojima
小島 好郎
Mitsuaki Sato
佐藤 光明
Keitaro Yonemura
米村 敬太郎
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Original Assignee
Sony Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管内において蛍
光面に対向して配される色選別電極の、例えばそのフレ
ームに対し、上記色選別電極を構成する部材、例えばグ
リッド構体、スプリング、スプリングホルダ、内部磁気
シールド(IMS)等を溶接する色選別電極の溶接方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】カラー陰極線管などのCRT内において
その蛍光面に対向して配されるアパーチャグリル等の色
選別電極は、その組立工程において、上記色選別電極の
フレームに対し、色選別電極を構成する金属部品を抵抗
溶接法を用いて組み立てるようにしている。
【0003】従来、上記フレームに対する金属部品例え
ばグリッド構体の溶接方法として、交流方式(周波数6
0Hz)のシーム溶接法を採用している。そして、その
溶接電極に供給する電流波形としては、例えば図8に示
すように、繰り返し周期Tが約8.3msで、通電時間
t1が約4ms、休止時間約t2が約4.3ms、ピー
ク値Amが約2100Aの交流波形を用いている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般に、シーム溶接な
どの抵抗溶接においては発熱と加圧とが時間的に合致し
て働くことが必要であり、そのためには、溶接中の各瞬
間の温度分布が適切でなければならない。上記グリッド
構体のような被溶接材の材質や寸法によっては、ただ単
に一定電流を一定時間流しただけでは、溶接電極が接触
する接触部の局部的な加熱を引き起こし、これにより、
溶融部分からの溶融材の飛散(スプラッシュ現象)が発
生し、溶接状態の劣化を招来させる。
【0005】従来の溶接法の場合、交流式の位相制御方
式を用いているため、瞬時的に電流の流れない区間が発
生する。即ち、図8で示す電流波形の場合、加熱に寄与
する有効な最低ライン(加熱点)をAtとすると、実質
的な通電時間(実通電時間)tは電流値AがAt≦A≦
Amを満たす区間のみとなり、従って、上記通電時間t
1中、この実通電時間tを除いた区間において瞬時的に
電流が流れないことと等価となる。この現象は、熱の脈
動となって現れ、結果的にトータルの温度上昇が下がり
、溶接強度の劣化を引き起こす。この不都合を解決する
ために現在、ピーク値Amを増加させて対応しているが
、上述の如く、溶接電極が接触する接触部の局部的な加
熱を引き起こし、スプラッシュ現象による溶接状態の劣
化を招来させるという問題が生じる。このスプラッシュ
現象によって発生したゴミは、色選別電極のフレームや
構成部品に付着して、次工程の洗浄、消磁工程を経ても
、除去しきれず最悪の場合ブラウン管の中まで侵入し、
やがて特性上の放電を引き起こし、耐圧不良をもたらす
【0006】このスプラッシュ現象の回避、即ちノンス
プラッシュ化を保証するために、溶接に関する諸条件の
変更などにより、ある程度の条件確保は可能となるが、
溶接強度との関係で上記ノンスプラッシュ化に多大なる
困難性が伴う。また、速度制御に関し、16.6ms単
位のコントロールしかできないため、被溶接材の材質や
寸法の変化に対して、細かい調整ができないなど、更に
条件が悪くなっているのが現状である。
【0007】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、ノンスプラッシュ化
並びに高速制御が可能で、CRTの耐圧向上に寄与する
ことができる色選別電極の溶接方法を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、陰極線管内に
蛍光面に対向して配される色選別電極1に対し、上記色
選別電極1を構成する部材(例えばグリッド構体2,ス
プリング3,スプリングホルダ4,内部磁気シールド5
)を溶接する色選別電極の溶接方法において、溶接電極
15に、間欠的に直流化電流Isを供給して溶接処理す
る。
【0009】
【作用】上述の本発明の方法によれば、溶接電極15に
、間欠的に直流化電流Isを供給して溶接処理を行うよ
うにしたので、通電時間にわたって一定の電流(加熱に
寄与する有効な最低ライン(加熱点)以上の電流値)を
供給することができる。その結果、通電時間内において
瞬時的に電流が流れなくなるということがなくなり、良
好な溶接強度を確保することができると共に、熱効率の
向上並びに溶接時におけるノンスプラッシュ化を実現さ
せることができる。また、出力タイミングの高周波化が
達成できる直流化電流Isを用いるため、電流波形の立
ち上がりレスポンスを容易に改善することができると共
に、高速制御が可能で、パルス波に近い電流波形を得る
ことができる。このことは、被溶接材の材質や寸法等の
諸条件に合わせた溶接電流Isの電流波形要素技術の確
立につながり、CRTの耐圧向上に寄与させることがで
きる。
【0010】
【実施例】以下、図1〜図7を参照しながら本発明の実
施例を説明する。この実施例においては、図1及び図2
に示すように、CRT内において蛍光面に対向して配さ
れるアパーチャグリル等の色選別電極1における各種構
成部材、即ちグリッド構体2、スプリング3及びスプリ
ングホルダ4、内部磁気シールド(IMS)5の溶接に
ついて、夫々第1実施例〜第4実施例に基いて説明する
。尚、この図1及び図2において、a,b,cは夫々そ
の溶接点を示し、6はフレームを示す。
【0011】第1実施例は、図1に示すように、色選別
電極1のフレーム6上面に張設されたグリッド構体2を
フレーム6に対し、シーム溶接する場合を示す。このシ
ーム溶接は、インバータ方式の溶接方法で行う。このイ
ンバータ方式の溶接法の一例を図3に基いて説明すると
、まず、交流電源7からの交流電圧(電流)iを整流平
滑回路8に供給して直流電圧(電流)Iに変換したのち
、該直流電圧(電流)Iを次段の交流変換コントロール
回路9に供給し、更にこの交流変換コントロール回路9
からの交流電圧(電流)iaを変圧器10の1次側に供
給する。変圧器10の1次側には上記交流変換コントロ
ール回路9のほか、パルス幅コントローラ11からの1
次電流読み出し用導線12が配線されており、この導線
12を介して変圧器10の1次電流iaがパルス幅コン
トローラ11に供給される。パルス幅コントローラ11
では、波形発生回路13からの波形信号Sと上記1次電
流iaとを比較して、上記波形信号Sに準じた電圧信号
を得たのち、この電圧信号の振幅に応じたパルス幅を有
するパルス信号pを出力する。本例では、このパルス信
号を2系統並列に出力する。例えば、一方の配線を介し
て上記電圧信号の出力タイミングに即したパルス信号p
aを出力し、他方の配線を介して上記タイミングより幾
分遅れたタイミング、例えば上記パルス信号paにおけ
る繰り返し周期の半ピッチ分ほど遅れた出力タイミング
を有するパルス信号pbを出力する。そして、上記交流
変換コントロール回路9では、パルス幅コントローラ1
1からのパルス信号pa及びpbに基づいて、整流平滑
回路8からの直流電圧(電流)Iを交流変換する。この
交流変換は、直流電圧(電流)Iに対して行うため、約
500Hz〜20KHzの高速タイミングで行うことが
できる。
【0012】次に、変圧器10の2次側において、上記
1次電流iaを比較的大電流の2次電流ibに変換した
のち、次段の整流平滑回路14にて直流電流Isに変換
し、この直流電流Isを一方の溶接電極15aに供給す
る。他方の溶接電極15bは上記溶接電極の対向電極(
溶接電流Isの帰還用)として機能する。この溶接電極
15aに供給される上記直流電流Isは、波形発生回路
13からの波形信号Sに即した電流波形となる。
【0013】しかして、この第1実施例においては、図
4Aに示すような波形データを予め波形発生回路13に
登録しておき、この波形データをアナログの波形信号S
1に変換してパルス幅コントローラ11に供給する。そ
して、図4Cで示すシーム溶接電極15aに、図4Bに
示すような波形を有する溶接電流Isを供給する。ここ
で、本例で用いられる溶接電流Isは、通電時間taが
3ms〜15ms、休止時間tbが3ms〜15msで
、ピーク電流値Apが1600A〜2300Aの範囲の
直流電流を用い、特に、図示の例では、通電時間taが
7ms、休止時間tbが3msでピーク電流値Apが1
800Aの直流電流Isを用いている。また、一方の被
溶接材であるグリッド構体2は、厚さt=0.18〜0
.8mmの冷延材(SPC)で形成され、他方の被溶接
材であるフレーム6は、構造用合金鋼材(SCM415
)又はステンレス鋼材(SUS410)により形成され
ている。また、溶接条件としては、溶接電極15aの加
圧力を6Kg〜10Kg、溶接スピードを80ms〜2
00msとした。尚、図4Bで示す電流波形のうち、ぎ
ざぎざ部分は整流平滑回路14での直流変換時に生じる
リプルを示す。
【0014】この第1実施例においては、上述のように
、整流平滑回路8からの直流電圧(電流)Iを交流変換
コントロール回路9にて高速(本例では1KHz)に交
流変換できることから溶接電流Isの立ち上がりレスポ
ンスを容易に改善することができると共に、上記高速制
御により、パルス波に近い電流波形を得ることができる
。即ち、ほぼ通電時間taにわたって一定の電流(加熱
に寄与する有効な最低ライン(加熱点)以上の電流値)
Apを供給することができることから、通電時間ta内
において瞬時的に電流が流れなくなるということがなく
なり、良好な溶接強度を確保することができると共に、
熱効率の向上並びに溶接時におけるノンスプラッシュ化
を実現させることができる。
【0015】次に、第2実施例に係る溶接方法を図5に
基いて説明する。この第2実施例は、図5Cに示すよう
に、予めフレーム6に溶接されたスプリングホルダ4に
対してスプリング3をスポット溶接する場合を示すもの
である。
【0016】この第2実施例では、図5Aに示すような
波形データを予め図3で示す波形発生回路13に登録し
ておき、この波形データをアナログの波形信号S2に変
換してパルス幅コントローラ11に供給し、上述のよう
に、交流変換コントロール回路9、変圧器10及び整流
平滑回路14を介して、図5Cで示すスポット溶接電極
15aに、図5Bに示すような電流波形を有する溶接電
流Isを供給する。
【0017】特に、この第2実施例においては、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼材により形成されたスプリング
ホルダ4及びスプリング3同士を溶接することから、上
記鋼材によく見られるウエルドディケイ現象を極力抑え
る必要があり、そのため、溶接電流Isの通電時間を短
くすると共に、スプリングホルダ4とスプリング3間に
おける溶接部分bに、ナゲットを良好に形成させるため
に必要な電流値に達するまでの初期電流を、脈動のない
スロープ波形にする(第1スロープ電流Isa)。
【0018】この条件を満足させるために、本例では、
この第1スロープ電流Isaの通電時間tcを420m
s〜500ms(スロープ部分の通電時間td=80m
s〜150ms)とし、ピーク電流値Apaを2500
A〜3500Aとする。図示の例では、第1スロープ通
電時間tcを500msとし、ピーク電流値Apaを2
000Aとした。また、上記溶接部分bにじん性効果を
与えるために焼き戻し用のテンパ電流Isbを流す。本
例では、第1スロープ電流Isaの通電後、約1000
msの休止時間teを置いたのち、上記テンパ電流Is
bを流す。このテンパ電流Isbの通電時間tfは、本
例では、160ms〜250msとし、そのピーク電流
値Apbを1500A〜2000Aとする。図示の例で
は、上記テンパ電流Isbの通電時間tfを250ms
とし、ピーク電流値Apbを1500Aとした。また、
一方の被溶接材であるスプリング3は、厚さt=0.6
〜1.2mmのマルテンサイト系ステンレス鋼材(SU
S420J2,SUS301)で形成され、他方の被溶
接材であるスプリングホルダ4は、厚さt=2.0〜3
.0mmの同じくマルテンサイト系ステンレス鋼材(S
US420J2)により形成されている。また、溶接条
件としては、溶接電極15a及び15bの加圧力を15
0Kg〜200Kgとした。
【0019】この第2実施例においては、初期電流とし
て、脈動のないスロープ波形を有する第1スロープ電流
Isaの通電を行うため、溶接初期のスプラッシュ現象
を防止することができる。また、上記第1実施例と同様
に、溶接電流Isの立ち上がりレスポンスを容易に改善
することができると共に、上記高速制御により、パルス
波に近い電流波形を得ることができるため、ピーク電流
値Apaを極力抑えることができ、溶接時におけるノン
スプラッシュ化を実現させることができる。
【0020】次に、第3実施例に係る溶接方法を図6に
基いて説明する。この第3実施例は、図6Cに示すよう
に、フレーム6に対して内部磁気シールド(IMS)5
をスポット溶接する場合を示すものである。
【0021】この第3実施例では、図6Aに示すような
波形データを予め図3で示す波形発生回路13に登録し
ておき、この波形データをアナログの波形信号S3に変
換してパルス幅コントローラ11に供給し、上述のよう
に、交流変換コントロール回路9、変圧器10及び整流
平滑回路14を介して、図6Cで示すスポット溶接電極
15aに、図6Bに示すような電流波形を有する溶接電
流Isを供給する。即ち、フロント側の溶接電極15a
を通じて被溶接材に上記溶接電流Isを与え、バック側
の溶接電極15bを通じて上記溶接電流Isを帰還させ
る(フロント電極側通電方式)。
【0022】また、この第3実施例においては、フレー
ム6上にコーティングされた黒化膜(防錆処理膜)上に
上記IMS5を接触させて溶接することから、上記溶接
時における接触抵抗の安定化を図るうえで、まず、溶接
部分cの上記黒化膜を除去する必要がある。そこで本例
では、溶接の初期段階でスロープを有する予熱用電流I
scの通電を行う。この予熱用電流Iscの通電時間t
gは80ms〜150ms(スロープ部分の通電時間t
h=50ms〜100ms)とし、ピーク電流値Apc
を500A〜800Aとする。図示の例では、予熱用電
流の通電時間tgを115msとし、ピーク電流値Ap
cを700Aとした。また、上記溶接時の初期スプラッ
シュを防止し、更にナゲット形成時の後発スプラッシュ
を防止するために、スロープ期間が比較的長く、全体の
時間軸も長く設定されたスロープコントロール電流Is
dの通電を行う。本例では、上記予熱通電後、約84m
sの休止時間tiを置いたのち、上記スロープコントロ
ール電流Isdの通電を行う。このスロープコントロー
ル電流の通電時間tjは、本例では、260ms〜42
0ms(スロープ部分の通電時間tk=160ms〜2
60ms)とし、そのピーク電流値Apdを1500A
〜2200Aとする。図示の例では、上記スロープコン
トロール電流の通電時間tjを365msとし、ピーク
電流値Apdを1850Aとした。また、一方の被溶接
部材であるIMS5は、ハイトップ処理された厚さt=
0.14〜0.3mmの冷延材で形成され、他方の被溶
接材であるフレーム6は、構造用合金鋼材(SCM41
5)により形成されている。また、溶接条件としては、
溶接電極15a及び15bの加圧力を3Kg〜5Kgと
した。
【0023】この第3実施例においては、初期電流とし
て、予熱用電流Iscを与え、次いで、通電時間が長く
、かつ緩やかなスロープを有し、ピーク電流値Apdを
極力抑えたスロープコントロール電流Isdの通電を行
うため、溶接時の初期スプラッシュ及びナゲット形成時
の後発スプラッシュを防止することができる。
【0024】次に、第4実施例に係る溶接方法を図7に
基いて説明する。この第4実施例は、図7Cに示すよう
に、上記第3実施例と同様に、フレーム6に対して内部
磁気シールド(IMS)5をスポット溶接する場合を示
すものであり、上記第3実施例と異なるのは、フレーム
6がマルテンサイト系ステンレス鋼材で形成されている
ことである。
【0025】このマルテンサイト系ステンレス鋼材で形
成されたフレーム6は、長時間の通電に対して脆くなる
特徴を有するため、大電流を短時間流して溶接すること
が必須となる。従って、この第4実施例では、図7Aに
示すような波形データを予め図3で示す波形発生回路1
3に登録しておき、この波形データをアナログの波形信
号S4に変換してパルス幅コントローラ11に供給し、
上述のように、交流変換コントロール回路9、変圧器1
0及び整流平滑回路14を介して、図7Cで示すスポッ
ト溶接電極15bに、図7Bに示すような電流波形を有
する溶接電流Isを供給する。即ち、バック側の溶接電
極15bを通じて被溶接材に上記溶接電流Isを与え、
フロント側の溶接電極15aを通じて上記溶接電流Is
を帰還させる(バック電極側通電方式)。
【0026】また、この第4実施例においては、マルテ
ンサイト系ステンレス鋼材により形成されたフレーム6
に対してIMS5を溶接することから、上記第2実施例
と同様に、ウエルドディケイ現象を極力抑える必要があ
り、そのため、溶接電流の通電時間を短くすると共に、
フレーム6とIMS5間における溶接部分cにナゲット
を形成させるために必要な電流値に達するまでの初期電
流を、脈動のないスロープ波形にする(第1スロープ電
流Ise)。特に、本例では、上記バック側通電方式に
より、通電方向の極性を変えているため、溶接部分cで
のナゲットの成長過程のバランスを良好にとることがで
きる。
【0027】上記条件を満足させるために、本例では、
この第1スロープ電流の通電時間tmを80ms〜15
0ms(スロープ部分の通電時間tn=40ms〜80
ms)とし、ピーク電流値Apeを2600A〜300
0Aとする。図示の例では、第1スロープ電流Iseの
通電時間tmを116msとし、ピーク電流値Apeを
2800Aとした。また、上記溶接部分cにじん性効果
を与えるために、上記第2実施例と同様に、焼き戻し用
のテンパ電流Isfを流す。本例では、第1スロープ通
電後、約330msの休止時間toを置いたのち、上記
テンパ電流Isfを流す。このテンパ電流Isfの通電
時間tpは、本例では、40ms〜90ms(スロープ
部分の通電時間tq=40ms〜70ms)とし、その
ピーク電流値Apfを500A〜700Aとする。図示
の例では、上記テンパ電流Isfの通電時間tpを80
msとし、ピーク電流値Apfを500Aとした。また
、一方の被溶接部材であるIMS5は、ハイトップ処理
された厚さt=0.14〜0.13mmの冷延材で形成
され、他方の被溶接材であるフレーム6は、上述したよ
うに、マルテンサイト系ステンレス鋼材(SUS410
)により形成されている。また、溶接条件としては、溶
接電極15a及び15bの加圧力を10Kg〜12Kg
とし、特に、本例では、ノンスプラッシュ化をより実現
化させるために、上記加圧力を11Kgとした。
【0028】この第4実施例においては、上記第2実施
例と同様に、初期電流として、脈動のないスロープ波形
を有する第1スロープ電流Iseの通電を行うため、溶
接初期のスプラッシュ現象を防止することができる。ま
た、上記第1実施例と同様に、溶接電流Isの立ち上が
りレスポンスを容易に改善することができると共に、上
記高速制御により、パルス波に近い電流波形を得ること
ができるため、ピーク電流値Apeを極力抑えることが
でき、溶接時におけるノンスプラッシュ化を実現させる
ことができる。
【0029】上述のように、本例によれば、溶接電極1
5に、間欠的に直流化電流Isを供給して溶接処理を行
うようにしたので、通電時間にわたって一定の電流(加
熱に寄与する有効な最低ライン(加熱点)以上の電流値
)を供給することができる。その結果、通電時間内にお
いて瞬時的に電流が流れなくなるということがなくなり
、良好な溶接強度を確保することができると共に、熱効
率の向上並びに溶接時におけるノンスプラッシュ化を実
現させることができる。また、出力タイミングの高周波
化が達成できる直流化電流を用いるため、電流波形の立
ち上がりレスポンスを容易に改善することができると共
に、高速制御が可能で、パルス波に近い電流波形を得る
ことができる。このことは、被溶接材の材質や寸法等の
諸条件に合わせた溶接電流の電流波形要素技術を確立に
つながり、CRTの耐圧向上に寄与させることができる
【0030】
【発明の効果】本発明に係る溶接方法によれば、色選別
電極の溶接時において、そのノンスプラッシュ化並びに
溶接電流に関する高速制御が可能となり、CRTの耐圧
向上に寄与することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例に係る溶接方法を示す斜視図(グリッ
ド構体)。
【図2】本実施例に係る溶接方法を示す側面図(スプリ
ング,スプリングホルダ,IMS)。
【図3】インバータ方式の溶接方法に用いられる回路構
成の一例を示すブロック線図。
【図4】Aは、波形発生回路から出力される信号波形を
示す波形図。Bは、第1実施例に係る溶接電流波形を示
す波形図。Cは、第1実施例に係るシーム溶接を示す説
明図。
【図5】Aは、波形発生回路から出力される信号波形を
示す波形図。Bは、第2実施例に係る溶接電流波形を示
す波形図。Cは、第2実施例に係るスポット溶接を示す
説明図。
【図6】Aは、波形発生回路から出力される信号波形を
示す波形図。Bは、第3実施例に係る溶接電流波形を示
す波形図。Cは、第3実施例に係るスポット溶接を示す
説明図。
【図7】Aは、波形発生回路から出力される信号波形を
示す波形図。Bは、第4実施例に係る溶接電流波形を示
す波形図。Cは、第4実施例に係るスポット溶接を示す
説明図。
【図8】従来例に係る溶接電流波形を示す波形図。
【符号の説明】
1  色選別電極 2  グリッド構体 3  スプリング 4  スプリングホルダ 5  内部磁気シールド(IMS) 6  フレーム a,b,c  溶接点 15a,15b  溶接電極 Is  溶接電流

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  陰極線管内において蛍光面に対向して
    配される色選別電極に対し、上記色選別電極を構成する
    部材を溶接する色選別電極の溶接方法において、溶接電
    極に、間欠的に直流化電流を供給して溶接処理すること
    を特徴とする色選別電極の溶接方法。
JP4141391A 1991-01-21 1991-01-21 色選別電極の溶接方法 Pending JPH04251674A (ja)

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JP (1) JPH04251674A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010194543A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Akim Kk シーム溶接用電力制御装置、シーム溶接方法及びシーム溶接装置

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