JPH0615108B2 - Hot Wire TIG Welding Equipment - Google Patents

Hot Wire TIG Welding Equipment

Info

Publication number
JPH0615108B2
JPH0615108B2 JP60046673A JP4667385A JPH0615108B2 JP H0615108 B2 JPH0615108 B2 JP H0615108B2 JP 60046673 A JP60046673 A JP 60046673A JP 4667385 A JP4667385 A JP 4667385A JP H0615108 B2 JPH0615108 B2 JP H0615108B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
arc
current
power supply
power source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60046673A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61206567A (en
Inventor
俊治 明賀
勝義 堀
俊明 田桑
由英 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock Hitachi KK filed Critical Babcock Hitachi KK
Priority to JP60046673A priority Critical patent/JPH0615108B2/en
Publication of JPS61206567A publication Critical patent/JPS61206567A/en
Publication of JPH0615108B2 publication Critical patent/JPH0615108B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はホツトワイヤTIG溶接装置に係り、特に安価で
大溶融量を達成することができる電源構成を有する溶接
装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot wire TIG welding apparatus, and more particularly to a welding apparatus having a power source structure that can achieve a large melting amount at a low cost.

<従来の技術及びその問題点> TIG溶接は高い溶接品質が得られるという長所を持つ反
面、溶接速度が遅く能率が低いという短所を持つてい
る。この対策として考案されたのが溶接部に供給するワ
イヤをあらかじめ加熱しておくホツトワイヤTIG溶接法
である。第5図はその原理を示したものである。
<Prior art and its problems> While TIG welding has the advantage that high welding quality can be obtained, it has the disadvantage that the welding speed is slow and the efficiency is low. The hot wire TIG welding method, which preheats the wire supplied to the weld, was devised as a countermeasure against this. FIG. 5 shows the principle.

トーチ3に取り付けたタングステン電極4と母材8の間
にアーク5を発生させ母材を溶融させる。その際単にワ
イヤを添加して溶接するのであれば通常のTIG溶接であ
るが、ホツトワイヤTIG溶接では、ワイヤ加熱電源2を
コンタクトチツプ7と母材8に接続し、ワイヤに通電
し、ジユール熱によつて加熱しながら溶接することによ
り溶接能率を大幅に向上させることができる。
An arc 5 is generated between the tungsten electrode 4 attached to the torch 3 and the base material 8 to melt the base material. At that time, if the wire is simply added and welded, the normal TIG welding is used. In the hot wire TIG welding, the wire heating power source 2 is connected to the contact chip 7 and the base metal 8, and the wire is energized to generate juule heat. By welding while heating, the welding efficiency can be greatly improved.

しかし、この方法は、ワイヤ加熱用電流により発生する
磁界とアークとが干渉しアーク5が偏向するいわゆる磁
気吹き現象が発生し、作業性が非常に悪くなる。このた
め、適正溶接条件範囲は非常に狭くなり、また溶着量も
せいぜい40g/分程度が限界である。
However, this method causes a so-called magnetic blowing phenomenon in which the magnetic field generated by the wire heating current and the arc interfere with each other and the arc 5 is deflected, resulting in very poor workability. For this reason, the range of appropriate welding conditions becomes extremely narrow, and the amount of deposition is limited to about 40 g / min.

そこで、この磁気吹きの問題を解決し、高品質,良好な
作業性を維持したまま更に溶着能率を向上させる方法と
してホツトワイヤスイツチングTIG(以下HSTと略記)溶
接法が考案された。第7図にHST溶接の電流通電原理を
示すが、アーク電流をピーク(IAP),ベース(IAB)を
持つパルス状の電流とし、IAP期間はワイヤ加熱用の通
電を行わずIAB期間のみワイヤを通電加熱し、実質的に
磁気吹きの影響をなくした方法である。
Therefore, a hot wire switching TIG (hereinafter abbreviated as HST) welding method has been devised as a method for solving the problem of magnetic blowing and further improving the welding efficiency while maintaining high quality and good workability. Shows the current conduction principle of the HST welding in FIG. 7, the arc current peak (I AP), a pulsed current having a base (I AB), I AP period without current for wire heating I AB This is a method in which the wire is electrically heated only during the period to substantially eliminate the influence of magnetic blowing.

第6図はHST溶接電源の基本構成を示している。TIG電源
1とワイヤ加熱電源2の2つの電源を持ち、それぞれ内
部にトランジスタ13等よりなるスイツチング部を持つて
おり制御回路11によりアーク電流とワイヤ電流を相互に
通電する。この方法によれば、100g/分以上の高能率で
溶接が可能であり、かつ実質的に磁気吹き現象を防止で
きるので溶接品質も向上する。
Fig. 6 shows the basic structure of the HST welding power source. It has two power sources, a TIG power source 1 and a wire heating power source 2, and each has a switching part including a transistor 13 and the like inside thereof, and an arc current and a wire current are mutually passed by a control circuit 11. According to this method, welding can be performed at a high efficiency of 100 g / min or more, and the magnetic spray phenomenon can be substantially prevented, so that the welding quality is also improved.

ところで、この電源は、アーク電流およびワイヤ電流値
をアナログ的に制御してスイツチングを行つており、大
容量のトランジスタを多数必要とし制御回路も複雑であ
る。さらにトランスが大形であるので、電源は非常に高
価で大形のものとなつている。
By the way, this power supply performs switching by analogly controlling the arc current and the wire current value, requires a large number of large capacity transistors, and has a complicated control circuit. Moreover, because the transformer is large, the power supply is very expensive and large.

これらの問題点を解決すべく発明者等は先に第4図の方
法を特願昭58-177124として提案した。この方式はワイ
ヤの適正加熱制御を通電時間で行うものである。ワイヤ
と直列でアークと並列に接続したGTO(ゲートターンオ
フサイリスタ)9を導通させることにより、TIG電源1
よりアーク5に出力されている電流をワイヤ6側へ分流
させて加熱するものである。さらにこれと並列に接続し
たGTO10を導通させてワイヤへの通電時間を調整し、さ
らに両GTO9,10は同一の回路20内に並列に配置した。
In order to solve these problems, the inventors previously proposed the method of FIG. 4 as Japanese Patent Application No. 58-177124. In this method, the proper heating control of the wire is performed during the energization time. By connecting a GTO (gate turn-off thyristor) 9 connected in series with the wire in parallel with the arc, the TIG power supply 1
The current output from the arc 5 is shunted to the wire 6 side for heating. Further, the GTO 10 connected in parallel with this was made conductive to adjust the energization time to the wire, and both GTOs 9 and 10 were arranged in parallel in the same circuit 20.

この方式は、1つの電源でアークおよびワイヤに電流を
供給することができるので、第5図の方式よりさらに電
流を安価にすることができるが、溶着能率はせいぜい30
〜40g/分程度であり、溶着能率の向上にはあまり役立
つていない。
Since this method can supply current to the arc and wire with one power source, the current can be made cheaper than the method shown in FIG. 5, but the welding efficiency is at most 30.
It is about 40 g / min, which is not very useful for improving the welding efficiency.

<本発明の目的> 本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、磁
気吹きの影響なしに高能率が得られ、しかも安価で実用
的な大溶融能力をもつホツトワイヤTIG溶接装置を提供
するにある。
<Object of the present invention> An object of the present invention is to provide a hot wire TIG welding apparatus which eliminates the above-mentioned drawbacks of the prior art, achieves high efficiency without the influence of magnetic spraying, and is inexpensive and has a practical large melting capacity. There is.

<本発明の概要> 要するにこの発明は、アーク電流とワイヤ電流とを交互
に通電して溶接を行う溶接装置において、アーク電源回
路に対してアークと並列にスイツチング素子を配置して
パルスアーク電流を形成するように構成し、ホツトワイ
ヤ加熱用電源回路に対して、ワイヤと直列に他のスイツ
チング素子を配置し、これら各スイツチング素子を、ア
ーク用電源回路のスイツチング素子がONの期間中にの
みワイヤ加熱用電源回路のスイツチング素子をONとす
るように制御する制御回路に各々接続したことを特徴と
するホツトワイヤTIG溶接装置である。
<Summary of the present invention> In short, the present invention, in a welding apparatus for performing welding by alternately energizing an arc current and a wire current, a switching element is arranged in parallel with the arc power circuit to provide a pulse arc current. Other switching elements are arranged in series with the wire for the hot wire heating power supply circuit, and each of these switching elements is heated only while the switching element of the arc power supply circuit is ON. The hot wire TIG welding apparatus is characterized in that each is connected to a control circuit for controlling the switching element of the power supply circuit for turning on.

<実施例> 第1図に本発明によるHST電源構成の一例を示す。TIG電
源1には、設定電流可変の定電流電源の出力に対してア
ーク5と並列にGTO9が接続してあり、これを周期的にO
N-OFFすることによりパルスアーク電流を形成すること
ができるよう回路21が形成してある。一方、ワイヤ加熱
電源2には、設定電圧可変の定電圧電源の出力に対して
ワイヤ6と直列になるようGTO10を接続して回路22を構
成し、両回路を母材8を介して接続し、アーク電源が低
くなつた期間にワイヤを周期的に通電加熱するよう構成
する。符号11は両回路の電流の制御を行う制御回路であ
る。
<Embodiment> FIG. 1 shows an example of an HST power supply configuration according to the present invention. In the TIG power supply 1, a GTO 9 is connected in parallel with the arc 5 to the output of the constant current power supply whose setting current is variable.
A circuit 21 is formed so that a pulse arc current can be formed by N-OFF. On the other hand, to the wire heating power source 2, the GTO 10 is connected to the output of the constant voltage power source whose setting voltage is variable so as to be in series with the wire 6 to configure the circuit 22, and both circuits are connected via the base material 8. The wire is periodically energized and heated while the arc power is low. Reference numeral 11 is a control circuit for controlling the current of both circuits.

第2図に、アークおよびワイヤ電流の時間的変化とGTO
1(符号9)とGTO2(符号10)のON-OFFのタイミング
を示す。
Fig. 2 shows the time variation of arc and wire currents and GTO.
The ON / OFF timing of 1 (reference numeral 9) and GTO2 (reference numeral 10) is shown.

アーク電流は、GIT1(9)のON-OFFの繰返しによりパル
ス状に変化させるわけであるが、GTO1が導通し電流が
電源1内で短絡されている期間には電極4側に出力され
るアーク電流は実質的に0となりアークが消失する。こ
のため、何らかの方法でアーク5を維持する必要があ
る。しかし、タングステン電極4と母材8の間がプラズ
マ状態にあるうちにアークに電流を供給すると再点弧す
ることが知られており、周期Tが0.5秒以下なら問題
はなく、事実上アークは連続的に形成されるのとほぼ同
じ状態となる。その他、GTOの発熱,アークのちらつき
などを考慮するとスイツチング周波数1/Tは30〜200Hzが
適当である。また、アーク電流の通電時間比Tα/Tは
0.5〜1.0、ワイヤ電流の通電時間比Tω/Tは送給速度
に合わせて0〜0.5の範囲で変化させるとよい。
The arc current is changed in pulses by repeating ON-OFF of GIT1 (9). The arc is output to the electrode 4 side while GTO1 is conducting and the current is short-circuited in the power supply 1. The current is essentially zero and the arc disappears. Therefore, it is necessary to maintain the arc 5 by some method. However, it is known that when the current is supplied to the arc while the space between the tungsten electrode 4 and the base material 8 is in the plasma state, the arc is re-ignited. The arc is in almost the same state as it is formed continuously. In addition, considering the GTO heat generation and arc flickering, a switching frequency of 1 / T of 30 to 200 Hz is appropriate. Further, the arc current conduction time ratio Tα / T is
0.5 to 1.0, and the wire current energization time ratio Tω / T may be changed in the range of 0 to 0.5 according to the feeding speed.

ワイアへの通電加熱は、GTO1が導通し、アーク電流が
短絡されている期間にGTO2を導通させて行うわけであ
るが、このときワイヤ加熱電源の出力電圧を制御して通
電電流のピーク値IWPを制御すると共に、ワイヤ通電時
間TWを調整して、ワイヤ送給速度に見合つたワイヤ加熱
電力を供給するように制御する。
The heating of electricity to the wire is performed by conducting GTO2 while GTO1 is conducting and the arc current is short-circuited. At this time, the output voltage of the wire heating power supply is controlled and the peak value of the conducting current I In addition to controlling WP , the wire energization time TW is adjusted so that the wire heating power corresponding to the wire feeding speed is supplied.

第3図はアークを発生させずワイヤ通電のみでワイヤを
溶融させたときの、ワイヤ溶融速度VWとワイヤへの印加
電力はPwの関係を示したものであるが、両者は比例関係
にあり、Pwを変えることによりワイヤの適正加熱量を得
ることができることを示している。
FIG. 3 shows the relationship between the wire melting speed VW and the power applied to the wire Pw when the wire is melted only by energizing the wire without generating an arc, but both are in a proportional relationship. It shows that the proper heating amount of the wire can be obtained by changing Pw.

すなわち、ワイヤの加熱量制御はワイヤ加熱電源の出力
電圧を制御して通電電流のピーク値を変化させても、ま
た第2図のように通電時間を変化させることによつても
行える。
That is, the heating amount of the wire can be controlled by controlling the output voltage of the wire heating power source to change the peak value of the energizing current or by changing the energizing time as shown in FIG.

従つて、ワイヤ加熱電流の出力電圧を初め適正値に設定
しておき、その値を一定保持させる形に制御し、溶接中
にコンタクトチツプ7と母材8間の距離が変化してワイ
ヤ抵抗が変わりIWPが変化したときは、ワイヤ通電時間T
wを変化させて電力を一定に調整することができ、ワイ
ヤの適正加熱制御を容易に行うことができる。
Therefore, the output voltage of the wire heating current is initially set to an appropriate value, and the value is controlled so as to be kept constant. During welding, the distance between the contact chip 7 and the base metal 8 changes and the wire resistance changes. When I WP changes, the wire energization time T
The electric power can be adjusted to be constant by changing w, and proper heating control of the wire can be easily performed.

すなわち、本発明は、ワイヤの加熱を電流のON-OFFでデ
ジタル的に制御できるようにしたため、第6図,第7図
に示したように電流値をアナログ的に変化させる従来方
式に比べて、制御回路が非常に簡単になり、しかも汎用
の定電流形および定電圧形の溶接電源にスイツチング素
子を並列あるいは直列に接続するという簡単な改造を加
えて使用できるので、非常に安価に構成できるようにな
つた。
That is, in the present invention, since the heating of the wire can be digitally controlled by turning the current ON and OFF, compared with the conventional method in which the current value is changed in an analog manner as shown in FIGS. 6 and 7. , The control circuit is very simple, and it can be used with a simple modification such as connecting a switching element in parallel or in series to a general-purpose constant current type or constant voltage type welding power source. It became like this.

なお、第1図に示す例ではスイツチング素子としてGTO
を用いた例を示したが、これに限るものではなく、大容
量トランジスタ等であつても良い。
In the example shown in FIG. 1, the switching element is a GTO.
However, the present invention is not limited to this, and a large capacity transistor or the like may be used.

本来HST溶接は、磁気吹きの影響をなくし高能率高品
質が得られる溶接法である。従来のHST電源では、アー
ク電流とワイヤ電流のスイツチングをアナログ的に行つ
ていたため大容量のトランジスタを多数使用しておりト
ランスも大きいため高価で大形の電源となつていた。本
発明のHST電源では、スイツチング制御をデジタル的に
行うようにしたため制御が非常に簡単になり、しかも汎
用の電源の簡単の改造で使用できるので、従来方式と同
様の性能をもつにもかからず電源のコストは約4分の1
にすることができる。
Originally, HST welding is a welding method that eliminates the influence of magnetic spraying and achieves high efficiency and high quality. In the conventional HST power supply, switching of arc current and wire current is performed in an analog manner, so a large number of large capacity transistors are used, and since the transformer is also large, it is an expensive and large power supply. In the HST power supply of the present invention, since the switching control is performed digitally, the control becomes very simple, and since it can be used by simply modifying the general-purpose power supply, it has the same performance as the conventional method. The cost of power supply is about 1/4
Can be

<効 果> 本発明は以上のとおり制御がきわめて容易となり、高い
溶接品質を保持しながら電源コストとを大幅に低下させ
ることができる。
<Effect> As described above, the present invention makes it extremely easy to control, and can significantly reduce the power supply cost while maintaining high welding quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明のHST電源の構成の一例を示す図、第2
図はその通電原理を示す線図、第3図はワイヤに通電し
たときのワイヤ溶融速度と加熱電力との関係を示す線
図、第4図は本発明に先行する技術を示す回路図、第5
図は一般のホツトワイヤTIG溶接の原理を示す図、第6
図は従来のHST電源の原理を示す図、第7図は従来技術
の通電原理を示す線図である。 1……TIG電源、2……ワイヤ加熱電源 5……アーク、6……ワイヤ 9,10……GTO、11……制御回路
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of the HST power supply of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the principle of energization, FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the wire melting rate and heating power when a wire is energized, and FIG. 4 is a circuit diagram showing a technique prior to the present invention. 5
The figure shows the principle of general hot wire TIG welding.
FIG. 7 is a diagram showing the principle of a conventional HST power supply, and FIG. 7 is a diagram showing the energization principle of the conventional technique. 1 …… TIG power supply, 2 …… Wire heating power supply 5 …… Arc, 6 …… Wire 9,10 …… GTO, 11 …… Control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 由英 広島県呉市宝町6番9号 バブコツク日立 株式会社呉工場内 (56)参考文献 特開 昭59−179274(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihide Kondo 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Babkotuku Hitachi Ltd., Kure Factory (56) Reference JP-A-59-179274 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アーク電流とワイヤ電流とを交互に通電し
て溶接を行う溶接装置において、アーク電源回路に対し
てアークと並列にスイツチング素子を配置してパルスア
ーク電流を形成するように構成し、ホツトワイヤ加熱用
電源回路に対して、ワイヤと直列に他のスイツチング素
子を配置し、これら各スイツチング素子を、アーク用電
源回路のスイツチング素子がONの期間中にのみワイヤ
加熱用電源回路のスイツチング素子をONとするように
制御する制御回路に対して各々接続したことを特徴とす
るホツトワイヤTIG溶接装置。
1. A welding apparatus for welding by alternately passing an arc current and a wire current, wherein a switching element is arranged in parallel with an arc in a power source circuit to form a pulsed arc current. , Another switching element is arranged in series with the wire for the hot wire heating power supply circuit, and each of these switching elements is switched only when the switching element of the arc power supply circuit is ON. A hot wire TIG welding device, each of which is connected to a control circuit for controlling to turn on.
【請求項2】ワイヤ加熱用電源を設定電圧可変の定電圧
電源とし、かつこれに加えて、前記制御回路にワイヤ通
電時間の制御機能も付与し、ワイヤの加熱制御を電源の
出力電圧の調節及び通電時間の調節のいずれかの方法に
よつても行える構成にしたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のホツトワイヤTIG溶接装置。
2. A wire heating power source is a constant voltage power source with a variable set voltage, and in addition to this, a control function of a wire energizing time is added to the control circuit to control the wire heating to adjust the output voltage of the power source. The hot wire TIG welding apparatus according to claim 1, wherein the hot wire TIG welding apparatus is configured so that it can be performed by any one of the methods of adjusting the energization time.
JP60046673A 1985-03-11 1985-03-11 Hot Wire TIG Welding Equipment Expired - Lifetime JPH0615108B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60046673A JPH0615108B2 (en) 1985-03-11 1985-03-11 Hot Wire TIG Welding Equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60046673A JPH0615108B2 (en) 1985-03-11 1985-03-11 Hot Wire TIG Welding Equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61206567A JPS61206567A (en) 1986-09-12
JPH0615108B2 true JPH0615108B2 (en) 1994-03-02

Family

ID=12753883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60046673A Expired - Lifetime JPH0615108B2 (en) 1985-03-11 1985-03-11 Hot Wire TIG Welding Equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0615108B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59179274A (en) * 1983-03-30 1984-10-11 Hitachi Ltd Method and device for welding using hot wire

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61206567A (en) 1986-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910007185B1 (en) Apparatus for tig welding
JPH0679781B2 (en) Hot wire TIG welding equipment
JPS6253263B2 (en)
US3330933A (en) Controlled rectifier welding power source
JPS61186172A (en) Hot wire tig welding method
GB1514407A (en) Method and apparatus for arc welding
US3528100A (en) Arc establishing circuit
JPH0615108B2 (en) Hot Wire TIG Welding Equipment
US4507542A (en) Impulse welding device for gas shielded arc welding
JPS62259674A (en) Pulse arc welding method
US3350538A (en) Programmed welding with controlled rectifier welding power source
JPH0320310B2 (en)
JPS6072668A (en) Hot wire switching tig welding device
JPS63130276A (en) Tig welding method
JPH06272B2 (en) Hot wire switching TIG welding equipment
JPH01178373A (en) Consumable electrode arc welding method
JPH0221909B2 (en)
JPS61219477A (en) Method for hot wire switching tig welding
JPH0615107B2 (en) Welding equipment
JPS62130773A (en) Hot wire tig (tungsten inert gas) welding device
JPS6356029B2 (en)
JPS642477B2 (en)
JPH0356146B2 (en)
KR880000913B1 (en) Twin arc welder for short circuiting
JPH0790366B2 (en) AC TIG welding method