JPH0679466A - ホツトワイヤ溶接装置 - Google Patents

ホツトワイヤ溶接装置

Info

Publication number
JPH0679466A
JPH0679466A JP23964892A JP23964892A JPH0679466A JP H0679466 A JPH0679466 A JP H0679466A JP 23964892 A JP23964892 A JP 23964892A JP 23964892 A JP23964892 A JP 23964892A JP H0679466 A JPH0679466 A JP H0679466A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
arc
power source
heating power
base material
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.)
Pending
Application number
JP23964892A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyoshi Hori
勝義 堀
Yasuhiro Hotokezaki
康浩 佛▲崎▼
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 JP23964892A priority Critical patent/JPH0679466A/ja
Publication of JPH0679466A publication Critical patent/JPH0679466A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 TIGアーク電極がマイナス極に接続され、
添加ワイヤがプラス極に接続されている時に、添加ワイ
ヤの先端がアークプラズマ中に浮かぶ状態になつても、
アーク電流がワイヤ電源側に流れ込まないようにし、溶
接作業が容易にできるようにする。 【構成】 ワイヤ加熱電源16の二次側(即ち出力側)
に大容量のスイツチングトランジスタ17などスイツチ
ング素子を入れ、添加ワイヤ6先端が母材1と接触して
いる時の添加ワイヤ6のパルス通電期間だけ、該スイツ
チング素子をオンするように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はホツトワイヤ溶接装置に
係わり、特に直流アークでアークの乱れなしに溶接でき
るようにしたホツトワイヤ溶接装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に、本発明者の出願になる特開昭6
2−130773号で提案されたホツトワイヤTIG溶
接装置の構成を示す。
【0003】1は母材、2はタングステン電極、3は溶
接トーチ、4はアーク電源、5は溶接中にタングステン
電極2と母材1の間に発生するアーク、6は添加ワイヤ
(ホツトワイヤ)、7はコンタクトチツプ、8はワイヤ
送給装置、9は添加ワイヤ6を加熱するためのワイヤ加
熱電源である。溶接トーチ3の中にあるタングステン電
極2と母材1をアーク電源4に接続し、タングステン電
極2と母材1の間にアーク5を形成する。添加ワイヤ6
は、ワイヤ送給装置8からコンタクトチツプ7を通りア
ーク形成部に導かれ、母材1と接触する。コンタクトチ
ツプ7と母材1をワイヤ加熱電源9に接続し、添加ワイ
ヤ6に電流を流してジユール熱を発生させ、添加ワイヤ
6を溶融している。
【0004】従来のホツトワイヤ溶接装置では、ワイヤ
加熱電流を大きくするとアーク電流との間に電磁力を生
じ、いわゆる磁気吹きによりアークが吹かれ溶接が困難
であつた。
【0005】その対策として、特開昭62−13077
3号では図5のようなパルス波形の電流でワイヤ加熱す
ることを提案した。例えば、パルスの通電期間を3m
s、非通電期間を7msなどのように、通電休止期間を
十分に設けておくと、通電休止期間にはアークは磁気吹
きを受けずにタングステン電極2の直下に戻つているの
で、アークが磁気吹きの影響を受ける割合が少なくな
り、溶接作業時には実質的に問題を感じなくなるという
ものである。
【0006】ところで、添加ワイヤ6と母材1との接触
状態が連続して十分に保たれて溶接する場合は問題はな
い。しかし、溶接開始時にワイヤ送給を開始する時や、
溶接中にたまたま添加ワイヤ6が母材1から離れてアー
クプラズマ5中に添加ワイヤ6の先端が浮かんだ時にワ
イヤ通電すると、添加ワイヤ6からもアーク5bが発生
してアークが乱れ、円滑な溶接の進行を妨げる。
【0007】そこで、添加ワイヤ6が母材1に接触して
いない時には、ワイヤ通電加熱しないようにする方法が
本発明者らによる特開昭62−192265号で提案さ
れた。図4で併せて説明すると、パルス電流の非通電期
間のワイヤ電圧(コンタクトチツプ7と母材1間の電
圧)は、添加ワイヤ6が母材1と接触している時は0V
近くの低い電圧値、添加ワイヤ6の先端が母材1から離
れ、アークプラズマにある時は、そのプラズマ電位とな
ることから添加ワイヤ6の先端が母材1から分離してい
るか、接触しているかをタツチ検出器10で識別する。
そして、添加ワイヤ6が母材1から離れている時には、
例えばインバータ式ワイヤ加熱電源9では、出力トラン
ス11の一次側のスイツチングトランジスタ12a,1
2bをオフしてワイヤ通電を停止するものである。
【0008】この方法でTIGアーク電極(タングステ
ン電極)2がマイナス極に、添加ワイヤ6側もマイナス
極に、即ち母材1に対して同極性に接続されている場合
には、添加ワイヤ6の先端がアークプラズマ5中に浮か
んだ時に、アーク電源4側からワイヤ加熱電源9側に電
流を流し込もうとしてもワイヤ加熱電源二次側のダイオ
ード13a,13bの導通方向がアーク電流の流れ込も
うとする方向と逆なので流れ込めない。従つて、タング
ステン電極2と添加ワイヤ6間にはアークを発生するこ
とがなく、アークの乱れによる作業性の低下はなくな
り、ホツトワイヤ溶接の実用化が進展するようになつ
た。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところがホツトワイヤ
溶接では、通常、ワイヤはアーク後方の溶融池に挿入す
るが、その際、アークを溶接進行方向に磁気吹きで傾け
て溶接速度を増すようにしたいとか、アークをワイヤか
ら離したい、などの効果を期待して、アーク電極側がマ
イナス、ワイヤ側がプラスとなる極性で溶接したいこと
がある。しかし、このような接続にすると、しばしばア
ーク電極とワイヤ間にアークが発生して、溶接困難にな
つた。
【0010】図6はその現象発生の説明図である。出力
トランス11の二次側にダイオード13a,13bを入
れて直流電流を出力するワイヤ加熱電源9の場合、特開
昭62−130773号の方法によつて、出力トランス
11の一次側でワイヤ加熱電流を出力しないように制御
していても、添加ワイヤ6の先端がアークプラズマ5中
に浮かぶと、添加ワイヤ6がプラス極に接続されている
場合には、図6中の破線で示すように、アーク電源4−
母材1−出力トランス(ワイヤ電源トランス)11−ダ
イオード13a,13b−添加ワイヤ6−ダングステン
電極2−アーク電源4、の経路で電流が流れる。その結
果、タングステン電極2と添加ワイヤ6間にもアーク5
bが形成されて添加ワイヤ6の溶融が異常に進み、添加
ワイヤ6の先端に大きな溶滴を作るなどしてアーク5を
乱し、しばしば溶接作業を継続できなくするという問題
点があつた。
【0011】本発明の目的は、TIGアーク電極がマイ
ナス極に接続され、添加ワイヤがプラス極に接続されて
いる時に、添加ワイヤの先端がアークプラズマ中に浮か
ぶ状態になつても、アーク電流がワイヤ電源側に流れ込
まないようにし、溶接作業が容易にできるようにするこ
とにある。
【0012】また本発明の他の目的は、MAGアーク電
極がアーク電源のプラス極に接続され、ホツトワイヤが
ワイヤ加熱電源のマイナス極に接続されている時に、ホ
ツトワイヤの先端がアークプラズマ中に浮かぶ状態にな
つても、アーク電流がワイヤ電源側に流れ込まないよう
にし、溶接作業を容易にできるようにすることにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、ワイヤ加
熱電源の二次側(即ち出力側)に大容量のスイツチング
トランジスタなどスイツチング素子を入れ、添加ワイヤ
先端が母材と接触している時の添加ワイヤのパルス通電
期間だけ、該スイツチング素子をオンするように制御す
ることにより達成される。
【0014】
【作用】スイツチング素子は、添加ワイヤをパルス通電
加熱したい場合に限りオン状態とし、添加ワイヤが母材
から離れた場合およびパルス電流のパルス休止期間には
オフ状態とする。これにより、添加ワイヤとワイヤ電源
トランス間が遮断され、添加ワイヤが母材から離れた時
は添加ワイヤは電気的にどこにも接続されていない浮い
た状態になるので、その状態の時にはアーク側の電流が
電源側に流れ込むことはない。
【0015】
【実施例】図1は本発明の実施例に係るホツトワイヤT
IG溶接装置の原理図である。
【0016】図1で図4に示す部分と同一ないし類似部
分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【0017】本実施例において、アーク電源4は図4に
示したものと同じ通常の直流TIGアーク溶接電源を用
いた。添加ワイヤ6に加熱電流を供給するワイヤ加熱電
源16は、交流入力の整流回路14、コンデンサ15、
スイツチングトランジスタ12a,12b、出力トラン
ス11よりなる、通常のインバータ回路で構成されてい
る。17は本発明のスイツチング素子にあたるスイツチ
ングトランジスタである。ワイヤ加熱電源16のパルス
出力電流波形や電流値の制御は、一次側のスイツチング
トランジスタ12a,12bで行う。一次側のスイツチ
ングトランジスタ12a,12bおよび二次側に接続さ
れたスイツチングトランジスタ17は、パルス電流の非
通電期間にはオフ状態にし、併せて添加ワイヤ6が母材
1から離れた時にもオフ状態になるように、タツチ検出
回路10の信号などを利用して制御する。
【0018】このため、添加ワイヤ6の先端がアークプ
ラズマ5中にある時にも、図6の破線で示したようなア
ーク電流がワイヤ加熱電源9に流入する経路は、スイツ
チングトランジスタ17で遮断されているので、タング
ステン電極2と添加ワイヤ6間でアーク5bが発生する
ことはない。
【0019】図11の実施例では、アーク電流の流入を
防止するスイツチング素子として、大容量のスイツチン
グトランジスタを用いた場合について説明してきたが、
例えばGTO(ゲート・ターンオフ・トランジスタ)や
サイリスタなど、他のスイツチング素子を用いても同様
の機能を果たすことができる。
【0020】図2は本発明の他の実施例を示すもので、
ワイヤ加熱電源18は商用周波トランス19の二次側に
サイリスタ20a,20bを入れた構成となつており、
通電電流を位相制御する形でパルス電流を作成してい
る。サイリスタ20a,20bの非通電位相時に、添加
ワイヤ6の先端が母材1と接触しているかどうかをワイ
ヤ電圧から検知し、添加ワイヤ6が母材1から離れてい
る時には、サイリスタ20a,20bのゲートに駆動信
号を印加せず、サイリスタ20a,20bによる通電を
停止する。アーク電源4からの電圧が添加ワイヤ6を経
由してサイリスタ20a,20bに順方向に印加されて
も、サイリスタはダイオードと違つてゲートで点弧する
まで通電しない。従つて、図1のようなスイツチングト
ランジスタを入れなくてもよいので、より経済的に装置
を構成できる。
【0021】図3は本発明のさらに他の実施例を示すも
のである。通常のMAG、MIG溶接の場合では、母材
1がマイナス、ワイヤ送給装置23から送給される消耗
アーク電極21がプラスとなるように定電圧のアーク電
源22を接続する。これにホツトワイヤ法を適用する場
合、添加ワイヤ6をマイナス極、即ちアーク電極21と
逆の極性に接続しても、本発明のワイヤ加熱電源16を
用いれば、その二次側に入れたスイツチングトランジス
タ17の働きで、アーク電流が添加ワイヤ6へ流れ込む
ことはなく、MIGやMAG溶接でも作業性よく、高能
率にホツトワイヤ溶接ができる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、添加ワイヤが母材から
離れた場合やワイヤ非通電期間には、出力電流回路をオ
フすることができるので、アーク電流が添加ワイヤへ流
れ込むことはない。このため、アーク電極と異なる極性
にホツトワイヤを接続しても、ホツトワイヤ溶接が作業
性よく実施できるようになつた。
【0023】また、本発明により、300Aなど大電流
TIGアークでも、アーク電極と異なる極性に接続した
ホツトワイヤをタングステン電極に略平行に、かつ、そ
れらの表面間距離を1.5mmなど極めて接近して挿入
することも可能になり、TIGトーチのセラミツク・シ
ールド・ノズルの内側から添加ワイヤを送給することも
できるようになり、TIGトーチのコンパクト化が可能
になつた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るホツトワイヤTIG溶
接装置の回路原理の説明図である。
【図2】本発明の他の実施例に係るホツトワイヤTIG
溶接装置の回路原理の説明図である。
【図3】本発明のさらに他の実施例に係るホツトワイヤ
TIG溶接装置の回路原理の説明図である。
【図4】従来使用されてきたホツトワイヤTIG溶接装
置の説明図である。
【図5】従来使用されてきたホツトワイヤTIG溶接装
置でのワイヤ電流波形の説明図である。
【図6】従来使用されてきたホツトワイヤTIG溶接装
置で、アーク電流がワイヤ電源に流入することの説明図
である。
【符号の説明】
1 母材 2 タングステン電極 3 溶接トーチ 4 アーク電源 5 アーク 6 添加ワイヤ 7 コンタクトチツプ 8 ワイヤ送給装置 9 ワイヤ加熱電源 10 タツチ検出回路 11 出力トランス 12a,12b スイツチングトランジスタ 13a,13b ダイオード 14 整流回路 15 コンデンサ 16 ワイヤ加熱電源 17 スイツチングトランジスタ 18 ワイヤ加熱電源 19 商用周波トランス 20a,20b サイリスタ 21 消耗アーク電極 22 アーク電源 23 ワイヤ送給装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流アーク電源と、該直流アーク電源に
    接続されたアーク電極と、直流のパルス電流を流して通
    電加熱すると共に出力側に大容量のスイツチングトラン
    ジスタを接続したワイヤ加熱電源と、アーク発生部に導
    かれると共に該ワイヤ加熱電源に母材を基準にしてアー
    ク電極と逆の極性に接続され、ワイヤ加熱電源によつて
    通電加熱される添加ワイヤと、ワイヤ加熱電源のパルス
    電流の非通電期間のワイヤ電圧から添加ワイヤが母材と
    接触しているかどうかを識別する識別手段と、添加ワイ
    ヤが母材と接触している時の添加ワイヤのパルス通電期
    間だけ、スイツチングトランジスタをオンするように制
    御する制御回路とを備えたことを特徴とするホツトワイ
    ヤ溶接装置。
  2. 【請求項2】 直流アーク電源と、該直流アーク電源に
    接続されたアーク電極と、直流のパルス電流を流して通
    電加熱すると共に出力側に大容量のサイリスタを接続し
    たワイヤ加熱電源と、アーク発生部に導かれると共に該
    ワイヤ加熱電源に母材を基準にしてアーク電極と逆の極
    性に接続され、ワイヤ加熱電源によつて通電加熱される
    添加ワイヤと、ワイヤ加熱電源の非通電期間のワイヤ電
    圧から添加ワイヤが母材と接触しているかどうかを識別
    する識別手段と、添加ワイヤが母材と接触している時の
    添加ワイヤのパルス通電期間だけ、サイリスタをオンす
    るように制御する制御回路とを備えたことを特徴とする
    ホツトワイヤ溶接装置。
JP23964892A 1992-09-08 1992-09-08 ホツトワイヤ溶接装置 Pending JPH0679466A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23964892A JPH0679466A (ja) 1992-09-08 1992-09-08 ホツトワイヤ溶接装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23964892A JPH0679466A (ja) 1992-09-08 1992-09-08 ホツトワイヤ溶接装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0679466A true JPH0679466A (ja) 1994-03-22

Family

ID=17047836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23964892A Pending JPH0679466A (ja) 1992-09-08 1992-09-08 ホツトワイヤ溶接装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0679466A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500873A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 兰州理工大学 一种控制热输入的电弧焊方法
CN105269124A (zh) * 2015-11-27 2016-01-27 沈阳理工大学 一种熔丝钨极氩弧焊方法
US9925622B2 (en) 2012-02-08 2018-03-27 Taiyo Nippon Sanso Corporation Hybrid welding method and welding torch for hybrid welding

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102500873A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 兰州理工大学 一种控制热输入的电弧焊方法
US9925622B2 (en) 2012-02-08 2018-03-27 Taiyo Nippon Sanso Corporation Hybrid welding method and welding torch for hybrid welding
CN105269124A (zh) * 2015-11-27 2016-01-27 沈阳理工大学 一种熔丝钨极氩弧焊方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0316936B1 (en) Ac tig welding apparatus using hot wire
JP4739641B2 (ja) 短絡アーク溶接用電源装置及びロボット溶接装置
JPS6117368A (ja) ホツトワイヤスイツチングtig溶接装置
Hori et al. Development of hot wire TIG welding methods using pulsed current to heat filler wire–research on pulse heated hot wire TIG welding processes
JP2002103040A (ja) ホットワイヤ加熱制御装置およびホットワイヤ加熱制御方法
JPH0679466A (ja) ホツトワイヤ溶接装置
JPH0337469B2 (ja)
JPH05200548A (ja) 非消耗電極アーク溶接方法および装置
JP5851798B2 (ja) 消耗電極アーク溶接のくびれ検出時電流制御方法
JP3229014B2 (ja) 交流非消耗電極アーク溶接装置および方法
JPS6313672A (ja) ホツトワイヤ溶接装置
JPS5868474A (ja) パルスア−ク溶接用電源
JP2559388B2 (ja) Tig溶接方法およびその装置
JPH04123873A (ja) ホツトワイヤtig溶接電源
JP2587352B2 (ja) プラズマアーク電源装置
JP4643236B2 (ja) 極性切換短絡アーク溶接方法
JP7429598B2 (ja) アーク溶接電源
US10821535B2 (en) Short circuit welding using self-shielded electrode
JPS62130773A (ja) ホツトワイヤtig溶接装置
JP2857448B2 (ja) ホットワイヤtig溶接方法及びホットワイヤtig溶接装置ならびにワイヤと母材との接触検出器
JPH0952175A (ja) アルミニウムのアーク溶接方法及び装置
JP3939473B2 (ja) ホットワイヤ溶接装置
JPH0575511B2 (ja)
JPH05200555A (ja) 非消耗電極アーク溶接方法および装置
JPS5927779A (ja) ガスメタルア−ク溶接方法