JPH0740050A - 亜鉛メッキ鋼板のｔｉｇ溶接方法 - Google Patents
亜鉛メッキ鋼板のｔｉｇ溶接方法Info
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- JPH0740050A JPH0740050A JP20726193A JP20726193A JPH0740050A JP H0740050 A JPH0740050 A JP H0740050A JP 20726193 A JP20726193 A JP 20726193A JP 20726193 A JP20726193 A JP 20726193A JP H0740050 A JPH0740050 A JP H0740050A
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- Japan
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- welding
- galvanized steel
- arc
- welding method
- steel sheet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接においてタン
グステン電極の汚損を防止し、電極汚損後に生じる不安
定アークによる溶落ちを防止するためのＴＩＧ溶接方法
を提供する。 【構成】 亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接方法は溶接中
のアーク電圧の変化を検出して信号を出力し、この検出
信号によって溶接電流を一時的に低い電流値に減少させ
るか又は、溶接電流を一時的に零にしてタングステン電
極と溶融池との短絡によって生じるタングステン電極の
汚損を防止する。
グステン電極の汚損を防止し、電極汚損後に生じる不安
定アークによる溶落ちを防止するためのＴＩＧ溶接方法
を提供する。 【構成】 亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接方法は溶接中
のアーク電圧の変化を検出して信号を出力し、この検出
信号によって溶接電流を一時的に低い電流値に減少させ
るか又は、溶接電流を一時的に零にしてタングステン電
極と溶融池との短絡によって生じるタングステン電極の
汚損を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は亜鉛メッキを施した防錆
鋼板の重ね溶接継手等において、常に良好な溶接部を得
るためのＴＩＧ溶接方法に関するものである。
鋼板の重ね溶接継手等において、常に良好な溶接部を得
るためのＴＩＧ溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、亜鉛メッキを施した防錆鋼板（以
下、亜鉛メッキ鋼板という）が、自動車用外装鋼板とし
て広く使われるようになってきている。一般には、これ
らの亜鉛メッキ鋼板の溶接は、ＭＡＧ／ＣＯ2 溶接法等
の消耗電極方式の溶接方法が使われる。しかし、亜鉛メ
ッキ鋼板をこれらの消耗電極方式の溶接方法で溶接する
と溶接中にスパッタの発生が避けられず、スパッタが周
辺治具、溶接ノズル等に付着してこれが問題になる。溶
接治具に、スパッタ付着防止のための耐スパッタ対策が
必要で、治具のコストが高くなるだけでなく、定期的に
スパッタ除去作業が必要でメンテナンスに手間がかか
る。また、溶接ノズルに付着したスパッタが多くなる
と、シールド不良によるブローホールが多発する等の問
題も生じる。
下、亜鉛メッキ鋼板という）が、自動車用外装鋼板とし
て広く使われるようになってきている。一般には、これ
らの亜鉛メッキ鋼板の溶接は、ＭＡＧ／ＣＯ2 溶接法等
の消耗電極方式の溶接方法が使われる。しかし、亜鉛メ
ッキ鋼板をこれらの消耗電極方式の溶接方法で溶接する
と溶接中にスパッタの発生が避けられず、スパッタが周
辺治具、溶接ノズル等に付着してこれが問題になる。溶
接治具に、スパッタ付着防止のための耐スパッタ対策が
必要で、治具のコストが高くなるだけでなく、定期的に
スパッタ除去作業が必要でメンテナンスに手間がかか
る。また、溶接ノズルに付着したスパッタが多くなる
と、シールド不良によるブローホールが多発する等の問
題も生じる。
【０００３】一方、非消耗電極のＴＩＧ溶接では原理的
にスパッタの発生がないので亜鉛メッキ鋼板の溶接に適
した溶接方法といえる。しかし、亜鉛メッキ鋼板のＴＩ
Ｇ溶接においては、タングステン電極（以下電極とい
う）が汚損しやすく、図１に示すように、タングステン
電極１の変形が生じると良好な溶接ができなくなる。従
って、電極を頻繁に交換する必要があり、作業効率が著
しく低下する。又、溶け落ちも生じたりすることがあり
問題となっている。
にスパッタの発生がないので亜鉛メッキ鋼板の溶接に適
した溶接方法といえる。しかし、亜鉛メッキ鋼板のＴＩ
Ｇ溶接においては、タングステン電極（以下電極とい
う）が汚損しやすく、図１に示すように、タングステン
電極１の変形が生じると良好な溶接ができなくなる。従
って、電極を頻繁に交換する必要があり、作業効率が著
しく低下する。又、溶け落ちも生じたりすることがあり
問題となっている。
【０００８】亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接において、タ
ングステン電極の汚損を防止するために、パルス波形の
電流を通電するパルスＴＩＧ溶接方法で溶接すると、溶
融池内に過剰に投入されるアーク入熱を抑制することに
よって電極の消耗を減少させようとする試みが行われて
いる。しかし、この方法では、溶融金属の熱慣性の観点
から入熱制御に有効な周波数は１０Ｈｚ以下の低周波数
であり、４０ｃｍ／分を越える溶接速度になると、連続
した均一な溶接ビードを得ることができないことがあ
り、しばしば不揃いビートが生じたりする。
ングステン電極の汚損を防止するために、パルス波形の
電流を通電するパルスＴＩＧ溶接方法で溶接すると、溶
融池内に過剰に投入されるアーク入熱を抑制することに
よって電極の消耗を減少させようとする試みが行われて
いる。しかし、この方法では、溶融金属の熱慣性の観点
から入熱制御に有効な周波数は１０Ｈｚ以下の低周波数
であり、４０ｃｍ／分を越える溶接速度になると、連続
した均一な溶接ビードを得ることができないことがあ
り、しばしば不揃いビートが生じたりする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術の問
題を解決するために、本発明者はＴＩＧ溶接中の電極の
汚損がどのようにして起こるか高速度写真撮影装置等を
用いて調査し、次のような原因究明した。
題を解決するために、本発明者はＴＩＧ溶接中の電極の
汚損がどのようにして起こるか高速度写真撮影装置等を
用いて調査し、次のような原因究明した。
【００１０】図２（Ａ）乃至（Ｆ）は、板厚１．５ｍｍ
及び３ｍｍの亜鉛メッキ鋼板の重ね溶接継手において、
従来技術のＴＩＧ溶接方法で溶接するときの状態を示す
図である。同図（Ｃ）乃至（Ｆ）は、高速度写真撮影に
よって判明した現象であって、溶接中に沸点が低い亜鉛
を含んだ溶融池が沸騰して、溶接金属がタングステン電
極に付着する現象についての時間経過を示す図である。
同図（Ａ）は、その場合のアーク電圧の時間経過を示す
図であり、同図（Ｂ）は、溶接電流の時間経過を示す図
である。
及び３ｍｍの亜鉛メッキ鋼板の重ね溶接継手において、
従来技術のＴＩＧ溶接方法で溶接するときの状態を示す
図である。同図（Ｃ）乃至（Ｆ）は、高速度写真撮影に
よって判明した現象であって、溶接中に沸点が低い亜鉛
を含んだ溶融池が沸騰して、溶接金属がタングステン電
極に付着する現象についての時間経過を示す図である。
同図（Ａ）は、その場合のアーク電圧の時間経過を示す
図であり、同図（Ｂ）は、溶接電流の時間経過を示す図
である。
【００１１】同図（Ａ）の時刻ｔ1 に示す安定な状態に
おいては、同図（Ｃ）に示すように、溶融池３における
溶融金属の表面張力とアーク２のアーク力とのバランス
によって平衡が保たれ、タングステン電極１と溶融池３
との距離で示されるアーク長Ｌ１は一定であり、同図
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、アーク電圧及び溶接電
流は常に一定値に維持されている。しかし、重ね継ぎ手
のすみ肉溶接等において、板が重なっている部分の亜鉛
メッキがアークによって加熱されると、亜鉛は沸点が９
１０℃と低いので瞬時に溶融し沸騰して亜鉛蒸気とな
り、溶融池内に侵入する。溶融池にアーク入熱が投入さ
れ続けると、侵入した亜鉛蒸気は膨張して溶融池表面か
ら吹き出る。この時に、溶融地表面が振動し、その結
果、溶融池表面の高さが高くなる。同図（Ｄ）に示すよ
うに、アーク長Ｌ２は短くなりアーク電圧が降下する。
このようにアーク長が短くなると、ほとんどの場合、同
図（Ｅ）に示すように、溶融池が沸騰しているために、
溶融金属が電極に付着し、電極と溶融池とが短絡するの
で、電極が汚損して変形することがわかった。
おいては、同図（Ｃ）に示すように、溶融池３における
溶融金属の表面張力とアーク２のアーク力とのバランス
によって平衡が保たれ、タングステン電極１と溶融池３
との距離で示されるアーク長Ｌ１は一定であり、同図
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、アーク電圧及び溶接電
流は常に一定値に維持されている。しかし、重ね継ぎ手
のすみ肉溶接等において、板が重なっている部分の亜鉛
メッキがアークによって加熱されると、亜鉛は沸点が９
１０℃と低いので瞬時に溶融し沸騰して亜鉛蒸気とな
り、溶融池内に侵入する。溶融池にアーク入熱が投入さ
れ続けると、侵入した亜鉛蒸気は膨張して溶融池表面か
ら吹き出る。この時に、溶融地表面が振動し、その結
果、溶融池表面の高さが高くなる。同図（Ｄ）に示すよ
うに、アーク長Ｌ２は短くなりアーク電圧が降下する。
このようにアーク長が短くなると、ほとんどの場合、同
図（Ｅ）に示すように、溶融池が沸騰しているために、
溶融金属が電極に付着し、電極と溶融池とが短絡するの
で、電極が汚損して変形することがわかった。
【００１２】また、この場合、電極と溶融池との短絡が
破れてアークが再生する時に、アークが電極の上の方か
ら発生しやすく、同図（Ａ）に示すように、アーク再生
時の電圧が高くなるために、溶接入熱が過大となるの
で、同図（Ｆ）に示すような溶け落ちが生じることが多
い。
破れてアークが再生する時に、アークが電極の上の方か
ら発生しやすく、同図（Ａ）に示すように、アーク再生
時の電圧が高くなるために、溶接入熱が過大となるの
で、同図（Ｆ）に示すような溶け落ちが生じることが多
い。
【００２０】
【課題を解決するための手段】本発明のＴＩＧ溶接方法
は、溶接中に発生する沸騰現象が生じ初めて、溶融池の
振動が大きくなる前に、電圧降下が２〜３Ｖ程度生じる
ことを検出して、この検出信号によって溶接電流を、一
時的に例えば５〜１０ｍｓの期間だけ、アークを維持で
きる低い電流値に減少させるか、又は溶接電流を零にす
ることによって、沸騰現象を抑制しながらＴＩＧ溶接す
る亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接方法である。
は、溶接中に発生する沸騰現象が生じ初めて、溶融池の
振動が大きくなる前に、電圧降下が２〜３Ｖ程度生じる
ことを検出して、この検出信号によって溶接電流を、一
時的に例えば５〜１０ｍｓの期間だけ、アークを維持で
きる低い電流値に減少させるか、又は溶接電流を零にす
ることによって、沸騰現象を抑制しながらＴＩＧ溶接す
る亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接方法である。
【００３０】
（図３の説明）図３（Ａ）乃至（Ｆ）は、板厚１. ５mm
及び３mmの亜鉛メッキ鋼板の重ね溶接継ぎ手において、
本発明におけるＴＩＧ溶接方法で、溶接するときの状態
を示す図である。同図（Ｃ）乃至（Ｆ）は、溶接中の現
象の時間経過を示す図であり、同図（Ａ）はその場合の
アーク電圧の時間経過を示す図であり、同図（Ｂ）は、
溶接電流の時間経過を示す図である。
及び３mmの亜鉛メッキ鋼板の重ね溶接継ぎ手において、
本発明におけるＴＩＧ溶接方法で、溶接するときの状態
を示す図である。同図（Ｃ）乃至（Ｆ）は、溶接中の現
象の時間経過を示す図であり、同図（Ａ）はその場合の
アーク電圧の時間経過を示す図であり、同図（Ｂ）は、
溶接電流の時間経過を示す図である。
【００３２】同図（Ａ）の時刻ｔ1 に示す安定な状態に
おいては、同図（Ｃ）に示すように、溶融池３における
溶融金属の表面張力とアーク２のアーク力とのバランス
によって平衡が保たれ、電極と溶融池表面との距離で示
されるアーク長Ｌ１は一定であり、同図（Ａ）及び
（Ｂ）で示すように、アーク電圧及び溶接電流は一定に
維持されている。しかし、前述したように、溶融池内の
亜鉛蒸気の膨脹によって溶融池が振動して表面高さが高
くなると、ＴＩＧ溶接電源が定電流特性であるために、
アーク長Ｌ３が短くなってアーク電圧も低下する。この
時、同図（Ａ）の時刻ｔ2 に示すように、低下したアー
ク電圧を検出して、同図（Ｂ）の時刻ｔ2 に示すよう
に、溶接電流を低下させると、同図（Ｆ）に示すよう
に、溶接電流の低下直後の溶融池の沸騰現象を抑制する
ことができので、アーク長Ｌ４も、略アーク長Ｌ１と同
等に回復することができる。
おいては、同図（Ｃ）に示すように、溶融池３における
溶融金属の表面張力とアーク２のアーク力とのバランス
によって平衡が保たれ、電極と溶融池表面との距離で示
されるアーク長Ｌ１は一定であり、同図（Ａ）及び
（Ｂ）で示すように、アーク電圧及び溶接電流は一定に
維持されている。しかし、前述したように、溶融池内の
亜鉛蒸気の膨脹によって溶融池が振動して表面高さが高
くなると、ＴＩＧ溶接電源が定電流特性であるために、
アーク長Ｌ３が短くなってアーク電圧も低下する。この
時、同図（Ａ）の時刻ｔ2 に示すように、低下したアー
ク電圧を検出して、同図（Ｂ）の時刻ｔ2 に示すよう
に、溶接電流を低下させると、同図（Ｆ）に示すよう
に、溶接電流の低下直後の溶融池の沸騰現象を抑制する
ことができので、アーク長Ｌ４も、略アーク長Ｌ１と同
等に回復することができる。
【００４０】
【発明の効果】本発明の亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接方
法は、沸点が低い亜鉛を含んだ溶融池の沸騰現象が生じ
始め、溶融池の振動が大きくなる前に電圧降下を検出し
て信号を出力し、この検出信号によって溶接電流を一時
的に低い電流値に減少させるか又は溶接電流を零にする
ことによって、電極の汚損及び溶け落ちを防止すること
ができる。
法は、沸点が低い亜鉛を含んだ溶融池の沸騰現象が生じ
始め、溶融池の振動が大きくなる前に電圧降下を検出し
て信号を出力し、この検出信号によって溶接電流を一時
的に低い電流値に減少させるか又は溶接電流を零にする
ことによって、電極の汚損及び溶け落ちを防止すること
ができる。
【図１】図１は、従来技術においてタングステン電極が
汚損し、変形した場合の外観形状の図である。
汚損し、変形した場合の外観形状の図である。
【図２】図２は、従来技術の溶接方法で溶接中のアーク
電圧及び溶接電流の時間的経過を示す図及び従来技術の
溶接方法で溶接中におけるタングステン電極の外観形状
と溶融池形状との時間経過に伴う変化を示す図である。
電圧及び溶接電流の時間的経過を示す図及び従来技術の
溶接方法で溶接中におけるタングステン電極の外観形状
と溶融池形状との時間経過に伴う変化を示す図である。
【図３】図３は、本発明の溶接方法で溶接中のアーク電
圧及び溶接電流の時間的経過を示す図及び本発明の溶接
方法で溶接中におけるタングステン電極の外観形状と溶
融池形状との時間経過に伴う変化を示す図である。
圧及び溶接電流の時間的経過を示す図及び本発明の溶接
方法で溶接中におけるタングステン電極の外観形状と溶
融池形状との時間経過に伴う変化を示す図である。
１ タングステン電極 ２ アーク ３ 溶融池 ４ 溶接ビード Ｅ アーク電圧（値） Ｉ 溶接電流（値） Ｌ１ 溶融地が沸騰していない安定状態のアーク長 Ｌ２ 溶融地が沸騰したときのアーク長（Ｌ２＜Ｌ１） Ｌ３ 溶融地が沸騰し始めたときのアーク長（Ｌ３＜Ｌ
１） Ｌ４ 溶融地の沸騰を抑制したときのアーク長（Ｌ４
Ｌ１） ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 、ｔ4 、 ｔの時間的経過における
各時刻
１） Ｌ４ 溶融地の沸騰を抑制したときのアーク長（Ｌ４
Ｌ１） ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 、ｔ4 、 ｔの時間的経過における
各時刻
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接中にアーク電圧降下を検出して信号
を出力し、この検出信号によって、溶接電流を一時的に
低い電流値に減少させるか又は溶接電流を一時的に零に
する亜鉛メッキ鋼板のＴＩＧ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20726193A JP3547776B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 亜鉛メッキ鋼板のｔｉｇ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20726193A JP3547776B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 亜鉛メッキ鋼板のｔｉｇ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0740050A true JPH0740050A (ja) | 1995-02-10 |
| JP3547776B2 JP3547776B2 (ja) | 2004-07-28 |
Family
ID=16536868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20726193A Expired - Fee Related JP3547776B2 (ja) | 1993-07-28 | 1993-07-28 | 亜鉛メッキ鋼板のｔｉｇ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3547776B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237227A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Ｍａｇ溶接方法及びこれに用いるシールドガス |
| WO2019124875A1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 주식회사 포스코 | 아연도금강판의 점용접 균열 방지방법 |
| DE102022205259A1 (de) | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Okuma Corporation | Türoffnungs- und -Schliessmechanismus einer Werkzeugmaschine |
-
1993
- 1993-07-28 JP JP20726193A patent/JP3547776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007237227A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Taiyo Nippon Sanso Corp | Ｍａｇ溶接方法及びこれに用いるシールドガス |
| WO2019124875A1 (ko) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | 주식회사 포스코 | 아연도금강판의 점용접 균열 방지방법 |
| DE102022205259A1 (de) | 2021-05-26 | 2022-12-01 | Okuma Corporation | Türoffnungs- und -Schliessmechanismus einer Werkzeugmaschine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3547776B2 (ja) | 2004-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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