JPH08155645A - 固定鋼管の溶接方法 - Google Patents
固定鋼管の溶接方法Info
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- JPH08155645A JPH08155645A JP6302097A JP30209794A JPH08155645A JP H08155645 A JPH08155645 A JP H08155645A JP 6302097 A JP6302097 A JP 6302097A JP 30209794 A JP30209794 A JP 30209794A JP H08155645 A JPH08155645 A JP H08155645A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】溶接姿勢が種々変化した場合でも溶接電源の出
力電圧の自動設定が円滑に行え、非熟練作業者でも良好
な溶接を可能とする固定鋼管の自動溶接方法の提供を目
的としている。 【構成】アーク状態検出指標を溶接電流の関数として予
め設定し、その指標を満足するよう溶接電源の出力電圧
を自動調整して、接触固定した鋼材同士をガスシールド
溶接する方法において、上記関数を溶接姿勢に応じた複
数個設定し、溶接姿勢の変化にともない最適な関数を選
択することを特徴とする固定鋼管の自動溶接方法であ
る。
力電圧の自動設定が円滑に行え、非熟練作業者でも良好
な溶接を可能とする固定鋼管の自動溶接方法の提供を目
的としている。 【構成】アーク状態検出指標を溶接電流の関数として予
め設定し、その指標を満足するよう溶接電源の出力電圧
を自動調整して、接触固定した鋼材同士をガスシールド
溶接する方法において、上記関数を溶接姿勢に応じた複
数個設定し、溶接姿勢の変化にともない最適な関数を選
択することを特徴とする固定鋼管の自動溶接方法であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固定鋼管の自動溶接方
法に関し、特に、鋼管同士の円周等を固定した状態で相
互にガスシールド溶接するように、溶接姿勢が種々変更
される場合に適合する溶接方法に係わる。
法に関し、特に、鋼管同士の円周等を固定した状態で相
互にガスシールド溶接するように、溶接姿勢が種々変更
される場合に適合する溶接方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】最近、溶接作業現場においては熟練作業
者の不足が深刻な問題となっており、この状況に対処す
るために、充分な経験を持たない作業者に溶接を行わせ
ている。そこで、経験の少ない作業者でも良好な溶接品
質が得られるように、操作性に優れた溶接機の出現が望
まれていた。そして、そのような溶接機としてインバー
タ制御装置を内蔵したＣＯ2 ／ＭＡＧ溶接機が開発され
て以来、該溶接機の高速制御性やマイコンによる精密な
電流制御を活用した波形制御法が検討され、溶接性能の
向上が図られてきた。しかし、その波形制御法は、溶接
電源の外部特性が定電圧であることが前提で、その上で
短絡期間の電流波形を適正化することに主眼がおかれて
いた。
者の不足が深刻な問題となっており、この状況に対処す
るために、充分な経験を持たない作業者に溶接を行わせ
ている。そこで、経験の少ない作業者でも良好な溶接品
質が得られるように、操作性に優れた溶接機の出現が望
まれていた。そして、そのような溶接機としてインバー
タ制御装置を内蔵したＣＯ2 ／ＭＡＧ溶接機が開発され
て以来、該溶接機の高速制御性やマイコンによる精密な
電流制御を活用した波形制御法が検討され、溶接性能の
向上が図られてきた。しかし、その波形制御法は、溶接
電源の外部特性が定電圧であることが前提で、その上で
短絡期間の電流波形を適正化することに主眼がおかれて
いた。
【０００３】ところで、一般に溶接を行う場合、作業者
は溶接電源で溶接電流と出力電圧の２つの条件を設定す
る必要がある。熟練作業者は、被溶接物の板厚、材質及
び構造などを総合的に判断し、長年の経験やカンにより
溶接電流の設定を行っている。このため、溶接電流を自
動設定するには、かれらの経験やカンを多数のパラメー
タに置き換えたデータベースを構築する必要があり、非
常に難しいことであった。一方、出力電圧を設定する場
合には、熟練作業者は溶接を行いながらアークの状態を
観察し、アーク長、アーク音及び湯流れ等によってアー
ク状態の良否を判定し、最適なアーク状態になるような
電圧を選択、設定している。
は溶接電源で溶接電流と出力電圧の２つの条件を設定す
る必要がある。熟練作業者は、被溶接物の板厚、材質及
び構造などを総合的に判断し、長年の経験やカンにより
溶接電流の設定を行っている。このため、溶接電流を自
動設定するには、かれらの経験やカンを多数のパラメー
タに置き換えたデータベースを構築する必要があり、非
常に難しいことであった。一方、出力電圧を設定する場
合には、熟練作業者は溶接を行いながらアークの状態を
観察し、アーク長、アーク音及び湯流れ等によってアー
ク状態の良否を判定し、最適なアーク状態になるような
電圧を選択、設定している。
【０００４】そこで、上記溶接電流の設定よりむしろ、
この熟練作業者の技能領域である「アークの観察による
出力電圧の設定」に着目し、そこにファジィ制御を応用
した所謂ファジィ１元制御法を組入れた溶接電源が最近
開発され、実用化されている（『第１４３回溶接法研究
会資料、ＳＷ−２２６５−９３』、社団法人 溶接学
会、１９９３年７月２３日、株式会社 ダイヘン提
出）。つまり、それは、アークの発生状態を検出し、そ
の検出値を溶接電源にフィードバックすることで溶接中
のアーク状態が常に良好になるよう出力電圧を自動設定
できる装置であり、具体的内容は後述するが、アーク状
態の指標として、図２に示すアーク期間と短絡期間の時
間比率である短絡時間率を使用し、目標となる短絡時間
率を溶接法の種類、ワイヤ径、溶接電圧等によって変化
させ、溶接時の実際の短絡時間率がこの目標値と一致す
るようにファジィ制御によりフィードバックさせるもの
である。そして、このファジィ１元制御を取入れた溶接
電源を使用して、充分な経験を持たない溶接作業者でも
熟練作業者と同じように、溶接速度、接合部の突出長
さ、溶接ワイヤ長さの変化に対して適正な条件設定がで
きるようになり、且つ高品質の溶接が達成できるように
なった。
この熟練作業者の技能領域である「アークの観察による
出力電圧の設定」に着目し、そこにファジィ制御を応用
した所謂ファジィ１元制御法を組入れた溶接電源が最近
開発され、実用化されている（『第１４３回溶接法研究
会資料、ＳＷ−２２６５−９３』、社団法人 溶接学
会、１９９３年７月２３日、株式会社 ダイヘン提
出）。つまり、それは、アークの発生状態を検出し、そ
の検出値を溶接電源にフィードバックすることで溶接中
のアーク状態が常に良好になるよう出力電圧を自動設定
できる装置であり、具体的内容は後述するが、アーク状
態の指標として、図２に示すアーク期間と短絡期間の時
間比率である短絡時間率を使用し、目標となる短絡時間
率を溶接法の種類、ワイヤ径、溶接電圧等によって変化
させ、溶接時の実際の短絡時間率がこの目標値と一致す
るようにファジィ制御によりフィードバックさせるもの
である。そして、このファジィ１元制御を取入れた溶接
電源を使用して、充分な経験を持たない溶接作業者でも
熟練作業者と同じように、溶接速度、接合部の突出長
さ、溶接ワイヤ長さの変化に対して適正な条件設定がで
きるようになり、且つ高品質の溶接が達成できるように
なった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
源を使用した溶接は、溶接方向が常に一定した平板鋼材
の溶接を行うには有効であったが、例えば図３に示す鋼
管の円周を自動溶接するように、溶接姿勢の変化がある
場合には、アークの発生状態が不安定で良質な溶接が行
えないという問題があった。 そこで、本発明は、かか
る事情を鑑み、溶接姿勢が種々変化した場合でも溶接電
源の出力電圧の自動設定が円滑に行え、非熟練作業者で
も良好な溶接を可能とする固定鋼管の自動溶接方法の提
供を目的としている。
源を使用した溶接は、溶接方向が常に一定した平板鋼材
の溶接を行うには有効であったが、例えば図３に示す鋼
管の円周を自動溶接するように、溶接姿勢の変化がある
場合には、アークの発生状態が不安定で良質な溶接が行
えないという問題があった。 そこで、本発明は、かか
る事情を鑑み、溶接姿勢が種々変化した場合でも溶接電
源の出力電圧の自動設定が円滑に行え、非熟練作業者で
も良好な溶接を可能とする固定鋼管の自動溶接方法の提
供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、ファジィ１元制御を取入れた溶接電源を使
用する溶接方法を鋭意検討し、前記した目標アーク状態
検出指標を各溶接姿勢に対応して予め求めておくことを
着想した。本発明は、その着想を具現化したものであ
り、アーク状態検出指標を溶接電流の関数として予め設
定し、その指標を満足するよう溶接電源の出力電圧を自
動調整して、接触固定した鋼材同士をガスシールド溶接
する方法において、上記関数を溶接姿勢に応じた複数個
設定し、溶接姿勢の変化にともない最適な関数を選択す
ることを特徴とする固定鋼管の自動溶接方法である。ま
た、本発明は、上記アーク状態検出指標を短絡時間率と
したことを特徴とする請求項１記載の固定鋼管の自動溶
接方法でもある。ここで、短絡時間率とは、溶接時のア
ーク期間と短絡期間との時間比である。
成するため、ファジィ１元制御を取入れた溶接電源を使
用する溶接方法を鋭意検討し、前記した目標アーク状態
検出指標を各溶接姿勢に対応して予め求めておくことを
着想した。本発明は、その着想を具現化したものであ
り、アーク状態検出指標を溶接電流の関数として予め設
定し、その指標を満足するよう溶接電源の出力電圧を自
動調整して、接触固定した鋼材同士をガスシールド溶接
する方法において、上記関数を溶接姿勢に応じた複数個
設定し、溶接姿勢の変化にともない最適な関数を選択す
ることを特徴とする固定鋼管の自動溶接方法である。ま
た、本発明は、上記アーク状態検出指標を短絡時間率と
したことを特徴とする請求項１記載の固定鋼管の自動溶
接方法でもある。ここで、短絡時間率とは、溶接時のア
ーク期間と短絡期間との時間比である。
【０００７】
【作用】本発明では、アーク状態検出指標を溶接電流の
関数として予め設定し、その指標を満足するよう溶接電
源の出力電圧を自動調整して、接触固定した鋼材同士を
ガスシールド溶接する方法において、上記関数を溶接姿
勢に応じた複数個設定し、溶接姿勢の変化にともない最
適な関数を選択するようにしたので、溶接姿勢が種々変
化した場合でも溶接電源の出力電圧の自動設定が円滑に
行えるようになる。その結果、非熟練作業者でも良好な
溶接が可能となった。また、本発明では、上記アーク状
態検出指標を短絡時間率としたので、上記効果が確実に
達成できるようになる。なお、短絡時間率は、溶接時の
アーク期間と短絡期間との時間比であり、下記式で定義
できる。 短絡時間率＝（ＴS1＋ＴS2＋ＴS3＋・・・）／（ＴS1＋
ＴA1＋ＴS2＋ＴA2・・） ここで、ＴS1，ＴA1・・・ は、例えば図４のアーク電
圧波形におけるそれぞれのアーク発生期間、及び短絡期
間を表わす。
関数として予め設定し、その指標を満足するよう溶接電
源の出力電圧を自動調整して、接触固定した鋼材同士を
ガスシールド溶接する方法において、上記関数を溶接姿
勢に応じた複数個設定し、溶接姿勢の変化にともない最
適な関数を選択するようにしたので、溶接姿勢が種々変
化した場合でも溶接電源の出力電圧の自動設定が円滑に
行えるようになる。その結果、非熟練作業者でも良好な
溶接が可能となった。また、本発明では、上記アーク状
態検出指標を短絡時間率としたので、上記効果が確実に
達成できるようになる。なお、短絡時間率は、溶接時の
アーク期間と短絡期間との時間比であり、下記式で定義
できる。 短絡時間率＝（ＴS1＋ＴS2＋ＴS3＋・・・）／（ＴS1＋
ＴA1＋ＴS2＋ＴA2・・） ここで、ＴS1，ＴA1・・・ は、例えば図４のアーク電
圧波形におけるそれぞれのアーク発生期間、及び短絡期
間を表わす。
【０００８】以下、図４〜５に基づき、本発明の内容を
補足しておく。上記ファジィ１元制御を取り入れた溶接
電源を利用して出力電圧を自動設定する平板鋼材のガス
シールドアーク溶接においても、アーク状態を検出する
指標は使用していた。すなわち、図４にＭＡＧ溶接の短
絡移行時における出力電圧、溶接電流の波形及び溶滴１
の移行状態を示すが、溶接ワイヤ２先端の溶滴１は、ア
ーク期間において形成され、短絡期間に溶融池３へと移
行する。この短絡９移行に際し、良好なアーク状態が維
持されている間では、一定形状を有する溶滴１の移行が
円滑に行われており、アーク期間と短絡期間が一定周期
で繰り返されている。従って、アーク状態を図４の波形
から求められる数値（短絡時間、アーク時間、アーク平
均電流、アーク期間の電力等）から計算される適当な指
数で代表させることができる。そのような指数の例とし
て、アーク期間と短絡期間の時間比率である短絡時間率
や短絡周波数等が用いられていた。
補足しておく。上記ファジィ１元制御を取り入れた溶接
電源を利用して出力電圧を自動設定する平板鋼材のガス
シールドアーク溶接においても、アーク状態を検出する
指標は使用していた。すなわち、図４にＭＡＧ溶接の短
絡移行時における出力電圧、溶接電流の波形及び溶滴１
の移行状態を示すが、溶接ワイヤ２先端の溶滴１は、ア
ーク期間において形成され、短絡期間に溶融池３へと移
行する。この短絡９移行に際し、良好なアーク状態が維
持されている間では、一定形状を有する溶滴１の移行が
円滑に行われており、アーク期間と短絡期間が一定周期
で繰り返されている。従って、アーク状態を図４の波形
から求められる数値（短絡時間、アーク時間、アーク平
均電流、アーク期間の電力等）から計算される適当な指
数で代表させることができる。そのような指数の例とし
て、アーク期間と短絡期間の時間比率である短絡時間率
や短絡周波数等が用いられていた。
【０００９】本発明は、このアーク状態検出指標を溶接
姿勢に応じて分割し、最適なものを使用するようにした
ものである。その理由は、平板鋼材のように、溶接姿勢
が下向きだけの場合には溶接速度、突出長さ等のアーク
状態に及ぼす変化が短絡時間率に反映され、それに応じ
たアーク電圧制御が可能であったが、溶接姿勢が所謂下
進になると、図５に示すように溶鋼の溶融池３が重力に
より垂れ、アーク４に干渉する。そのため、アーク４は
急激に不安定化し、下向溶接時に使用していたアーク状
態検出指標によるアーク電圧制御だけでは、アーク４の
安定化が間に合わない。そこで、溶融池３がアーク４に
干渉するおそれのある溶接姿勢では、下向溶接に比べア
ーク長さを長めに設定したほうが良好な溶接が行えるの
で、溶接姿勢に応じて適正なアーク状態検出指標を別に
予め準備して利用する考えが創案されたのである。
姿勢に応じて分割し、最適なものを使用するようにした
ものである。その理由は、平板鋼材のように、溶接姿勢
が下向きだけの場合には溶接速度、突出長さ等のアーク
状態に及ぼす変化が短絡時間率に反映され、それに応じ
たアーク電圧制御が可能であったが、溶接姿勢が所謂下
進になると、図５に示すように溶鋼の溶融池３が重力に
より垂れ、アーク４に干渉する。そのため、アーク４は
急激に不安定化し、下向溶接時に使用していたアーク状
態検出指標によるアーク電圧制御だけでは、アーク４の
安定化が間に合わない。そこで、溶融池３がアーク４に
干渉するおそれのある溶接姿勢では、下向溶接に比べア
ーク長さを長めに設定したほうが良好な溶接が行えるの
で、溶接姿勢に応じて適正なアーク状態検出指標を別に
予め準備して利用する考えが創案されたのである。
【００１０】なお、アーク状態検出指標は、過去の溶接
実績データから定めることができ、使用ガス、溶接ワイ
ヤ径、溶接電流、溶接姿勢等によって変化するものであ
る。従って、溶接箇所が複雑で溶接姿勢が種々変更され
る場合には複数個必要になる。以下、実施例において、
図１に基づき、本発明の内容を具体的に説明する。
実績データから定めることができ、使用ガス、溶接ワイ
ヤ径、溶接電流、溶接姿勢等によって変化するものであ
る。従って、溶接箇所が複雑で溶接姿勢が種々変更され
る場合には複数個必要になる。以下、実施例において、
図１に基づき、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１１】
（実施例１）管種Ｘ６０，サイズ 内径６００ｍｍφ×
厚み１８．３の鋼管を径０．９ｍｍφのソリッドワイヤ
を用いてＭＡＧ溶接（Ａｒ８０％＋ＣＯ2 ２０％）し
た。まず、溶接を始める前に過去の実績を調査し、アー
ク状態検出指標として短絡時間率を用い、目標短絡時間
率と溶接電流との関係を溶接姿勢毎に定めた。その一例
を図１に曲線で示す。すなわち、図１は、溶接姿勢が下
向き（曲線（ａ））と下進域（曲線（ｂ））にある場合
での目標短絡時間率と溶接電流との関係である。本実施
例では、図１に→印で示すように、溶接を姿勢０°（下
向き）から始め、時計回り方向に４５°の姿勢までは曲
線（ａ）の関係を用いて出力電圧を自動設定し、４５°
〜１５０°の下進域では曲線（ｂ）に基づき出力電圧を
自動調整、１５０°〜３６０°の溶接姿勢では、また曲
線（ａ）に基づくように溶接した。この時の４パス目の
各溶接姿勢における溶接電流と目標短絡時間率の関係を
表１に示す。４５°〜１５０°までの下進域での目標短
絡時間率は、同じ条件、アーク電流で下向き溶接を行っ
た場合の目標短絡率の−１０％になっている。なお、本
実施例では、目標短絡時間率と溶接電流との関係曲線を
２本として説明したが、溶接姿勢に対応してもっと曲線
数を増すのが好ましい。
厚み１８．３の鋼管を径０．９ｍｍφのソリッドワイヤ
を用いてＭＡＧ溶接（Ａｒ８０％＋ＣＯ2 ２０％）し
た。まず、溶接を始める前に過去の実績を調査し、アー
ク状態検出指標として短絡時間率を用い、目標短絡時間
率と溶接電流との関係を溶接姿勢毎に定めた。その一例
を図１に曲線で示す。すなわち、図１は、溶接姿勢が下
向き（曲線（ａ））と下進域（曲線（ｂ））にある場合
での目標短絡時間率と溶接電流との関係である。本実施
例では、図１に→印で示すように、溶接を姿勢０°（下
向き）から始め、時計回り方向に４５°の姿勢までは曲
線（ａ）の関係を用いて出力電圧を自動設定し、４５°
〜１５０°の下進域では曲線（ｂ）に基づき出力電圧を
自動調整、１５０°〜３６０°の溶接姿勢では、また曲
線（ａ）に基づくように溶接した。この時の４パス目の
各溶接姿勢における溶接電流と目標短絡時間率の関係を
表１に示す。４５°〜１５０°までの下進域での目標短
絡時間率は、同じ条件、アーク電流で下向き溶接を行っ
た場合の目標短絡率の−１０％になっている。なお、本
実施例では、目標短絡時間率と溶接電流との関係曲線を
２本として説明したが、溶接姿勢に対応してもっと曲線
数を増すのが好ましい。
【００１２】
【表１】
【００１３】この実施例１の比較例としては、同じ鋼管
を同じソリッドワイヤでＭＡＧ溶接する場合に、前記目
標短絡時間率を決定する際に溶接姿勢を考慮にいれず、
いかなる溶接姿勢でも下向き溶接の場合の目標短絡時間
率（曲線（ａ））に基づいて出力電圧を自動設定し、溶
接を行った。この時の４パス目の各溶接姿勢における溶
接電流と目標短絡時間率の関係を前記表１に同時に示し
た。
を同じソリッドワイヤでＭＡＧ溶接する場合に、前記目
標短絡時間率を決定する際に溶接姿勢を考慮にいれず、
いかなる溶接姿勢でも下向き溶接の場合の目標短絡時間
率（曲線（ａ））に基づいて出力電圧を自動設定し、溶
接を行った。この時の４パス目の各溶接姿勢における溶
接電流と目標短絡時間率の関係を前記表１に同時に示し
た。
【００１４】以上述べた本発明による方法と従来法とに
より固定鋼管を溶接した時の成績を表２に比較して示
す。本発明法による場合は、全溶接姿勢を通じて安定な
アーク状態が保たれ、ビード外観、内部欠陥ともに良好
な結果が得られる。それに対し、従来法による溶接で
は、下進部でアークが不安定となり、外観上及び内部の
欠陥が発生しやすいことがわかった。
より固定鋼管を溶接した時の成績を表２に比較して示
す。本発明法による場合は、全溶接姿勢を通じて安定な
アーク状態が保たれ、ビード外観、内部欠陥ともに良好
な結果が得られる。それに対し、従来法による溶接で
は、下進部でアークが不安定となり、外観上及び内部の
欠陥が発生しやすいことがわかった。
【００１５】
【表２】
【００１６】（実施例２）管種Ｘ６０、サイズ 内径９
００ｍｍφ×厚み１２．７ｍｍの鋼管を径０．９ｍｍφ
のソリッドワイヤを用いてＭＡＧ溶接（Ａｒガス５０％
＋ＣＯ2 ガス５０％）した。まず、溶接を始める前に過
去の実績を調査し、アーク状態検出指標として短絡周波
数を用い、目標短絡周波数と溶接電流との関係を溶接姿
勢ごとに定めた。その一例を図６に実線で示す。すなわ
ち、図６は、溶接が下向き（曲線（ａ））と下進域（曲
線（ｂ））にある場合での目標短絡周波数と溶接電流と
の関係である。本実施例２では、図６に矢印で示すよう
に、溶接を０°（下向き）から始め、時計回り方向に６
０°の姿勢までは曲線（ａ）の関係を用いて出力電圧を
自動設定し、６０°〜１６０°の下進域では曲線（ｂ）
に基づき出力電圧を自動調整、１６０°〜３６０°の溶
接姿勢では、また曲線（ａ）に基づくように溶接した。
この時の４パス目の各溶接姿勢における溶接電流と目標
短絡周波数の関係を表３に示す。６０°〜１６０°まで
の下進域での目標短絡周波数は同じ条件、アーク電流で
下向き溶接を行った場合の目標短絡周波数の−１４％に
なっている。なお、本実施例２では、目標短絡周波数と
溶接電流との関係曲線を２本としたが、溶接姿勢に対応
してもっと曲線数を増やすのが好ましい。
００ｍｍφ×厚み１２．７ｍｍの鋼管を径０．９ｍｍφ
のソリッドワイヤを用いてＭＡＧ溶接（Ａｒガス５０％
＋ＣＯ2 ガス５０％）した。まず、溶接を始める前に過
去の実績を調査し、アーク状態検出指標として短絡周波
数を用い、目標短絡周波数と溶接電流との関係を溶接姿
勢ごとに定めた。その一例を図６に実線で示す。すなわ
ち、図６は、溶接が下向き（曲線（ａ））と下進域（曲
線（ｂ））にある場合での目標短絡周波数と溶接電流と
の関係である。本実施例２では、図６に矢印で示すよう
に、溶接を０°（下向き）から始め、時計回り方向に６
０°の姿勢までは曲線（ａ）の関係を用いて出力電圧を
自動設定し、６０°〜１６０°の下進域では曲線（ｂ）
に基づき出力電圧を自動調整、１６０°〜３６０°の溶
接姿勢では、また曲線（ａ）に基づくように溶接した。
この時の４パス目の各溶接姿勢における溶接電流と目標
短絡周波数の関係を表３に示す。６０°〜１６０°まで
の下進域での目標短絡周波数は同じ条件、アーク電流で
下向き溶接を行った場合の目標短絡周波数の−１４％に
なっている。なお、本実施例２では、目標短絡周波数と
溶接電流との関係曲線を２本としたが、溶接姿勢に対応
してもっと曲線数を増やすのが好ましい。
【００１７】本実施例２の比較例としては、同じ鋼管を
同じソリッドワイヤでＭＡＧ溶接する場合に、前記目標
短絡周波数を決定する際に溶接姿勢を考慮に入れず、如
何なる溶接姿勢でも下向き溶接の場合の目標短絡周波数
（曲線（ａ））に基づいて出力電圧を自動設定し、溶接
を行った。このときの４パス目の各溶接姿勢における溶
接電流と目標短絡周波数の関係を前記表３に同時に示し
た。
同じソリッドワイヤでＭＡＧ溶接する場合に、前記目標
短絡周波数を決定する際に溶接姿勢を考慮に入れず、如
何なる溶接姿勢でも下向き溶接の場合の目標短絡周波数
（曲線（ａ））に基づいて出力電圧を自動設定し、溶接
を行った。このときの４パス目の各溶接姿勢における溶
接電流と目標短絡周波数の関係を前記表３に同時に示し
た。
【００１８】
【表３】
【００１９】以上述べた本発明による溶接方法と従来法
とにより固定鋼管を溶接した成績を、表４に比較して示
す。本発明法では、全溶接姿勢を通じて安定なアーク状
態が保たれ、ビード外観、内部欠陥ともに良好な結果が
得られる。それに対して、従来法による溶接では、下進
部でアークが不安定となり、外観上及び内部の欠陥が発
生しやすいことがわかった。
とにより固定鋼管を溶接した成績を、表４に比較して示
す。本発明法では、全溶接姿勢を通じて安定なアーク状
態が保たれ、ビード外観、内部欠陥ともに良好な結果が
得られる。それに対して、従来法による溶接では、下進
部でアークが不安定となり、外観上及び内部の欠陥が発
生しやすいことがわかった。
【００２０】
【表４】
【００２１】本実施例では、アーク状態検出指標として
短絡時間率、短絡周波数を用いたが、本発明はそれに限
るものではなく、図４の波形から求められる数値で計算
される他の適当な指数も全く同様に使用できる。
短絡時間率、短絡周波数を用いたが、本発明はそれに限
るものではなく、図４の波形から求められる数値で計算
される他の適当な指数も全く同様に使用できる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、溶接
姿勢が種々変化する固定鋼管でも溶接電源の出力電圧の
自動設定が円滑に行え、非熟練作業者でも良好な溶接を
行えるようになった。
姿勢が種々変化する固定鋼管でも溶接電源の出力電圧の
自動設定が円滑に行え、非熟練作業者でも良好な溶接を
行えるようになった。
【図１】本発明に係る固定鋼管の自動溶接方法における
出力電圧の自動設定に用いた目標短絡時間率を示す図で
ある。
出力電圧の自動設定に用いた目標短絡時間率を示す図で
ある。
【図２】下向溶接における目標短絡時間率と溶接電流の
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図３】固定鋼管の円周同士を溶接する場合の溶接姿勢
を示す図である。
を示す図である。
【図４】アーク期間と短絡期間における電圧、電流の波
形を示す図である。
形を示す図である。
【図５】溶接時の溶滴とアークの干渉状況を説明する図
である。
である。
【図６】本発明に係る固定鋼管の自動溶接方法における
出力電圧の自動設定に用いた目標短絡周波数を示す図で
ある。
出力電圧の自動設定に用いた目標短絡周波数を示す図で
ある。
１ 溶滴 ２ 溶接ワイヤ ３ 溶融池 ４ アーク ５ 溶接チップ ６ ビード ７ 鋼材（鋼管） ８ 溶接機先端 ９ 短絡
Claims (2)
- 【請求項１】 アーク状態検出指標を溶接電流の関数と
して予め設定し、その指標を満足するよう溶接電源の出
力電圧を自動調整して、接触固定した鋼材同士をガスシ
ールド溶接する方法において、 上記関数を溶接姿勢に応じた複数個設定し、溶接姿勢の
変化にともない最適な関数を選択することを特徴とする
固定鋼管の自動溶接方法。 - 【請求項２】 上記アーク状態検出指標を短絡時間率と
したことを特徴とする請求項１記載の固定鋼管の自動溶
接方法。ここで、短絡時間率とは、溶接時のアーク期間
と短絡期間との時間比である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302097A JPH08155645A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 固定鋼管の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302097A JPH08155645A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 固定鋼管の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08155645A true JPH08155645A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=17904897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302097A Withdrawn JPH08155645A (ja) | 1994-12-06 | 1994-12-06 | 固定鋼管の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08155645A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006097626A1 (fr) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Serimax | Procede de gestion des parametres de soudage lors d’un orbital de conduits et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| JP2009507646A (ja) * | 2005-09-12 | 2009-02-26 | エサブ アクチボラゲット | ミグ／マグ溶接の制御方法およびその方法に用いる溶接装置 |
| WO2016056563A1 (ja) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | アークスポット溶接方法及びそれを実行する溶接装置 |
-
1994
- 1994-12-06 JP JP6302097A patent/JPH08155645A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006097626A1 (fr) * | 2005-03-15 | 2006-09-21 | Serimax | Procede de gestion des parametres de soudage lors d’un orbital de conduits et dispositif pour sa mise en oeuvre |
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| US10363626B2 (en) | 2005-09-12 | 2019-07-30 | Esab Ab | Control method for MIG/MAG-welding and welding equipment applying this method |
| US11534848B2 (en) | 2005-09-12 | 2022-12-27 | Esab Ab | Control method for MIG/MAG-welding and welding equipment applying this method |
| WO2016056563A1 (ja) * | 2014-10-06 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | アークスポット溶接方法及びそれを実行する溶接装置 |
| JPWO2016056563A1 (ja) * | 2014-10-06 | 2017-08-03 | 新日鐵住金株式会社 | アークスポット溶接方法及びそれを実行する溶接装置 |
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| CN107107228B (zh) * | 2014-10-06 | 2019-07-26 | 日本制铁株式会社 | 电弧点焊接方法及执行电弧点焊接的焊接装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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