JPH0839259A - Gas pulse plasma welding method - Google Patents

Gas pulse plasma welding method

Info

Publication number
JPH0839259A
JPH0839259A JP17842894A JP17842894A JPH0839259A JP H0839259 A JPH0839259 A JP H0839259A JP 17842894 A JP17842894 A JP 17842894A JP 17842894 A JP17842894 A JP 17842894A JP H0839259 A JPH0839259 A JP H0839259A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas flow
welding
flow rate
plasma
peak
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
JP17842894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumito Yoshino
文人 芳野
Noriaki Okubo
典昭 大久保
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.)
SHINKO PLANT KENSETSU KK
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
SHINKO PLANT KENSETSU KK
Kobe Steel Ltd
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 SHINKO PLANT KENSETSU KK, Kobe Steel Ltd filed Critical SHINKO PLANT KENSETSU KK
Priority to JP17842894A priority Critical patent/JPH0839259A/en
Publication of JPH0839259A publication Critical patent/JPH0839259A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02Plasma welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make the most of plasma welding so as to stably execute formation of key hole and deep penetration welding without generating defect of burn through, etc., of molten pool. CONSTITUTION:The gas plasma welding method is that a gas flow rate of plasma gas flow is periodically varied in pulse state. Plasma gas flow is varied so that a period of peak gas flow rate Q1 and a period of base gas flow Q2 are alternately varied in pulse state and the period of base gas flow Q2 is 0.3 to 1 times of the peak flow rate Q1, the base flow rate Q2 is 0.3 to 0.7 times of the peak gas flow rate Q1. Further, between the peak gas flow period and base gas flow period, there is a period of one or >=2 of the flow between the peak gas flow rate and base gas flow rate. Further, a filler metal wire is supplied into the molten pool formed backward in the welding advancing direction by plasma arc column, the method is suitable for welding a horizontal fixed tube in all positions.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ溶接におい
て、ガス流量をパルス状に変動させることにより、プラ
ズマガスに強弱を付け、安定した溶接を可能にしたガス
パルスプラズマ溶接方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas pulse plasma welding method for plasma welding, in which the gas flow rate is changed in a pulsed manner to make the plasma gas stronger and weaker and to enable stable welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラズマ溶接は、溶接トーチノズルの中
心部からプラズマガス流を吐出し、溶接トーチのノズル
中心に設けられた非消耗電極と被溶接材との間に、プラ
ズマガス流の存在下でアーク電圧を印加してプラズマア
ーク柱を生起させ、更にプラズマガス流の周囲に同心状
にシールドガス流を流し、プラズマアーク注を外気から
保護する。そして、このプラズマアークの熱を利用し
て、被溶接材を溶融し、接合する。
2. Description of the Related Art In plasma welding, a plasma gas flow is discharged from the center of a welding torch nozzle, and in the presence of the plasma gas flow between a non-consumable electrode provided at the nozzle center of the welding torch and the material to be welded. An arc voltage is applied to generate a plasma arc column, and a shield gas flow is caused to flow concentrically around the plasma gas flow to protect the plasma arc injection from the outside air. Then, the heat of this plasma arc is used to melt and join the materials to be welded.

【0003】このプラズマ溶接方法としては、次の2通
りに大別した溶接法がある。 (1)プラズマキーホール溶接法 プラズマアーク柱により、被溶接材を貫通してキーホー
ルを形成し、被溶接材の板厚全域を溶接していき、基本
的には溶接盛りの1層のみで接合を終了することが可能
となる高能率溶接方法の一種である。 (2)プラズマ非キーホール溶接法(ソフトプラズマ溶
接法) キーホールを形成しないで多層盛りする溶接方法であ
る。プラズマアークは高温・高熱であるので、被溶接材
を溶かす作用は非常に高効率である。このプラズマアー
クの特性を利用することで、被溶接材表面に巨大な溶融
プールを形成させ、その溶融プールに溶加材(溶加ワイ
ヤ)を供給することにより、多層盛り溶接を行う。
The plasma welding methods are roughly classified into the following two types. (1) Plasma keyhole welding method With a plasma arc column, a keyhole is formed through the material to be welded, and the entire thickness of the material to be welded is welded. This is a type of high-efficiency welding method that makes it possible to finish joining. (2) Plasma non-keyhole welding method (soft plasma welding method) This is a welding method of forming multiple layers without forming keyholes. Since the plasma arc has high temperature and high heat, the action of melting the material to be welded is very efficient. By utilizing the characteristics of this plasma arc, a huge molten pool is formed on the surface of the material to be welded, and a filler material (filler wire) is supplied to the molten pool to perform multi-layer welding.

【0004】従来のプラズマ溶接方法は、溶接電流に強
弱を付けてパルス状に溶接電流を変化させるプラズマ電
気パルス溶接が実用化されている。
As a conventional plasma welding method, plasma electric pulse welding has been put into practical use in which the welding current is made strong and weak and the welding current is changed in a pulsed manner.

【0005】プラズマ溶接方法で溶接を行うとき、溶接
電流に強弱を付けた電気パルス溶接法だけでは、溶接可
能範囲領域(溶接速度域、溶接可能な溶着金属の深さ、
キーホール溶接可能な板厚、溶着金属量)が狭く、必ず
しもTIG溶接及びMIG溶接等より安定した溶接方法
とはいえない。
When performing the welding by the plasma welding method, only by the electric pulse welding method in which the welding current is made strong and weak, the weldable range area (welding speed range, weldable metal depth,
Since the plate thickness capable of keyhole welding and the amount of deposited metal are small, it cannot be said that the welding method is more stable than TIG welding and MIG welding.

【0006】特に、プラズマアーク溶接はTIG溶接及
びMIG溶接に比して溶け込み深さが大きくなる結果、
溶融プールが大きくなるため、電流の強弱(電気パルス
溶接方法)だけでは、その巨大な溶融プールを保持する
ことが難しい。
Particularly, plasma arc welding has a larger penetration depth as compared with TIG welding and MIG welding.
Since the molten pool becomes large, it is difficult to maintain the huge molten pool only by the strength of the electric current (electric pulse welding method).

【0007】図1はプラズマアークが生起された状態を
示す模式図である。ノズル1から被溶接材2に向けて生
起されたプラズマアーク3はコア4と、コア4の周囲の
プラズマフレア5とから構成される。即ち、プラズマア
ークが生起すると、中心部にコア4という高温のアーク
柱が形成される。このコア4は主として被溶接材2を貫
通したり、深溶け込み溶接を可能にする働きを持つプラ
ズマアークである。一方、このコア4の周囲には、同心
状に、傘を広げたように形成された比較的低い温度のプ
ラズマフレア5なるアークが生起されている。このプラ
ズマフレア5は、プラズマコア4のように、直接被溶接
材を貫通したり、深溶け込みを得る効果は少ない。この
ため、この傘上に形成したプラズマフレア5の照射範囲
全域の被溶接材表面で、溶融プールが形成される。
FIG. 1 is a schematic view showing a state where a plasma arc is generated. The plasma arc 3 generated from the nozzle 1 toward the welded material 2 is composed of a core 4 and a plasma flare 5 around the core 4. That is, when a plasma arc occurs, a high-temperature arc column called the core 4 is formed at the center. The core 4 is a plasma arc which mainly penetrates the material to be welded 2 and has a function of enabling deep penetration welding. On the other hand, around the core 4, an arc is concentrically formed, which is a plasma flare 5 having a relatively low temperature and formed like an umbrella. Like the plasma core 4, the plasma flare 5 has little effect of directly penetrating the material to be welded or obtaining deep penetration. Therefore, a molten pool is formed on the surface of the material to be welded over the entire irradiation range of the plasma flare 5 formed on the umbrella.

【0008】図2に示すように、実験観察から、プラズ
マガス量が等しい場合に、プラズマフレア5は、溶接電
流が高い方が広がり、照射範囲が広くなり易い傾向にあ
ることが分かった。
As shown in FIG. 2, it has been found from experimental observations that when the plasma gas amount is the same, the plasma flare 5 tends to expand as the welding current increases and the irradiation range tends to widen.

【0009】即ち、溶接電流を高くすれば、プラズマフ
レア5の照射範囲が広角になり易く、溶融プール6の幅
も広くなり、これに比例して溶融プール量も増加するこ
とになる。その結果、溶融プール6を保持することがで
きなくなってしまう場合が生じ、溶融プール6が溶け落
ちてしまうという難点がある。
That is, if the welding current is increased, the irradiation range of the plasma flare 5 is likely to be wide and the width of the molten pool 6 is widened, and the amount of the molten pool is increased in proportion to this. As a result, the molten pool 6 may not be held, and the molten pool 6 may melt down.

【0010】そこで、溶融プール量の増加を抑制しつ
つ、溶接電流値を高くし、深溶け込みの溶接を可能とす
る方法の一つとして、溶接電流に強弱(パルス)を付け
たプラズマ電気パルス溶接方法が一般的に広く利用され
てきた。
Therefore, as one of the methods of increasing the welding current value and enabling the deep penetration welding while suppressing the increase of the amount of the molten pool, plasma electric pulse welding in which the welding current is made strong or weak (pulse) is used. The method has been widely used in general.

【0011】この電気パルス溶接法は、図3に示すよう
な電流波形でプラズマを生起する。即ち、この電流波形
に示すように、高い溶接電流値のピーク電流と、低い溶
接電流値のベース電流とが、所定の時間サイクル(周波
数)で繰り返し現れる溶接電流で溶接する方法を電気パ
ルス溶接方法という。
In this electric pulse welding method, plasma is generated with a current waveform as shown in FIG. That is, as shown in this current waveform, a method of welding with a welding current in which a peak current having a high welding current value and a base current having a low welding current value repeatedly appear in a predetermined time cycle (frequency) is an electric pulse welding method. Say.

【0012】プラズマ電気パルス溶接方法においては、
ピーク電流時に、主にキーホール形成と深溶け込み溶接
を行い、ベース電流時には、主にピーク電流時で増大化
した溶融プールを冷却し、更に凝固作用を行う。このキ
ーホール形成及び深い溶け込みの工程と、溶融プールの
冷却及び凝固の工程とを交互に繰り返すことで、貫通力
(キーホール形成)及び深溶け込み力(キーホール非形
成)を維持しながら、溶融プール量の増加を抑制した溶
接が可能となる。
In the plasma electric pulse welding method,
At the peak current, keyhole formation and deep penetration welding are mainly performed, and at the base current, the molten pool increased mainly at the peak current is cooled and further solidification is performed. By alternately repeating the keyhole formation and deep penetration process and the cooling and solidification process of the molten pool, the penetration force (keyhole formation) and the deep penetration force (keyhole non-formation) can be maintained while melting. It becomes possible to perform welding while suppressing an increase in the pool amount.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
気パルス溶接方法では、ピーク電流時にプラズマアーク
の幅が必要以上に大きくなり、その分、溶け込みが深い
ビードを得にくいという欠点があった。その結果、例え
ば、全姿勢溶接を行う場合、特に上向き姿勢において、
溶融プールが垂れやすく、また深い溶け込みを得にくい
ので、裏波ビードの形成も困難であった。
However, this electric pulse welding method has a drawback in that the width of the plasma arc becomes unnecessarily large at the peak current, and accordingly, it is difficult to obtain a bead having a deep penetration. As a result, for example, when performing all-position welding, especially in the upward position,
It was also difficult to form the backside bead because the molten pool was liable to sag and it was difficult to obtain deep penetration.

【0014】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、プラズマ溶接の本質的な利点を生かし、溶
融プールの溶け落ち等の不都合を生じることなく、キー
ホール形成及び深い溶け込みの溶接を安定して行うこと
ができるガスパルスプラズマ溶接方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and makes use of the essential advantages of plasma welding to form keyholes and welds with deep penetration without inconvenience such as melt-through of the molten pool. An object of the present invention is to provide a gas pulse plasma welding method capable of performing stable welding.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係るガスパルス
プラズマ溶接方法は、プラズマ流の流量を周期的にパル
ス状に変動させるガスプラズマ溶接方法であって、前記
プラズマ流はピークガス流量の期間とベースガス流量の
期間とが交互に連続するパルス状に変動し、ベースガス
流量の期間はピークガス流量の期間の0.3乃至1倍で
あり、ベースガス流量はピークガス流量の0.3乃至
0.7倍であることを特徴とする。
A gas pulse plasma welding method according to the present invention is a gas plasma welding method in which the flow rate of a plasma flow is periodically changed in a pulsed manner, and the plasma flow is for a period of a peak gas flow rate. The period of the base gas flow rate alternates in a continuous pulse shape, the period of the base gas flow rate is 0.3 to 1 times the period of the peak gas flow rate, and the base gas flow rate is 0.3 to 0. It is characterized by being 7 times.

【0016】なお、ベースガス流量とは最小限のガス流
量であり、ピークガス流量とはそれ以外のガス流量であ
る。従って、ガス流量を1回ではなく、複数回に亘って
変更する場合には、ピークガス流量期間とはその全ての
期間をいい、ピークガス流量とはその全てのガス流量を
いう。
The base gas flow rate is the minimum gas flow rate, and the peak gas flow rate is the other gas flow rates. Therefore, when the gas flow rate is changed a plurality of times instead of once, the peak gas flow rate period refers to all the periods, and the peak gas flow rate refers to all the gas flow rates.

【0017】[0017]

【作用】図5は電流を一定にし、プラズマガス流量が異
なる場合の溶融プールの大きさと、溶け込み深さとを示
す模式図である。この図5に示すように、プラズマガス
流量が増加しても、プラズマフレアの大きさの変化が少
ない。このため、プラズマガス量を増加させることによ
り、溶融プール幅を増加させずに溶け込み量のみ深くす
ることができる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the size of the molten pool and the penetration depth when the current is constant and the plasma gas flow rates are different. As shown in FIG. 5, even if the plasma gas flow rate increases, the change in the size of the plasma flare is small. Therefore, by increasing the amount of plasma gas, it is possible to deepen only the amount of penetration without increasing the width of the molten pool.

【0018】そこで、本発明においては、プラズマガス
流量をパルス状に変化させる。図6は、溶接電流値を一
定にしてプラズマガス流の流量をパルス状に変化させた
場合の溶融プールとプラズマアークの排出状態を示した
図である。
Therefore, in the present invention, the plasma gas flow rate is changed in a pulsed manner. FIG. 6 is a diagram showing the discharge state of the molten pool and the plasma arc when the welding current value is kept constant and the flow rate of the plasma gas flow is changed in a pulsed manner.

【0019】図6に示すように、プラズマガス流が強い
時(ピークガス流量時)は、被溶接板を板厚方向に貫通
させる工程であり、プラズマガス流が弱い時(ベースガ
ス流量)は、溶融プールを安定させる工程である。この
プラズマガス流の強い期間(ピークガス流期間)と、プ
ラズマガス流が弱い期間(ベースガス流期間)とを、所
定の期間毎に繰り返えすことによって、プラズマガス流
一定の場合より、強いキーホールを形成することができ
るようになる。
As shown in FIG. 6, when the plasma gas flow is strong (at the peak gas flow rate), it is a step of penetrating the plate to be welded in the plate thickness direction, and when the plasma gas flow is weak (base gas flow rate), This is a step of stabilizing the molten pool. By repeating the period during which the plasma gas flow is strong (peak gas flow period) and the period during which the plasma gas flow is weak (base gas flow period) every predetermined period, a stronger key than when the plasma gas flow is constant is provided. It becomes possible to form holes.

【0020】図7は電気パルス溶接方法と、本発明のプ
ラズマガス流強弱脈動による溶接方法とを併用した場合
の溶融プールとプラズマアークの排出状態を示す模式図
である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the discharge state of the molten pool and the plasma arc when the electric pulse welding method and the welding method by the plasma gas flow intensity pulsation of the present invention are used together.

【0021】この図7に示すように、プラズマガス流量
が多い期間と溶接電流が高い期間とを同期させ、プラズ
マガス流量が少ない期間と溶接電流が低い期間とを同期
させるか、又はプラズマガス流量が多い期間と溶接電流
が低い期間とを同期させ、プラズマガス流量が少ない期
間と溶接電流が高い期間とを同期させることによって、
図7に示す場合よりも一層、溶接自体を安定させ、貫通
力を増加させることができる。
As shown in FIG. 7, a period in which the plasma gas flow rate is high and a period in which the welding current is high are synchronized, and a period in which the plasma gas flow rate is low and the period in which the welding current is low are synchronized, or the plasma gas flow rate is set. By synchronizing the period with high welding current and the period with low welding current, and by synchronizing the period with low plasma gas flow rate and the period with high welding current,
It is possible to stabilize the welding itself and increase the penetrating force more than in the case shown in FIG. 7.

【0022】このようにして、本発明においては、従来
のプラズマアーク溶接方法で存在していた矛盾点を解消
し、プラズマガス流量のパルス状変動により溶接を安定
化することができ、深い溶け込みと貫通力の増大を得る
ことができる。
As described above, in the present invention, the contradiction existing in the conventional plasma arc welding method can be eliminated, and the welding can be stabilized by the pulse-like fluctuation of the plasma gas flow rate, resulting in deep penetration. Increased penetration can be obtained.

【0023】これにより、ピーク電流時とベース電流時
に夫々対応した適切なプラズマガス流量を設定でき、必
要以上の溶融プールの増大化を抑制し、同時にプラズマ
ガスの効率的な排出を得ることができる。その結果、従
来の電気パルス溶接では到底達成不可能であった溶接領
域(厚肉領域・溶着金属の増大・全姿勢)における溶接
を容易に達成でき、その他の溶接方法(TIG・MIG
等)と同等の溶接分野で、より高能率な溶接が可能とな
る。
With this, it is possible to set an appropriate plasma gas flow rate corresponding to the peak current and the base current respectively, to suppress the increase of the melt pool more than necessary, and at the same time, to efficiently discharge the plasma gas. . As a result, it is possible to easily achieve welding in a welding region (thick wall region, increase in deposited metal, all positions) that could not be achieved by conventional electric pulse welding, and other welding methods (TIG / MIG
It becomes possible to perform more efficient welding in the welding field equivalent to ().

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して具体的に説明する。図4は本実施例のガスパル
ス溶接方法の実施に使用できる溶接装置を示す図であ
る。プラズマガスボンベ10は、配管11aを介して、
配管14、15が並列に接続されたガスパルス発生配管
系に連結されており、配管14、15は配管11bに合
流してプラズマトーチ1に接続されている。配管14は
ベースガス流経路であり、ベースガス流量調整弁16が
設けられている。一方、配管15はピークガス流経路で
あり、ピークガス流量調整弁18とパルス発生用電磁弁
17とが直列に設けられている。この電磁弁17の開閉
は制御器13に設定されたガスパルスのパルス周期に基
づいてオンオフ駆動される。配管11bには流量計20
(例えば、高速応答質量式)が設けられている。この高
速応答質量式流量計20は、ガス流量の値を正確に高速
で計測する装置である。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 is a diagram showing a welding apparatus that can be used for carrying out the gas pulse welding method of the present embodiment. The plasma gas cylinder 10 is connected via a pipe 11a.
The pipes 14 and 15 are connected to a gas pulse generation pipe system connected in parallel, and the pipes 14 and 15 join the pipe 11b and are connected to the plasma torch 1. The pipe 14 is a base gas flow path, and a base gas flow rate adjusting valve 16 is provided. On the other hand, the pipe 15 is a peak gas flow path, and a peak gas flow rate adjusting valve 18 and a pulse generating solenoid valve 17 are provided in series. The opening / closing of the solenoid valve 17 is turned on / off based on the pulse cycle of the gas pulse set in the controller 13. The flow meter 20 is installed in the pipe 11b.
(For example, a fast response mass type) is provided. The high-speed response mass type flow meter 20 is a device that accurately measures the value of gas flow rate at high speed.

【0025】溶接電源12は溶接トーチ1に対する溶接
電圧の供給を行うが、この溶接電源12の内部で発生す
る溶接電流のパルス状の変化をパルス信号として制御器
13に出力し、制御器13はこのパルス信号に基づい
て、電磁弁17の開閉タイミングを同期させる。
The welding power source 12 supplies the welding voltage to the welding torch 1. The pulse-like change of the welding current generated inside the welding power source 12 is output to the controller 13 as a pulse signal. Based on this pulse signal, the opening / closing timing of the solenoid valve 17 is synchronized.

【0026】次に、ガスパルスの設定要領について説明
する。べースガス流量の設定方法は、パルス発生用電磁
弁17を閉状態にし、図4の配管15にガスが流れない
ようにした後、ベースガス流量調整弁16の開度を調整
して、ベースガス流量を設定する。そして、ピークガス
流量の設定に際しては、パルス発生用電磁弁17を開状
態にして、配管14、15の双方にガスを流れるように
した後、ピークガス流量調整弁18の開度を調整してピ
ークガス流量を設定する。
Next, the procedure for setting the gas pulse will be described. The base gas flow rate is set by closing the electromagnetic valve 17 for pulse generation to prevent gas from flowing through the pipe 15 in FIG. 4, and then adjusting the opening degree of the base gas flow rate adjusting valve 16 to adjust the base gas flow rate. Set the flow rate. When setting the peak gas flow rate, the electromagnetic valve 17 for pulse generation is opened to allow gas to flow through both the pipes 14 and 15, and then the opening of the peak gas flow rate adjusting valve 18 is adjusted to adjust the peak gas flow rate. To set.

【0027】このようにして、ピークガスとベースガス
の各流量を設定した後、パルス発生用電磁弁の全開時間
(ピークガス流量時間P1)と、全閉時間(ベースガス
流量時間P2)とを、下記に示す(a)又は(b)のい
ずれかの方法で設定する。この設定時間で電磁弁17が
弁開閉を繰り返さすことにより、ピークガス流量とベー
スガス流量が交互に流れることになり、プラズマガス流
に強弱(ガスパルス)を発生することができる。
After setting the respective flow rates of the peak gas and the base gas in this way, the fully open time (peak gas flow time P 1 ) and the fully closed time (base gas flow time P 2 ) of the pulse generating solenoid valve are set. , (A) or (b) shown below. By repeating the valve opening and closing of the solenoid valve 17 at this set time, the peak gas flow rate and the base gas flow rate flow alternately, and it is possible to generate the intensity (gas pulse) in the plasma gas flow.

【0028】(a)図8は、図3に示したように溶接電
源12の内部にて設定することが可能なピーク電流時間
1と、ベース電流時間T2に、パルス発生用電磁弁17
の開閉タイミング及び開閉時間を同期する方法である。
(A) As shown in FIG. 8, as shown in FIG. 3, the pulse generation solenoid valve 17 has a peak current time T 1 which can be set inside the welding power source 12 and a base current time T 2.
This is a method of synchronizing the opening / closing timing and the opening / closing time of.

【0029】この方法においては、正位相の場合、ピー
ク電流値T1(高い電流域)にはピークガス流量Q1を、
またベース電流値T2(低い電流域)にはベースガス流
量Q2、を同期させる。逆位相においては、ピーク電流
値T1(高い電流域)にはベースガス流量Q2を、またベ
ース電流値T2(低い電流域)にはピークガス流量Q1
同期させる。このように、各電流値毎に各ガス流量を設
定する。
In this method, in the case of positive phase, the peak gas flow rate Q 1 is assigned to the peak current value T 1 (high current region).
The base gas flow rate Q 2 is synchronized with the base current value T 2 (low current range). In the opposite phase, the base gas flow rate Q 2 is synchronized with the peak current value T 1 (high current range), and the peak gas flow rate Q 1 is synchronized with the base current value T 2 (low current range). In this way, each gas flow rate is set for each current value.

【0030】(b)図9は、制御器13の内部に持つタ
イマー設定時間通りに、パルス発生用電磁弁17の開閉
タイミング及び開閉時間を決定する方法である。
(B) FIG. 9 shows a method of determining the opening / closing timing and the opening / closing time of the pulse generating solenoid valve 17 according to the timer set time held inside the controller 13.

【0031】この溶接で行うと、溶接電流と同期してい
ないため、単独でピークガス流量時間T3とベースガス
流量時間T4とを設定できる。従って、溶接電流一定に
てプラズマガス流のみパルス制御する場合などは、この
方法で行う。
When this welding is performed, since it is not synchronized with the welding current, the peak gas flow rate time T 3 and the base gas flow rate time T 4 can be set independently. Therefore, this method is used when, for example, only the plasma gas flow is pulse-controlled at a constant welding current.

【0032】次に、実際に本実施例方法にてガスパルス
プラズマアーク溶接を行い、その特性を比較例と比較し
た結果について説明する。
Next, the results of comparing the characteristics of the gas pulse plasma arc welding by the method of this embodiment with those of the comparative example will be described.

【0033】下記表1は、「溶接電流一定及びプラズマ
ガス一定」、「溶接電流パルス化及びプラズマガス一
定」並びに「溶接電流一定及びプラズマガスパルス化」
の3方法について、プラズマ溶接を行い、溶接可能板厚
と最大可能ガス流量の関係を示す。なお、溶接トーチ及
び溶接電源は同一仕様であるが、プラズマガス流量に対
し、最適と考えられる溶接電流値と溶接速度の組み合わ
せで実施しているので、必ずしも同条件ではない。
Table 1 below shows "Welding current constant and plasma gas constant", "Welding current pulsed and plasma gas constant" and "Welding current constant and plasma gas pulsed".
Plasma welding is performed for the above three methods, and the relationship between the weldable plate thickness and the maximum possible gas flow rate is shown. The welding torch and the welding power source have the same specifications, but the welding current value and the welding speed are considered to be optimal for the plasma gas flow rate, so the conditions are not necessarily the same.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】但し、○は溶接可能の場合、△は溶接不可
の場合、×は溶接部切断の場合である。また、プラズマ
ガス流パルス化の場合は、プラズマガス流量はピークガ
ス流量の値であり、ベースガス流量はその都度最適値に
設定した。
However, ◯ indicates that welding is possible, Δ indicates that welding is not possible, and × indicates that the weld is cut. In the case of pulsing the plasma gas flow, the plasma gas flow rate is the value of the peak gas flow rate, and the base gas flow rate is set to the optimum value each time.

【0036】表1より溶接可能領域を最も広範囲に有し
ているのは、「溶接電流一定及びプラズマガスパルス
化」の組み合わせによる溶接方法であり、最も狭いのは
「溶接電流一定及びプラズマガス一定」の組み合わせに
よる溶接方法である。
From Table 1, it is the welding method with the combination of "constant welding current and pulsed plasma gas" that has the widest possible welding area, and the narrowest one is "constant welding current and constant plasma gas". It is the welding method by the combination of ".

【0037】表1の結果より、プラズマガス流量を最も
多く流すことができ、その結果厚い板厚溶接が可能とな
る溶接法は、プラズマガスパルス溶接方法といえる。
From the results shown in Table 1, it can be said that the plasma gas pulse welding method is a welding method that allows the maximum flow rate of the plasma gas, and as a result enables thick plate thickness welding.

【0038】下記表2は、ピークガス流量期間とベース
ガス流量期間との各時間の比を変更してその溶接特性を
比較したものである。この表4より、ピークガス流量時
間を1とすると、ベースガス流時間比が1.0以下の場
合に溶け込み効果があり、ベースガス流時間比が0.3
以上の場合に溶融プールの冷却効果がある。従って、溶
け込み効果及び溶融プールの冷却効果の双方を得るため
に、ベースガス流時間比は0.3乃至1.0に設定す
る。
Table 2 below compares the welding characteristics of the peak gas flow rate period and the base gas flow rate period by changing the ratio of the respective times. From Table 4, assuming that the peak gas flow time is 1, there is a melting effect when the base gas flow time ratio is 1.0 or less, and the base gas flow time ratio is 0.3.
In the above cases, the molten pool has a cooling effect. Therefore, in order to obtain both the penetration effect and the cooling effect of the molten pool, the base gas flow time ratio is set to 0.3 to 1.0.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】下記表3は、ピークガス流量値とベースガ
ス流量値との比を変更してその溶接特性を比較したもの
である。この表3から、ピークガス流量を1とすると、
ベースガス流量比が0.3乃至0.7の場合に溶け込み
効果があり、ベースガス流量比が0.7以下の場合に溶
融プールの冷却効果がある。従って、ベースガス流量比
は0.3乃至0.7に設定する。
Table 3 below shows a comparison of welding characteristics by changing the ratio between the peak gas flow rate value and the base gas flow rate value. From Table 3, assuming that the peak gas flow rate is 1,
When the base gas flow rate ratio is 0.3 to 0.7, there is a melt-in effect, and when the base gas flow rate ratio is 0.7 or less, there is a melt pool cooling effect. Therefore, the base gas flow rate ratio is set to 0.3 to 0.7.

【0041】[0041]

【表3】 [Table 3]

【0042】下記表4は、板厚が12mmの水平固定管
(被溶接材)に、円周に沿ってI型開先形状の溶接線を
設け、その円周状溶接線に沿ってプラズマトーチを時計
周りに旋回させながら、プラズマキーホール溶接(貫通
深さ12mm)を実施したときの溶接特性を評価した結
果を示す。この溶接特性は、特に裏面ビード形状に着目
し、その評価を各姿勢毎に(時間毎)に表したものであ
る。
Table 4 below shows that a horizontal fixed pipe (material to be welded) having a plate thickness of 12 mm is provided with an I-shaped groove-shaped welding line along the circumference, and a plasma torch is provided along the circumferential welding line. The result of having evaluated the welding characteristic when plasma keyhole welding (penetration depth 12mm) was implemented, turning [circle] clockwise. The welding characteristics are obtained by paying attention to the backside bead shape and evaluating the evaluation for each posture (every time).

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】但し、姿勢については、固定管の上端部を
時計の12時に見立て、下端部を時計の6時に見立てて
その溶接位置を時計表示で示すものである。
Regarding the posture, however, the upper end of the fixed tube is assumed to be at 12 o'clock and the lower end is assumed to be at 6 o'clock, and the welding position is indicated by a clock.

【0045】溶接施工方法の組み合わせは、表4の左列
から順に「溶接電流一定及びプラズマガス流量一定」、
「溶接電流パルス化及びプラズマガス流量一定」、「溶
接電流一定及びプラズマガス流量パルス化」並びに「溶
接電流パルス化及びプラズマガスパルス化」の4条件に
ついて実施した。なお、評価基準として以下の通りであ
る。「良好」→図10に示すように、溶接部の裏面に形
成された裏波が母材より凸形状か、又は面一になってい
るビード形状が得られた場合である。また、表面には有
害なアンダーカットが生じていない。「裏面凹み」→図
11に示すように、溶接部の裏面に形成された裏波が母
材より凹形状になっているビード形状が得られた場合で
ある。一般的に溶接ビードとしては、不適切と評価され
る。「溶け落ち」→図12に示すように、プラズマ溶接
時に形成されるはずの溶融プールが、重力の影響を受け
てしまい、母材から流れ落ちてしまう現象である。この
評価試験において、上向き姿勢時にしばしば溶け落ち現
象が見られた。
The combinations of welding construction methods are, in order from the left column of Table 4, "constant welding current and constant plasma gas flow rate",
Four conditions of "Welding current pulsed and plasma gas flow rate constant", "Welding current constant and plasma gas flow rate pulsed" and "Welding current pulsed and plasma gas pulsed" were carried out. The evaluation criteria are as follows. “Good” → As shown in FIG. 10, it is a case where a back wave formed on the back surface of the welded portion has a bead shape in which the back wave is convex or flush with the base metal. Also, no harmful undercut is generated on the surface. “Backside depression” → This is a case where a bead shape in which the backside wave formed on the backside of the welded portion is more concave than the base metal as shown in FIG. Generally, it is evaluated as inappropriate as a weld bead. "Melting through" → As shown in Fig. 12, the molten pool that is supposed to be formed during plasma welding is affected by gravity and flows down from the base metal. In this evaluation test, the phenomenon of burn-through was often observed when the user was in the upward posture.

【0046】この表4から明らかなように、「溶接電流
一定及びプラズマガス流量一定」の場合、溶接姿勢のう
ち、良好な溶接が得られたのは、12時〜1時の範囲の
みである。これは溶接電流とガス流量のどちらも一定に
した溶接方法では、ほぼ下向き溶接姿勢しか成り立たな
く、姿勢変化に追従できるフレキシビリティがほとんど
ないといえる。
As is clear from Table 4, in the case of "constant welding current and constant plasma gas flow rate", good welding was obtained only in the range from 12:00 to 1:00 among the welding positions. . It can be said that the welding method in which both the welding current and the gas flow rate are constant, only the downward welding posture is established, and there is almost no flexibility to follow the posture change.

【0047】「溶接電流パルス化及びプラズマ流量一
定」の場合、良好な溶接が得られたのは、10時〜5時
の範囲である。これは上向き姿勢(5時半〜6時)及び
上向き上進姿勢(6時〜9時の範囲)以外では、概ね良
好な溶接ビードが得られるが、上向き姿勢及び上向き上
進姿勢(6時〜9時の範囲)の姿勢範囲では、重力の影
響より溶融プールに急激な溶け落ちが起こり、溶接ビー
ドとして成り立たなくなることを示している。
In the case of "Welding current pulsed and plasma flow rate constant", good welding was obtained in the range from 10:00 to 5:00. This is because, except for the upward posture (5:30 to 6 o'clock) and the upward upward posture (range from 6 o'clock to 9 o'clock), a good weld bead can be obtained, but the upward posture and the upward upward posture (6 o'clock to 6 o'clock). In the posture range (9 o'clock range), it is shown that due to the effect of gravity, the molten pool undergoes rapid melt-down, and the weld bead does not hold.

【0048】「溶接電流一定及びプラズマガス流量パル
ス化」と「溶接電流パルス化及びプラズマガスパルス
化」の場合は、一部を除きほぼ全周に亘って良好な溶接
ビードが得られ、僅かに上向き姿勢及び上向き上進姿勢
(6時〜9時の範囲)の場合に、溶接ビードの内面凹み
が現れる。
In the case of "Welding current constant and plasma gas flow rate pulsed" and "Welding current pulsed and plasma gas pulsed", good welding beads were obtained over almost the entire circumference except for a part, and slightly. In the case of the upward posture and the upward upward posture (range from 6 o'clock to 9 o'clock), the inner surface dent of the welding bead appears.

【0049】以上の結果より、固定管全姿勢溶接のよう
に、刻々と変化する姿勢に追従できるようなフレキシビ
リティのあるプラズマキーホール溶接としては、プラズ
マガス流に強弱を付ける方法が最も優れていることがわ
かる。溶接電流のパルス化(電気パルス溶接法)のみで
も、ある程度の姿勢変化には追従できるものの、姿勢に
よっては、全く溶接が成り立たない場所も存在する。ま
た、プラズマガス流に強弱を付ける方法(ガスパルス
化)と同期させることで、「溶接電流一定及びプラズマ
ガス流量パルス化」に比して、より一層溶接適正範囲の
拡大を得ることができる。
From the above results, as the plasma keyhole welding which has the flexibility to follow the ever-changing posture like the fixed pipe all-position welding, the method of giving strength to the plasma gas flow is the best. You can see that Even if only the welding current is pulsed (electric pulse welding method), it is possible to follow a certain degree of posture change, but depending on the posture, there are places where welding does not work at all. Further, by synchronizing with the method of making the plasma gas flow strong and weak (gas pulsing), it is possible to further expand the proper welding range as compared with "constant welding current and pulsing plasma gas flow rate".

【0050】このように、表4から、プラズマガス流に
強弱の脈動を付ける方法(ガスパルスプラズマアーク溶
接方法)が、従来のガス量一定のプラズマ溶接に比して
十分に優れていることが認められる。しかし、このよう
に、プラズマガス流に強弱脈動を付ける方法にしても、
まだ、上向き上進姿勢(6時〜9時の範囲)が困難であ
るという欠点が解決されていない。
As described above, from Table 4, the method of giving strong and weak pulsation to the plasma gas flow (gas pulse plasma arc welding method) is sufficiently superior to the conventional plasma welding with a constant gas amount. Is recognized. However, even if a method of giving strong and weak pulsations to the plasma gas flow is used,
The drawback that it is difficult to move upward (up to 6 o'clock to 9 o'clock) has not been solved.

【0051】そこで、この部分については、以下のよう
にして改善する。図13は、上向き上進姿勢(6時〜9
時の範囲)の溶接において、プラズマアーク柱と、溶融
プールと、その溶融プールに係る重力の影響する方向
(図中矢印)を示したものである。
Therefore, this part is improved as follows. FIG. 13 shows an upward upward posture (from 6 o'clock to 9 o'clock).
In the welding of (time range), the plasma arc column, the molten pool, and the direction in which the gravity related to the molten pool influences (the arrow in the figure) is shown.

【0052】図14は、上向き下進姿勢(3時〜6時の
範囲)の溶接において、プラズマアーク柱と、溶融プー
ルと、その溶融プールに係る重力の影響する方向(図中
矢印)を示したものである。
FIG. 14 shows a plasma arc column, a molten pool, and a direction of gravity (indicated by an arrow in the figure) on the molten pool in welding in an upward and downward posture (range from 3:00 to 6:00). It is a thing.

【0053】この図13と図14は、溶接進行方向が逆
であるだけであり、溶接姿勢は同じである。しかし、図
13の溶接姿勢では溶接ができないのに対し、図14の
溶接姿勢では溶接が可能である点に着目すると、以下の
ようなことが推察される。
In FIGS. 13 and 14, the welding proceeding directions are opposite to each other, and the welding postures are the same. However, when welding is not possible in the welding attitude of FIG. 13, welding is possible in the welding attitude of FIG. 14, the following can be inferred.

【0054】プラズマ溶接は、他の溶接方法(TIG、
MIG)と比較すると、アークを発生している溶接トー
チと形成される溶融プールの位置関係が大きく異なって
いる。プラズマ溶接の場合、プラズマアーク柱から見
て、必ず進行方向とは逆方向に溶融プールが形成され
る。他の溶接方法(TIG、MIG)では、アーク柱直
下に溶融プールが位置する。
Plasma welding is another welding method (TIG,
Compared with MIG), the positional relationship between the welding torch generating the arc and the molten pool formed is greatly different. In the case of plasma welding, the molten pool is always formed in the direction opposite to the traveling direction when viewed from the plasma arc column. In other welding methods (TIG, MIG), the molten pool is located directly under the arc column.

【0055】このプラズマアーク柱と溶融プールとの位
置関係に、姿勢の違いを加味すると、上進進行(図1
3)と下進進行(図14)では、プラズマアーク柱に対
する溶融プールの位置と重力の及ぼす影響が全く逆とな
り、溶接可能な下進進行の場合は、重力が影響する方向
の先方にプラズマアーク柱が存在し、そのアーク柱が支
えとなって溶融プールを維持することができる。一方、
上進進行では、重力が影響する方向の先方に溶融プール
を支えるものが存在しないため、重力の影響のまま、溶
融プールが溶け落ちてしまう。
When the difference in posture is taken into consideration in the positional relationship between the plasma arc column and the molten pool, the process proceeds upward (see FIG. 1).
3) and the downward progression (Fig. 14), the position of the molten pool with respect to the plasma arc column and the influence of gravity are completely opposite, and in the case of downward progression where welding is possible, the plasma arc is directed ahead of the direction affected by gravity. There is a column and the arc column supports it to maintain the molten pool. on the other hand,
In the upward progression, there is nothing that supports the molten pool ahead of the direction in which gravity affects, so the molten pool melts down under the influence of gravity.

【0056】また、溶融プールを保持する力の一つに表
面張力があるが、他の溶接方法(TIG、MIG)より
も大きな溶融プールを、表面張力のみで保持することは
困難である。
Further, although one of the forces for holding the molten pool is surface tension, it is difficult to hold the molten pool larger than other welding methods (TIG, MIG) only by the surface tension.

【0057】以上より、溶融プールを全周に亘って保持
可能にするために、図15に示すように、溶加材ワイヤ
を溶接進行方向とは逆の方向から溶接進行方向に向かっ
て直接溶融プール中に供給する。これにより、溶融プー
ルの粘性の調整、溶融プールの凝固現象のコントロー
ル、並びにギャップ及び目違いに対する許容範囲拡大等
の効果が得られ、より実用に供し易くなる。
From the above, in order to hold the molten pool over the entire circumference, as shown in FIG. 15, the filler wire is directly melted from the direction opposite to the welding advancing direction toward the welding advancing direction. Supply in the pool. As a result, the effects of adjusting the viscosity of the molten pool, controlling the solidification phenomenon of the molten pool, and expanding the allowable range for gaps and misalignments are obtained, and it becomes easier to put into practical use.

【0058】下記表5は溶加材ワイヤを溶融プールに供
給したときの溶接特性を示す。表5は、溶加材ワイヤを
供給すること以外は、表4と同じ条件下で溶接したもの
である。プラズマキーホール溶接(貫通深さ12mm)
を実施したとき、特にその裏面ビード形状に着目し、そ
の評価を各姿勢毎(時間毎)に表したものである。評価
基準は表4の場合と同様である。
Table 5 below shows the welding characteristics when the filler wire was supplied to the molten pool. Table 5 was welded under the same conditions as Table 4 except that the filler wire was supplied. Plasma keyhole welding (penetration depth 12 mm)
In particular, the shape of the bead on the back surface is particularly noticed and the evaluation is expressed for each posture (for each time). The evaluation criteria are the same as in Table 4.

【0059】この表5から明らかなように、図15に示
すように、溶加材ワイヤを供給するだけで、4種類の溶
接方法のいずれの条件においても溶け落ち現象が見られ
なくなり、特に「溶接電流一定及びプラズマガス流量パ
ルス化」と「溶接電流パルス化及びプラズマガスパルス
化」の場合、全姿勢に亘り安定した裏波ビードを得るこ
とができた。
As is clear from Table 5, as shown in FIG. 15, only by supplying the filler material wire, the burn-through phenomenon was not observed under any of the conditions of the four kinds of welding methods. In the case of "Welding current constant and plasma gas flow rate pulsed" and "Welding current pulsed and plasma gas pulsed", stable backside bead could be obtained in all positions.

【0060】この表5の結果からみてプラズマキーホー
ル溶接時において、プラズマガス流の強弱脈動(ガスパ
ルスプラズマ溶接法)と溶加材の後方供給(フィラー溶
接法)の併用で水平固定管を全姿勢溶接することが可能
になる。
From the results shown in Table 5, during plasma keyhole welding, the horizontal fixed tube was completely removed by using both the strong and weak pulsation of the plasma gas flow (gas pulse plasma welding method) and the backward supply of filler material (filler welding method). Posture welding becomes possible.

【0061】また、アーク長を一定に保つように自動的
にコントロールできる機能を付加することで全姿勢で更
に安定した裏波ビードを得ることができる。
Further, by adding the function of automatically controlling the arc length so as to keep it constant, it is possible to obtain a more stable back bead in all postures.

【0062】[0062]

【表5】 [Table 5]

【0063】図16は本発明の第2の実施例を示す模式
図である。図16において、図4と同一物には同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。図16は、図4に
対し、第3の配管21を配管14、15に並列に設け、
この配管21に、第2のピークガス流量調整弁22と、
第2のパルス発生用電磁弁23とを直列に設けた点が異
なる。電磁弁23の開閉タイミングは制御器13により
設定され、流量調整弁22の開度も制御器13により設
定される。
FIG. 16 is a schematic diagram showing the second embodiment of the present invention. 16, the same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. 16 is different from FIG. 4 in that a third pipe 21 is provided in parallel with the pipes 14 and 15,
In this pipe 21, a second peak gas flow rate adjusting valve 22 and
The difference is that the second pulse generating solenoid valve 23 is provided in series. The opening / closing timing of the solenoid valve 23 is set by the controller 13, and the opening degree of the flow rate adjusting valve 22 is also set by the controller 13.

【0064】このように構成された装置により、トーチ
1にプラズマガスを供給すると、そのガス流量のパルス
状変化は、図17に示すようになる。即ち、ガス流量Q
2はベースガス流量であり、電磁弁17、23はいずれ
も閉であるときに、配管14に設けた調整弁16の開度
に応じて決まるガス流量である。ガス流量Q1は第1の
ピークガス流量であり、電磁弁23が閉、電磁弁17が
開のときに、流量調整弁18の開度と流量調整弁16の
開度とに基づいて決まるガス流量である。ガス流量Q3
は電磁弁17、23が開のときに、流量調整弁16、1
7、22の開度の基づいて決まるガス流量である。パル
ス期間T1は電磁弁17のみが開の期間、パルス期間T5
は電磁弁23が開の期間である。また、パルス期間T2
は電磁弁17、23がいずれも閉の期間、更に期間D1
は電磁弁17が開になった後、電磁弁23が開になるま
での遅れ時間である。
When a plasma gas is supplied to the torch 1 by the apparatus thus constructed, the pulse-like change in the gas flow rate becomes as shown in FIG. That is, gas flow rate Q
2 is a base gas flow rate, and is a gas flow rate that is determined according to the opening degree of the adjusting valve 16 provided in the pipe 14 when the solenoid valves 17 and 23 are both closed. The gas flow rate Q 1 is the first peak gas flow rate, which is determined based on the opening degree of the flow rate adjusting valve 18 and the opening degree of the flow rate adjusting valve 16 when the solenoid valve 23 is closed and the solenoid valve 17 is open. Is. Gas flow rate Q 3
Is the flow control valves 16, 1 when the solenoid valves 17, 23 are open.
It is a gas flow rate determined based on the opening degrees of 7 and 22. The pulse period T 1 is a period in which only the solenoid valve 17 is open, and the pulse period T 5
Is the period when the solenoid valve 23 is open. Also, the pulse period T 2
Is the period when both the solenoid valves 17 and 23 are closed, and the period D 1
Is a delay time after the solenoid valve 17 is opened until the solenoid valve 23 is opened.

【0065】このように、図16に示す装置により、図
17に示す3段階のパルス状にガス流量を変化させるこ
とができる。これにより、図18乃至20に示すよう
に、ベースガス流量の外に、2つのピークガス流量を有
する種々のパルス状のガス量の変化を与えることができ
る。
As described above, the apparatus shown in FIG. 16 can change the gas flow rate in a pulsed manner of three stages shown in FIG. As a result, as shown in FIGS. 18 to 20, in addition to the base gas flow rate, various pulse-like changes in the gas amount having two peak gas flow rates can be given.

【0066】図18は期間D1が0、パルス期間T1>T
2の場合、図19は期間D1が0<D1≦T1−T2で、パ
ルス期間T1>T2の場合である。また、図20は期間D
1がD1=T1−T2、パルス期間T1>T2の場合である。
In FIG. 18, the period D 1 is 0, and the pulse period T 1 > T
In the case of 2, the period D 1 is 0 <D 1 ≦ T 1 −T 2 and the pulse period T 1 > T 2 in FIG. Further, FIG. 20 shows a period D
1 is the case where D 1 = T 1 −T 2 and the pulse period T 1 > T 2 .

【0067】図4に示す2系統のガス供給配管を有する
装置により、ガス流量に、図8、9に示す2段階のパル
ス状波形の変動を設けた場合、実際上、図21に示すよ
うなプラズマガス流量の変化は正確なパルス波形ではな
く、立ち上がり及び立ち下がりが鈍いものとなりやす
い。これは、プラズマガスが圧縮性流体であるため、パ
ルス発生用電磁弁の開閉動作に応答性良く追従できない
こと、配管経路に流量及び圧力により断面積が変化する
テフロンホース等の樹脂ホースを使用している場合、急
激な流量増加に対し、断面積が先に膨らみ、正確なガス
流量を瞬時に供給できないこと、トーチ先端と、ガス供
給源とが離れた位置関係にある場合、ケーブル内プラズ
マホースの圧損が増加し、それに伴い、プラズマガスの
供給に遅れを生じること等が原因として考えられる。
When the apparatus having the two gas supply pipes shown in FIG. 4 is used to provide the gas flow rate with the two-step pulse-shaped waveform fluctuations shown in FIGS. 8 and 9, in practice, as shown in FIG. The change in the plasma gas flow rate is not an accurate pulse waveform, and rises and falls tend to be dull. This is because the plasma gas is a compressible fluid, so it cannot follow the opening / closing operation of the electromagnetic valve for pulse generation with good responsiveness, and uses a resin hose such as Teflon hose whose cross-sectional area changes in the piping path depending on the flow rate and pressure. If the gas flow rate suddenly increases, the cross-sectional area swells first and an accurate gas flow rate cannot be instantaneously supplied.If the torch tip and the gas supply source are in a distant positional relationship, the plasma hose in the cable It is considered that the pressure loss increases due to the increase in the pressure loss and the delay in the supply of the plasma gas.

【0068】これに対し、電流パルスは高速応答が十分
に可能であるので、瞬時にピーク電流とベース電流とが
切り替わることができる。このため、ガス流量は溶接電
流の変化に対し、遅れを生じることになる。この遅れ
は、板厚が厚い被溶接材を溶接する場合等に悪影響があ
る。
On the other hand, since the current pulse can sufficiently provide a high-speed response, it is possible to instantaneously switch between the peak current and the base current. Therefore, the gas flow rate is delayed with respect to the change of the welding current. This delay has an adverse effect when welding a material to be welded having a large plate thickness.

【0069】プラズマ溶接の場合には、ピーク電流期
間、又はピーク電流期間とピークガス流量期間とが同期
した期間において、プラズマアーク柱は被溶接材の板厚
方向の全域を貫通し、キーホールを形成しながら溶接す
る。この場合に、図22に示すように、プラズマガス流
量のパルス波形に遅れがあると、溶接電流及びプラズマ
ガスがピーク期間に入った時点で、被溶接材に形成され
るべきキーホールが瞬時に形成されず、また溶融プール
も瞬時に成長せず、時間的に遅れてしまう。このため、
溶接電流及びプラズマガスのピーク期間の開始時に、プ
ラズマアークが乱れたり、溶融プールが乱れたりする場
合がある。また、採りうる溶接条件が狭くなったり、プ
ラズマアークの乱れから極端な場合には溶融プールを破
壊したりすることも考えられる。
In the case of plasma welding, during the peak current period or the period in which the peak current period and the peak gas flow rate period are synchronized, the plasma arc column penetrates the entire region of the material to be welded in the plate thickness direction to form a keyhole. While welding. In this case, as shown in FIG. 22, if there is a delay in the pulse waveform of the plasma gas flow rate, the keyhole to be formed in the material to be welded instantly when the welding current and the plasma gas enter the peak period. It is not formed, and the molten pool does not grow instantaneously, which is delayed in time. For this reason,
At the beginning of the peak period of the welding current and plasma gas, the plasma arc may be disturbed or the molten pool may be disturbed. It is also conceivable that the welding conditions that can be adopted are narrowed or that the molten pool is destroyed in an extreme case due to the disturbance of the plasma arc.

【0070】これに対し、図16に示す装置により、図
17乃至20に示すように、パルス波形が3段階で変化
するように設定すると、図23に示すように、2段階で
変化させる場合よりも、より一層プログラム上の設定値
に近いものとなる。即ち、図23に示すように、今まで
ガス流量を2段階でパルス変化させた場合には、ガスパ
ルスの立ち上がりの遅れが0.3秒程生じているのに対
し、図24に示すように、3段階で変化させた場合で
は、ガスパルスの立ち上がりの遅れは0.1秒であっ
た。
On the other hand, when the pulse waveform is set to change in three steps as shown in FIGS. 17 to 20 by the device shown in FIG. 16, the pulse waveform is changed in two steps as shown in FIG. Also becomes closer to the set value on the program. That is, as shown in FIG. 23, when the gas flow rate is pulse-changed in two steps up to now, the delay of the rise of the gas pulse is about 0.3 seconds, whereas as shown in FIG. When changing in three steps, the delay of the rise of the gas pulse was 0.1 second.

【0071】図25はガス流量を2段階で変化させた場
合、図26及び27はガス流量を3段階に変化させた場
合であって、図26はパルスの立ち下がり時にも2段階
で変化させたとき、図27は立ち下がり時の途中でピー
クガス流量期間を設けなかったときのプラズマガス流量
の実際の変化及びキーホイール深さを示すグラフ図であ
る。これらの図に示すように、3段階でガス流量を変化
させることにより、実際のプラズマガス流量の変化はよ
り設定値に近いものとなる。
FIG. 25 shows the case where the gas flow rate is changed in two steps, and FIGS. 26 and 27 show the case where the gas flow rate is changed in three steps. In FIG. 26, the gas flow rate is changed in two steps even when the pulse falls. 27 is a graph showing the actual change of the plasma gas flow rate and the key wheel depth when the peak gas flow rate period is not provided during the fall. As shown in these figures, by changing the gas flow rate in three steps, the actual change in the plasma gas flow rate becomes closer to the set value.

【0072】このことから、キーホール深さが最深部に
到達する時間と、溶融プールが最も大きく成長するまで
の時間に対し、プラズマガス流の最大流速も併せて遅ら
すことができ、プラズマガス及び溶融プールの乱れを抑
制することができる。
From this, the maximum flow velocity of the plasma gas flow can be delayed together with the time required for the keyhole depth to reach the deepest portion and the time until the molten pool grows to the maximum extent. Disturbance of the molten pool can be suppressed.

【0073】このように、プラズマガス流量を3段階に
変化させるガスパルスプラズマアーク溶接方法の具体的
な用途としては、板厚が厚い被溶接材(例えば、板厚が
12mm以上)のキーホール溶接と、意図的にキーホー
ルを形成しない深い溶け込みの溶接(非キーホール溶
接)等がある。この強めのプラズマガス流時及びガス流
排出が悪い条件時等に、この3段階パルス変化の態様で
ガスパルス溶接を行うと、そのプラズマガス流の乱れを
抑制することができる。板厚が薄い場合等は、このよう
なプラズマガス流の乱れが問題となることは少ない。
As described above, as a specific application of the gas pulse plasma arc welding method in which the plasma gas flow rate is changed in three steps, keyhole welding of a material to be welded having a thick plate thickness (for example, a plate thickness of 12 mm or more) is performed. There is deep penetration welding that does not intentionally form a keyhole (non-keyhole welding). When the gas pulse welding is performed in the mode of the three-step pulse change at the time of the strong plasma gas flow and the condition of poor gas flow discharge, the disturbance of the plasma gas flow can be suppressed. When the plate thickness is thin, such a turbulence of the plasma gas flow is unlikely to be a problem.

【0074】特に、図20に示す態様でガス流量をパル
ス状に変化させると、ピークガスの上昇過程は2段階上
昇、降下は最大流量Q3からベースガス流量Q2へ一気に
低下するため、2段階パルスの場合に比して、ピークガ
ス流量とベースガス流量との比を極端に大きくすること
ができる。これにより、電流パルス及び2段階ガスパル
スでは困難であった非連続キーホール溶接、即ち、ピー
ク時のみキーホールを形成し、ベース時はキーホールを
消失するというような非キーホール溶接を容易に実行す
ることができる。
Particularly, when the gas flow rate is changed in a pulse manner in the mode shown in FIG. 20, the rising process of the peak gas rises in two steps, and the fall decreases from the maximum flow rate Q 3 to the base gas flow rate Q 2 all at once. The ratio between the peak gas flow rate and the base gas flow rate can be extremely increased as compared with the case of the pulse. This makes it easy to perform non-continuous keyhole welding, which was difficult with current pulses and two-stage gas pulses, that is, keyholes are formed only at peak times and disappear at base times. can do.

【0075】この非連続キーホール溶接により、ピーク
時とベース時の差が大きいことから、図19の態様より
もパルス効果が顕著となり、全入熱量を低く抑制しつ
つ、板厚が厚い被溶接材(16mm以上)のキーホール
溶接及びキーホールを形成しない深い溶け込みの溶接
(非キーホール溶接)等の限界条件に近い溶接条件で溶
接することができる。
With this discontinuous keyhole welding, since the difference between the peak time and the base time is large, the pulse effect becomes more prominent than that of the embodiment shown in FIG. It is possible to perform welding under a welding condition close to a limit condition such as a keyhole welding of a material (16 mm or more) and a deep penetration welding without forming a keyhole (non-keyhole welding).

【0076】次に、実際に図18乃至20に示すガスパ
ルス態様で溶接実験を行った結果について説明する。下
記表6は図18乃至20に示す3種のガスパルス態様で
キーホール溶接を行った場合の板厚と溶接結果との関係
を示すものである。
Next, the results of actual welding experiments in the gas pulse mode shown in FIGS. 18 to 20 will be described. Table 6 below shows the relationship between the plate thickness and the welding result when keyhole welding is performed in the three types of gas pulse modes shown in FIGS. 18 to 20.

【0077】[0077]

【表6】 [Table 6]

【0078】板厚が16mm以下の場合には、図18に
示すガスパルス態様の場合に溶接品質が良好であり、板
厚が6mm以上の場合には、図19、20に示すガスパ
ルス態様が良好であった。板厚が6乃至16mmの場合
には、いずれのガスパルス態様の場合でも良好である
が、表6から、キーホール形成にそれほどエネルギを必
要としない中肉厚以下の場合には、図18のように、最
大ピークガス流量を一気に上昇させ、2段階で降下させ
る場合の方が、溶融プール形状及びキーホール形成に影
響を及ぼさないといえる。一方、キーホール形成に大き
なエネルギと長時間を必要とする厚肉の場合には、最大
ピークガス流量までを2段階上昇とした図19、20に
示すガスパルス態様の方が、キーホール形成の初期段階
で発生するプラズマガスガスの乱れが少なくなり、裏面
に排出されていたスパッタ及びドロースの量が極めて少
なくなり、全体をとおして安定した溶接が可能であっ
た。
When the plate thickness is 16 mm or less, the welding quality is good in the gas pulse mode shown in FIG. 18, and when the plate thickness is 6 mm or more, the gas pulse mode shown in FIGS. there were. When the plate thickness is 6 to 16 mm, it is good in any of the gas pulse modes, but from Table 6, in the case of a medium wall thickness or less that does not require much energy for keyhole formation, as shown in FIG. In addition, it can be said that the case where the maximum peak gas flow rate is increased at once and decreased in two steps does not affect the shape of the molten pool and the keyhole formation. On the other hand, in the case of a thick wall that requires a large amount of energy and a long time to form the keyhole, the gas pulse mode shown in FIGS. The turbulence of the plasma gas generated in 1 was reduced, and the amount of spatter and drose discharged on the back surface was extremely small, and stable welding was possible throughout.

【0079】図23、24は2段階ガスパルス溶接と、
3段階ガスパルス溶接とにおいて、実際に得られたプラ
ズマガス流量を比較した結果を示す。2段階ガスパルス
の場合には、ピークガス流量設定値(4.0リットル/分)
に到達するのに、電磁弁が開になった後、0.3秒経過
しているため、このピークガス流量設定値が必要な溶接
条件の場合には、ピークガス流量期間を0.3秒以上に
設定する必要があり、パルス周期を短くすることができ
ない。また、ピークガス流量を例えば5.5リットル/分と
多くしてピークの立ち上がりを速くすると、ピークガス
流量期間の後半でガス流量が過剰となり、プラズマアー
ク及び溶融プール等に余分な力を与えてしまうため、溶
接自体がかなり不安定になってしまう。
23 and 24 show two-stage gas pulse welding,
The result of comparing the plasma gas flow rates actually obtained in the three-stage gas pulse welding is shown. In case of 2-stage gas pulse, set peak gas flow rate (4.0 liter / min)
Since 0.3 seconds have passed since the solenoid valve was opened, the peak gas flow rate period should be 0.3 seconds or more if the welding condition requires this peak gas flow rate setting value. It must be set, and the pulse period cannot be shortened. Further, if the peak gas flow rate is increased to 5.5 liters / minute and the rising of the peak is accelerated, the gas flow rate becomes excessive in the latter half of the peak gas flow rate period, and extra force is applied to the plasma arc, the molten pool, etc. , Welding itself becomes quite unstable.

【0080】これに対し、3段階ガスパルス溶接の場合
には、第2ピークガス流量を5.5リットル/分とし、第1
ピークガス流量を溶接品質上目標とする4.0リットル/分
とすることにより、立ち上がり時間は0.1秒の遅延時
間で済む。これは2段階ガスパルス法に比して約1/3
の時間短縮になり、極めて応答性が優れたガスパルスが
得られる。
On the other hand, in the case of three-stage gas pulse welding, the second peak gas flow rate was set to 5.5 liter / min, and
By setting the peak gas flow rate to 4.0 liters / minute, which is a target for welding quality, a rise time of 0.1 seconds is sufficient. This is about 1/3 of the two-step gas pulse method
The time is shortened and a gas pulse with extremely excellent responsiveness can be obtained.

【0081】次に、図19及び図20に示すガスパルス
態様で溶接した結果について、2段階ガスパルスの場合
と比較して説明する。図25は2段階ガスパルス溶接法
でのプラズマガスのパルス化を示し、図26が図19に
示す3系統ガスパルス溶接法でのプラズマガスのパルス
化について示す。
Next, the results of welding in the gas pulse mode shown in FIGS. 19 and 20 will be described in comparison with the case of the two-stage gas pulse. FIG. 25 shows pulsing of plasma gas in the two-stage gas pulse welding method, and FIG. 26 shows pulsing of plasma gas in the three-system gas pulse welding method shown in FIG.

【0082】この溶接条件は、被溶接材の板厚が19m
mと厚いため、ピークガス流量の設定値は7.0リットル/
分と多いものになっている。図19の2段階ガスパルス
溶接法で溶接した場合は、ピークガス流設定値(=7.
0リットル/分)までの到達時間が0.4秒である。しか
し、下段のキーホール深さと時間の関係の図を見ると、
電磁弁が開になってからキーホール形成までが0.5秒
であり、ピークガス流量設定値への到達時間より遅い。
この遅れのため、0.6秒間という長時間ピークガス流
量期間を設定していても、現実にキーホールを形成して
いる期間は僅か0.1秒であり、設定値の1/6しか期
待できない。また、中段の実際のガス流量の図を見て
も、電磁弁が閉になってからベースガス流量設定値であ
る3.0リットル/分まで下がりきるのに、約0.4秒程度
かかってしまい、殆どベース保持時間が存在しない。そ
の結果、下段のキーホール深さと時間の関係の図から、
ベース時間では、キーホール深さ=7mmまで戻る予定
のところ、実際にはキーホール深さ=9mmまでしか戻
りきっていない。これを繰り返していくと、キーホール
深さ及び溶融プールが過剰に成長してしまい、最後には
溶接部を破壊してしまうことになる。
This welding condition is that the plate thickness of the material to be welded is 19 m.
Since it is thick as m, the set value of peak gas flow rate is 7.0 liters /
It's a lot. In the case of welding by the two-stage gas pulse welding method of FIG. 19, the peak gas flow set value (= 7.
It takes 0.4 seconds to reach 0 liters / minute). However, if you look at the diagram of the relationship between keyhole depth and time in the lower row,
It takes 0.5 seconds from the opening of the solenoid valve to the formation of the keyhole, which is later than the time required to reach the peak gas flow rate set value.
Due to this delay, even if a long peak gas flow rate period of 0.6 seconds is set, the period during which the keyhole is actually formed is only 0.1 seconds, and only 1/6 of the set value can be expected. . Also, looking at the actual gas flow rate diagram in the middle stage, it took about 0.4 seconds to reach the base gas flow rate setting value of 3.0 liters / minute after the solenoid valve was closed. There is almost no base holding time. As a result, from the diagram of the lower keyhole depth and time,
At the base time, the keyhole depth is expected to return to 7 mm, but the keyhole depth is actually returned to 9 mm. If this is repeated, the keyhole depth and the molten pool will grow excessively, and eventually the weld will be destroyed.

【0083】一方、図26に示す3段階ガスパルス溶接
法で行った場合、ピークガス流量=8.5リットル/分到達
までの中間に、キーホール形成の遅延時間を緩和するた
めのピークガス流量(5.0リットル/分)を設けているの
で、キーホール形成状態に合わせたピークガス流量が選
択できる。
On the other hand, in the case where the three-stage gas pulse welding method shown in FIG. 26 was used, the peak gas flow rate (5. 5%) for relaxing the delay time of keyhole formation was reached in the middle of reaching the peak gas flow rate = 8.5 liters / minute. Since 0 liter / min) is provided, the peak gas flow rate can be selected according to the keyhole formation state.

【0084】キーホール形成している時間についても、
3段階ガスパルス溶接法ではキーホール形成時間=0.
3秒の設定に対し、実際は0.2秒位で形成したため、
設定値の2/3程度は期待できる。更に、ピークガス流
量からベースガス流量に降下するときも、2段階で降下
させるため、保持時間ができ、ベース期間中に元のキー
ホール深さまで戻すことが可能となり、ベース期間にお
いてキーホール深さ及び溶融プールの成長を抑制するこ
とができた。従って、この図22に示すガスパルス制御
は厚肉の板厚に効果がある制御方法であるといえる。
Regarding the time during which the keyhole is formed,
In the three-step gas pulse welding method, keyhole formation time = 0.
Since it was actually formed in about 0.2 seconds for the setting of 3 seconds,
About 2/3 of the set value can be expected. Further, even when the peak gas flow rate is lowered to the base gas flow rate, since it is lowered in two steps, it is possible to hold time, and it is possible to return to the original keyhole depth during the base period. The growth of the molten pool could be suppressed. Therefore, it can be said that the gas pulse control shown in FIG. 22 is a control method effective for a thick plate thickness.

【0085】図20の制御方法は、図19の場合の特殊
な一例として、図19の制御方法よりピークガス流量期
間とベースガス流量期間における溶接態様の差を大きく
したい場合に効果がある。この図20のガスパルス態様
では、図27に示すように、最大ピークガス流量に到達
する時間を前述の図19の制御方法より長く設定するこ
とができる。この効果により、キーホール径と溶融プー
ルの量を、図19の制御方法より大きくすることが可能
で、キーホール形成時間もより一層長くできる。
As a special example of the case of FIG. 19, the control method of FIG. 20 is effective when it is desired to make the difference in the welding mode between the peak gas flow rate period and the base gas flow rate period larger than that of the control method of FIG. In the gas pulse mode of FIG. 20, as shown in FIG. 27, the time to reach the maximum peak gas flow rate can be set longer than that of the control method of FIG. Due to this effect, the keyhole diameter and the amount of the molten pool can be made larger than in the control method of FIG. 19, and the keyhole formation time can be further lengthened.

【0086】そして、この状態で第1及び第2のパルス
制御用電磁弁を同時に閉にするため、溶融プールが一気
にキーホール部へ流れ込み、完全に塞いでしまう。そし
て、再度この完全に塞がった被溶接材の表面を時間をか
けてキーホール形成を行い、溶融プールを成長させると
いったサイクルを繰り返す。これにより、連続キーホー
ル溶接ではなく、被連続的なキーホール溶接でも溶接す
ることができることが可能となる。従って、溶接速度は
速くはないが、安定したキーホール溶接が可能になると
共に、キーホールを形成させずに溶接する多層盛り溶接
などの深溶け込み溶接にも活用することができる。
In this state, since the first and second electromagnetic valves for pulse control are closed at the same time, the molten pool flows into the keyhole portion all at once and is completely blocked. Then, the cycle of repeating the process of forming a keyhole again on the surface of the completely welded material to be welded and growing the molten pool is repeated. This makes it possible to perform continuous keyhole welding instead of continuous keyhole welding. Therefore, although the welding speed is not high, stable keyhole welding is possible, and it can also be utilized for deep penetration welding such as multi-layer welding in which keyholes are welded.

【0087】次に、フィラーワイヤを供給するガスパル
スプラズマアーク溶接法の実施例について説明する。本
実施例は、プラズマアークによって形成される溶融プー
ルに、溶加材ワイヤを2カ所以上から供給するものであ
り、溶融プールの冷却凝固の調整、溶接金属量と溶接速
度の増大、各溶接姿勢(下向き、立ち向き及び上向き)
の悪影響の改善並びに溶接金属性能の調整等に有効な溶
接方法である。
Next, an example of a gas pulse plasma arc welding method for supplying a filler wire will be described. In this embodiment, the filler metal wire is supplied to the molten pool formed by the plasma arc from two or more places. The adjustment of cooling and solidification of the molten pool, the increase of the amount of weld metal and the welding speed, and the respective welding positions (Down, standing and up)
This is a welding method that is effective in improving the adverse effects of the above and adjusting the performance of the weld metal.

【0088】プラズマ溶接等の非消耗電極式溶接法で高
品質と高能率とを両立させようとすると、入熱量をあげ
る必要があり、このため、溶融プールを大きくし、溶接
エリアを広くする必要がある。しかし、溶融プールを大
きくすると、非消耗電極式溶接法では、新たに以下に示
す問題点が生じる。 (1)図28に示すように、プラズマ溶接法において、
溶融プールに影響を及ぼす主たる力として、溶融プール
にかかる重力(FG)と溶融プールにかかる表面張力
(FR)とが存在し、この2つの力の関係により、溶融
プールは以下の通りとなる。 (FG)≦(FR)の場合、溶融プールの維持可能。 (FG)>(FR)の場合、溶融プールの維持不可能。
In order to achieve both high quality and high efficiency by the non-consumable electrode welding method such as plasma welding, it is necessary to increase the heat input amount. Therefore, it is necessary to enlarge the molten pool and widen the welding area. There is. However, when the molten pool is increased, the non-consumable electrode welding method has the following new problems. (1) As shown in FIG. 28, in the plasma welding method,
There are gravity (FG) applied to the melt pool and surface tension (FR) applied to the melt pool as main forces that affect the melt pool, and the relationship between these two forces makes the melt pool as follows. When (FG) ≤ (FR), the molten pool can be maintained. When (FG)> (FR), the molten pool cannot be maintained.

【0089】溶融プールが大きくなるに比例して、溶融
プールにかかる重力(FG)が増加し、溶融プールにか
かる表面張力(FR)より大きくなると、溶融プールの
維持が不可能となる。 (2)図29に示すように、プラズマ溶接の場合、プラ
ズマアークの照射直下の領域のみ、溶融プールの深さが
極めて深いが、このプラズマアークの照射直下領域を離
れると、溶融プール自体が浅くなる。この浅い溶融プー
ルに溶加材ワイヤを供給しても、効率的にこれを溶かす
ことができず、溶加材ワイヤの供給速度を速くすると、
溶融せずに母材に突き当たることになり、溶加材ワイヤ
の供給速度には制約がある。 (3)図30に示すように、溶接速度が低速の場合に
は、溶融プールは、プラズマガス流の周囲のシールドガ
ス流に囲まれた領域内に収まるが、溶接速度を高速にす
ると、溶融プールが溶接方向の後方に大きく延び、その
全長が長くなり、シールドガスによる保護領域から外
れ、この部分で溶接表面が酸化してしまうという難点が
ある。
When the gravity (FG) applied to the melt pool increases in proportion to the increase of the melt pool and becomes larger than the surface tension (FR) applied to the melt pool, it becomes impossible to maintain the melt pool. (2) As shown in FIG. 29, in the case of plasma welding, the depth of the molten pool is extremely deep only in the region directly below the irradiation of the plasma arc, but when leaving the region immediately below the irradiation of the plasma arc, the molten pool itself becomes shallow. Become. Even if the filler material wire is supplied to this shallow molten pool, it cannot be efficiently melted, and if the supply speed of the filler material wire is increased,
It will hit the base material without melting and there is a restriction on the feed rate of the filler wire. (3) As shown in FIG. 30, when the welding speed is low, the molten pool is contained in the area surrounded by the shield gas flow around the plasma gas flow, but when the welding speed is increased, the melting pool is melted. There is a problem in that the pool greatly extends rearward in the welding direction, its entire length becomes long, and the pool comes out of the protection region by the shield gas, and the weld surface is oxidized at this portion.

【0090】そこで、溶融プール1カ所に対し、溶加材
ワイヤを2本以上同時に又は交互に供給する。これによ
り、高電流時に形成する大きな溶融プール量に対応した
量の溶加材ワイヤの供給が可能となる。このため、高速
溶接速度域での溶接が可能となり、MIG溶接及びサブ
マージド溶接等の消耗電極式溶接方法の場合と同等以上
の溶接速度が可能となる。
Therefore, two or more filler material wires are simultaneously or alternately supplied to one melting pool. As a result, it becomes possible to supply the filler material wire in an amount corresponding to the large amount of the molten pool formed at the time of high current. Therefore, welding can be performed in a high welding speed range, and a welding speed equal to or higher than that of the consumable electrode welding method such as MIG welding and submerged welding can be achieved.

【0091】図31はこの溶加材ワイヤを2本同時に供
給する装置の構成を示す模式図である。被溶接材28に
対し溶接トーチ30からプラズマアークを生起させて溶
接を行い、溶接ビード29を形成する。そして、1個の
非消耗電極式溶接トーチ30に対し、2本以上(図示例
は2本)の溶加材ワイヤ31をガイドチップ32によ
り、同方向から決められた位置に正確に供給するように
なっている。遠隔操作ボックス36を含むワイヤ制御器
35から2本の溶加材ワイヤ31が繰り出され、各溶加
材ワイヤ31について設けられたワイヤ送給装置34に
より溶加材ワイヤ31はガイドチップ32に供給され、
この溶加材ワイヤ31はガイドチップ32に案内されて
溶融プールに供給される。
FIG. 31 is a schematic diagram showing the structure of an apparatus for simultaneously supplying two filler metal wires. Welding is performed by causing a plasma arc to be generated from the welding torch 30 on the material to be welded 28 to form the welding bead 29. Then, with respect to one non-consumable electrode welding torch 30, two or more (two in the illustrated example) filler material wires 31 are accurately supplied to a predetermined position from the same direction by the guide tip 32. It has become. Two filler material wires 31 are delivered from a wire controller 35 including a remote control box 36, and the filler material wires 31 are supplied to the guide tip 32 by a wire feeder 34 provided for each filler material wire 31. Is
The filler wire 31 is guided by the guide tip 32 and supplied to the molten pool.

【0092】また、オシレーション装置33はガイドチ
ップ32を溶接方向(図中、矢印にて示す)に直交する
方向に振幅させる。ワイヤ制御器35は溶接電源37か
らの信号により溶加材ワイヤ31の送給を制御すると共
に、オシレーション装置33によるガイドチップ32の
オシレーションも制御する。溶接電源37は溶接トーチ
30の非消耗電極と被溶接材28との間に溶接電圧を印
加する。
Further, the oscillation device 33 oscillates the guide tip 32 in the direction orthogonal to the welding direction (indicated by the arrow in the drawing). The wire controller 35 controls the feeding of the filler material wire 31 by the signal from the welding power source 37 and also controls the oscillation of the guide tip 32 by the oscillation device 33. The welding power source 37 applies a welding voltage between the non-consumable electrode of the welding torch 30 and the material to be welded 28.

【0093】基本動作としては、図33に示すように溶
接トーチと被溶接材(母材)表面にシールドガスの存在
下でプラズマアークを生起し、そのアークのもつ熱量を
利用して被溶接材(母材)表面を溶融プールを形成しな
がら溶接していき、形成された溶融プールに対し、後方
からガイドチップ32を介して、所定の供給量にて2本
の溶加材ワイヤ31を溶融プールに供給しつつ、溶接金
属を形成していく。溶加材ワイヤ31の供給量及び供給
タイミングは、溶接条件に合わせて逐次変化させる。
As a basic operation, as shown in FIG. 33, a plasma arc is generated on the surfaces of the welding torch and the material to be welded (base material) in the presence of a shielding gas, and the heat quantity of the arc is utilized to make the material to be welded. The (base metal) surface is welded while forming a molten pool, and two filler metal wires 31 are melted in a predetermined supply amount from the rear through the guide tip 32 to the formed molten pool. Weld metal is formed while being supplied to the pool. The supply amount and supply timing of the filler wire 31 are sequentially changed according to the welding conditions.

【0094】次に、具体的な作用について説明する。非
消耗電極式溶接方法(TIG溶接、プラズマ溶接)で、
単純に高能率溶接を得ようとすると、当然溶加材(ワイ
ヤ)を、短い時間内により多く溶かすことが必要であ
り、必然的に溶接電流値が高く、溶接速度は速くなる。
このような条件下では、溶加材ワイヤを2本以上供給す
ることにより、下記の点で有効となる。
Next, the specific operation will be described. With non-consumable electrode welding method (TIG welding, plasma welding),
In order to simply obtain high-efficiency welding, it is naturally necessary to melt the filler material (wire) more in a short time, which inevitably results in a high welding current value and a high welding speed.
Under these conditions, supplying two or more filler material wires is effective in the following points.

【0095】図33は供給ワイヤが1本の場合と2本の
場合とでその溶融プールの冷却の影響を比較して示す図
である。図33に示すように、被溶接材28間に溶接ト
ーチ1から供給されるシールドガス42により外気から
保護されたプラズマ41によりキーホール40が形成さ
れ、溶接トーチ1の進行方向の後方に溶融プール43が
形成される。図33(a)は溶加材ワイヤ31を1本の
み供給した場合、(b)は2本供給した場合である。図
中、溶加材ワイヤ31の供給により溶融プール43が影
響を受ける範囲、即ち、冷却領域44をハッチングにて
示すが、溶加材ワイヤ31が1本の場合には、冷却領域
44は小さく、その影響を受けない領域が広い。しか
し、溶加材ワイヤ31が2本の場合には、その冷却の影
響を受ける範囲が広く、被溶接材28の表面の溶融プー
ルの全域に及ぶ。これにより、溶加材ワイヤ31を2本
供給することにより、電流上昇に伴う溶融プール43の
増大を効率的に抑制できる。
FIG. 33 is a diagram showing the effects of cooling the molten pool when the number of supply wires is one and when it is two. As shown in FIG. 33, the keyhole 40 is formed between the materials to be welded 28 by the plasma 41 protected from the outside air by the shield gas 42 supplied from the welding torch 1, and the molten pool is formed behind the welding torch 1 in the traveling direction. 43 is formed. 33A shows the case where only one filler wire 31 is supplied, and FIG. 33B shows the case where two filler wire 31 are supplied. In the figure, the range in which the molten pool 43 is affected by the supply of the filler material wire 31, that is, the cooling region 44 is shown by hatching. However, when the filler metal wire 31 is one, the cooling region 44 is small. , The area not affected by it is wide. However, when the number of the filler material wires 31 is two, the range affected by the cooling is large, and the entire melt pool on the surface of the material to be welded 28 extends. Thus, by supplying the two filler material wires 31, it is possible to efficiently suppress the increase in the molten pool 43 due to the increase in the current.

【0096】図34は(a)が溶加材ワイヤ31の供給
速度を高速にしてそれによる溶融プール43の冷却効果
増大を図ったもの、(b)は溶加材ワイヤ31の径を太
くして冷却効果増大を図ったもの、(c)は溶加材ワイ
ヤ31を2本供給して冷却効果増大を図ったものを示
す。
FIG. 34 (a) shows the filler material wire 31 supplied at a high speed to increase the cooling effect of the melt pool 43, and FIG. 34 (b) shows the filler material wire 31 having a large diameter. The cooling effect is increased by (c), and the cooling effect is increased by supplying two filler material wires 31.

【0097】この図34には、溶加材ワイヤ31の供給
量を2本以上とする方が、溶加材ワイヤ31の供給速度
を高速にしたり、1本の溶加材ワイヤ31の線径を太く
することより、効果的に溶加材を多量に供給できること
が示されている。特に、図34に示すような非キーホー
ル肉盛溶接等では、溶融プールは表面積は広いが、溶け
込み深さは表面積に比して極めて浅い。このため、溶加
材ワイヤを1本のみ供給すると、プール深さが浅いため
溶加材が完全に溶ける前に、溶融プールの底部に到達し
てしまい、母材に突き当たってしまう。このため、溶加
材の供給量を増やすことができない。また、線径を太く
しても、溶ける時間が余分に必要になるため、同様に母
材に突き当たってしまうため、溶加材供給量の増大効果
は殆ど期待できない。
In FIG. 34, when the supply amount of the filler material wire 31 is two or more, the supply speed of the filler material wire 31 is increased and the wire diameter of one filler material wire 31 is increased. It has been shown that by increasing the thickness, it is possible to effectively supply a large amount of filler material. In particular, in non-keyhole overlay welding as shown in FIG. 34, the molten pool has a large surface area, but the penetration depth is extremely shallow compared to the surface area. For this reason, if only one filler wire is supplied, the depth of the pool is shallow and the filler reaches the bottom of the molten pool before completely melting and hits the base metal. Therefore, the amount of the filler material supplied cannot be increased. Further, even if the wire diameter is made thicker, it takes an additional melting time to hit the base metal in the same manner, so that the effect of increasing the amount of the filler material supplied can hardly be expected.

【0098】一方、2本以上溶加材(ワイヤ)を供給す
ると、1本当たりの供給速度を速くしなくても本数で供
給量を確保できるのに加え、広く浅く形成している溶融
プールのもつ熱量を有効に溶加材の溶融に当てることが
できるようになる。
On the other hand, when two or more filler materials (wires) are supplied, the supply amount can be secured by the number of wires without increasing the supply rate per wire, and in addition, the melt pool formed widely and shallowly can be used. It becomes possible to effectively apply the amount of heat to the melting of the filler material.

【0099】また、同じ溶融プール43でも溶融プール
の前方と後方では形状及び溶け込み深さが微妙に違う
が、複数本の溶加材ワイヤを供給する場合は、各位置に
合わせて溶かす溶加材の供給量を変更できるようにな
り、溶融プールに無理なく溶加材の供給量を増やすこと
が可能となる。
Even in the same molten pool 43, the shape and the penetration depth are slightly different between the front and the rear of the fusion pool, but when a plurality of filler wires are supplied, the filler material to be melted at each position is melted. It becomes possible to change the supply amount of the filler metal, and it becomes possible to increase the supply amount of the filler metal without difficulty in the molten pool.

【0100】図35溶接トーチ1の進行方向に離隔した
2位置を狙って2本の溶加材ワイヤ31a、31bを供
給した場合の溶接態様を示す図であり、溶接速度が速い
場合の効果を示す。即ち、溶接トーチ1の進行方向の後
方に形成される溶融プール43は、溶接速度が速くなる
につれて、被溶接材表面側にてその全長が長くなる。こ
れにより、図30で説明したように、溶融プールのテー
ル部がシールドガス保護領域から外れたりする。このよ
うな溶融プールに対し、図35に示すように、溶接方向
の前方に溶加材のメインワイヤ31aを供給し、その後
方に冷却ワイヤ31bを供給する。このように、2本の
溶加材ワイヤ31a,31bを溶接方向に離れた位置に
供給することにより、溶接速度が速くても、溶融プール
42の全長が長くなることを抑制することができ、安定
した溶接が可能になる。
FIG. 35 is a diagram showing a welding mode in which two filler metal wires 31a and 31b are supplied aiming at two positions separated from each other in the traveling direction of the welding torch 1, showing the effect when the welding speed is high. Show. That is, the total length of the molten pool 43 formed behind the welding torch 1 in the advancing direction becomes longer on the surface side of the material to be welded as the welding speed increases. This causes the tail portion of the molten pool to come off the shield gas protection region, as described with reference to FIG. As shown in FIG. 35, the main wire 31a of the filler material is supplied to the front of the welding pool and the cooling wire 31b is supplied to the rear of the molten pool. In this way, by supplying the two filler metal wires 31a and 31b to positions separated in the welding direction, it is possible to prevent the total length of the molten pool 42 from increasing even if the welding speed is high, Enables stable welding.

【0101】主として、溶接方向前方の溶加材ワイヤ3
1aが所定の溶加材供給量を得るためのメインワイヤで
あり、所定の間隔をおいて、後方に位置するワイヤが溶
融プールの尾部(最後部)を冷却する冷却ワイヤ31b
となる。このような位置関係であれば、高速のため長く
なりがちな溶融プールの尾部(最後部)を、速く冷却す
ることで凝固が促進され、必然的に溶融プールの全長を
短くすることができる。
Mainly, the filler wire 3 ahead of the welding direction.
Reference numeral 1a is a main wire for obtaining a predetermined amount of filler material to be supplied, and a cooling wire 31b for cooling a tail portion (last portion) of a molten pool with a wire located behind at a predetermined interval.
Becomes With such a positional relationship, solidification is promoted by rapidly cooling the tail portion (last portion) of the molten pool, which tends to be long due to the high speed, so that the entire length of the molten pool can be inevitably shortened.

【0102】このように、通常の1本のワイヤ供給では
不可能であった溶融プールの各位置の冷却速度の選択
が、2本目のワイヤに明確な役割をもたせることで、積
極的且つ細かな溶融プールの制御が容易に可能となる。
また、ウィービングとの併用でも2本以上のワイヤの供
給の場合は、1本の供給に比して効果的である。
As described above, the selection of the cooling rate at each position of the molten pool, which was not possible with the normal supply of one wire, allows the second wire to play a clear role, thereby making a positive and fine adjustment. The melt pool can be easily controlled.
Further, even when used in combination with weaving, when supplying two or more wires, it is more effective than supplying one wire.

【0103】また、非キーホール溶接・ソフトプラズマ
溶接の場合、予め、溶加材ワイヤを加熱し、所謂ホット
ワイヤとすることにより、溶接時のワイヤ供給量を大幅
に増大することができ、溶接能率を改善することができ
る。
Further, in the case of non-keyhole welding / soft plasma welding, by heating the filler metal wire in advance to form a so-called hot wire, the wire supply amount during welding can be greatly increased. The efficiency can be improved.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、プラズマガス流量をパルス的に変化させ、そのピー
クガス流期間と、ベースガス流期間とで、その時間及び
ガス流量を適切な比に設定したから、溶融プールを安定
化することができ、深い溶け込みを得ることができる。
As described above, in the present invention, the plasma gas flow rate is changed in a pulsed manner, and the time and the gas flow rate are set to an appropriate ratio between the peak gas flow period and the base gas flow period. Therefore, the molten pool can be stabilized and a deep penetration can be obtained.

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

【図1】プラズマアークを構成するコアとフレアとを示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a core and a flare that form a plasma arc.

【図2】低電流で溶接した場合(a)と高電流で溶接し
た場合(b)とで、そのフレア及び溶融プールの広がり
を比較して示す図である。
FIG. 2 is a diagram comparing flare and spread of a molten pool in a case where welding is performed at a low current (a) and a case where welding is performed at a high current (b).

【図3】電流波形を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a current waveform.

【図4】本発明の実施例にて使用する装置を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図5】ガス流量が少ない場合(a)と多い場合(b)
とで、そのフレア及び溶融プールの大きさを比較する図
である。
FIG. 5: When the gas flow rate is low (a) and high (b)
FIG. 8 is a diagram comparing the flare and the size of the molten pool in FIG.

【図6】ピークガス流量の場合(a)とベースガス流量
の場合(b)とで、そのキーホール形成の状態を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a state of keyhole formation in the case of peak gas flow rate (a) and the case of base gas flow rate (b).

【図7】ピークガス流量及びピーク電流の場合(a)と
ベースガス流量及びベース電流の場合(b)とで、その
キーホール形成の状態を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the state of keyhole formation in the case of peak gas flow rate and peak current (a) and in the case of base gas flow rate and base current (b).

【図8】電流及びガス流量波形を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing current and gas flow rate waveforms.

【図9】電流及びガス流量波形を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing current and gas flow rate waveforms.

【図10】溶接ビードの形状を示す図である。FIG. 10 is a view showing a shape of a welding bead.

【図11】溶接ビードの形状を示す図である。FIG. 11 is a view showing a shape of a welding bead.

【図12】溶融プールの形状を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a shape of a molten pool.

【図13】上向き上進溶接の場合の溶融プールの落下を
示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing the falling of the molten pool in the case of upward upward welding.

【図14】上向き下進溶接の場合の溶融プールの状態を
示す模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram showing a state of a molten pool in the case of upward downward welding.

【図15】溶加材ワイヤを供給する実施例を示す模式図
である。
FIG. 15 is a schematic view showing an example of supplying a filler wire.

【図16】本発明の他の実施例方法にて使用する装置を
示す図である。
FIG. 16 is a view showing an apparatus used in a method according to another embodiment of the present invention.

【図17】この実施例のガス流量波形を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a gas flow rate waveform of this example.

【図18】同じくそのガス流量波形の種々の態様を示す
図である。
FIG. 18 is a diagram showing various aspects of the gas flow rate waveform.

【図19】同じくそのガス流量波形の種々の態様を示す
図である。
FIG. 19 is a diagram showing various aspects of the gas flow rate waveform.

【図20】同じくそのガス流量波形の種々の態様を示す
図である。
FIG. 20 is a diagram showing various aspects of the gas flow rate waveform.

【図21】2段階でガス流量を変化させた場合の電流波
形とガス流量波形を比較して示す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a comparison between a current waveform and a gas flow rate waveform when the gas flow rate is changed in two steps.

【図22】同じくそのキーホール深さ及び溶融プール量
の変化を示す図である。
FIG. 22 is a view showing changes in the keyhole depth and the amount of molten pool in the same manner.

【図23】2段階ガスパルス溶接法を示すガス流量の設
定値及び検出値の変化を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing changes in the set value and the detected value of the gas flow rate showing the two-step gas pulse welding method.

【図24】3段階ガスパルス溶接法を示すガス流量の設
定値及び検出値の変化を示す図である。
FIG. 24 is a diagram showing changes in set value and detected value of gas flow rate in the three-step gas pulse welding method.

【図25】2段階ガスパルス溶接法の場合のプラズマガ
ス流量及びキーホール深さを示す図である。
FIG. 25 is a diagram showing a plasma gas flow rate and a keyhole depth in the case of a two-step gas pulse welding method.

【図26】3段階ガスパルス溶接法の場合のプラズマガ
ス流量及びキーホール深さを示す図である。
FIG. 26 is a diagram showing a plasma gas flow rate and a keyhole depth in the case of a three-step gas pulse welding method.

【図27】3段階ガスパルス溶接法の場合のプラズマガ
ス流量及びキーホール深さを示す図である。
FIG. 27 is a diagram showing a plasma gas flow rate and a keyhole depth in the case of a three-step gas pulse welding method.

【図28】溶融プール深さを示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a molten pool depth.

【図29】溶融プールの形状を示す断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view showing the shape of a molten pool.

【図30】溶融プールの形状を示す平面図である。FIG. 30 is a plan view showing the shape of a molten pool.

【図31】本発明の他の実施例を示す斜視図である。FIG. 31 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.

【図32】本実施例において、溶加材ワイヤ供給の場合
の溶融プールを示す断面図である。
FIG. 32 is a cross-sectional view showing a molten pool in the case of supplying the filler material wire in this example.

【図33】同じくその溶加材ワイヤが1本の場合と2本
の場合との溶融プール冷却状態を比較して示す図であ
る。
FIG. 33 is a diagram showing a comparison of the molten pool cooling states when the number of the filler wire is one and when the number of the filler wire is two.

【図34】同じく種々の溶加材ワイヤ及びその供給態様
について、その溶融プールの冷却状態を比較して示す図
である。
FIG. 34 is a diagram showing a comparison of the cooling states of the molten pools for various filler metal wires and their supply modes.

【図35】同じく2本の溶加材ワイヤを溶接方向に離隔
した位置に供給した場合の冷却状態を示す図である。
FIG. 35 is a view showing a cooling state when two filler metal wires are supplied to positions separated in the welding direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:溶接チップ 2:被溶接材 3:プラズマアーク 4:コア 5:フレア 16、18、22:ガス流量調整弁 17、23:パルス発生用電磁弁 31,31a、31b:溶加材ワイヤ 41:プラズマアーク 42:シールドガス 43:溶融プール 44:冷却領域 1: Welding tip 2: Material to be welded 3: Plasma arc 4: Core 5: Flare 16, 18, 22: Gas flow rate adjusting valve 17, 23: Solenoid valve for pulse generation 31, 31a, 31b: Filler material wire 41: Plasma arc 42: Shield gas 43: Molten pool 44: Cooling area

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラズマガス流のガス流量を周期的にパ
ルス状に変動させるガスプラズマ溶接方法であって、前
記プラズマガス流はピークガス流量の期間とベースガス
流量の期間とが交互に連続するパルス状に変動し、ベー
スガス流量の期間はピークガス流量の期間の0.3乃至
1倍であり、ベースガス流量はピークガス流量の0.3
乃至0.7倍であることを特徴とするガスパルスプラズ
マ溶接方法。
1. A gas plasma welding method for periodically varying the gas flow rate of a plasma gas flow in a pulsed form, wherein the plasma gas flow is a pulse in which a period of peak gas flow and a period of base gas flow are alternately continuous. The base gas flow rate period is 0.3 to 1 times the peak gas flow rate period, and the base gas flow rate is 0.3 times the peak gas flow rate.
To 0.7 times the gas pulse plasma welding method.
【請求項2】 前記プラズマガス流量は、前記ピークガ
ス流量期間と、前記ベースガス流量期間との間に、前記
ピークガス流量と前記ベースガス流量との間の流量の1
又は2以上の期間を有して変動することを特徴とする請
求項1に記載のガスパルスプラズマ溶接方法。
2. The plasma gas flow rate is one of a flow rate between the peak gas flow rate and the base gas flow rate between the peak gas flow rate period and the base gas flow rate period.
Alternatively, the gas pulse plasma welding method according to claim 1, wherein the method fluctuates with two or more periods.
【請求項3】 溶接電流値とプラズマガス流量とを組み
合わせて同期させることにより、水平固定管を全姿勢溶
接することを特徴とする請求項1又は2に記載のガスパ
ルスプラズマ溶接方法。
3. The gas pulse plasma welding method according to claim 1, wherein the horizontal fixed tube is welded in all positions by combining and synchronizing the welding current value and the plasma gas flow rate.
【請求項4】 プラズマアーク柱により溶接進行方向の
後方に形成される溶融プールに溶加材ワイヤを供給する
ことにより、水平固定管を全姿勢溶接することを特徴と
する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のガスパルス
プラズマ溶接方法。
4. A horizontal fixed pipe is welded in all positions by supplying a filler metal wire to a molten pool formed at the rear of the welding progress direction by a plasma arc column. The gas pulse plasma welding method according to claim 1.
JP17842894A 1994-07-29 1994-07-29 Gas pulse plasma welding method Pending JPH0839259A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17842894A JPH0839259A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Gas pulse plasma welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17842894A JPH0839259A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Gas pulse plasma welding method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0839259A true JPH0839259A (en) 1996-02-13

Family

ID=16048342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17842894A Pending JPH0839259A (en) 1994-07-29 1994-07-29 Gas pulse plasma welding method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0839259A (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1916053A1 (en) * 2006-10-25 2008-04-30 Linde Aktiengesellschaft Process for thermal cutting
EP1980354A1 (en) 2007-04-12 2008-10-15 Linde Aktiengesellschaft Method for plasma taphole welding
WO2008125276A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Linde Aktiengesellschaft Plasma keyhole welding method
WO2008125275A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Linde Aktiengesellschaft Plasma keyhole welding method
JP2010214462A (en) * 2009-03-19 2010-09-30 Daihen Corp Arc welding equipment
DE102009027784A1 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Linde Aktiengesellschaft Welding plasma keyhole of workpiece, involves generating plasma beam by using welding electrode, where welding electrode is impinged with gas composition
DE102009027785A1 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Linde Aktiengesellschaft Plasma keyhole welding of a workpiece using a process gas, comprises temporally changing the gas volume flow rate and/or gas composition of the process gas during a welding process as a function of a basic condition of the welding process
EP2277655A1 (en) 2009-07-16 2011-01-26 Linde Aktiengesellschaft Device and method for plasma keyhole welding with change of the gas volumic flow and/or the gas composition depending of at least one boundary condition of the welding process
JP2011200923A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Taiyo Nippon Sanso Corp Plasma arc welding method
WO2013073656A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 日立建機株式会社 Monitoring method for plasma arc welding and plasma arc welding device
WO2013073654A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 日立建機株式会社 Plasma arc welding method and plasma arc welding device
WO2013073655A1 (en) 2011-11-17 2013-05-23 日立建機株式会社 Plasma arc welding method and plasma arc welding device
EP3459668A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-27 Siegfried Plasch Inert gas welding method for keyhole welding

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1916053A1 (en) * 2006-10-25 2008-04-30 Linde Aktiengesellschaft Process for thermal cutting
EP1980354A1 (en) 2007-04-12 2008-10-15 Linde Aktiengesellschaft Method for plasma taphole welding
WO2008125276A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Linde Aktiengesellschaft Plasma keyhole welding method
WO2008125275A1 (en) * 2007-04-12 2008-10-23 Linde Aktiengesellschaft Plasma keyhole welding method
JP2010214462A (en) * 2009-03-19 2010-09-30 Daihen Corp Arc welding equipment
DE102009027784A1 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Linde Aktiengesellschaft Welding plasma keyhole of workpiece, involves generating plasma beam by using welding electrode, where welding electrode is impinged with gas composition
DE102009027785A1 (en) 2009-07-16 2011-01-20 Linde Aktiengesellschaft Plasma keyhole welding of a workpiece using a process gas, comprises temporally changing the gas volume flow rate and/or gas composition of the process gas during a welding process as a function of a basic condition of the welding process
EP2277655A1 (en) 2009-07-16 2011-01-26 Linde Aktiengesellschaft Device and method for plasma keyhole welding with change of the gas volumic flow and/or the gas composition depending of at least one boundary condition of the welding process
JP2011200923A (en) * 2010-03-26 2011-10-13 Taiyo Nippon Sanso Corp Plasma arc welding method
WO2013073656A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 日立建機株式会社 Monitoring method for plasma arc welding and plasma arc welding device
WO2013073654A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 日立建機株式会社 Plasma arc welding method and plasma arc welding device
WO2013073655A1 (en) 2011-11-17 2013-05-23 日立建機株式会社 Plasma arc welding method and plasma arc welding device
JP2013107087A (en) * 2011-11-17 2013-06-06 Hitachi Constr Mach Co Ltd Monitoring method of plasma arc welding and plasma arc welding device
CN103945975A (en) * 2011-11-17 2014-07-23 日立建机株式会社 Monitoring method for plasma arc welding and plasma arc welding device
RU2579851C2 (en) * 2011-11-17 2016-04-10 Хитачи Констракшен Мешинари Ко., Лтд. Method for plasma arc welding and device for plasma arc welding
US9375802B2 (en) 2011-11-17 2016-06-28 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Plasma arc welding method and plasma arc welding device
EP3459668A1 (en) * 2017-09-25 2019-03-27 Siegfried Plasch Inert gas welding method for keyhole welding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0839259A (en) Gas pulse plasma welding method
US9718147B2 (en) Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for root pass welding of the inner diameter of clad pipe
CA2942755C (en) Method and system to use ac welding waveform and enhanced consumable to improve welding of galvanized workpiece
US20110108527A1 (en) Method of arc welding root pass
US9782850B2 (en) Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding
US20150183045A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency
US20150158105A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency
US20150151375A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency
US20150158106A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency
US10086465B2 (en) Tandem hot-wire systems
US20130327749A1 (en) Method and system to start and use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding aluminum to steel
JP2001047233A (en) Welding method of railroad rail and equipment therefor
US20140131325A1 (en) Method to plasma arc weld and full-position pipe weld
JP2002219571A (en) Control method for three electrode arc welding
Jia et al. Underwater pulse-current FCAW-part 1: waveform and process features
Harris Transfer of heat and mass to the base metal in gas metal arc welding
WO2015125002A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency
JPS6027473A (en) Plasma welding method
JPH0716753A (en) Method for plasma arc welding
JP2595066B2 (en) Plasma gas welding equipment and welding torch
JP2011200923A (en) Plasma arc welding method
JP4646464B2 (en) TIG welding equipment
JP3234717B2 (en) Plasma keyhole welding method
KR102597063B1 (en) Clad pipe producting method using pulse wavedorm overlay welding
WO2015125006A1 (en) Method and system to use combination filler wire feed and high intensity energy source for welding with controlled arcing frequency