JPH11277235A - 短絡移行式アーク溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消耗性電極を使用し、短絡とアークとを繰
り返しながら溶接する短絡移行式アーク溶接方法の改良
に関するものである。 【解決手段】消耗性電極を使用し、短絡とアーク発生と
を繰り返しながら溶接を行う短絡移行式アーク溶接方法
において、一回の短絡発生期間の長さを検出し、検出し
た短絡発生期間の長さに比例して次のアーク発生期間に
おける溶接電源の出力電圧を増加させ、一回の短絡発生
期間の長さに比例して次のアーク発生期間における溶接
電流を増減させる短絡移行式アーク溶接方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消耗性電極を使用
し、短絡とアークとを繰り返しながら溶接する短絡移行
式アーク溶接方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】消耗電極式アーク溶接で安定した溶接を
行うためには、定速送給される消耗性電極を消耗性電極
８の送給速度に匹敵する一定の速度で溶融するように制
御しなければならない。特に短絡移行式アーク溶接法に
おいては、消耗性電極と被溶接物との間が短絡したり、
離れてアークが発生する現象を交互に繰り返すので溶融
量の制御は難しい。従来、このような溶接での消耗性電
極８溶融量の制御は溶接時の平均電圧を一定にすること
によってなされている。

【０００３】図６に従来の短絡移行式アーク溶接方法を
実施する装置の例を示す。同図において、１は交流電源
であり商用交流電源が用いられる。２は電力変換回路で
あり、交流電源１からの電力を出力指令信号Ｓw1に応じ
た略定電圧特性の直流出力に変換する。３は直流リアク
トルであり、電力変換回路２の出力電流に短絡移行式ア
ーク溶接に適した電流変化の時定数を与える。４は溶接
トーチであり電動機５によって駆動される送給ロール６
によって被溶接物７に向かって送給される消耗性電極８
が内挿され、これに電力変換回路２からの電力を給電す
る。９は電動機５の回転速度を一定に制御する電動機制
御回路である。１０は溶接電圧の瞬時値Ｖd を検出する
電圧検出器、１１は電圧検出器１０の出力を平滑して溶
接電圧の平均値Ｖdaを得る溶接電圧平滑回路、１２は溶
接電圧設定回路であり、溶接電圧設定値Ｖs を設定す
る。１３は比較器であり溶接電圧設定回路１２の設定値
Ｖsと溶接電圧平滑回路１１の出力信号Ｖdaとを比較
し、その差信号ΔＶ＝Ｖs −Ｖdaを出力する。１４は増
幅器であり、比較器１３の出力信号ΔＶを必要に応じて
増幅する。１５はアーク期間検出器であり、電圧検出器
１０の出力信号Ｖd が所定値よりも高いときにアーク期
間と判断してハイレベルのアーク期間信号Ｓadを出力す
る。１６は短絡期間用出力電圧設定器であり、短絡期間
中の電力変換回路２の出力電流が過大にならないように
アーク発生期間中の出力電圧指令信号Ｖudよりも低い一
定値に定められた出力電圧設定信号Ｖssを出力する。１
７は信号切り替え回路であり、アーク期間検出器１５の
アーク期間信号Ｓadがハイレベルのときは (a)側に、ア
ーク期間信号Ｓadがローレベルのときは (b)側に信号を
切り替えて電力変換回路２に伝達するアナログスイッチ
が用いられる。

【０００４】図６において、溶接中の電圧を電圧検出器
１０で検出し、溶接電圧平滑回路１１で平滑し、検出電
圧平滑信号Ｖdaを求める。溶接電圧設定回路１２からの
出力である溶接電圧設定信号Ｖs と検出電圧平滑信号Ｖ
daを比較器１３で比較してその差信号ΔＶ＝Ｖs −Ｖda
を出力する。比較器１３の出力ΔＶは次に増幅器１４に
入力されて短絡期間用出力電圧設定器１６の出力電圧Ｖ
ssと対応するレベルに増幅されてアーク発生期間中の出
力指令信号Ｖudとなる。溶接中は短絡、アークが交互に
発生するので電圧検出器１０の出力はまた、アーク期間
検出器１５にも供給されて溶接電圧の瞬時値Ｖd が所定
値よりも高いときはアーク期間信号Ｓadをハイレベル信
号として出力する。信号切り替え回路１７はこのアーク
期間信号Ｓadがハイレベルの間、すなわちアーク期間は
信号切り替え回路１７を (a)側にし、増幅器１４の出力
信号Ｖudを選択する。アーク期間検出信号Ｓadがローレ
ベルの間、即ち短絡期間には信号切り替え回路１７を
(b)側にして短絡期間用出力電圧設定器１６の出力信号
Ｖssを選択する。このようにして選択された出力指令信
号Ｓw1は電力変換回路２に送られる。

【０００５】図６の装置の動作のタイミングチャートを
図７に示す。図７において、（ａ）は電圧検出器１０の
出力信号である溶接電圧の瞬時値Ｖd を、（ｂ）は溶接
電圧の瞬時値Ｖd を溶接電圧平滑回路１１にて平滑した
検出電圧平滑信号Ｖdaを、（ｃ）は比較器１３の出力Δ
Ｖを、（ｄ）は増幅器１４の出力信号Ｖudを、（ｅ）は
アーク期間検出器１５の出力信号Ｓadを、また（ｆ）は
信号切り替え回路１７によって選択された出力指令信号
Ｓw1をそれぞれ時間の経過とともに示す。

【０００６】図６および図７において、溶接中は消耗性
電極８は被溶接物７に対してアーク発生と短絡とを１秒
間に数十回も繰り返す。短絡が発生した場合には溶接電
流は急速に増大し、この増大した電流が流れることによ
って短絡部に作用する電磁ピンチ力によってアークの再
生を促す。このとき電流が過大になりすぎると再アーク
発生時にスパッタの発生をもたらすので短絡期間中は信
号切り替え回路１７が（ｂ）側に切り替えられて、電力
変換回路２の出力電圧が短絡期間用出力電圧設定器１６
の設定信号Ｖssで定まる低い値に低減される。通常、こ
の短絡時の溶接電流は短絡を解消するために必要な電磁
ピンチ力を得るためとアーク再生時の許容スパッタ量と
によってその下限と上限とが定められる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法において
は、平均電圧を一定にする制御であるので、溶接電圧を
十分平滑して溶接電源の出力制御情報として用いなけれ
ばならない。このために、制御の応答速度は遅くなり、
充分な制御ができなかった。

【０００８】さらにまた、アルミや銅などのように電気
抵抗の小さな消耗性電極８を用いて溶接するときには消
耗性電極８を流れる電流によって抵抗発熱がほとんど発
生しないため、消耗性電極８はアーク発生中にアーク熱
で溶融されるだけとなり、抵抗値の高い鉄鋼系の消耗性
電極８を用いるときとは大きく異なる現象があらわれ
る。

【０００９】図８にてこの点を詳細に説明する。同図
（ａ）は溶接電圧瞬時値Ｖd とこれを平滑した検出電圧
平滑信号Ｖdaとを示し、（ｂ）は溶接電流の瞬時値Ｉa
と平均溶接電流Ｉdaとを示し、（ｃ）は消耗性電極８の
先端と被溶接物７との平均距離、即ち平均アーク長Ｌa
と被溶接物７の状態とを示してある。

【００１０】図８において、溶接開始から時刻ｔ1 まで
の間は平均アーク長がＬ1 である。いま仮に、時刻ｔ1
にて被溶接物７の段差等によって平均アーク長が急減し
たとする。平均アーク長が急減すると消耗性電極８の先
端と被溶接物７の距離が接近するので短絡を生じ易くな
る。すると（ａ）に示すように電圧検出器１０の出力信
号Ｖd は直ちに変化する。しかし実際に検出される溶接
電圧平滑回路１１の出力信号Ｖdaは十分平滑した値なの
で変化は遅く、このために増幅器１４の出力信号Ｖudは
あまり変化しない。また（ｂ）に示すように短絡期間が
長くなることによって溶接電流Ｉa は増加するがアーク
期間そのものが短かくなるために十分な消耗性電極８の
溶融量が得られない。この結果、さらに消耗性電極８の
先端が被溶接物７に近づくことになる。消耗性電極８の
先端が被溶接物７に近づくとさらに短絡が生じ易くな
る。するとさらにアーク期間が減少し、長い短絡の発生
しやすい状態になる。短絡期間中は消耗性電極の抵抗値
が小さいために消耗性電極８がほとんど溶融しないにも
かかわらず消耗性電極８は引き続き送給されてくるので
時刻ｔ2 まで進むと平均アーク長がＬ2 に減少し、消耗
性電極８の先端と被溶接物７の距離がますます接近して
時刻ｔ3 ではついに消耗性電極８が被溶接物７に突込ん
でしまう。さらに、その後も消耗性電極８の送給は継続
するために長い時間の短絡によって短絡電流は強大とな
り、これにより消耗性電極８が途中から吹き飛び、時刻
ｔ4 でアークが再生する。

【００１１】図９に図８の状態を経過したときの溶接ビ
ードの外観を示す。時刻ｔ1 を境にして短絡期間の長さ
が増加し、消耗性電極８の溶融量が低下しビード外観が
次第に細くなる。時刻ｔ2 以後ではビード外観も極端に
細くなり全く溶融していない状態にいたっている。時刻
ｔ3 から時刻ｔ4 の間ではアークは全く発生していない
ので被溶接物７への入熱も無く、消耗性電極８からの溶
融金属も供給されないので溶接ビードは全く形成されな
い。

【００１２】さらにまた、アルミのような電気抵抗の小
さな消耗性電極を用いた溶接においては溶接電圧が低い
ときに被溶接物に形成される溶融池と消耗性電極の先端
で特異な現象が発生する。図１０はこの現象を説明する
ための図であり溶接線方向に沿って溶接部を切断した断
面にて示した模式図である。同図において７は被溶接
物、７ａは溶融金属からなる溶融池、７ｂは凝固した溶
着金属、８は消耗性電極、８ａは消耗性電極８の先端の
溶融部である。同図の（ａ）は溶融池７ａと消耗性電極
８の先端の溶融部８ａとの距離がＬ1 のときの状態を示
し、この場合、溶接条件的に電圧が低くアーク期間が短
いと消耗性電極８の溶融が十分でない状態にある。
（ｂ）は上記の場合において短絡が発生したときの様子
を示し、この場合は消耗性電極８の抵抗値が小さいため
に短絡期間中にも送給され続ける消耗性電極８が溶融し
ないので距離がＬ2 まで短くなる。この時、１秒間に数
十回も短絡とアーク発生とを繰り返すために、溶融池７
ａは図中に示した矢印のように振動しており激しく波打
っている。（ｃ）は溶融池振動の波で短絡が解消した時
の様子を示し、（ｄ）では再び短絡した状態を示す。こ
の状態になるとアーク期間は溶融池振動の周期で決ま
り、次々と短絡が発生することになる。このとき被溶接
物７および消耗性電極８がアルミのように電気抵抗値の
低い材料の場合は溶融金属は急速に冷却されて凝固する
ために溶融池が小さく、このために振動の周期が短くな
るのでアーク発生期間が減少する。このために消耗性電
極を溶融するための供給熱量が不足し、この結果、図８
（ｃ）に示したように消耗性電極８が被溶接物７に突っ
込んでしまうことになる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
消耗性電極を使用し、短絡とアーク発生とを繰り返しな
がら溶接を行う短絡移行式アーク溶接方法において、一
回の短絡発生期間の長さを検出し、検出した短絡発生期
間の長さに比例して次のアーク発生期間における溶接電
源の出力電圧を増加させ、一回の短絡発生期間の長さに
比例して次のアーク発生期間における溶接電流を増減さ
せる短絡移行式アーク溶接方法を提案したものである。

【００１４】本発明の第２の発明は、消耗性電極を使用
し、短絡とアーク発生とを繰り返しながら溶接を行う短
絡移行式アーク溶接方法において、アーク発生期間にお
ける溶接電源の出力電圧を短絡発生期間における溶接電
源の出力電圧よりも高く設定するとともに、一回の短絡
発生期間の長さを検出し、検出した短絡発生期間の長さ
に比例して次のアーク発生期間における溶接電源の出力
電圧を増加させ、一回の短絡発生期間の長さに比例して
次のアーク発生期間における溶接電流を増減させる短絡
移行式アーク溶接方法を提案したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１に本発明の短絡移行式アーク
溶接方法を実施する装置の例を示す接続図である。同図
において、２０は短絡期間検出器であり電圧検出器１０
の出力Ｖd が所定値よりも低いときハイレベルの短絡期
間信号Ｓsdを出力する。１８は出力電圧補正器であり、
短絡期間検出器２０の出力である短絡期間信号Ｓsdを入
力とし、短絡期間の長さに応じた次のアーク期間におけ
る出力電圧補正信号Ｖmsを出力する。１９は加算器であ
り、比較器１３の出力ΔＶを増幅した増幅器１４の出力
信号と出力電圧補正器１８の出力Ｖmsとを加算し、その
結果をアーク期間の出力電圧指令信号Ｖusとして出力す
る。また、信号切り替え回路１７は端子 (a)に短絡期間
用出力電圧設定器１６の出力信号Ｖssを、端子 (b)に加
算器１９の出力信号Ｖusを供給するように接続してあ
り、短絡期間検出器２０の出力信号Ｓsdがハイレベルで
ある短絡期間中は信号切り替え回路１７を (a)に、出力
信号Ｓsdがローレベルとなるアーク期間中は信号切り替
え回路１７を (b)にそれぞれ切り替えるように接続して
ある。同図においてその他は図６に示した従来装置と同
機能のものに同符号を付して説明を省略する。

【００１６】同図において、溶接中の電圧を電圧検出器
１０で検出し、溶接電圧平滑回路１１で平滑して平均電
圧となる検出電圧平滑信号Ｖdaを求める。溶接電圧設定
回路１２からの出力である溶接電圧設定信号Ｖs と検出
電圧平滑信号Ｖdaを比較器１３で比較してその差信号Δ
Ｖを出力する。溶接中は短絡、アークが交互に発生する
ので電圧検出器１０の検出信号Ｖd を短絡期間検出器２
０により判定し、入力信号Ｖd が所定値よりも低いとき
は短絡期間中と判断してハイレベル信号Ｓsdを出力す
る。短絡期間信号Ｓsdは出力電圧補正器１８にて計数さ
れてこの短絡期間信号Ｓsdの継続時間の長さに応じた大
きさの出力電圧補正信号Ｖmsを出力する。比較器１３の
出力ΔＶを増幅した増幅器１４の出力と出力電圧補正器
１８の出力Ｖmsとは加算器１９に入力されて Ｖus＝Ａ・ΔＶ＋Ｖms となる。（但し、Ａは増幅器１４の増幅率によって定ま
る定数） アーク期間には短絡期間検出器２０の出力信号Ｓsdがロ
ーレベルとなり、信号切り替え回路１７を (b)側にし、
加算器１９の出力信号Ｖusを選択する。逆に短絡期間に
は短絡期間検出器１５の出力信号Ｓsdがハイレベルにな
り、信号切り替え回路１７を (a)側に切り替えて、短絡
期間用出力電圧設定器１６の出力電圧設定信号Ｖssを選
択する。こうして選択された出力指令信号Ｓw1は電力変
換回路２に供給される。

【００１７】図２は出力電圧補正器１８の具体例を示
す。図２において、ＭＭ１およびＭＭ２はモノマルチバ
イブレータであり入力信号の立ち下がり時にトリガーさ
れて短時間幅のパルスを出力する。ＩＧ１は積分回路で
あり、短絡期間検出器２０の出力信号Ｓsdを積分して信
号Ｓigとして出力するとともにモノマルチバイブレータ
ＭＭ２の出力信号によってリセットされるものである。
ＳＨ１はサンプルホールド回路であり、入力信号Ｓsdを
積分する積分回路ＩＧ１の出力信号Ｓigを入力としてモ
ノマルチバイブレータＭＭ１の出力信号の立ち上がり時
にそのときの入力信号を記憶して、つぎのモノマルチバ
イブレータＭＭ１の出力信号の立ち上がりまで保持して
出力電圧補正信号Ｖmsとして出力する。

【００１８】図３は図１の装置に図２の出力電圧補正器
を用いたときの動作を示すタイミングチャートである。
同図において、（ａ）は電圧検出器１０の出力信号、即
ち溶接電圧の瞬時値Ｖd を示し、（ｂ）はこの溶接電圧
の瞬時値Ｖd を平滑した溶接電圧平滑回路１１の出力信
号Ｖdaを示す。（ｃ）は検出電圧平滑信号Ｖdaと溶接電
圧設定回路１２の出力信号である溶接電圧設定値Ｖs と
を比較した比較器１３の出力信号ΔＶを示す。（ｄ）は
短絡期間検出器２０の出力信号Ｓsdを示し、（ｅ）は出
力電圧補正器１８のモノマルチバイブレータＭＭ１の出
力信号、（ｆ）は出力電圧補正器１８のモノマルチバイ
ブレータＭＭ２の出力信号、（ｇ）は出力電圧補正器１
８の積分回路ＩＧ１の出力信号、（ｈ）は出力電圧補正
器１８のサンプルホールド回路ＳＨ１の出力信号、即ち
出力電圧補正信号Ｖmsを示す。（ｉ）は増幅器１４の出
力信号Ａ・ΔＶと出力電圧補正信号Ｖmsとを加算する加
算器１９の出力信号Ｖus、（ｊ）は短絡期間検出器２０
の出力信号Ｓsdによって短絡期間とアーク期間とにおい
て出力電圧設定信号をＶusまたは短絡期間中の出力電圧
設定信号Ｖssに切替える信号切り替え回路１７の出力指
令信号Ｓw1を示す。

【００１９】図１ないし図３において、溶接電圧Ｖd は
電圧検出器１０によって検出されて溶接電圧平滑回路１
１にて平均値Ｖdaが導出されて比較器１３にて溶接電圧
設定回路１２の設定値と比較されて差信号ΔＶが算出さ
れる。一方、電圧検出器１０の出力はまた、短絡期間検
出器２０にも供給されて信号Ｖd が一定値よりも低いと
きは短絡期間と判断されてハイレベルの短絡期間信号Ｓ
sdが出力される。ハイレベルの短絡期間信号Ｓsdは出力
電圧補正器１８の積分回路ＩＧ１にて積分されて積分信
号Ｓigとなりサンプルホールド回路ＳＨ１に出力され
る。短絡期間検出器２０の出力Ｓsdはまた出力電圧補正
器１８のモノマルチバイブレータＭＭ１にも供給され
て、モノマルチバイブレータＭＭ１は入力信号Ｓsdの立
ち下がり、即ち、短絡期間の終了直後に短時間のパルス
信号を出力する。モノマルチバイブレ００ＭＭ１のパル
ス出力はモノマルチバイブレータＭＭ２とサンプルホー
ルド回路ＳＨ１とに供給され、サンプルホールド回路Ｓ
Ｈ１はこのモノマルチバイブレータＭＭ１の出力信号の
立ち上がりの瞬間の入力信号Ｓigを記憶して出力電圧補
正信号Ｖmsとして出力する。モノマルチバイブレータＭ
Ｍ２はモノマルチバイブレータＭＭ１の出力信号の立ち
上がりでトリガーされて短時間のパルス信号を出力し、
積分回路ＩＧ１はこのモノマルチバイブレータＭＭ２の
出力パルスの立ち下がりによりリセットされてその出力
信号は零に復帰する。

【００２０】一方、短絡期間検出器２０の出力はまた、
信号切り替え回路１７にも供給されて短絡期間信号Ｓsd
がハイレベルのときは信号切り替え回路１７を (a)側
に、短絡期間信号Ｓsdがローレベルのときは信号切り替
え回路１７を (b)側に切り替える。この結果、短絡期間
信号Ｓsdがハイレベルとなる短絡発生期間のはじめから
短絡期間信号Ｓsdが出力電圧補正器１８の積分回路ＩＧ
１にて積分され、アーク期間の終了時に短絡期間信号Ｓ
sdがローレベルに反転すると、その瞬間の積分回路ＩＧ
１の出力信号がサンプルホールド回路ＳＨ１に記憶さ
れ、その後、モノマルチバイブレータＭＭ１の出力パル
スの立ち下がりによってモノマルチバイブレータＭＭ２
の出力が立ち上がると積分回路ＩＧ１はリセットされ、
出力信号Ｓigは零に戻り、次の短絡期間が始まって短絡
期間信号Ｓsdがハイレベルになるまで待機する。この結
果、１回の短絡期間の長さが出力電圧補正器１８の積分
回路ＩＧ１によって算出されて、これがその短絡期間の
終了に伴ってサンプルホールド回路ＳＨ１に記憶され
て、次の短絡期間の終了時まで保持されて加算器１９に
出力電圧補正信号Ｖmsとして出力される。加算器１９で
はサンプルホールド回路ＳＨ１の出力信号Ｖmsを増幅器
１４の出力信号に加算してＶus＝Ａ・ΔＶ＋Ｖmsを得
て、信号切り替え回路１７にアーク期間における出力指
令信号として出力する。

【００２１】このように、短絡期間が長いときは出力電
圧補正信号Ｖmsは大きくなり、次のアーク期間における
加算器１９の出力信号Ｖusは高くなり、電力変換回路２
の出力電圧高くなる。逆に、短絡期間が短かいときは出
力電圧補正信号Ｖmsは小さくなり、次のアーク期間にお
ける加算器１９の出力信号Ｖusは低くなって電力変換回
路２の出力電圧も低くなる。

【００２２】図４は図１の装置を用いて本発明の溶接方
法を実施したときに、溶接中にアーク長が急に短くなっ
た時の状態を模式的に示した図である。同図（ａ）は溶
接電圧の瞬時値Ｖd とその検出電圧平滑信号Ｖdaを示
す。（ｂ）は溶接電流の瞬時値Ｉa と平均アーク電流Ｉ
daを示す。（ｃ）は消耗性電極８の先端と被溶接物７と
の距離、即ち平均アーク長Ｌa の変化および被溶接物７
の状態を示す。

【００２３】同図において、溶接開始から時刻ｔ1 まで
の間は平均アーク長がＬ1 であり、時刻ｔ1 において平
均アーク長がＬ2 に急減し消耗性電極８の先端と被溶接
物７の距離が接近したとする。このとき、アーク長が減
少したために短絡を生じ易くなり、同図（ａ）に示すよ
うにアーク期間は減少し、短絡期間が増加する。これに
対して、実際の検出電圧平滑信号Ｖdaは十分平滑した値
なので変化は遅くあまり変化しない。しかし短絡回数が
増加し、短絡期間が長くなるのでこの期間の長さに比例
する出力電圧補正信号Ｖmsは大きくなり、次のアーク期
間の加算器１９の出力信号Ｖusは大きな値となって、ア
ーク期間中の出力電圧が増加する。これにより溶接電流
が増加し十分な消耗性電極８の溶融が得られる。この結
果、（ｃ）に示すようにアーク長が急減した後にもとの
アーク長に短時間で戻り、従来例のように完全短絡とな
ってしまうようなことは発生しない。

【００２４】図５に上記の場合における被加工物の溶接
ビードの外観を示す。図４に示したようにアーク長が時
刻ｔ1 に急減したときを境にして一回の短絡期間の長さ
が急増すると、これに比例して溶接電流が急増する結
果、消耗性電極８の溶融速度が急速に増加してアーク長
がすぐに回復するので、ビード外観が極く短時間の間乱
れるだけで、従来方法のように溶接不良にまで発展する
ことがない。

【００２５】

【発明の効果】本発明の短絡移行式アーク溶接方法は、
上記の通りであるので、消耗性電極と被溶接物との間の
距離が急変した場合でも消耗性電極の溶融量を即座に変
化させ、適正なアーク状態まで早く復帰させることが出
来、溶接欠陥の発生を防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の短絡移行式アーク溶接方法を実施する
装置の例を示す接続図である。

【図２】図１の装置に用いる出力電圧補正器１８の実施
例を示す接続図である。

【図３】図１の装置に図２の出力電圧補正器１８を用い
たときの動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図４】図１の装置によって本発明の短絡移行式アーク
溶接方法を実施したときの溶接電圧、溶接電流、消耗性
電極と被溶接物との位置関係を時間の経過と共に示した
模式図である。

【図５】本発明の短絡移行式アーク溶接方法を実施した
ときにアーク長が急減したときの溶接ビードの外観を示
す図である。

【図６】従来の短絡移行式アーク溶接方法を実施する装
置の例を示した接続図である。

【図７】図６の従来装置の動作を説明するための線図で
ある。

【図８】図６の装置によって従来の短絡移行式アーク溶
接方法を実施したときの溶接電圧、溶接電流、消耗性電
極と被溶接物との位置関係を時間の経過と共に示した模
式図である。

【図９】図６の装置によって従来の短絡移行式アーク溶
接方法を実施したときにアーク長が急減した時の溶接ビ
ードの外観を示す図である。

【図１０】アルミのような電気抵抗の小さな消耗性電極
を用いた溶接においては溶接電圧が低いときに被溶接物
に形成される溶融池と消耗性電極の先端との間で発生す
る現象を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 交流電源 ２ 電力変換回路 ３ 直流リアクトル ４ 溶接トーチ ５ 電動機 ６ 送給ロール ７ 被溶接物 ７ａ 溶融池 ８ 消耗性電極 ８ａ 消耗性電極８の先端部にできた溶融部 ９ 電動機制御回路 １０ 溶接電圧の瞬時値Ｖd を検出する電圧検出器 １１ 溶接電圧平滑回路 １２ 溶接電圧設定回路 １３ 比較器 １４ 増幅器 １５ アーク期間検出器 １６ 短絡期間用出力電圧設定器 １７ 信号切り替え回路 １８ 出力電圧補正器 １９ 加算器 ２０ 短絡期間検出器 ＭＭ１ モノマルチバイブータ ＭＭ２ モノマルチバイブレータ ＩＧ１ 積分回路 ＳＨ１ サンプルホールド回路 Ｖd 溶接電圧の瞬時値 Ｖs 溶接電圧設定値 ΔＶ 溶接電圧設定値Ｖs と検出電圧平滑信号Ｖdaとの
差信号 Ｓad アーク期間信号 Ｓsd 短絡期間信号 Ｖss 短絡期間中の出力電圧設定信号 Ｖda 検出電圧平滑信号 Ｖud 増幅器１４の出力信号 Ｖus 加算器１９の出力信号 Ｓw1 出力指令信号 Ｖms 出力電圧補正信号

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 耕作 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内 (72)発明者 水取 裕康 大阪市淀川区田川２丁目１番11号 株式会 社ダイヘン内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】消耗性電極を使用し、短絡とアーク発生と
   を繰り返しながら溶接を行う短絡移行式アーク溶接方法
   において、一回の短絡発生期間の長さを検出し、検出し
   た短絡発生期間の長さに比例して次のアーク発生期間に
   おける溶接電源の出力電圧を増加させ、一回の短絡発生
   期間の長さに比例して次のアーク発生期間における溶接
   電流を増減させる短絡移行式アーク溶接方法。
2. 【請求項２】消耗性電極を使用し、短絡とアーク発生と
   を繰り返しながら溶接を行う短絡移行式アーク溶接方法
   において、短絡発生期間における溶接電源の出力電圧を
   アーク発生期間における溶接電源の出力電圧よりも低い
   一定値に設定するとともに、一回の短絡発生期間の長さ
   を検出し、検出した短絡発生期間の長さに比例して次の
   アーク発生期間における溶接電源の出力電圧を増加さ
   せ、一回の短絡発生期間の長さに比例して次のアーク発
   生期間における溶接電流を増減させる短絡移行式アーク
   溶接方法。