JPH1190629A - Pulsed arc welding method - Google Patents

Pulsed arc welding method

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JPH1190629A
JPH1190629A JP26190297A JP26190297A JPH1190629A JP H1190629 A JPH1190629 A JP H1190629A JP 26190297 A JP26190297 A JP 26190297A JP 26190297 A JP26190297 A JP 26190297A JP H1190629 A JPH1190629 A JP H1190629A
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welding
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arc
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Hitoshi Matsui
仁志 松井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulsed arc welding method capable of obtaining securely and easily a weld zone of satisfactory welding quality without defects in a pore or the like, even when the environmental change due to disturbances exists. SOLUTION: In a gas shielded MIG pulsed welding method in which welding is performed, while bubbles contained in a molten pool 4 are discharged outside or while the crystals of a molten metal are micronized, by vibrating the molten pool 4 being made to coincide with a natural frequency, the phase of the vibration of the molten pool 4 is detected by a short circuit S, after a delay time Δt1, a peak current is increased by a Δt2 time, and thereby, the electromagnetic force of an arc is increased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MIGパルス溶接
方法等の消耗電極式パルスアーク溶接方法、TIGパル
ス溶接方法等の非消耗式パルスアーク溶接方法等のパル
スアーク溶接方法に関する。
The present invention relates to a pulse arc welding method such as a consumable electrode type pulse arc welding method such as a MIG pulse welding method and a non-consumable pulse arc welding method such as a TIG pulse welding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】発明者らは、溶融池を固有振動数に合わ
せて振動させることにより、溶融池に含有される気泡
(ブローホール)を外部に排出したり、溶融金属の結晶
を微細化したりしつつ行う鋼材のアーク溶接方法を提案
した(特開平6−285643号公報、「TOYOTA
Technical Review」vol.45
No.1 May1995 第116〜125頁)。
2. Description of the Related Art The inventors of the present invention vibrate a molten pool in accordance with a natural frequency to discharge bubbles (blow holes) contained in the molten pool to the outside, to make molten metal crystals fine, etc. (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-285643, "TOYOTA").
Technical Review "vol. 45
No. 1 May 1995 pp. 116-125).

【0003】このアーク溶接方法、例えばMIGパルス
溶接方法では、溶接電源の設定により、図12(a)に
示すように、電流波形として、高く狭い第1パルスP1
の群と、低く広い第2パルスP2の群とを用いる。つま
り、第1パルスP1のピーク電流IHは第2パルスP2
のピーク電流ILより大きく、第1パルスP1のパルス
時間tHは第2パルスP2のパルス時間tLより短い。
また、ワイヤ送給装置の設定により、図12(b)に示
すように、ワイヤ送給速度を一定とし、アーク長の変動
を抑える。このとき、第1パルスP1及び第2パルスP
2の1パルスの周期はともにTPとする。また、図13
に示すように、母材1に対する溶接ワイヤ2からは1パ
ルスで1滴の溶滴2aが生じるようにしている(1パル
ス1溶滴移行条件)。そして、図12(a)に示すよう
に、第1パルスP1の群を通電する時間THと第2パル
スP2の群を通電する時間TLとの切り替えを数十Hz
のうねり周期Twで規則的に繰り返すようにする。ここ
で、図13に示すように、うねり周期Twが母材1に生
じる溶融池4の固有振動数に合えば溶融池4における溶
接線の前後方向(紙面の左右方向)の振動が増幅され、
うねり周期Twが溶融池4の固有振動数と不一致であれ
ば溶融池4における前後方向の振動が区々となる。
In this arc welding method, for example, the MIG pulse welding method, a high and narrow first pulse P1 is obtained as a current waveform by setting a welding power source as shown in FIG.
And a group of low and wide second pulses P2. That is, the peak current IH of the first pulse P1 is
And the pulse time tH of the first pulse P1 is shorter than the pulse time tL of the second pulse P2.
Further, by setting the wire feeding device, as shown in FIG. 12B, the wire feeding speed is kept constant, and the fluctuation of the arc length is suppressed. At this time, the first pulse P1 and the second pulse P
The cycle of one pulse of 2 is TP. FIG.
As shown in (1), one droplet 2a is generated from the welding wire 2 with respect to the base material 1 in one pulse (one pulse one droplet transfer condition). Then, as shown in FIG. 12A, switching between the time TH for energizing the group of the first pulses P1 and the time TL for energizing the group of the second pulses P2 is performed at several tens of Hz.
In a swell cycle Tw. Here, as shown in FIG. 13, if the undulation period Tw matches the natural frequency of the molten pool 4 generated in the base material 1, the vibration of the weld line in the molten pool 4 in the front-rear direction (left-right direction on the paper) is amplified,
If the swell period Tw does not match the natural frequency of the molten pool 4, the longitudinal vibration in the molten pool 4 varies.

【0004】このため、かかるMIGパルス溶接方法で
は、溶融池4の固有振動数に合ったうねり周期Twに応
じてアーク3の電磁力を規則的に変化させることによ
り、溶融池4を溶接線の前後方向に振動させる。このた
め、溶融池4内の気泡6は、矢印で示す溶融金属の流れ
により浮力が積極的に働き、外部に浮き上がろうとす
る。また、溶融金属の結晶が溶融金属の流れにより微細
化される。
[0004] For this reason, in such a MIG pulse welding method, the electromagnetic force of the arc 3 is regularly changed in accordance with the swell period Tw corresponding to the natural frequency of the molten pool 4, thereby joining the molten pool 4 to the welding line. Vibrates back and forth. For this reason, the buoyancy of the air bubbles 6 in the molten pool 4 is positively activated by the flow of the molten metal indicated by the arrow, and the bubbles 6 tend to float outside. Further, the crystal of the molten metal is refined by the flow of the molten metal.

【0005】こうして、このMIGパルス溶接方法で
は、溶融池4内の気泡6を外部に排出することができ、
また溶融金属の結晶を微細化でき、気孔欠陥等のない良
好な溶接品質の溶接部を得ることができる。
[0005] Thus, in this MIG pulse welding method, the bubbles 6 in the molten pool 4 can be discharged to the outside,
In addition, the crystal of the molten metal can be made finer, and a welded portion having good welding quality without pore defects or the like can be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、溶接中には、
母材1を支持する治具等が不可避的に微小に振動し、そ
の振動により母材1も微小に振動する。この点、上記パ
ルスアーク溶接方法では、かかる母材1の微小な振動等
による外乱がなければ、溶接電源の設定によりアーク3
の電磁力をうねり周期Twに応じて規則的に変化させる
だけで良好な溶接品質の溶接部を得ることができるもの
の、外乱のみによっても溶融池4が固有振動数に応じて
振動するため、うねり周期Twによる溶融池4の振動と
外乱による溶融池4の振動との位相がずれた場合には、
それらによる振動が互いに干渉し合い、溶融池4の全体
的な振動が減衰してしまう。この場合、溶融池4内の気
泡6が効果的に外部に排出されなかったり、溶融金属の
結晶を効果的に微細化できなかったりすることとなり、
気孔欠陥等のある溶接部を得るおそれがある。
However, during welding,
A jig or the like that supports the base material 1 inevitably vibrates minutely, and the vibration also causes the base material 1 to vibrate minutely. In this regard, in the pulse arc welding method, if there is no disturbance due to minute vibration of the base material 1 or the like, the arc 3 is set by setting the welding power source.
Although a welded part of good welding quality can be obtained only by changing the electromagnetic force of the weld in a regular manner in accordance with the swell period Tw, the weld pool 4 vibrates in accordance with the natural frequency only due to disturbance. When the phase of the vibration of the molten pool 4 due to the period Tw is out of phase with the vibration of the molten pool 4 due to the disturbance,
These vibrations interfere with each other, and the overall vibration of the molten pool 4 is attenuated. In this case, the bubbles 6 in the molten pool 4 may not be effectively discharged to the outside, or the crystal of the molten metal may not be effectively refined.
There is a possibility that a weld having a pore defect or the like may be obtained.

【0007】また、溶接電源による入熱条件が不可避的
に変化してしまう場合もある。この場合、溶融池4の容
量が変化することとなるため、これに伴って溶融池4の
固有振動数が変化する。こうして、溶融池4の固有振動
数が異なってしまう場合、良好な溶接品質の溶接部を得
るためには、実際には測定不能な溶融池4の固有振動数
に合わせてうねり周期Twを個別に設定し直す等、溶接
電源による電流波形を設定し直さなければならない。か
かる操作は試行錯誤的な煩雑なものであり、現実には複
雑な形状の部品をこうして溶接することは非常な困難を
伴う。
[0007] In some cases, the heat input condition by the welding power source inevitably changes. In this case, since the capacity of the molten pool 4 changes, the natural frequency of the molten pool 4 changes accordingly. In this way, when the natural frequency of the molten pool 4 is different, in order to obtain a welded part of good welding quality, the swell period Tw is individually adjusted in accordance with the natural frequency of the molten pool 4 that cannot be actually measured. It is necessary to reset the current waveform by the welding power source, such as resetting. Such an operation is complicated by trial and error, and in reality, it is very difficult to weld a component having a complicated shape in this way.

【0008】さらに、入熱条件が同じであっても、母材
1を構成する継手の形状が異なると、溶融池4の形状も
変化し、これに伴って溶融池4の固有振動数も変化する
ため、同様の不具合を生じる。本発明は、上記実状に鑑
みてなされたものであって、外乱等による環境変化があ
ったとしても、気孔欠陥等のない良好な溶接品質の溶接
部を確実かつ容易に得ることのできるパルスアーク溶接
方法を提供することを解決課題とする。
Further, even if the heat input conditions are the same, if the shape of the joint forming the base material 1 is different, the shape of the molten pool 4 also changes, and the natural frequency of the molten pool 4 changes accordingly. Therefore, a similar problem occurs. The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is a pulsed arc capable of reliably and easily obtaining a welded portion having good welding quality without pore defects and the like even if there is an environmental change due to disturbance or the like. It is an object of the present invention to provide a welding method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のパルスアーク溶
接方法は、溶融池を固有振動数に合わせて振動させるこ
とにより、該溶融池に含有される気泡を外部に排出しつ
つ又は溶融金属の結晶を微細化しつつ行うパルスアーク
溶接方法において、前記溶融池の振動の位相を検知して
アークの電磁力を大きくすることを特徴とする。
According to the pulse arc welding method of the present invention, the molten pool is vibrated in accordance with a natural frequency to discharge bubbles contained in the molten pool to the outside or to form a molten metal. In a pulse arc welding method performed while refining a crystal, the phase of vibration of the molten pool is detected to increase the electromagnetic force of the arc.

【0010】本発明のパルスアーク溶接方法では、うね
り周期による溶融池の振動と、母材の微小な振動等の外
乱による溶融池の振動との位相がずれ、それらによる振
動が互いに干渉し合って溶融池の全体的な振動が減衰し
ようとしても、その際に溶融池の振動の位相を検知して
アークの電磁力を大きくする。また、入熱条件の変化や
継手の形状変化があり、それらにより溶融池の固有振動
数が異なってしまっても、その際に溶融池の振動の位相
を検知してアークの電磁力を大きくする。この場合、溶
融池の固有振動数に合ったうねり周期を個別に設定し直
す等、溶接電源による電流波形を設定し直す必要がな
い。
In the pulse arc welding method according to the present invention, the phase of the molten pool caused by the undulation cycle and the phase of the molten pool caused by disturbance such as minute vibration of the base material are shifted from each other, and the resulting vibrations interfere with each other. Even if the overall vibration of the molten pool is about to be attenuated, the phase of the vibration of the molten pool is detected at that time to increase the electromagnetic force of the arc. In addition, even if the heat input conditions change or the joint shape changes, the natural frequency of the molten pool changes due to these changes. In this case, the phase of the vibration of the molten pool is detected and the electromagnetic force of the arc is increased. . In this case, it is not necessary to reset the current waveform by the welding power source, such as individually resetting the undulation cycle that matches the natural frequency of the molten pool.

【0011】こうして、このパルスアーク溶接方法で
は、溶融池の全体的な振動の減衰を抑制し、ひいては溶
融池の全体的な振動を増幅するため、溶融池内の気泡は
外部に確実に浮き上がり、溶融金属の結晶は確実に微細
化される。したがって、本発明のパルスアーク溶接方法
によれば、外乱等の環境変化があったとしても、気孔欠
陥等のない良好な溶接品質の溶接部を確実かつ容易に得
ることができる。
In this way, in this pulse arc welding method, the damping of the overall vibration of the molten pool is suppressed, and thus the overall vibration of the molten pool is amplified. The metal crystals are reliably refined. Therefore, according to the pulse arc welding method of the present invention, even if there is an environmental change such as disturbance, a welded portion having good welding quality without pore defects or the like can be obtained reliably and easily.

【0012】溶融池の振動の位相を検知する手段として
は、溶融池の振動によって溶接ワイヤが溶融池と接触す
るようにし、それによって生じる短絡を溶接電流や溶接
電圧の変化として検知する手段を採用し得る。また、他
の手段として、溶融池の振動によって生じるアーク長の
変化を溶接電圧の変化として検知する手段も採用し得
る。
As means for detecting the phase of the vibration of the molten pool, means for causing the welding wire to come into contact with the molten pool due to the vibration of the molten pool and detecting a short circuit caused thereby as a change in welding current or welding voltage is adopted. I can do it. As another means, a means for detecting a change in the arc length caused by the vibration of the molten pool as a change in the welding voltage may be employed.

【0013】アークの電磁力を大きくする手段として
は、次のいづれかを少なくとも一つ以上用いることがで
きる。 1.第1パルス又は第2パルスとして、溶接部に溶融池
を確保するピーク電流と、ピーク電流より入熱の小さい
ベース電流とを用いる場合、溶接ワイヤの溶滴に移行す
るピーク電流や溶接電極によるピーク電流の電流又は電
圧を大とする。
As means for increasing the electromagnetic force of the arc, at least one of the following can be used. 1. When a peak current for securing a molten pool in a weld portion and a base current having a smaller heat input than the peak current are used as the first pulse or the second pulse, a peak current that shifts to a droplet of a welding wire or a peak due to a welding electrode is used. Increase the current or voltage of the current.

【0014】2.上記ピーク電流の1パルスの幅を大と
する。 3.第1パルスの群を通電する時間を長くする。 4.トーチの先端でのワイヤ送給速度を大とする。 5.トーチの高さを低くする。 6.トーチを溶接線の後方に移動する。
2. The width of one pulse of the peak current is increased. 3. The time for energizing the first pulse group is increased. 4. Increase the wire feed speed at the tip of the torch. 5. Lower the torch height. 6. Move the torch behind the weld line.

【0015】7.溶接ワイヤや溶接電極の先端が溶接線
の後方に向くようにトーチの角度を後退角にする。 上記1〜7の手段では溶融池を溶接線の前後方向に振動
させることとなり、こうして溶融池を溶接線の前後方向
に振動させることが好ましい。また、溶融池の振動の位
相を検知する手段として上記短絡を採用する場合、アー
クの電磁力は、検知の後、遅延時間を経て大きくするこ
とが好ましい。これは、溶融池の振動の状態によっては
その後もアークの電磁力が働く溶融池の表面が上昇する
場合もあり、その際にすぐにアークの電磁力を大きくし
ても、溶融池の全体的な振動を増幅しにくいからであ
る。このため、遅延時間は、溶融池がその容量に応じて
もつ固有振動数による周期のほぼ半分を上限とする期間
である。固有振動数は溶融池の長さ、幅、深さ、溶融金
属の粘度や表面張力等の影響を受けるので、一定の数値
にはならないが、一般には数Hzから数十Hzの場合が
多い。
[0015] 7. The angle of the torch is set to the receding angle so that the tip of the welding wire or the welding electrode faces backward of the welding line. In the means 1 to 7, the molten pool is vibrated in the front-rear direction of the welding line, and thus the molten pool is preferably vibrated in the front-rear direction of the welding line. When the short circuit is employed as a means for detecting the phase of the vibration of the molten pool, it is preferable that the electromagnetic force of the arc be increased after a delay time after the detection. This is because the surface of the molten pool where the electromagnetic force of the arc works may rise afterwards depending on the state of vibration of the molten pool. This is because it is difficult to amplify such vibrations. For this reason, the delay time is a period in which the upper limit is almost half of the cycle of the natural frequency of the molten pool according to its capacity. Since the natural frequency is affected by the length, width and depth of the molten pool, the viscosity of the molten metal, the surface tension, and the like, the natural frequency is not a fixed value, but is generally several Hz to several tens of Hz.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態1〜8を図面を参照しつつ説明する。 (実施形態1)実施形態1では、図1(a)に示す電流
波形の入熱条件及び図1(b)に示すワイヤ送給速度で
ガスシールドMIGパルス溶接方法を実行する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments 1 to 8 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) In Embodiment 1, the gas shield MIG pulse welding method is performed under the heat input conditions of the current waveform shown in FIG. 1A and the wire feeding speed shown in FIG. 1B.

【0017】すなわち、溶接電源の設定により、高く狭
い第1パルスP1の群と低く広い第2パルスP2の群と
を用いる。また、ワイヤ送給装置の設定により、ワイヤ
送給速度を一定とし、アーク長の変動を抑える。ここ
で、図2に示すように、一定のワイヤ送給速度と対応し
て平均電流A0を定めた場合、第1パルスP1の群の平
均電流値A1は平均電流A0より大きく、第2パルスP
2の群の平均電流値A2は平均電流A0より小さくす
る。また、設定ではうねり周期Twが溶融池の固有振動
数に合うようにしている。
That is, a group of high and narrow first pulses P1 and a group of low and wide second pulses P2 are used depending on the setting of the welding power source. In addition, by setting the wire feeding device, the wire feeding speed is kept constant, and the fluctuation of the arc length is suppressed. Here, as shown in FIG. 2, when the average current A0 is determined corresponding to a constant wire feeding speed, the average current value A1 of the group of the first pulse P1 is larger than the average current A0,
The average current value A2 of the second group is smaller than the average current A0. In addition, the setting is such that the swell period Tw matches the natural frequency of the molten pool.

【0018】また、溶接電源と接続されたMIGパルス
用トーチは溶接ロボットに把持されており、トーチには
図3に示す溶接ワイヤ2がワイヤ送給装置により送給可
能に設けられている。この実施形態1の方法では、溶融
池4が全体的に振動する。そして、第2パルスP2の群
を通電中、溶接ワイヤ2が溶滴2aを落下させる速度よ
りもワイヤ送給速度の方が大きくなっているので、図3
(A)に示すように、溶融池4における溶接ワイヤ2の
直下の表面が上昇する際に溶接ワイヤ2が溶融池4と接
触し、短絡Sがほぼ定期的に生じる。かかる短絡Sは溶
接電流や溶接電圧の変化として検知される。
The MIG pulse torch connected to the welding power source is held by a welding robot, and the torch is provided with a welding wire 2 shown in FIG. In the method of the first embodiment, the molten pool 4 vibrates as a whole. When the group of the second pulse P2 is energized, the wire feeding speed is higher than the speed at which the welding wire 2 drops the droplet 2a.
As shown in (A), when the surface immediately below the welding wire 2 in the molten pool 4 rises, the welding wire 2 comes into contact with the molten pool 4 and a short circuit S occurs almost regularly. Such a short circuit S is detected as a change in welding current or welding voltage.

【0019】このため、仮に母材1を支持する治具等が
不可避的に微小に振動し、その振動により母材1が微小
に振動することにより、うねり周期Twによる溶融池4
の振動と、母材1の微小な振動による溶融池4の振動と
の位相がずれ、それらによる振動が互いに干渉し合って
溶融池4の全体的な振動が減衰しようとしても、その際
には溶融池4の振動の位相を検知してアーク3の電磁力
を大きくする。
For this reason, a jig or the like that supports the base material 1 inevitably vibrates minutely, and the base material 1 vibrates minutely due to the vibration.
And the vibration of the molten pool 4 due to the minute vibration of the base material 1 are out of phase, and the vibrations caused by the two interfere with each other to attenuate the overall vibration of the molten pool 4. The electromagnetic force of the arc 3 is increased by detecting the phase of the vibration of the molten pool 4.

【0020】すなわち、短絡Sを検知した後から遅延時
間Δt1が経過するまで待機し、溶融池4における溶接
ワイヤ2の直下の表面が下降過程に入ったら、図3
(B)に示すように、溶接電源の入熱条件に変更を加え
る。ここでは、仮に第2パルスP2の群の通電中であっ
ても、ピーク電流を大きくした第1パルスP1をΔt2
時間だけ通電する。
That is, after the short-circuit S is detected, the process waits until the delay time Δt1 has elapsed, and when the surface immediately below the welding wire 2 in the molten pool 4 enters a descending process, FIG.
As shown in (B), a change is made to the heat input conditions of the welding power source. Here, even if the second pulse group P2 is energized, the first pulse P1 having the increased peak current is set to Δt2
Energize only for time.

【0021】また、仮に入熱条件の変化や継手の形状変
化があり、それらにより溶融池4の固有振動数が異なっ
てしまっても、その際に溶融池4の振動の位相を検知し
てアーク3の電磁力を大きくする。この場合、溶融池4
の固有振動数に合ったうねり周期Twを個別に設定し直
す等、溶接電源による電流波形を設定し直す必要がな
い。
Even if the natural frequency of the molten pool 4 changes due to a change in heat input conditions or a change in the shape of the joint, the phase of the vibration of the molten pool 4 is detected at that time. Increase the electromagnetic force of 3. In this case, the molten pool 4
It is not necessary to reset the current waveform by the welding power source, such as individually setting the swell period Tw that matches the natural frequency of the welding power source.

【0022】こうして、この実施形態1の方法では、図
3(C)に示すように、アーク3が大きな電磁力で溶融
池4を押すため、溶接ワイヤ2直下の溶融池4の表面が
下降し、溶融金属全体が後方へ流される。その速度は溶
融金属の容積や粘度の影響を受ける。その際、溶融池4
の底部においても後方への湯流れが生じる。なお、図3
(D)に示すように、第1パルスP1をΔt2時間通電
した後、溶融池4の固有振動数による周期の半分で溶融
金属は反動で逆に流れる。その際、駆動力となるのが溶
融金属の表面張力と重力であり、抵抗となるのが溶融金
属の粘性である。こうして、溶融池4の全体的な振動の
減衰を抑制し、ひいては溶融池4の全体的な振動を増幅
する。このため、溶融池4内の気泡は外部に確実に浮き
上がり、溶融金属の結晶は確実に微細化される。
Thus, in the method of the first embodiment, as shown in FIG. 3C, the arc 3 pushes the molten pool 4 with a large electromagnetic force, so that the surface of the molten pool 4 immediately below the welding wire 2 descends. Then, the entire molten metal is flowed backward. The speed is affected by the volume and viscosity of the molten metal. At that time, the molten pool 4
The hot water flows backward also at the bottom of the. Note that FIG.
As shown in (D), after the first pulse P1 has been energized for Δt2 hours, the molten metal flows countercurrently in half the cycle of the natural frequency of the molten pool 4. At that time, the driving force is the surface tension and gravity of the molten metal, and the resistance is the viscosity of the molten metal. Thus, the attenuation of the overall vibration of the molten pool 4 is suppressed, and the overall vibration of the molten pool 4 is amplified. For this reason, the bubbles in the molten pool 4 surely rise to the outside, and the crystal of the molten metal is surely miniaturized.

【0023】この後、溶接電源の入熱条件を元に戻し、
溶接を継続する。そして、かかる一連の動作を繰り返
す。したがって、この実施形態1の方法によれば、外乱
等の環境変化があったとしても、気孔欠陥等のない良好
な溶接品質の溶接部を確実かつ容易に得ることができ
る。
Thereafter, the heat input condition of the welding power source is returned to the original,
Continue welding. Then, such a series of operations is repeated. Therefore, according to the method of the first embodiment, even if there is an environmental change such as disturbance, a welded portion having good welding quality without pore defects or the like can be obtained reliably and easily.

【0024】なお、実施形態1のようにΔt2時間だけ
ピーク電流が高くなると、平均電流が高くなり、溶接ワ
イヤ2の溶融量が大となり、好適な溶接品質を得るため
の1パルス1溶滴移行条件を損なうこととなりやすい。
このため、この場合において、溶接ワイヤ2の溶融量の
変動を小さくするため、パルスの面積が小さくならない
程度に同時にパルス時間を小さくしてもよい。 (実施形態2)実施形態1において、図4に示すよう
に、第2パルスP2の群の平均電流値A2が平均電流A
0より大きくなってしまう場合がある。例えば、設定の
過誤、入熱条件の変化又は継手の形状変化の場合であ
る。この場合、第2パルスP2の群を通電中であって
も、溶接ワイヤ2が溶滴2aを落下させる速度よりワイ
ヤ送給速度の方が大きいという訳ではないため、短絡S
が生じないこととなる。
When the peak current is increased by Δt2 as in the first embodiment, the average current is increased, the melting amount of the welding wire 2 is increased, and one pulse and one droplet transfer for obtaining a suitable welding quality are performed. It is easy to damage the conditions.
For this reason, in this case, in order to reduce the variation in the amount of fusion of the welding wire 2, the pulse time may be reduced at the same time so that the area of the pulse is not reduced. Embodiment 2 In Embodiment 1, as shown in FIG. 4, the average current value A2 of the group of the second pulse P2 is
It may be larger than zero. For example, there are errors in setting, changes in heat input conditions, and changes in the shape of the joint. In this case, even when the group of the second pulse P2 is energized, the wire feeding speed is not necessarily higher than the speed at which the welding wire 2 drops the droplet 2a, so that the short circuit S
Will not occur.

【0025】このため、実施形態2の方法では、図5に
示すように、第2パルスP2の群の平均電流値A2を時
間の経過とともに小さくすることとしている。他の構
成、条件等は実施形態1の方法と同様である。こうすれ
ば、第2パルスP2の群を通電中、溶接ワイヤ2が溶滴
2aを落下させる速度が次第に小さくなり、短絡Sを確
実に生じさせることができる。
For this reason, according to the method of the second embodiment, as shown in FIG. 5, the average current value A2 of the group of the second pulses P2 is reduced with time. Other configurations, conditions, and the like are the same as those in the method of the first embodiment. In this way, the speed at which the welding wire 2 drops the droplets 2a during energization of the group of the second pulses P2 gradually decreases, and the short circuit S can be reliably generated.

【0026】したがって、実施形態2の方法では、設定
の過誤等があっても、実施形態1の方法と同様の作用効
果を奏することができる。 (実施形態3)実施形態3では、図6に示すように、ピ
ーク電流を高くする代わりに、ピーク電流の1パルスの
周期TPを大としている。他の構成、条件等は実施形態
1の方法と同様である。
Therefore, in the method of the second embodiment, the same operation and effect as those of the method of the first embodiment can be obtained even if there is an error in the setting or the like. Embodiment 3 In Embodiment 3, as shown in FIG. 6, instead of increasing the peak current, the period TP of one pulse of the peak current is increased. Other configurations, conditions, and the like are the same as those in the method of the first embodiment.

【0027】この実施形態3の方法では、1パルスの幅
の拡大に応じてアーク3の電磁力すなわち溶融池4の表
面を押し下げる力が大となる。したがって、この実施形
態3の方法においても実施形態1の方法と同様の作用効
果を奏することができる。 (実施形態4)実施形態4では、図7に示すように、ピ
ーク電流を高くする代わりに、ピーク電流の群を通電す
る時間THを短くしている。他の構成、条件等は実施形
態1の方法と同様である。
In the method according to the third embodiment, the electromagnetic force of the arc 3, that is, the force for pushing down the surface of the molten pool 4 increases with an increase in the width of one pulse. Therefore, the method of the third embodiment can provide the same operation and effect as the method of the first embodiment. Embodiment 4 In Embodiment 4, as shown in FIG. 7, instead of increasing the peak current, the time TH for energizing the group of peak currents is shortened. Other configurations, conditions, and the like are the same as those in the method of the first embodiment.

【0028】この実施形態4の方法では、パルス数が増
加してアーク3の電磁力が大となる。したがって、この
実施形態4の方法においても実施形態1の方法と同様の
作用効果を奏することができる。 (実施形態5)実施形態5では、図8(A)、(B)に
示すように、ピーク電流を高くする代わりに、トーチ8
の先端から溶接ワイヤ2を下方に送給する送給ローラ1
0aによるワイヤ送給速度を大としている。他の構成、
条件等は実施形態1の方法と同様である。
In the method of the fourth embodiment, the number of pulses increases and the electromagnetic force of the arc 3 increases. Therefore, the method of the fourth embodiment can provide the same operation and effect as the method of the first embodiment. Embodiment 5 In Embodiment 5, as shown in FIGS. 8A and 8B, instead of increasing the peak current, the torch 8 is used.
Roller 1 for feeding welding wire 2 downward from the tip of
The wire feeding speed according to 0a is set to be high. Other configurations,
Conditions and the like are the same as in the method of the first embodiment.

【0029】この実施形態5の方法では、アーク3の電
磁力の作用が溶接ワイヤ2の直下の溶融池4の表面に集
中する。また、この場合、溶接ワイヤ2の溶融を促進す
るように溶接電源の自己制御作用が働き、電流が増加す
るため、アーク3の電磁力が大となる。したがって、こ
の実施形態5の方法においても実施形態1の方法と同様
の作用効果を奏することができる。 (実施形態6)実施形態6では、図9(A)、(B)に
示すように、ピーク電流を高くする代わりに、トーチ8
の高さを小としている。他の構成、条件等は実施形態1
の方法と同様である。
In the method of the fifth embodiment, the action of the electromagnetic force of the arc 3 is concentrated on the surface of the molten pool 4 immediately below the welding wire 2. Also, in this case, the self-control action of the welding power source acts to promote the melting of the welding wire 2 and the current increases, so that the electromagnetic force of the arc 3 increases. Therefore, the method of the fifth embodiment can provide the same operation and effect as the method of the first embodiment. Embodiment 6 In Embodiment 6, as shown in FIGS. 9A and 9B, instead of increasing the peak current, the torch 8 is used.
Height is small. Other configurations and conditions are the same as those in the first embodiment.
It is the same as the above method.

【0030】この実施形態6の方法では、実施形態4の
方法と同じく、アーク3の電磁力を溶接ワイヤ2の直下
の溶融池4の表面へ集中するとともに、溶接電源の自己
制御作用によるアーク3の電磁力増大の効果が得られ
る。したがって、この実施形態6の方法においても実施
形態1の方法と同様の作用効果を奏することができる。 (実施形態7)実施形態7では、図10(A)、(B)
に示すように、ピーク電流を高くする代わりに、トーチ
8を後方に移動させている。他の構成、条件等は実施形
態1の方法と同様である。
In the method of the sixth embodiment, as in the method of the fourth embodiment, the electromagnetic force of the arc 3 is concentrated on the surface of the molten pool 4 immediately below the welding wire 2 and the arc 3 is controlled by the self-control action of the welding power source. The effect of increasing the electromagnetic force is obtained. Therefore, the method of the sixth embodiment can provide the same operation and effect as the method of the first embodiment. (Embodiment 7) In Embodiment 7, FIGS.
As shown in FIG. 7, the torch 8 is moved backward instead of increasing the peak current. Other configurations, conditions, and the like are the same as those in the method of the first embodiment.

【0031】この実施形態7の方法では、アーク3の電
磁力で溶融池4を凹ます位置に溶接ワイヤ2をずらすこ
とによって、後方への湯流れを引き起こすことができ
る。したがって、この実施形態7の方法においても実施
形態1の方法と同様の作用効果を奏することができる。 (実施形態8)実施形態8では、図11(A)、(B)
に示すように、ピーク電流を高くする代わりに、トーチ
8を後退角とし、先端側を後方へ向けている。他の構
成、条件等は実施形態1の方法と同様である。
In the method of the seventh embodiment, the molten metal 4 is shifted to a position where the molten pool 4 is recessed by the electromagnetic force of the arc 3, whereby a backward flow of the molten metal can be caused. Therefore, the method of the seventh embodiment can provide the same operation and effect as the method of the first embodiment. Embodiment 8 In Embodiment 8, FIGS. 11A and 11B
As shown in FIG. 7, instead of increasing the peak current, the torch 8 is set to the receding angle, and the tip side is directed backward. Other configurations, conditions, and the like are the same as those in the method of the first embodiment.

【0032】この実施形態8の方法では、アーク3の電
磁力によって溶融金属を後方へ押しやることができる。
したがって、この実施形態8の方法においても実施形態
1の方法と同様の作用効果を奏することができる。
In the method of Embodiment 8, the molten metal can be pushed backward by the electromagnetic force of the arc 3.
Therefore, the method of the eighth embodiment can provide the same operation and effect as the method of the first embodiment.

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

【図1】実施形態1の方法に係り、溶接電源に設定する
入熱条件である電流波形及びワイヤ送給速度を示す模式
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a current waveform and a wire feeding speed which are heat input conditions set in a welding power source according to a method of Embodiment 1.

【図2】実施形態1の方法に係り、平均電流を示す模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an average current according to the method of the first embodiment.

【図3】実施形態1の方法による電流波形、電圧波形及
び溶接部の模式断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a current waveform, a voltage waveform, and a welded portion according to the method of the first embodiment.

【図4】過誤等による平均電流を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an average current due to an error or the like.

【図5】実施形態2の方法に係り、平均電流を示す模式
図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an average current according to the method of the second embodiment.

【図6】実施形態3の方法による電流波形及び電圧波形
である。
FIG. 6 shows a current waveform and a voltage waveform according to the method of the third embodiment.

【図7】実施形態4の方法による電流波形及び電圧波形
である。
FIG. 7 shows a current waveform and a voltage waveform according to the method of the fourth embodiment.

【図8】実施形態5の方法によるトーチ及び溶接部の模
式断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view of a torch and a welded portion according to a method of Embodiment 5.

【図9】実施形態6の方法によるトーチ及び溶接部の模
式断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view of a torch and a welded part according to the method of Embodiment 6.

【図10】実施形態7の方法による溶接ワイヤ及び溶接
部の模式断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view of a welding wire and a welded portion according to the method of the seventh embodiment.

【図11】実施形態8の方法による溶接ワイヤ及び溶接
部の模式断面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view of a welding wire and a welded portion according to a method of an eighth embodiment.

【図12】従来の方法に係り、溶接電源に設定する入熱
条件である電流波形及びワイヤ送給速度を示す模式図で
ある。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a current waveform and a wire feeding speed as heat input conditions set in a welding power source according to a conventional method.

【図13】従来の方法による溶接部の模式断面図であ
る。
FIG. 13 is a schematic sectional view of a welded portion according to a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…溶接ワイヤ 4…溶融池 6…気泡 S…短絡 3…アーク 2 ... welding wire 4 ... molten pool 6 ... bubble S ... short circuit 3 ... arc

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】溶融池を固有振動数に合わせて振動させる
ことにより、該溶融池に含有される気泡を外部に排出し
つつ又は溶融金属の結晶を微細化しつつ行うパルスアー
ク溶接方法において、 前記溶融池の振動の位相を検知してアークの電磁力を大
きくすることを特徴とするパルスアーク溶接方法。
1. A pulse arc welding method in which a molten pool is vibrated in accordance with a natural frequency to discharge bubbles contained in the molten pool to the outside or to refine crystals of a molten metal. A pulse arc welding method characterized by detecting the phase of vibration of a molten pool and increasing the electromagnetic force of an arc.
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