JPS5825870A - ア−ク溶接機 - Google Patents
ア−ク溶接機Info
- Publication number
- JPS5825870A JPS5825870A JP12402181A JP12402181A JPS5825870A JP S5825870 A JPS5825870 A JP S5825870A JP 12402181 A JP12402181 A JP 12402181A JP 12402181 A JP12402181 A JP 12402181A JP S5825870 A JPS5825870 A JP S5825870A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- voltage
- wire
- base
- control circuit
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、比較的低い入熱で溶滴をスプレー移行させる
ため、ベース電圧に周期的にパルス電圧を重畳した溶接
電圧をワイヤ送給モータによりほぼ定速度で送給される
溶接ワイヤと母材との間に印加して行なうアーク溶接（
以下、パルスアーク溶接という）に使用されるアーク溶
接機の改良に関する。
ため、ベース電圧に周期的にパルス電圧を重畳した溶接
電圧をワイヤ送給モータによりほぼ定速度で送給される
溶接ワイヤと母材との間に印加して行なうアーク溶接（
以下、パルスアーク溶接という）に使用されるアーク溶
接機の改良に関する。
パルスアーク溶接の溶接条件を決定する主要な因子は、
パルス電圧、ベース電圧、ワイヤ送給速度である。従来
のこの種溶接機では、パルス電圧設定器、ベース電圧設
定器、ワイヤ送給速度設定器をそれぞれ独立して設けて
いたが、これら６種類の因子を独自に変化させて適正な
溶接条件を決定するためには相当な経験が必要であり、
特にパルス電圧としては、溶接性の面からパルス幅が狭
く、ハルス波高値の高い電圧波形を必要とするため、そ
の設定は極めて微妙である。
パルス電圧、ベース電圧、ワイヤ送給速度である。従来
のこの種溶接機では、パルス電圧設定器、ベース電圧設
定器、ワイヤ送給速度設定器をそれぞれ独立して設けて
いたが、これら６種類の因子を独自に変化させて適正な
溶接条件を決定するためには相当な経験が必要であり、
特にパルス電圧としては、溶接性の面からパルス幅が狭
く、ハルス波高値の高い電圧波形を必要とするため、そ
の設定は極めて微妙である。
このような条件設定の煩しさを軽減するため。
ベース電圧を段階的に一定値に設定し、この範囲内でパ
ルス電圧、ワイヤ送給速度の２種類の因子を変化させて
溶接条件を決定するようにした溶接機もおるが、後述す
るよう１にパルス電圧、ペース電圧、ワイヤ送給速度の
６因子にはそれぞれ溶接電流（平均値）に応じた適正値
があるので、ベース電圧を段階的に一定値とすると、適
正な溶接条件も段階的にしか得られない。
ルス電圧、ワイヤ送給速度の２種類の因子を変化させて
溶接条件を決定するようにした溶接機もおるが、後述す
るよう１にパルス電圧、ペース電圧、ワイヤ送給速度の
６因子にはそれぞれ溶接電流（平均値）に応じた適正値
があるので、ベース電圧を段階的に一定値とすると、適
正な溶接条件も段階的にしか得られない。
本発明は上記の点にかんがみ、パルスアーク溶接の条件
設定を一元化し１．適正な溶接条件を容易に、かつ連続
的に選べるようにしたアーク溶接機を提供しようとする
ものである。
設定を一元化し１．適正な溶接条件を容易に、かつ連続
的に選べるようにしたアーク溶接機を提供しようとする
ものである。
パルスアーク溶接における溶滴の移行現象は。
平均溶接電流のある臨界値（以下、臨界溶接電流値とい
う）を境にして多少異なった様相を呈し。
う）を境にして多少異なった様相を呈し。
臨界溶接電流値以下では、第１図に示すように溶接電圧
波形６０ベ一ス電圧区間４で溶接ワイヤ１の予熱、溶滴
の成長を行ない、パルス電圧区間５に流れるパルス電流
のピンチ力によってワイヤ１から溶滴２が離脱し、ワイ
ヤ、母材間が短絡されないスプレー移行が行なわれる。
波形６０ベ一ス電圧区間４で溶接ワイヤ１の予熱、溶滴
の成長を行ない、パルス電圧区間５に流れるパルス電流
のピンチ力によってワイヤ１から溶滴２が離脱し、ワイ
ヤ、母材間が短絡されないスプレー移行が行なわれる。
臨界溶接電流値を越える大電流域では、ノくルス電王を
加えなく−てもスプレー移行が行なわれるがパルス電圧
を加えることにより溶滴の成長を抑え細粒での溶滴移行
を促進できる。この場合、ノ＜ルス電圧は補助的に作用
するため、臨界溶接電流値以下の時はど大きな出力を必
要としない・。
加えなく−てもスプレー移行が行なわれるがパルス電圧
を加えることにより溶滴の成長を抑え細粒での溶滴移行
を促進できる。この場合、ノ＜ルス電圧は補助的に作用
するため、臨界溶接電流値以下の時はど大きな出力を必
要としない・。
以上よりパルスアーク溶接の適正溶接条件では溶接電流
（平均値）とパルス電圧の波高値、ベース電圧の平均値
との間に次のような関係が成立する。すなわち、パルス
電圧の波高値は臨界溶接電流値■。の近傍にピークを持
つ溶接電流の関数として表わされ（第２図参照）、ベー
ス電圧の平均値は溶接電流値とほぼ比例的な関係を有す
る（第３図参照）。
（平均値）とパルス電圧の波高値、ベース電圧の平均値
との間に次のような関係が成立する。すなわち、パルス
電圧の波高値は臨界溶接電流値■。の近傍にピークを持
つ溶接電流の関数として表わされ（第２図参照）、ベー
ス電圧の平均値は溶接電流値とほぼ比例的な関係を有す
る（第３図参照）。
また、溶接ワイヤをほぼ定速度で送給するパルスアーク
溶接では、溶接電流とワイヤ送給速度は側４図に示すよ
うにほぼ比例的な関係を有する。
溶接では、溶接電流とワイヤ送給速度は側４図に示すよ
うにほぼ比例的な関係を有する。
このようにパルスアーク、溶接の溶接条件を決定するパ
ルス電圧、ベース電圧、ワイヤ送給速度の６因子はすべ
て溶接電流をパラメータとする関数で表わすことができ
、それぞれの関係は母材材質ワイヤ径、シールドガスの
種類などによって異なる。これを実験式で示せば次のよ
うになる。
ルス電圧、ベース電圧、ワイヤ送給速度の６因子はすべ
て溶接電流をパラメータとする関数で表わすことができ
、それぞれの関係は母材材質ワイヤ径、シールドガスの
種類などによって異なる。これを実験式で示せば次のよ
うになる。
パルス電圧の波高値をＶ、（Ｖ）、ベース電圧の平均値
をＶ、（Ｖ）、 ワイヤ送給速度をｆｗ（”／ｍｉ＋ｚ
〕溶接電流（平均値）をＩ （Ａ）とすると。
をＶ、（Ｖ）、 ワイヤ送給速度をｆｗ（”／ｍｉ＋ｚ
〕溶接電流（平均値）をＩ （Ａ）とすると。
鉄系ワイヤ（１，２ｒｔｖｎφ）使用時（シールドガス
Ａｒ ＋２０％０Ｏ２） Ｖ、＝−０，０００６２Ｉ２．＋０．２５１ Ｉ＋１２
．５Ｖ、 ＝ Ｏ，Ｏ’ ００１ Ｉ２＋Ｏ，ＯＯ２４
Ｉ ＋ １５．６ｆｗ＝１． ｙ ｑ ｅＯ，０Ｑ６Ｉ ＡＪ −Ｍｇ系ワイヤ（１，２ｍｍφ）使用時（シール
ドガスＡｒ ） Ｖ ニー０．０００５８ Ｉ２＋０．２４４ Ｉ＋１
０．５−Ｖ ＝＝：０．０５９ Ｉ＋１４．５ｆｗ二０
．０５２ Ｉ−０，０７８ 本発明は以上の考察ならびに実験結果に基づいでなされ
たもので、以下、第５図を参照しながら本発明の詳細な
説明する。
Ａｒ ＋２０％０Ｏ２） Ｖ、＝−０，０００６２Ｉ２．＋０．２５１ Ｉ＋１２
．５Ｖ、 ＝ Ｏ，Ｏ’ ００１ Ｉ２＋Ｏ，ＯＯ２４
Ｉ ＋ １５．６ｆｗ＝１． ｙ ｑ ｅＯ，０Ｑ６Ｉ ＡＪ −Ｍｇ系ワイヤ（１，２ｍｍφ）使用時（シール
ドガスＡｒ ） Ｖ ニー０．０００５８ Ｉ２＋０．２４４ Ｉ＋１
０．５−Ｖ ＝＝：０．０５９ Ｉ＋１４．５ｆｗ二０
．０５２ Ｉ−０，０７８ 本発明は以上の考察ならびに実験結果に基づいでなされ
たもので、以下、第５図を参照しながら本発明の詳細な
説明する。
第５図において、６はベース電圧にノ（ルス電圧（パル
ス周波数的２５〜５００ Ｈｚ ）を重畳した溶接電圧
を発生し、そのベース電圧とノ（ルス電圧をそれぞれ独
立して調整できるように構成された溶接電源である。こ
の溶接電源自体は公知のもので１本図にはパルス電圧出
力調整器７とペース電圧出力調整器８（例としてサイリ
スタ）を別個に設けた例を模式化して示したが、制御素
子としてトランジスタを使用すれば、パルス電圧出力と
ベース電圧出力の調整を同一素子で行なうことも可能で
ある。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータ９を駆動源と
する送給ローラ１０によりほぼ定速度で送給すれ、コン
タクトチップ１１を介して通電される溶接ワイーヤ１と
母材１２との間に溶接アーク１５を発生する。
ス周波数的２５〜５００ Ｈｚ ）を重畳した溶接電圧
を発生し、そのベース電圧とノ（ルス電圧をそれぞれ独
立して調整できるように構成された溶接電源である。こ
の溶接電源自体は公知のもので１本図にはパルス電圧出
力調整器７とペース電圧出力調整器８（例としてサイリ
スタ）を別個に設けた例を模式化して示したが、制御素
子としてトランジスタを使用すれば、パルス電圧出力と
ベース電圧出力の調整を同一素子で行なうことも可能で
ある。溶接ワイヤ１は、ワイヤ送給モータ９を駆動源と
する送給ローラ１０によりほぼ定速度で送給すれ、コン
タクトチップ１１を介して通電される溶接ワイーヤ１と
母材１２との間に溶接アーク１５を発生する。
１４は溶接電流設定器で、設定電流値に相当する電圧信
号Ｖ工を出力するポテンショメータなどにより構成され
ている。１５は電圧信号Ｖ、を受けて設定された溶接電
流■に対してパルス電圧の波高値ηが第２図に示すよう
な所定の関係となるように制御信号を発生しパルス電圧
出力調整器７の出力を制御するパルス電圧制御回路、１
６は電圧信号Ｖ□を受けて設定された溶接電流■に対し
てベース電圧の平均値■。が第６図に示すよ１うな所定
の関係となるように制御信号を発生しベース電圧出力調
整器８の出力を制御するベース電圧制御回路、１７は電
圧信号■□を受けて設定された溶接電流Ｉに対してワイ
ヤ送給速度ｆｗが第４図に示すような所定の関係となる
ように制御信号を発生しワイヤ送給モータ、９によるワ
イヤ送給速度を制御するワイヤ送給速度制御回路で、こ
れら制御回路１５，１６．１７の機能は関数発生器を含
むアナログ演算回路、あるいはマイクロコンピュータな
どを用いて実現することができる。１８は母材材質、ワ
イヤ径、シールドガスの！類などを設定するアナログま
たはディジタルスイッチでこのスイッチによって制御回
路１５，１６．１７の入出力の関係を選択する。
号Ｖ工を出力するポテンショメータなどにより構成され
ている。１５は電圧信号Ｖ、を受けて設定された溶接電
流■に対してパルス電圧の波高値ηが第２図に示すよう
な所定の関係となるように制御信号を発生しパルス電圧
出力調整器７の出力を制御するパルス電圧制御回路、１
６は電圧信号Ｖ□を受けて設定された溶接電流■に対し
てベース電圧の平均値■。が第６図に示すよ１うな所定
の関係となるように制御信号を発生しベース電圧出力調
整器８の出力を制御するベース電圧制御回路、１７は電
圧信号■□を受けて設定された溶接電流Ｉに対してワイ
ヤ送給速度ｆｗが第４図に示すような所定の関係となる
ように制御信号を発生しワイヤ送給モータ、９によるワ
イヤ送給速度を制御するワイヤ送給速度制御回路で、こ
れら制御回路１５，１６．１７の機能は関数発生器を含
むアナログ演算回路、あるいはマイクロコンピュータな
どを用いて実現することができる。１８は母材材質、ワ
イヤ径、シールドガスの！類などを設定するアナログま
たはディジタルスイッチでこのスイッチによって制御回
路１５，１６．１７の入出力の関係を選択する。
上記構成によれば、スイッチ１８により母材材質、ワイ
ヤ径、シールドガスの種類などを設定し溶接電流設定器
１４で母材板厚、開先形状などによって定まる適正電流
値の設定を行なうだけで。
ヤ径、シールドガスの種類などを設定し溶接電流設定器
１４で母材板厚、開先形状などによって定まる適正電流
値の設定を行なうだけで。
パルス電圧、ベース電圧、ワイヤ送給速度はそれぞれ設
定電流値に応じた適正値に自動的に制御され、良好な溶
接ができる。また、これら６因子とも所定の相関関係を
保って連続的に変化するので適正溶接条件の連続性が確
保される。・したがって、従来相当な経験を要していた
パルスアーク溶接の条件設定が初心者でも容易にでき常
に適正なアーク状態で溶接を行なうことができる。
定電流値に応じた適正値に自動的に制御され、良好な溶
接ができる。また、これら６因子とも所定の相関関係を
保って連続的に変化するので適正溶接条件の連続性が確
保される。・したがって、従来相当な経験を要していた
パルスアーク溶接の条件設定が初心者でも容易にでき常
に適正なアーク状態で溶接を行なうことができる。
第１図は溶接電圧波形と溶滴移行の関係を示す模式図、
第２図は適正溶接条件での溶接電流とパルス電圧の一辣
高値の関係を示す曲線図、第６図は適正溶接条件での溶
接電流とベース電圧の平均値の関係を示す曲線図、第４
図は適正溶接条件での溶接電流とワイヤ送給速度の関係
を示す曲線図。 第５図は本発明によるアーク溶接機の概要を示すブロッ
ク図である。 １：溶接ワイヤ ６：溶接電源 ７：パルス電圧出力調整器 ８：ベース電圧出力調整器 ９：ワイヤ送給モータ １２：母材 １３：溶接アーク１４：溶接電
流設定器 １５：パルス電圧制御回路 １６：ベース電圧制御回路 １７：ワイヤ送給速度制御回路 代理人弁理士 中村純之助 ？１図 １２図 ＪＰ３図 遇イ［１り丸Ｉ
第２図は適正溶接条件での溶接電流とパルス電圧の一辣
高値の関係を示す曲線図、第６図は適正溶接条件での溶
接電流とベース電圧の平均値の関係を示す曲線図、第４
図は適正溶接条件での溶接電流とワイヤ送給速度の関係
を示す曲線図。 第５図は本発明によるアーク溶接機の概要を示すブロッ
ク図である。 １：溶接ワイヤ ６：溶接電源 ７：パルス電圧出力調整器 ８：ベース電圧出力調整器 ９：ワイヤ送給モータ １２：母材 １３：溶接アーク１４：溶接電
流設定器 １５：パルス電圧制御回路 １６：ベース電圧制御回路 １７：ワイヤ送給速度制御回路 代理人弁理士 中村純之助 ？１図 １２図 ＪＰ３図 遇イ［１り丸Ｉ
Claims (1)
- ベース電圧にパルス電圧を重畳した溶接電圧を発生し、
そのベース電圧と、ノくルス電圧をそれぞれ独立して調
整できるよ、うに構成された溶接電源を用いて、はぼ定
速度で送給される溶接ワイヤと母材との間に溶接アーク
を発生させるアーク溶接機において、設定電流値に相自
する信号を出力する溶接電流設定器と、この溶接電流設
定器からの出力信号に基づいて溶接電源の発生するパル
ス電圧とベース電圧およびワイヤ送給モータによるワイ
ヤ送給速度をそれぞれ設定電流値と所定の関係を持つよ
うに制御するパルス電圧制御回路、ペース電圧制御回路
およびワイヤ送給速度制御回路を具備したことを特徴と
するアーク溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12402181A JPS5825870A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | ア−ク溶接機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12402181A JPS5825870A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | ア−ク溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825870A true JPS5825870A (ja) | 1983-02-16 |
| JPH0358829B2 JPH0358829B2 (ja) | 1991-09-06 |
Family
ID=14875062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12402181A Granted JPS5825870A (ja) | 1981-08-10 | 1981-08-10 | ア−ク溶接機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825870A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009262198A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 鋼材とアルミニウム材のｍｉｇ溶接継手の製造方法及び鋼材とアルミニウム材のｍｉｇ溶接継手 |
| US20160221107A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Illinois Tool Works Inc. | Welding power system with integrated purge gas control |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4866046A (ja) * | 1971-12-13 | 1973-09-11 | ||
| JPS50127851A (ja) * | 1974-03-28 | 1975-10-08 |
-
1981
- 1981-08-10 JP JP12402181A patent/JPS5825870A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4866046A (ja) * | 1971-12-13 | 1973-09-11 | ||
| JPS50127851A (ja) * | 1974-03-28 | 1975-10-08 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009262198A (ja) * | 2008-04-25 | 2009-11-12 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 鋼材とアルミニウム材のｍｉｇ溶接継手の製造方法及び鋼材とアルミニウム材のｍｉｇ溶接継手 |
| US20160221107A1 (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-04 | Illinois Tool Works Inc. | Welding power system with integrated purge gas control |
| US10201871B2 (en) * | 2015-02-02 | 2019-02-12 | Illinois Tool Works Inc. | Welding power system with integrated purge gas control |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358829B2 (ja) | 1991-09-06 |
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