JPS5844964A - ア−ク溶接方法 - Google Patents
ア−ク溶接方法Info
- Publication number
- JPS5844964A JPS5844964A JP14252681A JP14252681A JPS5844964A JP S5844964 A JPS5844964 A JP S5844964A JP 14252681 A JP14252681 A JP 14252681A JP 14252681 A JP14252681 A JP 14252681A JP S5844964 A JPS5844964 A JP S5844964A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- welding
- current
- droplet
- arc
- 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
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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
- B23K9/092—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
- Arc Welding In General (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、アーク溶接方法、さらに詳しくいえばベース
電流１どパルス電流を重畳した溶接電流を用い、パルス
電流のピンチ力により溶接ワイヤから母材へ溶滴を移行
させて行うアーク溶接（以下、パルスアーク溶接という
）において、アークの安定性の向上およびスプレー移行
の可能な下限平均溶接電流値の低下を実現する方法に関
する。゛従来めパルス７−り溶接に用いられていたパル
ス波形は、第１図に示すように均一な繰返し周期Ｔを持
つパルス列からなっているシこの場合、溶滴をスプレー
移行させるための条件として、パルス波高値ＩＰ、ベー
ス電流値ＩＢ、平均溶接電流値Ｉｍと、パルス電流を重
畳しなくてもスプレー移行となる臨界溶接電流値Ｉｃと
の間にＩｐ＞Ｉｃ＞Ｉ□＞ ＩＢの関係が必要である。
電流１どパルス電流を重畳した溶接電流を用い、パルス
電流のピンチ力により溶接ワイヤから母材へ溶滴を移行
させて行うアーク溶接（以下、パルスアーク溶接という
）において、アークの安定性の向上およびスプレー移行
の可能な下限平均溶接電流値の低下を実現する方法に関
する。゛従来めパルス７−り溶接に用いられていたパル
ス波形は、第１図に示すように均一な繰返し周期Ｔを持
つパルス列からなっているシこの場合、溶滴をスプレー
移行させるための条件として、パルス波高値ＩＰ、ベー
ス電流値ＩＢ、平均溶接電流値Ｉｍと、パルス電流を重
畳しなくてもスプレー移行となる臨界溶接電流値Ｉｃと
の間にＩｐ＞Ｉｃ＞Ｉ□＞ ＩＢの関係が必要である。
また、アークを安定に維持するためには、ＩＰに上限値
、ＩＢに下限値があり、溶接電流波形を無制限に変える
ことかできないため、パルス周波数、溶接ワイヤの材質
、径、シールドガスの種類などにより下限平均溶接電流
値が決まる。スパッタをほとんど発生させないで安定な
溶接かできる下限平均溶接電流値の実測例を第２図に示
す。この図に見られるように、従来のパルスアーク溶接
では下限平均溶接電流値が比較的高く、薄板溶接などへ
の適用が制限されていた。
、ＩＢに下限値があり、溶接電流波形を無制限に変える
ことかできないため、パルス周波数、溶接ワイヤの材質
、径、シールドガスの種類などにより下限平均溶接電流
値が決まる。スパッタをほとんど発生させないで安定な
溶接かできる下限平均溶接電流値の実測例を第２図に示
す。この図に見られるように、従来のパルスアーク溶接
では下限平均溶接電流値が比較的高く、薄板溶接などへ
の適用が制限されていた。
本発明は上記した従来のパルスアーク溶接の問題点に着
目し、ベース電流に重畳するパルス電流波形を変えるこ
とにより、小電流域でのアークの安定性を高め、下限平
均溶接電流値を低下させて、適用範囲の拡大をはかった
ものである。
目し、ベース電流に重畳するパルス電流波形を変えるこ
とにより、小電流域でのアークの安定性を高め、下限平
均溶接電流値を低下させて、適用範囲の拡大をはかった
ものである。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。
第２図は本発明の溶接方法に用いる′溶接電流の基本波
形を示す。同図に宗すように本発明では、均一な周期Ｔ
を持つ第１のパルス列（以下、基準パルスとい１う）
Ｐ＋ 、 Ｐ３を発生させ、これよりあ第２のパルス列
（以下、遅延パルスという）Ｐ２゜Ｐ４を発生させる。
形を示す。同図に宗すように本発明では、均一な周期Ｔ
を持つ第１のパルス列（以下、基準パルスとい１う）
Ｐ＋ 、 Ｐ３を発生させ、これよりあ第２のパルス列
（以下、遅延パルスという）Ｐ２゜Ｐ４を発生させる。
そして、この基準パルスと遅延パルスをベース電流ＩＢ
に重畳させたものを溶接電流として用い、パルスアーク
溶接を行うものである。パルス波高値Ｉｐ＋ベース電流
値ＩＢ＋平均溶接電流値１１層前記した臨界溶接電流値
ＩＣの関係をｉｐ ＞ Ｉｃ ＞ Ｉｎ ＞ ＩＢとす
ることは従来、法と同様である。
に重畳させたものを溶接電流として用い、パルスアーク
溶接を行うものである。パルス波高値Ｉｐ＋ベース電流
値ＩＢ＋平均溶接電流値１１層前記した臨界溶接電流値
ＩＣの関係をｉｐ ＞ Ｉｃ ＞ Ｉｎ ＞ ＩＢとす
ることは従来、法と同様である。
ベース電流に重畳するパルス電流を上記のよう適当な時
間に選定、することにより、たとえばＰ＋の基準パルス
で溶滴が移行した場合には、Ｐ２の遅延パルスは溶接ワ
イヤを予熱して次のＰ３の基準パルスでの溶滴移行を助
け、もしＰ、の基準パルスで溶滴が移行しなかった場合
は、その直後に発生するＰ２の遅延パルスで溶滴を移行
させるようにすることができる。この結果、溶滴か過大
に成長するのを防ぎ、より低い電流で確実に溶滴を移行
させることか可能となる。
間に選定、することにより、たとえばＰ＋の基準パルス
で溶滴が移行した場合には、Ｐ２の遅延パルスは溶接ワ
イヤを予熱して次のＰ３の基準パルスでの溶滴移行を助
け、もしＰ、の基準パルスで溶滴が移行しなかった場合
は、その直後に発生するＰ２の遅延パルスで溶滴を移行
させるようにすることができる。この結果、溶滴か過大
に成長するのを防ぎ、より低い電流で確実に溶滴を移行
させることか可能となる。
従来のように遅延パルスＰ２．Ｆ）、を加えない均一な
周期のパルス波形を用いた場合には、１つのパルスＰＩ
から次のパルスＰ３までの時間か長いため、Ｐ！で溶滴
の移行に失敗すると、Ｐ３に達するまでに溶滴が大きく
成長してＰ３での溶滴移行はさらに困難となり、極端な
場合には短絡を生じ、アーク切れやスパッタ発生の原因
になる。このような現象を起さずに安定なスプレー移行
溶接を偏行するためには、パルス波高値ＩＰ、ベース電
流値ＩＢを大きくしてパルスにより溶滴を確実に移行さ
せることが必要であり、必然的に平均溶接電流値■□が
高くなる。また、パルス周期Ｔを短（すると溶着金属量
はふえるが、不プレー移行に必要な下限平均溶接電流値
も第２図に示すように増加する。
周期のパルス波形を用いた場合には、１つのパルスＰＩ
から次のパルスＰ３までの時間か長いため、Ｐ！で溶滴
の移行に失敗すると、Ｐ３に達するまでに溶滴が大きく
成長してＰ３での溶滴移行はさらに困難となり、極端な
場合には短絡を生じ、アーク切れやスパッタ発生の原因
になる。このような現象を起さずに安定なスプレー移行
溶接を偏行するためには、パルス波高値ＩＰ、ベース電
流値ＩＢを大きくしてパルスにより溶滴を確実に移行さ
せることが必要であり、必然的に平均溶接電流値■□が
高くなる。また、パルス周期Ｔを短（すると溶着金属量
はふえるが、不プレー移行に必要な下限平均溶接電流値
も第２図に示すように増加する。
これに対し本発明では、上述のように基準パルスＰｌ、
Ｐ３と遅延パルスＰ２ 、 Ｐ４の相互作用で溶滴の
移行か促進されるため、均一な周期のパルス波形を用い
た場合よりパルス波高値Ｉｐ＋ベース電流値ＩＢを低い
値としても安定なスプレー移行溶接かでき、下限平均溶
接電流値を低下させることができる。
Ｐ３と遅延パルスＰ２ 、 Ｐ４の相互作用で溶滴の
移行か促進されるため、均一な周期のパルス波形を用い
た場合よりパルス波高値Ｉｐ＋ベース電流値ＩＢを低い
値としても安定なスプレー移行溶接かでき、下限平均溶
接電流値を低下させることができる。
第４図は本発明の溶接方法を実施するための装置の概要
を示す図である。同図において、１は哀−スミ流発生回
路２およびパルス電流発生回路３を内蔵する溶接電源で
ある。回路構成は種々考えられるが、たとえばベース電
流発生回路２はサイリスタの位相制御による電流調整機
能を備えた三相余波整流回路であり、パルス電流発生回
路３は三相全波整流出力を直流サイリスタスイ・ソチ（
またはパワートランジスタ）により断続して基準ノぐル
スと遅延パルスを発生する回路である。ベース電流にパ
ルス電流を重畳した出力電流■はワイヤ送給ローラ４に
よって定速度送給される溶接ワイヤ５と母材６の間に供
給され、溶接アーク７を維持する。
を示す図である。同図において、１は哀−スミ流発生回
路２およびパルス電流発生回路３を内蔵する溶接電源で
ある。回路構成は種々考えられるが、たとえばベース電
流発生回路２はサイリスタの位相制御による電流調整機
能を備えた三相余波整流回路であり、パルス電流発生回
路３は三相全波整流出力を直流サイリスタスイ・ソチ（
またはパワートランジスタ）により断続して基準ノぐル
スと遅延パルスを発生する回路である。ベース電流にパ
ルス電流を重畳した出力電流■はワイヤ送給ローラ４に
よって定速度送給される溶接ワイヤ５と母材６の間に供
給され、溶接アーク７を維持する。
８はベース電流発生回路２のサイリスタに制御信号を送
るベース電流制御回路、９は基準パルス周期設定回路１
０と基準パルス幅設定回路１１により設定されたパルス
周期とパルス幅の基準パルＸ 信号Ｖａを発生する基準
パルス信号発生回路、１２は遅延時間設定回路１３と遅
延パルス幅設定要路１４により設定された遅延時間とパ
ルス幅の遅延パルス信号ｖｂを発生する遅延パルス信号
発生回路、１５は上記基準パルス信号Ｖａ％遅延パルス
信号■ｂを組合わせてパルス電流発生回路３の直流サイ
リスタスイッチ（またはパワートランジスタ）を動作さ
せるための制御信号■。を発生するパルス電流制御回路
である。
るベース電流制御回路、９は基準パルス周期設定回路１
０と基準パルス幅設定回路１１により設定されたパルス
周期とパルス幅の基準パルＸ 信号Ｖａを発生する基準
パルス信号発生回路、１２は遅延時間設定回路１３と遅
延パルス幅設定要路１４により設定された遅延時間とパ
ルス幅の遅延パルス信号ｖｂを発生する遅延パルス信号
発生回路、１５は上記基準パルス信号Ｖａ％遅延パルス
信号■ｂを組合わせてパルス電流発生回路３の直流サイ
リスタスイッチ（またはパワートランジスタ）を動作さ
せるための制御信号■。を発生するパルス電流制御回路
である。
このような構成とした場合、基準パルス信号Ｗ遅延パル
ス信号Ｖｂ、それらを組合わせた制御信号Ｖ。は、たと
えば第５図に示すようになり、前述した基準パルスと遅
延パルスを持つ溶接電流■か得られる。
ス信号Ｖｂ、それらを組合わせた制御信号Ｖ。は、たと
えば第５図に示すようになり、前述した基準パルスと遅
延パルスを持つ溶接電流■か得られる。
第５図には基準パルス幅と遅延パルス幅が等しい場合を
示したが、第６図、第７図に示すように基準パルス幅と
遅延パルス幅のどちらか一方を他方より小さくすれば、
アークの安定性向上にさらに好結果か得られる場合もあ
る。どちらのパルス幅を小さくするかは、溶接ワイヤの
材質、径、シールドガスの種類などに応じて実験的に決
められる。
示したが、第６図、第７図に示すように基準パルス幅と
遅延パルス幅のどちらか一方を他方より小さくすれば、
アークの安定性向上にさらに好結果か得られる場合もあ
る。どちらのパルス幅を小さくするかは、溶接ワイヤの
材質、径、シールドガスの種類などに応じて実験的に決
められる。
第８図は、第４図の溶接装置において遅延パル定して、
従来と同様の均一な周期を持つパルス波形とした例を示
し、平均溶接電流値を上げて溶着金属量を大きくする場
合に適している。
従来と同様の均一な周期を持つパルス波形とした例を示
し、平均溶接電流値を上げて溶着金属量を大きくする場
合に適している。
°第９図は均一周期のパルス波形を用いた従来のパルス
アーク溶接と不等間隔のパルス波形を用いた本発明のパ
ルスアーク溶接における下限平均溶接電流値の比較例を
示す。本例での基準パルス周期Ｔと遅延時間ｔはそれぞ
れＴ ＝ ４０ ｍｓ 、、 ｔ ＝ １’Ｏｍｓであ
り、基準ノ（ルス幅と遅延パルス幅は等しく１〜２ｍｓ
である。
アーク溶接と不等間隔のパルス波形を用いた本発明のパ
ルスアーク溶接における下限平均溶接電流値の比較例を
示す。本例での基準パルス周期Ｔと遅延時間ｔはそれぞ
れＴ ＝ ４０ ｍｓ 、、 ｔ ＝ １’Ｏｍｓであ
り、基準ノ（ルス幅と遅延パルス幅は等しく１〜２ｍｓ
である。
なお、上記説明中の基準パルスと遅延パルスの関係は相
対的なもので、第１．第２のパルス列のうち、どちらを
基準パルスと見なしても差支えない。
対的なもので、第１．第２のパルス列のうち、どちらを
基準パルスと見なしても差支えない。
以上の説明でわかるように本発明によれば、パルスアー
ク溶接の小電流域におけるアークの安定性を改善して、
アーク切れやスパッタの発生を防止することかでき、そ
の結果スパッタをほとんど発生させずに安定な溶接かで
きる下限平均溶接電流値か低下して、薄板溶接などへの
適用範囲を拡大できるという効果が得られる。
ク溶接の小電流域におけるアークの安定性を改善して、
アーク切れやスパッタの発生を防止することかでき、そ
の結果スパッタをほとんど発生させずに安定な溶接かで
きる下限平均溶接電流値か低下して、薄板溶接などへの
適用範囲を拡大できるという効果が得られる。
第１図は従来のパルスアーク溶接に用いられていた溶接
電流波形を示）す図、第２図は従来のパルスアーク溶接
における下限平均溶接電流値の実測例を示す図表、第３
図は本発明の溶接方法に用いられる溶接電流波形を示す
図、第４図は本発明の溶接方法を実施するための装置の
概要を示す図、第５図〜第８図は第４図の装置で発生さ
せる／ｓ、６ルス波形の説明図、第９図は従来法と本発
明の方法における下限平均溶接電流値の比較例を示す図
表である。 Ｐ＋ 、 Ｐａ： 第１のパルス列（基準／クルス）Ｐ
ａ 、 Ｐａ ： 第２ （Ｄパルス列（遅延パルス）
１Ｂ−ベース電流値 代理人弁理士 中村純之助 １Ｐ３図 第４図 第５図
電流波形を示）す図、第２図は従来のパルスアーク溶接
における下限平均溶接電流値の実測例を示す図表、第３
図は本発明の溶接方法に用いられる溶接電流波形を示す
図、第４図は本発明の溶接方法を実施するための装置の
概要を示す図、第５図〜第８図は第４図の装置で発生さ
せる／ｓ、６ルス波形の説明図、第９図は従来法と本発
明の方法における下限平均溶接電流値の比較例を示す図
表である。 Ｐ＋ 、 Ｐａ： 第１のパルス列（基準／クルス）Ｐ
ａ 、 Ｐａ ： 第２ （Ｄパルス列（遅延パルス）
１Ｂ−ベース電流値 代理人弁理士 中村純之助 １Ｐ３図 第４図 第５図
Claims (1)
- ベース電流にパルス“電流を重畳しへ溶接電流を用い、
パルス電流のピンチ力により溶接ワイヤから母材へ溶滴
を移行させて行うアーク溶接において、上記パルス電流
を均一な周期Ｔを持つ第１のパルス列と、これよりある
時間ｔ（ただしｔ ＜ Ｔとする）だけ遅れて発生する
第２のパルス列との組合わせからなる不等間隔のパルス
波形とじたことを特徴とするアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14252681A JPS5844964A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14252681A JPS5844964A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ア−ク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5844964A true JPS5844964A (ja) | 1983-03-16 |
Family
ID=15317401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14252681A Pending JPS5844964A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5844964A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1607162A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-21 | Lincoln Global, Inc. | Pulse welder and method of using same |
| US8203099B2 (en) | 2004-06-04 | 2012-06-19 | Lincoln Global, Inc. | Method and device to build-up, clad, or hard-face with minimal admixture |
| US9393635B2 (en) | 2004-06-04 | 2016-07-19 | Lincoln Global, Inc. | Adaptive GMAW short circuit frequency control and high deposition arc welding |
| JPWO2016063678A1 (ja) * | 2014-10-20 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP14252681A patent/JPS5844964A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1607162A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-21 | Lincoln Global, Inc. | Pulse welder and method of using same |
| US7304269B2 (en) | 2004-06-04 | 2007-12-04 | Lincoln Global, Inc. | Pulse welder and method of using same |
| US8203099B2 (en) | 2004-06-04 | 2012-06-19 | Lincoln Global, Inc. | Method and device to build-up, clad, or hard-face with minimal admixture |
| US8283598B2 (en) | 2004-06-04 | 2012-10-09 | Lincoln Global, Inc. | Pulse welder and method utilizing a plasma boost |
| US9393635B2 (en) | 2004-06-04 | 2016-07-19 | Lincoln Global, Inc. | Adaptive GMAW short circuit frequency control and high deposition arc welding |
| JPWO2016063678A1 (ja) * | 2014-10-20 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 電力変換装置 |
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