JPS5893574A - パルスア−ク溶接方法および溶接装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は消耗性電極（以下、ワイヤという）を予め定め
た略一定速度で送給して溶接するパルスアーク溶接方法
および溶接装置に関するものであワイヤを設定し；略一
定速度で＝給して溶接するパルスアーク溶接方法は、一
般に溶融したワイヤ先端から離脱する溶滴を細粒化して
円滑に移行させ、かつ、アーク長を一定番こ維持するこ
とによって、安定したアークを発生させて均一な溶接結
ツタの発生９少ない溶接物 を得ようとするものである。この場合、ワイヤが設定し
た略一定速度で送給されているので、変動するアーク長
を略一定値に保つために、従来から、ベース電源を定電
圧特性としパルス電源を定電流特性又は多少の傾斜を誓
する垂下特性とするｊｌｌの方式と、逆にベース電源を
定電流特性としパルの方式とが広く採 用されている。しかし、両者にはそれぞれ得失がある。

そこで、アーク長が変動しても溶接電流の変化を小さく
して均一な溶接結果を得るとともに、小電流域で溶接す
るためにベース電流値を小電流に設定した場合であって
もアーク切れを生じることのないようにした第３の方式
が、本特許出願人によって提案された。この第３の方式
においては、源を定電流特性とし、かつ検出したアーク
電圧に相当する信号とアーク電圧設定信号とを比較して
その差の信号に応じて溶接電流の平均値を制御すること
によってアーク長を増減させてアーク電圧を略一定値に
維持するように構成されている。この第３の方式′を基
盤として本特許出願人は、さらに、−溶接電流範囲の小
電流域から大電流域に量るまで、適正な溶接電流の設定
が一元的に行えるように検討を加えた。

ここで、パルス”ナーク溶接における溶接電流の基本パ
ラメータの関係について１、時間の一経過【に対する溶
接電流の灰化を示す第１図を参照して、つぎのとおり定
義する。

Ｉｂ二ベース電流通電期間中の瞬時値（以下、ベース電
流値という） ！Ｐ：パルス電流通電期間中の瞬時値（以下、パルス電
流値という） Ｉｂ：ベース電流の通電期間（以下、ベース電流期間と
いう） ＴＰ：パルス電流の通電期間（以下、パルス継続時間と
いう） Ｔ　：パルスの繰り返し周期であってＴ＝Ｔｂ十Ｔ４ｆ
　：パルス周波数であってｆ＝１７Ｔ溶接電流＝（ベー
ス電疏）±（パルス電流）Ｉａ＝溶接電流の平均値 ”ａ　＝　（ｌｂ−Ｔｂ十Ｉｐ　−ＴＰ）／ｒ−ｆ、Ｔ
Ｐ（ＩＰ−１ｂ）＋ｌｂ　・・・・・・・・・・・・・
・・（１）上記（１）式において、パルス電流値１ｐ１
パルス継続時間Ｔｐおよびベース電流値１ｂ　を一定に
設定し、さらに、アーク電圧を設定値に維持するために
アーク電圧をフィードバックしてパルス周波数ｆを増減
させるように構成されている場合、Ｉｂが一定であるた
めに、ｌａ　はｆに正比例せず、特に小電流域ではｆを
かなり小さくシナければならないためにアークが不安定
になる。この小電流域でのアークの不安定をなくすため
に、Ｉｂ　を比較的小さな一定値に設定してお（と、大
電流域ではｆが過大となり、アーク音が高（、またアー
ク力も強大になるので、溶融池の不安定現象（パッカリ
ング）や、気孔の発生が生じやすい欠点が生じる。また
、上記のように使用する溶接電流の全電流範囲でＩｂが
一定値に設定されると、ｆはＩａの値によって一義的に
定まってしまうために、希望する溶接結果を得るための
適切な周波数ｆを選定することができない。

これらの関係について第２図を参照して説明する。同図
の実線は、パルス電流値ＩＰ＝４５０〔Ａ〕、パルス継
続時間ＴＰ＝　ｌ　（ｍｓ　）として、ベース電流値Ｉ
ｂをパラメータ（０，１００，２００，３００および４
００〔Ａ〕）としたときの溶接電流の平均値１ａ（Ａ〕
（横軸）とパルス周波数ｆ（縦軸）との関係を示す線図
である。平均値１ａ（Ａ）は、パルス電流値１．（Ａ）
キベース電流値Ｉ・ｂ（Ａ）との間、すなわちＩ　ｂ（
Ｉ　ａ。

＜ＩＰの関係がある。したがって、Ｉｂ　が大なるとき
、例えばＩｂ＝４００［Ａｌのとき、Ｉ、＝４５０（Ａ
）に設定されているのでＩｂ＜Ｉａ＜ｌ、は、４００＜
Ｉ　ａ＜４５０となり、溶接電流の平均値Ｉａ　の可変
範囲は５０［Ａ）であって狭くなる。逆に、Ｉｂ　が小
なるとぎ、例えば１ｂ＝１００（Ａ）のとき、同様に１
００＜１　、＜　４５０となり、Ｉａの可変範囲は３５
０（Ａ）であって広いが、Ｉａ　が大なるとき、例えば
Ｉ、　＝４００　（Ａ）なるときパルス周波数ｆ　＝ｉ
＝　８５０　（Ｈｚｌであって過大になって、前述した
ような欠点が生じる。

同様にして、上記（１）式において、パルス電流値１、
、パルス周波Ｉｆおよびベース電流値ｌｂを一定に設定
し、さらに、アーク電圧をフィードバックしてパルス継
続時間Ｔｐを増減させることにより、アーク電圧を設定
値に維持させるように構成されている場合においても、
以下のような欠点が生じる。すなわち、（１）式におい
て、、Ｉｂとｆとが一定であるために・１！−は１・と
ともに変化する・特に小電流域ではＴ、ほかなり小さく
なるので１回のパルスの力が不足なるために溶滴が移行
することができず、スプレー移行が得られなくなる。ま
た、小電流域でのアークの不安定をなくすために、Ｉｂ
　を小電流値の一定値に設定しておくと、大電流域では
Ｔｐ　が過大となり、１回のパルスで数個の溶滴が移行
するためアーク長が長（なりアーク力も強大となるので
、溶融池の不安定現象（パッカリング）や気孔の発生が
生じやすい欠点が生じる。また、上記のように使用する
溶接電流の全電流範囲一で１１　が一定値に股、定され
ると、Ｔ、はｌ。

の値によって一義的に定まってしまうために、希望する
溶接結果を得るための適切なパルス通電時間Ｔ、を選定
することができない。

これらの関係について第３図を参照して説明する。同図
の実線はパルス電流値１．　＝　４５０　（Ａ）、パル
ス周波数ｆ　＝２００（Ｈ２）として、ベース電流値Ｉ
ｂ　をパラメータ（０，１００，２００，３００および
４００〔Ａ〕）としたときの溶埠電流の平均値Ｉａ〔Ａ
〕（横軸）とパルス継続期間Ｔ、（縦軸）との関係を示
す線図である。平均値Ｉａ〔Ａ〕は、パルス電流値１．
［Ａｌとベース電流値！′ｂＣＡ〕との間、すなわちＩ
ｂ〈■３（１，の関係がある。したがって、Ｉｂ　　が
大なるとき例えば１ｂ＝４００〔Ａ〕ノとき、Ｉ、＝４
５０（Ａ）　ニ設定されているので、Ｉｂ＜Ｉａ＜ＩＰ
は、４００＜ｌａ＜４５０となり、溶接電流の平均値■
３の可変範囲は５ｏ（Ａ）であって狭（なる。逆に、Ｉ
ｂが小なるとき例えば１ｂ＝１００（Ａ）のとき、同様
に１００＜ｌａ＜４５０となり、１つの可変範囲は３５
０［Ａ）であって広いが、Ｉａが小なるとき、例えば１
ａ＝１５０（Ａ）ではＴ、　＝　Ｑ、７　ｊａｍｓ　：
ｌとなりＴｐは過少となり、Ｉａが大なるとき例えばＩ
ａ＝　４００　（Ａｌなるとき、Ｔｐ　＝４［ｍｓ］で
あって過大になって、前述したような欠点が生じる。

上記のような欠点を防ぐために、パルス周波数ｆをＩａ
　　に比例的に増加させるようにプリセットする方法が
ある。第３図の点線は、Ｉ、＝４５０（Ａ）一定とし、
ｆ＝ａ−１ａ（ａ＝ｌ、Ｑ　　／Ａ）　（７）関係ヲ満
足する場合に、ベーオ電流Ｉｂ′をパラメータ（０，１
００゜２００、３００および４００（Ａｌ）として１つ
とＴ、の関係を示す線図である。図に見るように、この
場合Ｉａが大電流域では、Ｔ、はほぼ一定となるが、小
電流ではＴ、が過少となって前述と同様の欠点が生じる
。

以下、本発明のパルスアーク溶接方法および装置につい
て説明する。まず、本出願の第１の発明は、ワイヤを予
め設定した略一定速度で送給し、設定した略一定尖頭値
のパルス電流と定電流特性のベース電流とから成る溶接
電流をワイヤに通電すること、検出したアーク電圧に相
当する信号とアーク電圧設定信号とを比較してその差の
信号に応じて溶接電流の平均値Ｉａ　を制御すること、
およびワイヤ送給速度に相当する信号■ｆ′に対応させ
てベース電流値Ｉｂを連続的又は段階的に変化させるこ
とによって、広範囲に溶接電流を変化させても全電流範
囲にわたって安定したアークおよび適切なアーク力を得
ることができるパルスアーク溶接方法を提案したもので
ある。

本出願の第２の発明は、ワイヤを予め設定した略一定速
度■ｆで送給するワイヤ送給装置７と、設定した略一定
尖頭値１ｐ　のパルス電流および定電流特性のベース電
流とをワイヤに通電する浴接電源１および２と、アーク
電圧に相当する信号Ｅａとアーク電圧設定信号Ｅｂ　と
を比較してその差の信号に応じてパルス電流のパルス周
波数′ｆ又はパルス継続時間Ｔ、を制御するためのパル
ス電流制御回路２０と、ワイヤ送給速度に相当する信号
ｖＱに対応させてベース電流値１ｂを制御するためのベ
ース電流制御回路１４とを備えて、広範囲に溶接電流を
変化させても全電流範囲にわたって安定したアークおよ
び適切なアーク力を得ることができるパルスアーク溶接
装置を提供したものである。

以下、本発明の溶接方法について説明する。前述した第
２図において、溶接電流の平均値ｌａ（横軸）とパルス
周波数ｆ（縦軸）との関係において、Ｉａ　の変化に対
応するｆの変化を小さくし、かつＩａ　が小なる範囲ま
で変化可能なようにすれば、Ｉａ　が大きく変化しても
ｆの変化を小さくすることができ、Ｉａ　が小電流であ
っても安定したアークが得られるとともに、Ｉａ　が大
電流になってもアーク力が過大とならない。すなわち、
同図において、Ｉａ　の変化に対する！の変化を、例え
ば、一点鎖線のａ＝２．ａ＝１又はａ＝０．５　とする
ことによって、Ｉａ　が大きく変化してもｆの変化を抑
えることが可能である。例えば、■３　に対するｆの関
係を、同図の一点鎖線が示すように、任意の比例定数ａ
で定まる正比例関係を有するようにするためには、前述
した＋１）式、すなわち Ｉａ＝ｆ、ＴＰ（ＩＰ−１ｂ）＋ｌｂ および ｆ　＝　ａΦ１　　　　　　　　　　　　　　　・叩・
・・・（２）の両式を満足する式、すなわち Ｉｂ＝Ｉａ（１−ａ、Ｔ、−１，）／（１−ａ、ＴＰ、
１ａ）・・・・・・・・・（３） が成立することが必要である。

上記（３）式が成立する場合において、Ｉ、＝４５０［
Ａ］　、Ｔ、　−１（ｍ８　）およびａ＝０．５　、１
又は２としたとぎの溶接電流の平均値１ａ（Ａ）（横軸
）とベース電流値１ｂ（Ａ）との関係を９Ｊ４図に示す
。同図におい′ては、■３　とＩｂとは、（３）式にお
いてＴ、およびＩ、を一定にすると、 Ｉｂ＝Ｉａ（”　　ａＫｌ）／（１−ａ−に２１ａ）　
　　・・・・・・・＋４１＝Ｆ（Ｉａ、ａ） すなわち、ＩｂはＩａとａとを変数とする関数Ｆで表わ
される。

また、通常、ワイヤ溶融速度Ｖｍは、溶接電流の平均値
ｌａ　に略比例し、他方、略一定のアーク長を維持させ
るためには、ワイヤ溶融速度Ｖｍに対応させたワイヤ送
給速度■ｆ　でワイヤが送給される。したがって、 ｖｍ＝ｖＥ＝ＫｏＩａ　　　　　　　・・・・・曲・曲
・・開・・・曲（５）（Ｋｏは定数） なる関係がある。この（５）式のＩａ＝Ｖ（／に０を後
述するワイヤ送給速度に相当する信号■ｆ′として（４
）式に代入すると、 Ｉｂ−■ｆ’（１−ａ　ｌｔ）／（１−ａ　−に２−Ｖ
Ｏ−・・・・・−・（６）＝　Ｆ　（Ｖ’ｔ　、　ａ　
） なる関係が成立する。この（６）式は、ワイヤ送給速度
■ｆ、すなわちワイヤ送給速度設定、信号Ｖ、、、ワイ
ヤ送給速度検出信号■ｆ２等のワイヤ送給速度に相当す
る信号■ｉに対応させてベース電流値Ｉｂ　を変化させ
る本発明のパルスアーク溶接方法の根拠を示すものであ
る。また、ワイヤ先端からの溶滴の移行が、パルスに同
期して行なわれるとすれば、単位時間（例えば１秒）当
りに、ワイヤ先端から離脱して移行した溶滴の総体積■
ｄ　は、（７）式に示されるように、単位時間内に送給
されるワイヤ送ただし、Ｄｍは、ワイヤ先端から移行す
る１個の溶滴の直径。

ｆは、単位時間内（例えば１秒）のパ ルス数、すなわちパルス周波数、 Ｄｆ　は、送給するワイヤの直径 Ｖ、は、ワイヤ送給速度、 を示す。（７）式より、 Ｄｍ＝　３／２・（’１０”ＤＩ２−＝−−−（７１’
なる関係が得られるが、一方、本発明の溶接方法におい
ては、（２）式および（５）式より（＝、ｔａ＊ａ、（
Ｖ（／に０） （ただしＫ。は定数） Ｖ　（／　ｆ　−ｉ−Ｋ　ｏ／　ａ　　　　　　　　　
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・（８）（７）および（８）式より Ｄｍ””Ｋ２・Ｄ（／ａ　（Ｋ２は定数）　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（９）なる関係が成立する
。この（９）式は、本発明の溶接方法の効果の一つを示
すものであって、ワイヤ先端から移行する一個の溶滴の
直径Ｄｍが、設定した溶接電流の平均値１ａ　に無関係
になり、溶接電流値の全範囲にわたってパルスに同期し
て略均−な大きさの溶滴移行が行われるので、溶滴の粗
大化による移行時の過渡的な短絡を防止して安定なアー
クが得られる。つぎに、これらの溶接電流の平均値Ｉａ
　　と溶滴の直径Ｄｍとの関係について実験により求め
た結果を第５図に示す。同図には、直径Ｄ（＝　１．６
　（ｍｌのアルミワイヤを用いて、パルス電流値１．　
＝４５０　［Ａ］、パルス継続時間Ｔｐ　＝−１（ｍ＝
３とした場合の溶接電流の平均値Ｉａ（横軸）と溶滴の
直径ＤＩｎ（縦軸）との関係力、イ示されている。

点線の曲線１ｂ＝１００は、従来の溶接方法のようにベ
ース電流値ｌｂを１００　［Ａ］の一定値に固定した場
合であって、この場合には、溶接電流の平均値Ｉａの減
少に伴って溶滴の直径Ｄｍが増加しており、特にｌ、＝
２００　（Ａ）以下では、溶滴の直径Ｄｍか急激に増加
しているので、円滑なスプレー移行が妨げられる。これ
に対して、直線ａ＝０．５．ｍ＝１およびｍ＝２は、（
９）式においてａ＝０．５１１＝１およびａ−２とした
場合の溶接電流の平均値Ｉａと溶滴の直径Ｄｍとの関係
を示すもので、溶接電流の平均値Ｉａのいかんにかかわ
らず溶滴の直径Ｄｍは略一定であることを示している。

また：　（９１式において、パルス電流値Ｉ、およびパ
ルス継続時間Ｔ、を略一定値に設定しておいて、前述し
た定数ａを変化させることによって、溶滴の直径Ｄｒｎ
、すなわち溶滴の大きさを任意に選定することもできる
。前述した第５図において、溶接電流の平均値Ｉａを３
００［Ａ］とした場合、（９）式におイＴ　ａ＝０．５
１ａ−１およびａ＝＝２とすると、動作点は、それぞれ
Ａ。、Ａ１およびＡ２となるので、溶滴の、直径′Ｄｍ
ＣＩＩＩＩＩ〕はそれぞれ略１．６　、１．３および１
．０となり、ａの値を適宜に選定することによって、溶
滴の直径Ｄｍを適切な値に制御することができることを
示している。

つぎに、本発明の溶接方法を実施するための装置の実施
例について、第６図を参照して説明する。

同図において、１は略定電流特性を有しワイヤ送給速度
■ｆ　に応して設定した略一定のベース電流■ｂを送給
するベース電源、２は設定した略一定のパルス電流１．
を供給するパルス電源であって、これら両者で溶接電源
を構成する。３はベース電流ｌｂとパルス電流！、とが
重畳された溶接電流Ｉａをワイヤ４に通電する溶接トー
チ内の給電チップ、５は被溶接物、６はアークであって
４７！７至６が溶接負荷となる。７はワイヤ４を設定さ
れた略一定速度Ｖｔ　で送給するワイヤ送給装置、８は
ワイヤ送給装置７を制御するワイヤ送給制御回路である
。

１１はワイヤ送給速度設定回路であって、ワイヤ送給速
度設定信号ｖｆユをワイヤ送給速度制御回路８に供給す
る。１２はワイヤ送給速度設定信号Ｖ　１　、、ワイヤ
送給速度検出信号Ｖ　（２等のワイヤ送給速度に相当す
る信号■：を大刀として、ベース電流設定信号Ｓｂを演
算するベース電流演算回路である。この演算回路の出方
信号Ｓｂと六方信号ｖ；とは、溶接方法の説明中で述べ
たようにつぎの関係がある。ベース電流値■ｂとベース
電流設定信号Ｓｂとは、Ｓｂ二に３・！ｂ（Ｋ３は定数
）なる関係かあるので、（６）式より Ｓｂ＝に３伊Ｉｂ −に３．■１（１−ａ−に１）／（１−ａ−に２・■１
）・・・・・・・・・ｕｏ なる関係がある。しかし、実用的には、近似式、例えば
、 Ｓｂ＝”４　・Ｆ（■ト”　）＝’４・（Ｖ　（’　　
　　−・”−、Ｑｌｌ（ただし、Ｋ４．　ｎは定数） で置換した式によって演算した信号を用いてもよい。ま
た、ワイヤ送給速度に相当する信号ｖｉに対して演算回
路１２の出力信号Ｓｂを段階的に変化させても略同様の
効果が得られる。第８図（ａ）は、上記０１式において
ｎ＝１．２および３としたときの■ｆ′（横軸）に対し
てＳｂ（縦軸）を連続的に変化させた場合を示し、又第
８図（ｂ）は、ｖ　ｉ　　（横軸）に対してＳｂ（縦軸
）を段階的に変化させるようにした場合を示している。

ｌａは、前述した（９）式において定数ａを任意に設定
することによって溶滴の直径Ｄｍを制御する溶滴径制御
回路である。１４は、演算回路１２の出力信号Ｓｂを入
力としてベース電源２の出力１ｂを設定するベース電流
設定回路である。２０は、パルス電流制御回路であって
、パルス電流値Ｉｐおよび継続時間Ｔ、の設定回路２１
ａとパルス周波数制御回路２２ａとから構成されている
。２３は、アーク電圧設定回路であって、この回路に、
アーク電圧を単独に又はワイヤ送給速度に相当する信号
ｖｌ　と連動させてアーク長を制御する。このアーク長
は、アーク電圧に相当する信号Ｅａとアーク電圧設定回
路の出力信号Ｅｂとの差の信号が周波数制御回路２２ａ
に供給される。この回路２２ａは、アーク長が大になっ
てアーク電圧が大になると、Ｅａ−Ｅｂが大となり、ｆ
が小になるような信号をパルス電源２に供給する。その
結果、ｆが小すなわち、ｌａ　が小になるので、溶融速
度が低下してアーク長が減少してアーク長が復帰する。

逆に、アーク長が小になると上記の逆の動作によってア
−り長が増加して復帰する。

つぎに、前記第６図の装置の動作について説明する。被
溶接物の板厚、材質、溶接姿勢等によって、ワイヤの材
質、直径、シールドガス成分、溶接電流等が定まると、
まず、ワイヤ送給速度設定回路１１によって溶接電流の
平均値ｌａに対応したワイヤ送給速度■ｆ　が得られる
よ、うにワイヤ送給速度設定回路１１を設定する。つぎ
に、パルス電流値１ｐおよびパルス継続時間Ｔｐをパル
ス電流設定回路２１ａに設定する。また、必要に応じて
、溶滴径制御回路１３によって適正な溶滴の直径曳が得
られるように定数ａを任意に設定する。しかし、通常の
同種類の溶接を行うときは、Ｉ　ｐ　、Ｔｐおよびａは
固定しておいてもよい。

アーク電圧設定回路２３の設定値がワイヤ送給速度設定
回路１１の設定値と連動していない場合には、適正なア
ーク・、；電圧になるように設定する。

□ｌ１ 以上の設定後に、ベース電源１およびパルス電源２から
ワイヤ４と被溶接物５に電圧を印加し、ワイヤ４を設定
した略一定速度で送給してアーク６を発生させて設定し
たベース電流値Ｉｂ１設定したパルス電流値１ｐ　およ
び設定したパルス継続時間Ｔ、で溶接を続行する。溶接
中のアーク長の反動に対しては、前述したように、パル
ス周波数ｆを制御してアーク長を略一定値になるように
維持させている。

第７図は、本発明の溶接装置の構成の他の実施例を示す
図である。第６図の実施例では、パルス電流値ｌ　とパ
ルス電流継続時間Ｔ、とを設定回路２１ａによって設定
し、アーク長が略一定値になるように、パルス周波数ｆ
をパルス周波数制御回路２２ａによって制御するように
していたのに対して、第７図の実施例では、■、とｆと
を各々の設定回路２１ａおよび２ＩＣによって設定し、
さらにアーク長が略一定になるようにパルス継続時間Ｔ
ｐをパルス継続時間制御回路２２ｂによって制御するよ
うにしたものである。したがって、溶接中にアーク長が
大きぐなり過ぎると、回路２２ｂは、パルス継続時間Ｔ
ｐが小になるような信号をパルス電源２に供給し、その
結果、溶接電流の平均値Ｉａ　が小になり、ワイヤ溶融
速度が低下してアーク長が減少して復帰する。アーク長
が小さくなり過ぎると、上記の逆の動作によってアーク
長が増加して復帰する。この第７図の実施例において、
設定回路２１Ｃによって設定するパルス周波数ｆを、こ
の回路２１Ｃによって単独に設定してもよいし、またワ
イヤ送給速度設定回路１１、溶滴径制御回路１３または
これら両者の設定値と連動させて一元制御してもよい。

以上のように、本発明の溶接方法または溶接装置におい
ては、ワイヤを予め設定した略一定速度で送給し、設定
した略一定尖頭値のパルス電流と定電流特性のベース電
流とが用いられているので、アーク長の変動に対して溶
接電流の変化が小さく、溶接結果が均一になるという従
来の効果に加えて、溶接電流値ｌａ　に対応するワイヤ
送給速度■、に対応させてベース電流値ｌｂ　をも連続
的に又は段階的に変化させているので、ワイヤ送給速度
Ｖ。

に対応させてパルス周波数ｆ又はパルス継続時間Ｔｐ　
　を大きく変化させる必要がない。したがって、本発明
の溶接方法では、小電流でも使用できるように、小電流
域でベース電流値を小さく設定しておいても、大電流で
は、ワイヤ送給速度の増加に伴なってベース電流値Ｉｂ
が太き（なるので、パルス周波数ｆ又はパルス継続時間
Ｔｐ　が過大となることがな（、したがって、アーク力
が強大となって溶融池に不安定現象を発生させることが
な（、広帷囲にわたって安定したアークおよび適切なア
ーク力が得られる。ま売、本発明の溶接方法または溶接
装置においては、広範囲の溶接電流にわたって溶滴の直
径を略均−にすることができると共に、必要に応じて、
溶滴の直径を適正値に選定することもできる。さらに、
本発明の溶接方法または溶接装置においては、被溶接物
によって定まる溶接電流が適正値になるようにワイヤ送
給速度を設定するだけで、広範囲の溶接電流に対して、
ベース電流値およびパルス電流の各条件を個々に設定す
る必要がないので、溶接作業が谷筋となり、信頼性およ
び再現性も向上する。　　　□

【図面の簡単な説明】

第１図は、消耗性電極パルスアーク溶接方法によって溶
接したときの時間ｔに対する溶接電流の変化を示す図、 第２図は、パルス電流値１ｐおよびパルス継続時間Ｔ　
を略一定値に設定しておいてベース電流値■、をパラメ
ータとして溶接電流の平均値ｌａ（横軸）とパルス周波
数ｆ（縦軸）との関係を示す線図、 第３図は、パルス電流値ｉｐ　およびパルス周波数ｆを
略一定値に設定しておくか、又はパルス電流値Ｉ　を略
一定値に設定しておき周波数１を溶接電流の平均値Ｉａ
　と連動させておいてベース電流値ｌｂ　をパラメータ
として溶接電流の平均値Ｉａ（横軸）とパルス継続時間
Ｔ、　　（縦軸）との関係を示す図、 第４図は、本発明の溶接方法において、１＝４５０（Ａ
）、Ｔ　＝１（ｍｓ）’ｍよび定数ａ　＝　０．５．１
又は２としたときの溶接電流の平均値Ｉａ（横軸）とベ
ース電流値Ｉ、　　（縦軸）との関係を示す線図、第５
図は、第４図と同じ条件における溶接電流の平均値Ｉａ
（横軸）とワイヤ先端から離脱する溶滴−個の直径Ｄｍ
との関係を示す線図、第６図は、本発明の溶接方法を実
施するための装置の構成の実施例を示す図であって、ア
ーク電圧をフィードバックしてパルス周波数ｆを制御す
る方式を示す図、 第７蓼は、本発明の溶接方法を実施するための他の装置
の構成の実施例を示す図であって、アーク電圧をフィー
ドバックしてパルス継続時間Ｔｐを制御する方式を示す
図、 第８図（ａ）および（ｂ）は、それぞれワイヤ送給速度
に相当する信号■；を変化させてベース電流値Ｉｂの設
定信号Ｓｂ　を連続的又は段階的に変化させた場合の両
信号の関係を示す線図である。 ■ｉ　・・・ワイヤ送給速度番こ相当する信号Ｉｐ・・
・パルス電流値、Ｉｂ・・・ベース電流値、Ｔｐ・・・
パルス継続時間、 Ｉａ　・・・溶接電流の平均値、Ｅａ・・・アーク電圧
に相当する信号、Ｅｈ　・・・アーク電圧設定信号、ｌ
および２・・・溶接電源（１・・・ベース電源、２・・
・パルス電源）、１１・・・ワイヤ送給速度設定回路、
１４・・・ベース電流設定回路、２０・・・７Ｎｌｌ　
ルス電流卸制御回路（２１ａ・・・Ｉ、およびＴ、の設
定回路、２２ａ・・・パルス周波数制御回路、２１ｂ・
・・ｌ、の設定回路、２１　　・・・ｆの設定回路、２
２ｂ・・・パルス継続時間制御回路） 代理人　弁理士　　中　　井　　　　宏−Ｉ＠φ） −にひ） 第８図（４）　　　　第８図（１）） Ｖｆ’　　　　　　　　　　　　　　Ｖｌ’手　　続　
　補　　正　書　（自発） 昭和５６年１２月２８日 特許庁長官殿 １、事件の表示 特願昭　５６−１９３１３５　　号 ２　発明の名称 パルスアーク溶接方法および溶接装置 １　補正する者 事件との関係　　特許出願人 （０２６）大阪変圧器株式会社 生代理人 住　所　　〒５３２大阪市淀川区田用２丁目１番１１号
「図面」 ６　補正の内容　　　　別紙の通り」 「図面の浄書（内容に変更なし月

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、設定した略一定速度で消耗性電極を送給して溶接す
   るパルスアーク溶接方法において、設定した略一定尖頭
   値のパルス電流と定電流特性のベース電流・とから成る
   溶接電流を消耗性電極に通電し、前記消耗性電極の送給
   速度に相当する信号に対応させてベース電流値を連続的
   に又は段階的に変化させるとともに、検出したアーク電
   圧に相当する信号とアーク電圧設定信号とを比較してそ
   の差の信号に応じて溶接電流の平均値を制御することに
   よってアーク長を増減してアーク電圧を略一定値に維持
   するパルスアーク溶接方法。 ２　前記溶接電流の平均値を、パルス電流の周波数を変
   化させることによって制御する特許請求の範囲第１項に
   記載のパルスアーク溶接方法。 ３、前記溶接電流の平均値を、パルス電流の継続時間を
   変化させることによって制御する特許請求の範囲第１項
   に記載のパルスアーク溶接方法。 ４、　消耗性電極を送給して溶接するパルスアーク溶接
   装置において、消耗性電極を予め設定した略一定速度で
   送給するワイヤ送給装置と、設定した略一定尖頭値のパ
   ルス電流および定電流特性のベース電流とを消耗性電極
   に通電する溶接電源と、ア・−り電圧に相当する信号と
   アーク電圧設定信号とを比較してその差の信号に応じて
   パルス電流を制御するためのパルス電流制御回路と、ワ
   イヤ送給速度に相当する信号に対応させてベース電流値
   を設定するためのベース電流設定回路とを備えたパルス
   アーク溶接装置。 ５、前記パルス電流制御回路は、パルス周波数を制御す
   るパルス周波数制御回路である特許請求の範囲ｇＪ４項
   に記載のパルスアーク溶接装置。 ６、前記パルス電流制御回路は、パルス継続時・間を制
   御するパルス継続時間制御回路である特許請求の範囲第
   ４項に記載のパルスアーク溶接