JPS59150672A - パルスア−ク溶接法 - Google Patents
パルスア−ク溶接法Info
- Publication number
- JPS59150672A JPS59150672A JP2284983A JP2284983A JPS59150672A JP S59150672 A JPS59150672 A JP S59150672A JP 2284983 A JP2284983 A JP 2284983A JP 2284983 A JP2284983 A JP 2284983A JP S59150672 A JPS59150672 A JP S59150672A
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- JP
- Japan
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- current
- pulse current
- pulse
- arc
- wire
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-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はパルスアーク溶接法に係り、特に溶接中に発生
するアーク切れを除土するのに好適な溶接法に関するも
のである。
するアーク切れを除土するのに好適な溶接法に関するも
のである。
従来、この種のパルスアーク溶接法は、第１図に示すよ
うに、ベース電流（１）によってワイヤ先端に生成され
た溶融金属を、パルス電流（２）とパルス電流幅（３）
によって決まる電磁ピンチ力によって離脱させ、小電流
から大電流までの広い範囲でスパッタ発生がほとんどな
く安定なアークを得ようとするものであった。しかしな
がら、溶接物の端部あるいは水平すみ内部で溶接中にア
ーク切れが頻繁に発生したり、あるいは水平すみ内部の
垂直板にアンダーカットが生じて良好な溶接部が得られ
ないという欠点があった。従来この種のアーク切れを防
止するために、ベース電流を高く設定するかあるいはベ
ース電流期間中にアーク電圧が設定値以上になった時に
ベース電流を増加させる等の方法が考えられているが、
いずれもアーク切れを完全に防止するまでには至ってい
なかった。
うに、ベース電流（１）によってワイヤ先端に生成され
た溶融金属を、パルス電流（２）とパルス電流幅（３）
によって決まる電磁ピンチ力によって離脱させ、小電流
から大電流までの広い範囲でスパッタ発生がほとんどな
く安定なアークを得ようとするものであった。しかしな
がら、溶接物の端部あるいは水平すみ内部で溶接中にア
ーク切れが頻繁に発生したり、あるいは水平すみ内部の
垂直板にアンダーカットが生じて良好な溶接部が得られ
ないという欠点があった。従来この種のアーク切れを防
止するために、ベース電流を高く設定するかあるいはベ
ース電流期間中にアーク電圧が設定値以上になった時に
ベース電流を増加させる等の方法が考えられているが、
いずれもアーク切れを完全に防止するまでには至ってい
なかった。
本発明は、以上のような事柄に鑑みてなされたものでメ
）、その目的は、溶接中に発生するアーク切れを完全に
防止し、常に安定したアークが得られるパルスアーク溶
接法を提供することにある。
）、その目的は、溶接中に発生するアーク切れを完全に
防止し、常に安定したアークが得られるパルスアーク溶
接法を提供することにある。
本発明は、アーク切れの原因が直接的には磁気吹き現象
であること、間接的にはパルス電流通電中の給電チップ
へのワイヤの焼き付き現象であることを解明し、この結
果に基づきなされたものである。従来のパルスアーク溶
接法では、ベース電流をアークが維持できる程度の低い
一定電流値に設定することからアークの硬直性がほとん
どなく、そのためアークの周辺に形成される磁界に大き
く影響される。例えば軟鋼の水平すみ肉溶接を行った場
合、目視観察あるいは溶接電流、電圧波形観察では安定
と考えられる状態でも、高速度カメラによって現象観察
を行うと、第２図（ａ）に示すようにパルス電流期間中
にはワイヤの軸方向に安定な釣鐘状のアークであるが、
ベース電流期間中には、すべて垂直板の方に片寄り、し
かも不安定に動いている。この時アーク長が長くなると
、さらに片寄り方が顕著になシ、最悪の場合には第２図
（ｂ）に示すようにアーク切れが発生する。またパルス
電流が流れると、給電チップ内でワイヤの焼き付き現象
が生じ、ワイヤが一時停止するのでアーク長は長くなシ
、その結果アーク切れを起こす。
であること、間接的にはパルス電流通電中の給電チップ
へのワイヤの焼き付き現象であることを解明し、この結
果に基づきなされたものである。従来のパルスアーク溶
接法では、ベース電流をアークが維持できる程度の低い
一定電流値に設定することからアークの硬直性がほとん
どなく、そのためアークの周辺に形成される磁界に大き
く影響される。例えば軟鋼の水平すみ肉溶接を行った場
合、目視観察あるいは溶接電流、電圧波形観察では安定
と考えられる状態でも、高速度カメラによって現象観察
を行うと、第２図（ａ）に示すようにパルス電流期間中
にはワイヤの軸方向に安定な釣鐘状のアークであるが、
ベース電流期間中には、すべて垂直板の方に片寄り、し
かも不安定に動いている。この時アーク長が長くなると
、さらに片寄り方が顕著になシ、最悪の場合には第２図
（ｂ）に示すようにアーク切れが発生する。またパルス
電流が流れると、給電チップ内でワイヤの焼き付き現象
が生じ、ワイヤが一時停止するのでアーク長は長くなシ
、その結果アーク切れを起こす。
以上のことからアーク切れを防止するためには、ワイヤ
の焼き付きをパルス電流終了後すばやく解消させると共
に、常にアークをワイヤの軸方向に安定させておくこと
が必要である。
の焼き付きをパルス電流終了後すばやく解消させると共
に、常にアークをワイヤの軸方向に安定させておくこと
が必要である。
本発明は、第１のパルス電流によってワイヤ先端に形成
された溶融金属を確実に離脱させ、すなわち１パルスで
１溶滴移行させ、第２のパルス電流によって第１のパル
ス電流によって生じるワイヤの焼き付きを解消させると
共に、アークをワイヤの軸方向に安定させてアーク切れ
を完全に防止するものである。
された溶融金属を確実に離脱させ、すなわち１パルスで
１溶滴移行させ、第２のパルス電流によって第１のパル
ス電流によって生じるワイヤの焼き付きを解消させると
共に、アークをワイヤの軸方向に安定させてアーク切れ
を完全に防止するものである。
以下本発明の一実施例を第３図および第４図によシ説明
する。
する。
第３図において、４は直流電源、５は平滑用コンデンサ
、６は出力耐流を制御する限流素子、７は電流遅れ素子
、８は電極ワイヤ、９は電極ワイヤを送給する送給ロー
ラ、１０は送給ローラ９を回転させる送給モータ、１１
は給電チップ、１２はアーク、１３は母材、１４はｇｌ
ｌ原流用素子１５は電流検出器、１６は電流値制御回路
、１７は限流素子６の点弧回路、１８はタイマー回路、
１９は電流調整器、２０は電圧微調整器、２１はワイヤ
送給指令回路、２２は送給モータ駆動回路である。
、６は出力耐流を制御する限流素子、７は電流遅れ素子
、８は電極ワイヤ、９は電極ワイヤを送給する送給ロー
ラ、１０は送給ローラ９を回転させる送給モータ、１１
は給電チップ、１２はアーク、１３は母材、１４はｇｌ
ｌ原流用素子１５は電流検出器、１６は電流値制御回路
、１７は限流素子６の点弧回路、１８はタイマー回路、
１９は電流調整器、２０は電圧微調整器、２１はワイヤ
送給指令回路、２２は送給モータ駆動回路である。
次に上記実施例の動作について説明すると、直流電源４
で直流電圧が出力されると平滑用コンデンサ５で十分平
滑され、限流素子６、電流遅れ素子７、給電チップ１１
を通して電極ワイヤ８に通電され、電極ワイヤ８と、母
材１３との間にア−り１２が発生する。また電流調整器
１９の指令値によって、タイマー回路１８で第１のパル
ス周波数が設定される。電流値制御回路１６はあらかじ
め設定した第１のパルス波形と第２のパルス波形を含む
ベース電流波形を、タイマー回路１８で出力される第１
のパルス周波数および電流検出器１５で次出した信号と
に基づいた信号を点弧回路１７に出力する。点弧回路１
７はこの信号によって限流素子６を駆動する。またワイ
ヤ送給指令回路２１は電流調整器１９の指令値と電圧微
調整器２０および、アーク電圧値とに基づいて送給モー
タ駆動回路２２へ信号を出力する。
で直流電圧が出力されると平滑用コンデンサ５で十分平
滑され、限流素子６、電流遅れ素子７、給電チップ１１
を通して電極ワイヤ８に通電され、電極ワイヤ８と、母
材１３との間にア−り１２が発生する。また電流調整器
１９の指令値によって、タイマー回路１８で第１のパル
ス周波数が設定される。電流値制御回路１６はあらかじ
め設定した第１のパルス波形と第２のパルス波形を含む
ベース電流波形を、タイマー回路１８で出力される第１
のパルス周波数および電流検出器１５で次出した信号と
に基づいた信号を点弧回路１７に出力する。点弧回路１
７はこの信号によって限流素子６を駆動する。またワイ
ヤ送給指令回路２１は電流調整器１９の指令値と電圧微
調整器２０および、アーク電圧値とに基づいて送給モー
タ駆動回路２２へ信号を出力する。
第４図はこの実施例による電流波形の一例を示す。図中
ベース電流１１（１）、第１のパルス電流Ｉｐ（２）、
第１のパルス電流幅Ｔｐ（３）は第１図と同様で、ワイ
ヤ先端に生成された溶融金属を、パルス電流２とパルス
電流幅Ｔｐによって決まる電磁ピンチ力によって確実に
離脱させる。次に第１のパルス電流（２）が下がシ始め
てがらＴＢＤ（ハ）経過した後に第２のパルス電流Ｉｎ
ｐ（ハ）をＴｍｐ（至）の間流すことによって、第１の
パルス′醒流によって給電チップに焼き付いたワイヤを
解消することができる。
ベース電流１１（１）、第１のパルス電流Ｉｐ（２）、
第１のパルス電流幅Ｔｐ（３）は第１図と同様で、ワイ
ヤ先端に生成された溶融金属を、パルス電流２とパルス
電流幅Ｔｐによって決まる電磁ピンチ力によって確実に
離脱させる。次に第１のパルス電流（２）が下がシ始め
てがらＴＢＤ（ハ）経過した後に第２のパルス電流Ｉｎ
ｐ（ハ）をＴｍｐ（至）の間流すことによって、第１の
パルス′醒流によって給電チップに焼き付いたワイヤを
解消することができる。
この時ＴＩＤ１２３が１ ｍ ｓよりも短かいと第１の
パルス電流に第２のパルス電流が重畳し、その結果溶滴
の離脱、移行が乱れてしまう。また５ｍ５Ｊ：ｐも長い
と、この間にアーク長が長くなってアーク切れが発生し
やすくなる。したがってＩＮＬＤは１ｍｓ≦ＴＢＤ≦５
ｍ ｓに設定しなければならない。また給電チップへ
のワイヤの焼き付きをすばやく解消すると共に、アーク
をワイヤの軸方向に安定させておくためには第２のパル
ス電流Ｉｍｐは１００Ａ以上に設定する必要がある。１
００Ａよりも小さいと、パルス幅Ｔｉ＋ｐを長くしなけ
れば焼き付きを解消できないばかシか、ワイヤの軸方向
に安定する程度のアークの硬直性が現われない。アーク
現象を観察するとＩｍｐ＝６０〜９０Ａの範囲では、水
平すみ肉溶接の場合、垂直板の一点にアークが片寄シ、
かえって垂直板にアンダーカットが生じる。また第２の
パルス電流の休止時間ＴＨＩＺｅは５ｍｓよシも長いと
ＴｌＩＤと同様にアーク切れが発生しやすくなる。
パルス電流に第２のパルス電流が重畳し、その結果溶滴
の離脱、移行が乱れてしまう。また５ｍ５Ｊ：ｐも長い
と、この間にアーク長が長くなってアーク切れが発生し
やすくなる。したがってＩＮＬＤは１ｍｓ≦ＴＢＤ≦５
ｍ ｓに設定しなければならない。また給電チップへ
のワイヤの焼き付きをすばやく解消すると共に、アーク
をワイヤの軸方向に安定させておくためには第２のパル
ス電流Ｉｍｐは１００Ａ以上に設定する必要がある。１
００Ａよりも小さいと、パルス幅Ｔｉ＋ｐを長くしなけ
れば焼き付きを解消できないばかシか、ワイヤの軸方向
に安定する程度のアークの硬直性が現われない。アーク
現象を観察するとＩｍｐ＝６０〜９０Ａの範囲では、水
平すみ肉溶接の場合、垂直板の一点にアークが片寄シ、
かえって垂直板にアンダーカットが生じる。また第２の
パルス電流の休止時間ＴＨＩＺｅは５ｍｓよシも長いと
ＴｌＩＤと同様にアーク切れが発生しやすくなる。
一方、第２のパルス電流によって給電チップへのワイヤ
の焼き付きを解消させると共に、アークをワイヤの軸方
向に安定させることによって、ワイヤはスムーズに送給
されるので、アークは軸方向に安定した状態で徐々に短
かくなる。このため、次の第２のパルス電流は、始めの
パルス電流よりも小さくてもアークは軸方向に安定する
。したがって、ベース電流の平均値をあまシ増加させる
ことなくアーク切れを防止することができる。
の焼き付きを解消させると共に、アークをワイヤの軸方
向に安定させることによって、ワイヤはスムーズに送給
されるので、アークは軸方向に安定した状態で徐々に短
かくなる。このため、次の第２のパルス電流は、始めの
パルス電流よりも小さくてもアークは軸方向に安定する
。したがって、ベース電流の平均値をあまシ増加させる
ことなくアーク切れを防止することができる。
以上のことからベース電流期間中の第２のパルス電流波
形を減衰波形にすることによって、溶滴の離脱、移行を
乱すことなく、シかも平均電流をあｔａ増加させること
なく、アーク切れを防止することができる。
形を減衰波形にすることによって、溶滴の離脱、移行を
乱すことなく、シかも平均電流をあｔａ増加させること
なく、アーク切れを防止することができる。
以上のように本発明法によれば、ワイヤ先端に生成され
た溶融金属を第１のパルス電流で確実に離脱させ、ベー
ス電流期間中の第２のパルス電流によって、第１のパル
ス期間中に生じる給電チップへのワイヤの焼き付きを防
止すると共に、アークを常にワイヤの軸方向に安定させ
ることができるので、低電流から大電流までの広い溶接
電流域でスパッタがほとんど発生せず、しかもアーク切
れが発生しない溶接を行うことができる。したがって溶
接後の後処理を必要とせず、また高速溶接が可能となる
ので、作業効率は著しく向上する。
た溶融金属を第１のパルス電流で確実に離脱させ、ベー
ス電流期間中の第２のパルス電流によって、第１のパル
ス期間中に生じる給電チップへのワイヤの焼き付きを防
止すると共に、アークを常にワイヤの軸方向に安定させ
ることができるので、低電流から大電流までの広い溶接
電流域でスパッタがほとんど発生せず、しかもアーク切
れが発生しない溶接を行うことができる。したがって溶
接後の後処理を必要とせず、また高速溶接が可能となる
ので、作業効率は著しく向上する。
第１図は、従来のパルスアーク溶接法の電流波形図、第
２図はアーク切れの現象を示す説明図、第３図は本発明
の一実施例の回路図、第４図は本発明の一実施例による
電流波形図である。 ２・・・第１のパルス電流ＩＰ％３・・・第１のノくル
ス電流幅Ｔｐ、’２３・・・第２のパルス電流遅延時間
Ｔ ！ＩＤ ％２４・・・第２のパルス電流Ｉｉ＋ｐ、
２５・・・第２のパルス電流時間Ｔｉｐ、２６・・・第
２のパルス電流体止時間Ｔｌ！ｌ。 （９） ３５５
２図はアーク切れの現象を示す説明図、第３図は本発明
の一実施例の回路図、第４図は本発明の一実施例による
電流波形図である。 ２・・・第１のパルス電流ＩＰ％３・・・第１のノくル
ス電流幅Ｔｐ、’２３・・・第２のパルス電流遅延時間
Ｔ ！ＩＤ ％２４・・・第２のパルス電流Ｉｉ＋ｐ、
２５・・・第２のパルス電流時間Ｔｉｐ、２６・・・第
２のパルス電流体止時間Ｔｌ！ｌ。 （９） ３５５
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、消耗電極を用いるパルスアーク溶接法において、母
材と電極ワイヤとの間に、第１のパルス電流と、第１の
パルス電流よシも小なる第２のパルス電流を有するベー
ス電流とを流すようにしたことを特徴とするパルスアー
ク溶接法。 ２、第２のパルス電流が減衰波形であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のパルスアーク溶接法。 ３、第１のパルス電流が下がり始める時期から第２のパ
ルスが発生するまでの時間ＴＢＤが１．０〜５．０ ｍ
８であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のパルスアーク溶接法。 ４、第２のパルス電流のピーク電流Ｉｍｐが１００Ａ以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
パルスアーク溶接法。 ５、第２のパルス電流の休止時間ＴＩＩＩＩがＴＢ！＋
≦５ ｍ ｓであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のパルスアーク溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284983A JPS59150672A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | パルスア−ク溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2284983A JPS59150672A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | パルスア−ク溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150672A true JPS59150672A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH048143B2 JPH048143B2 (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=12094160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2284983A Granted JPS59150672A (ja) | 1983-02-16 | 1983-02-16 | パルスア−ク溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4023155A1 (de) * | 1989-07-21 | 1991-02-07 | Hitachi Seiko Kk | Wechselstrom-schutzgaslichtbogenschweissverfahren mit verbrauchbarer elektrode und vorrichtung dafuer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944952A (ja) * | 1972-09-05 | 1974-04-27 | ||
| JPS503939A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-16 | ||
| JPS52119447A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of pulsed arc mig welding |
| JPS5362755A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-05 | Hitachi Ltd | Pulse arc welding method |
-
1983
- 1983-02-16 JP JP2284983A patent/JPS59150672A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4944952A (ja) * | 1972-09-05 | 1974-04-27 | ||
| JPS503939A (ja) * | 1973-05-18 | 1975-01-16 | ||
| JPS52119447A (en) * | 1976-03-31 | 1977-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method of pulsed arc mig welding |
| JPS5362755A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-05 | Hitachi Ltd | Pulse arc welding method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4023155A1 (de) * | 1989-07-21 | 1991-02-07 | Hitachi Seiko Kk | Wechselstrom-schutzgaslichtbogenschweissverfahren mit verbrauchbarer elektrode und vorrichtung dafuer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH048143B2 (ja) | 1992-02-14 |
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