JPS5950970A - Tig溶接のスタ−ト方法 - Google Patents

Tig溶接のスタ−ト方法

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JPS5950970A
JPS5950970A JP16057982A JP16057982A JPS5950970A JP S5950970 A JPS5950970 A JP S5950970A JP 16057982 A JP16057982 A JP 16057982A JP 16057982 A JP16057982 A JP 16057982A JP S5950970 A JPS5950970 A JP S5950970A
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JP
Japan
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electrode
voltage
welding
arc
base material
Prior art date
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Pending
Application number
JP16057982A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ishiwatari
石渡 幸二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP16057982A priority Critical patent/JPS5950970A/ja
Publication of JPS5950970A publication Critical patent/JPS5950970A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/06Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
    • B23K9/067Starting the arc
    • B23K9/0671Starting the arc by means of brief contacts between the electrodes

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はTIG i接における溶接スタート方法に関
する。
従来のTIG浴接においては尚周波スタート法と呼ばれ
る方法を用いてアークスタートを行なっていた。これは
、〆W接トーチの電・洟を母材の上方の所定の重石に配
置し、電極と母材間に数千llz〜数MHzの周波数を
持つ数千V〜数万Vの高周数電圧を印加し、火花放電を
生じさせて溶接スタートを行fつようにしたものである
。ところが、このような尚周波スタート法においては、
火花放電発生時に高電圧が電極まで伝わらず、途中でリ
ークしてM接スタートを失敗する場合がよ)つた。捷た
、商蝋圧リークした箇所の機構を破損する場合も多々め
った。特に狭い1M所の溶接を行なう場合は高電圧リー
クを生じやすいため、しつかりしたhtQM機構を処理
しなければならず、機flqが大型化してしまい、狭い
箇所の溶接に通さないものとなっていた。
まり、高周波スタート法においては高電圧が周辺の冊1
1III装置にCを誤動作させたり、破損させることが
あるので、キ青密な市1111叩系を#’:jつ自11
山TIG溶f妥装昨が作れなかった。
寸た、動周波スタート法においては、f6接時にAVC
(アーク・ボルテージ、コントロール)Vこより11M
: 4犯の1鴇さを市11偵11゛l−るにしても、(
8接スタ一ト時はアークがないので、手動で電極位置を
セットしなければならf(、f))つ1こ。
史に高周波スタート法においては、起動時に発生するア
ーク出力の変化eこよってシールドガスに乱れが生じ、
屯偽が酸化する場合があった。
この発明は上述の点に萬みてなされたもので、尚r(i
H−、を用いずに浴接スタートを行なうことができるT
IGflJ扱のスタート方法を提供しようとするもので
ある。
この発明はタッチスタート法を改良したもので、はじめ
に屯襖を母材にタッチさせておき、その汝にそれらの間
に、浴廣nb圧を印加し、ノッ[定時間後に電極を低利
から引き離すことに、J、リアークを発生させて浴接ス
タートを行Tつよりvc 1.ている。このよう7J:
方法によれば面電圧を必安どしないので、高電圧リーク
のおそれがなく、俊+1°4の破(、−を防ぐことがで
き、高’4f圧シールドも必要7.c<、磯横を小型化
するCとかで@る。−!1こ、’!II 11t(I装
置の破損や誤動作を防ぐことができるので、イ「1↑1
な側御系を持つ目!?IυTIG f得接袈1行′(!
′実現することができる。
寸だ、この発明によれば、アークが起nのした瞬間では
、11尤極と母材との距離が0.5朋以下であるため、
(高周波スタート法では21A*程度)、起動時におこ
るアーク圧力の変化((よって、シールドガスの乱れが
起きにくく、−!1こ1ことえ乱れたとしてもそのニジ
−1琴は換ぬて少ffい。そのため、電極は酸化しない
。゛また、電極を辺材から引き離す速度およびそのとき
の浴接電流の値をj間型化することに衰 より、溶融プールから発生する微細な金属酊滴の電極へ
の付層を防止することができろ。
また、この発明では上記のスタート方法において、電極
と母相との接触な自動化するガ法ケ史に提供する。すな
わち、この発明によれは、ラフ、しめに′電極を母材か
ら離した状態でそれらの間にわずかな回圧を印加してお
き、その状態からTu極を母相に徐々に近づけていき、
電極が母材にタッチしたことをそれらの間の電圧が低下
したことにより検出したら、屯慣と母材の接近を停止し
て、以後上記のスタート動作を行なりようにしている。
このような方法によれば、スタート時の↑に極の位置決
めを自動化することができる。
以T、この発明の実施例を添付図面を参照して説明する
441図はこの発明を利用した自動TIG溶接装置の宙
11イ卸ブロック図である。第1図において、トーチヘ
ッド部1は溶接トーチ2および、溶接トーチ2を上下に
駆i1jυする上下駆動モータ3を具えている。溶接ト
ーチ2の′電極4と母材5間にはm接電流出力部J3か
ら電流が供給される。この電流値はシーケンス部80指
令によって各タイミングごとに切間えられる。
トーチ・lθ月月間正圧平滑部6トーチ2と母材5との
間の電圧を検知する。アーク長検知/屯極タッチ倹知切
倶回路17はシーケンス部8からの指令により、上記検
知された電圧な電極タッチ(電極4と母相5とのタッチ
)検知に利用するか、あるいはAVCのためのアーク3
%検知に利用−「るかを切藺えるものである。電極タッ
チ検知に利用するときは検知した電圧乞喧極タッチ検知
出カ信号部9に加え、AVCのためのアーク長検知に利
用するときはアーク長面1側1部14 K /Inえる
電極タッチ検知出力信号部9は′!f、極4と母材5と
の間の電圧の低下により電極4が母相5にタッチしたこ
とを検知し、それをシーケンス部8および王道停止指令
部1oに伝達する。十進停止指令部10はこれにより浴
接トーチ2の王道を停止させる。
アーク長制御部14はアーク長検出部13におい−C上
記検出された電極4と母材5間の′電圧(アーク車圧)
K対応するアーク長を求め、それが予め設定されたアー
ク長に一致するようにトーチ上下モータドライブ部12
を介して溶接トーチ2を上下させる。
シーケンス部8はm接スタート指令、タッチ検出、設定
時間等のタイミング信号VCLす、磐接ト−チ2の鹿動
、シールドガス噴出、溶接電流、浴接重圧等の市11(
財)の切換えを行なう。
第2図は第1図の制御装置によるili制御のタイムチ
ャートを示したものである。この/−ケンスにおけるタ
イミングは、m接スタート指令電極タッチ検知、設定時
間TI 、T2 、T3によって取られている。
まず、h月夛ススタート指令出さオしると、電極4と母
材5との間Vこわずかな電圧が印加され、浴接トーチ2
が上進1−る。電極4が母相5に接触したことが電極4
と母材5との間の電圧の低下により検知されると、浄〒
1汐トーチ2の上進が保止され、シールドガスが噴出さ
f’する。そして設定時間TIの経過後タッチ屯IAt
、 I tを電極4と母材5間に流す0このタッチ電流
Itは@接スタートが良好にいくように、′屯億先端を
わずかに加熱させておくためのものである。そして、タ
ッチ電流Itの供給時間として設定された時間T2の経
過後に溶接トーチ2を設定された遡上な速度で上進させ
る。
ここではじめて′r4I、1執4と母材5間にアークが
発生する。このときアーク長検知/軍極タッチ倹知切換
回路7をアーク長検知に切換え、AVCを作動させて、
設定された初期電圧V1により、適正なアーク長に溶接
トーチ2を引上げる。また、このとき屯億頁下の浴融ゾ
ールはあたかも水面のような状態であり、亀4@4が近
くにあれはこれに溶着してしまう。これを避けるため、
初期屯流工1を流すことにより、浴接のアーク力で溶融
プールを押し広げるようにしている。
初期電流工1を設定時開730曲流し1こらAVCの設
定重圧を■2、溶接′心流馨I2として本磐接に移行す
る。
第3図は第1図における醍接′覗流出力部13の購成例
としてサイリスタ位相′?1411 II形三相星型1
σ流屯源を示したものである。第3図において、入力端
子2orr 2JJs 1加tには三相交流電圧が印加
さJする。電源トランス2】は−次側巻線Ll、L2.
L3と二次側巻線L4.L5.L6および二次側巻線L
7.L8.L9をそれぞれΔ−Y結線したものである。
二次巻線L4〜L911!サイリスタ5CR1〜SCR
6がそれぞれ接続されており、二次巻線L4〜L6と二
仄巻轟L7〜L9と4工相聞リアクトルLl(1’Y介
して位相差をもち並列連転をれている。相間りアクドル
110から取出される直流電圧は(1流リアクトルLl
lでリップルが除去され、出力端子22 、23 VL
L j74かれる。出力端子茨、2うには母材5、浴接
トーチ2がそれぞれ接続きれ、母材5から溶接トーチ2
に向けて溶接11LfAt、が供ボ1される。
浴接屯ぴしの嘱1i11 (illはサイリスタSCR
1〜8(It6の導曲角Hill 1a4Iによって行
なわれる。
r′64図は第3図の尋接市流出力部1:3の外部特性
の−d’11 ’&示したものである。この図に示すよ
りに溶接電流出力+51113は定電流特性の電源で、
特に低いlif ++Ifi域において浴接′巾:圧が
商くなるよう’+lj制御している。また図示のごとく
低電流域での電圧が55V以にあれr、J:、本発明し
たタッチスタート法が次に述べるスタートでの因子と合
せて成り立つことが確d4芒第1た。
ところで、この発明のタッチスタート法ヲ実施するにあ
たって4要lよ因子として、タッチ電流It。
タッチ時間T2(第2図参照ノ、タッチ時間終了後の溶
接トーチ゛上昇速度があり、これらの関係でタッチスタ
ート安全域が求められる。第5図は第4図の溶接電源外
部時性におけるタッチスタート安全域を実験により求め
た結果を斜線で示したものである。’fなわち、第51
角ではタッチ電流Itが50Aシー7(AJJ:、 ’
) 100 Aシー71BI [有効で、タッチ時間T
2は1〜2秒、タッチ時間終了後のトーチ1昇速度は1
0〜加α/分の域において、電極タッチスタートが良好
に行なえた。
以上i発明したようにこの発明によれば、尚電圧を用い
ずにアークスタートを行なえるので、^電圧リークによ
るアークスタートミス?防止することができる。また、
測′車圧リーク防止用の絶縁が不要なので、@I【全体
を小さくでき、1傘端に狭い′1商FlrでのTIG浴
接が可能となる。また、周辺の市11脚装+tを破損し
たり誤動作させるおそれがないので、精密な1u制御糸
ケ持つ自励TIG溶長欠実現することができる。また、
アーク起動の瞬間の1極と「6 母材d偏が短いため、起動時のアーク圧力の変化による
シールドガスの乱れが起きに<<、たとえ乱れたとして
もその影響は極d)で少い。そのたぬ、rlt極の酸化
を防止することができる。また、電極を母材から引き離
す速度およびそのときのm接曳流を適正化すること[よ
り、m融プールから発生する微細な余命1液病の電極へ
の付#を防止することができる。
また、この発明に、J:れげ、はじめに″屯惨と母料検
出するようにして、タッチスタートを全自動化すること
ができる。
図1川のff+〕車な説明 m1図はこの発明の一実施例をボすブロック図、第2図
は第11図の装置によるタッチスタート1lill鯛1
のタイムチャート、第3図は第1図における浴接電流出
力部13の構成例をホす回路図、第4商は第3図の回路
の外部特性図、第5図は第4図の外部特性におけるタッ
チスタート安全域を承す図である。
2・・・浴法トーチ、3・・・俗1沙トーチ上、十駆旬
モータ、4・・・電極、5・・・母材。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 14f倹を母材にタッチさせた後に、それらの間
    に浴接電圧な印加し、J方定時間後vr−電極を母材か
    ら引き離すことによりアークを発生させるようにしたT
    IG溶接のスタート方法。 2、はじめに「に・寓と母材とを離した状態でそれら′
    7)曲にわずかな電圧を印加しておき、その状態から電
    極と母材とを徐々に近づけていき、電極が母料にタッチ
    したことをそれらの間の電圧の低Tにより検出したら、
    電極と母材との接近を停止し、ついで辺惟と母材との間
    Vcm接電圧電圧加し、Hr矩時間後に′醒惨を母相か
    ら引き醸すことによりアークを発生させるようにしたT
    IG浴接のスタート方法。
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