JPS5970469A - 直流ア−ク溶接装置 - Google Patents

直流ア−ク溶接装置

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JPS5970469A
JPS5970469A JP18031082A JP18031082A JPS5970469A JP S5970469 A JPS5970469 A JP S5970469A JP 18031082 A JP18031082 A JP 18031082A JP 18031082 A JP18031082 A JP 18031082A JP S5970469 A JPS5970469 A JP S5970469A
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JP
Japan
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welding
arc welding
arc
mode
welding mode
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Pending
Application number
JP18031082A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirohisa Segawa
瀬川 博久
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS5970469A publication Critical patent/JPS5970469A/ja
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    • 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
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits

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  • 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】 この発明は直流アーク溶接装置、特に2つ以上の消耗電
極を用いる多電極式のものに関する。
近年、きれいな溶接ビードを得るため、あるいは深く安
定した溶は込みを得るために、溶接電流をiRルス状に
制御する消耗電極式アーク溶接法(以下、パルスアーク
溶接法という)が広く採用されるようになってきた。ま
た、溶接時間を短縮するために、狭い溶接個所に複数の
消耗電極をセットし、これら複数の電極を同時に用いて
溶接な行なう溶接法も採用されている。
ところで、このパルスアーク溶接法を行なう従来の溶接
装置としては、第1図に示すようなものがあった。同図
に示す装置は、パルスアーク溶接法用電源(以下、パル
ス電源という)10.12、このパルス電源10,12
にパワーケーブル38.40を介して接続されるワイヤ
送給装置14.16、このワイヤ送給装置14.16に
接続される溶接用トーチ18.20、上記ワイヤ送給装
置14.16によって被溶接物(以下、母材と呼ぶ)3
0へ向けて送給される消耗電極(以下、ワイヤという)
22.24、母材30を固定するための作業台32、パ
ルス電源10.12と作業台32をそれぞれ接続するパ
ワーケーブル34.36、パルス電源10.12および
トーチ18.20ないし母材30の動きをそれぞれ制御
する制御盤42、およびこの制御盤42とパルス電源1
0.12を接続する制御ケーブル44.46などから構
成され、ワイヤ22と母材30の間およびワイヤ24と
母材30の間にそれぞれアーク26.28を発生させて
溶接を行なう。
次に、その動作について第2図を参照しながら説明する
と、先ず、溶接開始信号が制御盤42によりパルス電源
10へ伝えられると、パルス電源10は、ワイヤ22と
母材30間に電圧を印加すると同時に、ワイヤ送給装置
14に内蔵されているモータ(図示省略)を駆動してワ
イヤ22を母材30へ向けて送給する(第2図の矢印A
#照)。
ワイヤ22が母材30に接触すると、大きな電流がワイ
ヤ22に流れて該ワイヤ22の先端はヒユーズ作用によ
り飛散し、これによりそのワイヤ22と母材30との隙
間にアーク26が発生する。このアーク26の熱によっ
てワイヤ22および母材30を溶かし、アークの長さが
ほば一定になる状態で溶接を行なう。ここで、ノぞルス
アーク溶接法においては、アーク26に第2図に示すよ
うなノぞルス状の溶接電流が流れる。この)eルス電流
の効果によって、きれいな溶接ピードおよび深く安定し
た溶は込みが得られるのである。しかし、低い電流期間
いわゆるペース電流時には、アークは不安定になりやす
い。これは、第1図に示すように2電極同時に溶接する
場合には、第3図に示すように、それぞれの電極22.
24に流れる電流11Iによって発生する磁界B、Hに
よって7−ク26.28が互いに引き合う方向に振れる
からである。
この振れが大きいとアークが切れてしまう。いわゆる磁
気吹きの現象が起きてしまう。そこで従来においては、
アーク長を短くしてアークが大きく振れないように溶接
を行なっていた。
ところが、第2図に示すように、アークスタート時には
、一旦アーク長が長くなりやすく、その後そのアーク長
は一定の長さにもどる。このアーク長が長くなったとき
に、ペース電流時のように電流が小さくなると、そのア
ークが切れてしまう。
例えば、アーク26がアーク28に先行して発生した場
合には、アーク28はアーク26を通して流れる電流に
よって発生する磁界の影響を受けて、隣りのワイヤ22
の方向へ引っばられてしまう。
同様に、アーク26も隣りのワイヤ24の方向へ引っば
られてしまう。ここで、例えばアーク26が先行した場
合は、このアーク26の振れはアーク長さが短いために
小さいが、アーク28のアーク長さはアークスタート直
後に一旦長くなるために大きく振れ、ついにはアーク切
れが生じてしまう。そして、このアーク28が切れると
、再度アークスタート時と同様の現象が起こるため、こ
のアーク28が安定に発生するようになるまでには比較
的長い時間がかかるようになる。
以上のように、従来のパルス電源を用いた直流アーク溶
接装置は、複数の電極にて同時にアークをスタートさせ
たときに、そのアークスタート部にて溶接品質のバラツ
キが生じ、このため量産での使用にも適さないといった
ような欠点があった。
この発明は前述した従来の課題に鑑みてなされたもので
、その目的は、パルスアーク溶接の特長である、きれい
な溶接ビーPおよび深い安定した溶は込みが得られると
ともに、多電枢回時にアークをスタートさせた場合に各
電極におけるアークのスタートが安定に行なえるように
し、これによりアークスタート部における溶接品質のノ
々ラツキをなくすことができるようKした直流アーク溶
接装置を提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、2つ以上の
消耗電極を用いる多電極の消耗電極式直流アーク溶接装
置において、溶接電流をパルス状に制御するパルスアー
ク溶接モードと、出力電圧を一定に制御して短絡とアー
クな繰返えすショートアーク溶接モードとを切替えるこ
とができるように構成された溶接電源を備えるとともに
、ショートアーク溶接モードにてアークスタート後にパ
ルスアーク溶接モーPに切替えて溶接を行なわせるよう
に構成されたモード切替手段を備えたことを特徴とする
以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。
第4図はこの発明による直流アーク溶接装置の一実施例
を示す。同図に示す装置は、先ず、パルスアーク溶接と
ショートアーク溶接の2つの溶接モードの切替えができ
るように構成された兼用電源48.50を有する。これ
とともに、パルスアーり溶接モードとショートアーク溶
接モーrの切替回路を内蔵した制御盤52、溶接開始信
号と同期して閉路状態になる常開接点54、この常開接
点54が閉路状態になったことを検出して時限をカウン
トするタイマー56を有する。ここで、タイマー56は
常閉接点56a、56bを有する。
この常閉接点56g、56bが閉路状態のときは、上記
兼用電源48.50はショートアーク溶接を行なえるモ
ーPに設定され、また常閉接点56a。
56bが開路状態のときは、上記兼用電源48.50は
パルスアーク溶接ができるようなモードに設定される。
これ以外の構成については、第1図に示した従来のもの
と同じであるので説明を省略する。
次に、第4図に示した装置の動作について、第5図およ
び第6図をそれぞれ参照しながら説明する。
先ず、兼用電源48.50は、常閉接点56a。
56bの切替えによってパルスアーク溶接モードとショ
ートアーク溶接モードの切替えが行なわれるように構成
されている。第5図は、ショートアーク溶接モーPの場
合の出力電流波形とワイヤとアーク長の関係を示す。同
図に示すように、アーク長が長い場合には瞬間的に大き
な電流が流れ、このため平均の溶接電流が同じ場合は、
ショートアーク溶接モーPの方がパルスアーク溶接モー
ドよりもアーク切れが起き難い。しかし、ショートアー
ク溶接モードでは、きれいな溶接ビードおよび深い溶は
込みがノeルスアーク溶接モードに比べて得難い。そこ
で、この2つの溶接モードの特長を利用したのがこの発
明である。つまり、第6図に示すように、溶接開始信号
を制御盤52から兼用電源48.50へ伝える。このと
き、常閉接点56a、56bは閉路状態となっている。
ここで、先ずショートアーク溶接モードにてアークスタ
ートを行なう。これにより、溶接開始信号が伝えられ、
タイマー56が時限のカウントを開始する。
そして、タイマー56が予め設定された時限のカウント
を完了すると、常閉接点56 a、56 bが開路状態
になり、これにより溶接モーPがパルスアーク溶接モー
ドに切替わる。
以上のような制御を行なうことにより、アークスタート
時にはショートアーク溶接法の特長である磁気吹きによ
るアーク切れを防止でき、これにより良好なアークスタ
ートが行なえる。また、溶接中はアークスタート時のよ
うに極端なアーク長の変動がないので、パルスアーク溶
接法の短所である磁気吹きの影響は余り受けない。これ
により、溶接部分にはノぞルスアーク溶接法の特長であ
る、きれいな溶接ビーrおよび深い安定した溶は込みが
得られる。
第7図はこの発明の他の実施例を示す。同図に示す実施
例では、ノぞワーケーブル34.36の近傍に電流検出
素58.60を取りつけ、溶接電流がパワーケーブル3
4.36に流れると、該検出素子58.60の出力接点
が閉路状態になる。電流検出素子58.60が共に閉路
状態になると、リレー62が励磁されてその常開接点6
2a、62bが閉路される。
ここで、溶接開始信号が制御盤52から兼用電源48.
50へ伝えられ、ワイヤ22.24が母材30へ送給さ
れ、同時にワイヤ22と母材30問およびワイヤ24と
母材30間にN1圧が印加されると、ワイヤ22が母材
30と接触したときに該ワイヤ22に溶接電流が流れ、
これを上記電流検出素子58が検出する。また、ワイヤ
24が母材30に接触して該ワイヤ24に溶接電流が流
れると、これを今一つの電流検出素子60が検出する。
電流検出素子58.60の各接点出力が閉路状態になる
とリレー62が励磁され、これにより該リレー62は常
開接点62bによって自己保持され、この保持状態は溶
接開始接点54が開路状態になるまで持続される。常開
接点62aが閉路状態になると、タイマー56が時限の
カウントを開始し、このカウントが完了した後常閉接点
56a。
56bが閉路状態になって溶接モードがショートアーク
溶接モードからパルスアーク溶接モードに切替わる。。
なお、上述した実施例は何れも2′@極の場合であった
が、3電極あるいはそれ以上の多電極においても上述の
実施例と同様の効果を得られることはもちろんである。
以上のように、この発明による直流アーク溶接装置は、
ショートアーク溶接法の特長である、磁気吹きに強いア
ークスタートが可能である一方、その溶接中においては
パルスアーク溶接法の特長である、きれいな溶接ビーP
および深い安定した溶は込みを得ることができ、これに
よりアークスタート部での溶接品質のノ々ラツキな確実
に7c <すことができ、従って量産での使用にも適し
ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の2電極直流アーク溶接装置を示すブロッ
ク図、第2図は、eルスアーク溶接時の溶接電流波形と
アーク状態とを対応させて示す図、第3図は磁気吹きの
現象を示す略図、第4図はこの発明の一実施例による2
電極直流アーク溶接装置を示すブロック図、第5図はシ
ョートアーク溶接時の溶接電流波形とアーク状態とを対
応させて示す図、第6図は第4図の実施例の装置による
溶接電流波形を示す図、第7図はこの発明の他の実施例
な示すブロック図である。 各図中同一部材には同一符号を付し、14.16はワイ
ヤ送給装置、18.20は溶接トーチ、22.2.4は
ワイヤ、26.28はアーク、30は母材、48.50
は2つの溶接モードを切替えられるように構成された兼
用電源、52は切替回路を内蔵した制御盤、56はタイ
マー、58.60は電流検出素子である。 代理人 弁理士  葛 野 信 − (外1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  2つ以上の消耗電極を用いる多電極の消耗電
    極式直流アーク溶接装置において、溶接電流なパ〃ス状
    に制御するパルスアーク溶接モードと、出力電圧を一定
    に制御して短絡とアークを繰返すショートアーク溶接モ
    ードとを切替えることができるように構成さ、れた溶接
    電源を備えるとともに、ショートアーク溶接モードにて
    アークスタート後にパルスアーク溶接モードに切替えて
    溶接を行なうように構成されたモード切替手段を備えた
    ことを特徴とする直流アーク溶接装置。 (2、特許請求の範囲(1)記載の装置において、上記
    モード切替手段は、溶接開始によって時限を計時する。 タイマーを有し、このタイマーが上記時限の計時を完了
    したときに上記溶接モードがショートアーク溶接モード
    からパルスアーク溶接モードに切替えられるように構成
    されていることを特徴とする直流アーク溶接装置。 (3)特許請求の範囲(1)または(2)記載の装置に
    おいて、上記モード切替手段は、溶接電流が流れたこと
    を検出する電流検出fiil路と、この電流検出回路の
    電流検出信号により時限を計時するタイマーとを有し、
    このタイマーが上記時限の計時を完了したときに上記溶
    接モードがショートアーク溶接モードからノセルスアー
    ク溶接モードに切替えられるように構成されていること
    を特徴とする直流アーク溶接装置。
JP18031082A 1982-10-14 1982-10-14 直流ア−ク溶接装置 Pending JPS5970469A (ja)

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Cited By (4)

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