JPS5985370A - パルスア−ク溶接のア−クブロ−抑制方法 - 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】 本発明はパルスアーク溶接のアークプロー抑制方法、特
にパルスアーク溶接時に発生するアークプローを抑制す
るパルスアーク溶接のアークプロー抑制方法に関するも
のである。

パルスアーク溶接はアーク溶接ワイヤ或いはチップへア
ークパルス電流を供給し、これらアーク溶接ワイヤまた
はチップと母材間にアーク放電を行い、このアーク熱に
よシアーク溶接ワイヤを母材上に溶融せしめ、母材に所
望の被溶接部材を結合固定するものであシ、作業が容易
であシ、また結合部の機械的特性が優れている等からパ
ルスアーク溶接は各種製造部門において広く利用されて
いる。

しかしながら、この種のパルスアーク溶接ニおいては、
アーク電流の変動等に起因して、溶接時にアークの磁気
吹き′ｆＡ＊、すなわらアークプロー現象が発生し、溶
接不良となる欠点があった。

すなわちパルスアーク電流の変動によりアーク電流が低
下しアークが弱められるとこのアークが被溶接部材に生
じる磁気の吸引力により曲げられ、アーク１００が第１
図の正常状態から第２図の異常状態となシいわゆる磁気
吹き現象と言われるアークプローが発生する。さらにこ
の磁気吹き現象が進むと第３図に示すようにアーク１０
０が消滅しこのときアーク溶接ワイヤ２００からスパッ
タが飛散して周囲に付着固化し、また溶接ビードが乱れ
、いわゆる溶接不良が生じるという欠点があった。

本発明は前述した従来の課題に＾みなされたものであり
、その目的は溶接時におけるアークプローを事前に検知
しアークブローの発生を抑制し極めて円滑にかつ良好な
パルスアーク溶接を行うことができるパルスアーク溶接
のアークブロー抑制方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、パルスアーク溶接
時に生ずるアークプロー前駆現象を電気的に検出してパ
ルスアーク電流のベース期間を一時的に短縮しアークプ
ローの発生を抑制することを特徴とする。

以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

本発明において特徴的なことは前述したようにアークブ
ローの前駆現象を電気的に検出し、パルスアーク電流の
ベース期間を一時的に短縮することによりアークプロー
の発生を抑制したことである。

前記アークブロー現象は第４図に示すようにパルスアー
ク電圧波形に異常電圧、すなわちひげ状の突出高電圧３
００が生じた時に発生することが知られており、従って
この異常電圧、すなわち前駆現象を検知し所望のアーク
プロー抑制作用を行うことによシアークプローを効果的
に抑制することが可能となる。

前記アークブローの前駆現象は作業者の視覚によっであ
るいは自動検出装置によって検知される。

すなわち、前記前駆現象を視覚によって検知する場合は
アークパルス電圧をモニタ装置にょう両像表示を行いこ
れを観察することによシ前駆現象の検知が行われる。

一方、前駆現象を自動的に検知する場合は第５図に示す
アークプロー抑制装ｆｉｆｆｉＫよシ行われる。

すなわち第５図装置においてアーク溶接電流を供給する
アーク電流供給回路ｌＯの出力端にアークプローの前駆
現象を電気的に検知する検知回路１２が接続されている
。この検知回路１２はパルスアーク電圧を検出するアー
ク電圧検出器１４とこの検出されたアーク電圧を設定基
準電圧と比較し、アーク電圧がこの設定基準値を越えた
時に前駆信号を出力する比較器１６とから構成されてお
り、この前駆信号を検出することにょシアークブローの
前駆現象を確実に検知できる。

本発明において、アークプロー前駆現象を電気的に検出
した場合に、パルスアーク電流のベース期間を一時的に
短縮してアークブローの発生を確実に抑制している。

このベース期間の短縮方法は各種の態様とすることが可
能であり、本第１集施例においては前駆現象を検出した
時に１第６図に示すように通常アーク電流のペース期間
ＬＫ微少パルス幅の単一パルス電流４００を供給してパ
ルス電流を瞬間的に増加せしめ、弱まったアークの勢力
を一時的に回復することが可能であり、これによりアー
クブローを効果的に抑薊することが可能となる。

また第２実施例においては第７図に示すように通常アー
ク電流のベース期間に高周波のパルス電流４０２を供給
してベース期間を短縮しこれにより弱まったアークの勢
力を回復することができ、これによシアークブローの発
生を抑制することが可能となる。

この第２実施例においてはベース期間に高周波のパルス
電流４０２を供給する結果、磁気影響期間のアーク電流
の平均値が増加することとなりこれにより溶接ワイヤの
溶融量が増加し溶接ビード幅が増大するという不都合が
ある。

本第２実施例はこのような不都合を防止するため高周波
パルス電流４０２の合計供給ｔｉｔ流に対応する電流分
ｌだけ次のパルスピーク電流の位相をずらすことによシ
アーク電流の平均電流が一定になるように制御が行われ
、これにより溶接と一ド幅の変動を防止することが可能
となる。

更に、本第３実施例においては第８図に示すように所定
期間すなわちアークプローの前駆現象が解消するまでの
一定期間パルスアーク電流の周波数を高く設定しベース
電流期間をＬからり、　　に短縮することによりアーク
プローの発生する余地を除去しこれによりアークプロー
の効果的な抑制が行われる。

本第３実施例において、周波数を高めだ期間はパルスア
ーク電流のパルス幅をせまく設計しており、これにより
周波数を高めるにも係わらずアーク電流の平均値を通常
アーク溶接時のそれと同一にすることが可能であり、こ
の結果、アークプローの抑制作用の有無にかかわらず溶
接ビード幅を一定に維持することが可能である。

前述した各実施例におけるパルスアーク電流のベース期
間の短縮制御は自動・手動いずれの方法によっても可能
であり、手動の場合には例えば前駆現象を画像表示にｒ
り目視検知し、アークパルス電流の制御装置を手動操作
することによシ前記パルスアーク電流のベース期間を所
望期間に短縮することが可能である。

一方、このパルスアーク電流のベース期間を自動的に短
縮する場合は第５図に示す比較ｔ１．６から出力される
前駆信号により行われる。

すなわち、前記前駆信号は切換器１８に出力され、この
切換器１８において所望の信号切り換えが行われる。す
なわち、正常アーク溶接時においては通常アーク信号が
出力されているがこの切換器１８に前駆信号が入ったと
きにアークプローの抑制指令を行う抗アークブロー信号
が抗アークプロー回路２０に出力される。そしてこの抗
アークプロー回路２０において、前述した第１〜第３実
施例のいずれか所望の態様によるアークパルス電流のベ
ース期間の短縮制御が行われ、これによりアークプロー
を自動的に抑制することが可能である。

以上説明したように本発明によればパルスアーク溶接時
におけるアークプローの発生を確実に抑制することが可
能であり、これによりアーク溶接の中断あるいは溶接不
良等を確実に防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はパルスアーク溶接時の通常アーク溶接状態を示
す説明図、第２図〜第３図はノくシスアーク溶接時のア
ークプロー現象を示す説明図、第４図はパルスアーク溶
接時のアークブロー前駆現象を示すパルスアーク電圧波
形図、第５図は本発明に係るパルスアーク溶接のアーク
ブロー抑制方法を適応するアークプロー抑制装置のブロ
ック構成図、第６図〜第８図は本発明に係るパルスアー
ク溶接のアークブロー抑制方法を適用したノ＜パルスア
ーク電流の波形図である。 各図中口一部拐には同一符号を付し、４００は単一パル
ス電流、４０２は高周波のパルス電流、Ｌ、Ｌ、はパル
スアーク電流のベース期間である。 代理人　　弁理士　　葛　野　信　− ｒ音メ鳥１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０）　パルスアーク溶接時に生ずるアークブロー前駆現
   象を電気的に検出してノくルスアーク電流のベース期間
   を一時的に短縮しアークプローの発生を抑制することを
   特徴とするノ（ルスアーク溶接のアークプロー抑制方法
   。 （２、特許請求の範囲（１１記載の方法において、ベー
   ス期間の一時的短縮はベース期間に微少ノクルス幅の単
   一パルス電流を供給することによシ行うことを特徴とす
   るパルスアーク溶接のアークプロー抑制方法。 （３＋　　１Ｆｔｆ許請求の範囲０）記載の方法におい
   て、ベース期間の一時的短縮はベース期間に高周波のパ
   ルス電流を供給することにより行うことを特徴とするパ
   ルスアーク溶接のア・−クプロー抑制方法。 （４）　　特許請求の範囲（１）記載の方法において、
   ベース期間の一時的短縮はパルス電流のパルス周波数を
   一定期間高くすることにより行うことを特徴とするパル
   スアーク溶接のアークプロー抑制方法。