JPS62214873A - 多電極ア−ク溶接方法 - Google Patents
多電極ア−ク溶接方法Info
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- JPS62214873A JPS62214873A JP6014686A JP6014686A JPS62214873A JP S62214873 A JPS62214873 A JP S62214873A JP 6014686 A JP6014686 A JP 6014686A JP 6014686 A JP6014686 A JP 6014686A JP S62214873 A JPS62214873 A JP S62214873A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 5
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- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
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Landscapes
- 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】
産業上の利用分野
本発明は２以上の電極を用いた多電極アーク溶接方法に
関する。さらに詳細には本発明は、高周波電源を用い且
つアークの安定したアーク溶接方法に関する。
関する。さらに詳細には本発明は、高周波電源を用い且
つアークの安定したアーク溶接方法に関する。
従来の技術
従来より高速度の溶接には、電極をタンデムに配置した
多電極アーク溶接法が採用されていた。
多電極アーク溶接法が採用されていた。
この多電極アーク溶接では、商用周波数の交流や直流を
電源として使用している。
電源として使用している。
交流アーク溶接では電極間の相互干渉、直流では磁気吹
き現象が発生し、溶接欠陥の原因となっていた。
き現象が発生し、溶接欠陥の原因となっていた。
特に、商用周波数の交流アークでは電流が交番する際の
消弧サイクルが比較的長（、消弧時に溶融池が揺れ動き
、溶接金属の凝固状態を不安定にしていた。そのため、
交流多電極で電極間に位相差を与えても、アーク消弧に
よる溶融池の揺れは回避できない。
消弧サイクルが比較的長（、消弧時に溶融池が揺れ動き
、溶接金属の凝固状態を不安定にしていた。そのため、
交流多電極で電極間に位相差を与えても、アーク消弧に
よる溶融池の揺れは回避できない。
一方、直流多電極溶接では、アークそのものは安定して
いるが、極性間の相互干渉もひどく、磁気吹きを起しや
すい。
いるが、極性間の相互干渉もひどく、磁気吹きを起しや
すい。
直流と交流の組合せの多電極アーク溶接は、比較的安定
はしているが、交流のアーク消弧の影響は依然として解
消されていなかった。
はしているが、交流のアーク消弧の影響は依然として解
消されていなかった。
再点弧性改乃のために、交流溶接電源に高周波を重畳さ
せる方法が特開昭５４−１２１２５４号等で開示されて
いる。これは、アーク切れ防止としての効果をねらった
ものであるが、アーク磁界等による影響のため溶融池の
振動等の改善効果は全くなく、従来の交流溶接と同じで
ある。又、直流電源に交流を重畳させる方法は、特公昭
５３−１１２６６号で開示されている。しかしながら上
述した如く、この方法でもアーク消弧の影響は残り、安
定した溶接を達成できなかった。
せる方法が特開昭５４−１２１２５４号等で開示されて
いる。これは、アーク切れ防止としての効果をねらった
ものであるが、アーク磁界等による影響のため溶融池の
振動等の改善効果は全くなく、従来の交流溶接と同じで
ある。又、直流電源に交流を重畳させる方法は、特公昭
５３−１１２６６号で開示されている。しかしながら上
述した如く、この方法でもアーク消弧の影響は残り、安
定した溶接を達成できなかった。
発明の解決しようとする問題点
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決すること
にあり、さらに詳細には、電極間のアークの相互干渉や
、磁気吹きもなく、安定したアークを維持した多電極ア
ーク溶接方法を提供することにある。
にあり、さらに詳細には、電極間のアークの相互干渉や
、磁気吹きもなく、安定したアークを維持した多電極ア
ーク溶接方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段
上記の本発明の目的を達成するため、本発明に従うと、
多電極アーク溶接の電源に１００Ｈｚ〜５ＫＩＩｚ、好
ましくは５００Ｈｚ〜５Ｋｌｌｚの高周波電流を用いる
多電極のアーク溶接方法が提供される。
多電極アーク溶接の電源に１００Ｈｚ〜５ＫＩＩｚ、好
ましくは５００Ｈｚ〜５Ｋｌｌｚの高周波電流を用いる
多電極のアーク溶接方法が提供される。
詐月
本発明の多電極アーク溶接に用いる高周波電源の周波数
の範囲の限定理由を説明する。
の範囲の限定理由を説明する。
溶融池の固有振動数の測定は、実験的には、パルスアー
クにより、その都度測定は可能であり、通常の溶接にお
いては約３０ ｔｌ ｚ程度である。しかしながら、サ
ブマージ多電極高速溶接の場合は、溶融池の形状、深さ
より推定し、通常の倍程度になる可能性があり、溶融池
の振動が実質的に生ずるのは１００Ｈｚ以下である。
クにより、その都度測定は可能であり、通常の溶接にお
いては約３０ ｔｌ ｚ程度である。しかしながら、サ
ブマージ多電極高速溶接の場合は、溶融池の形状、深さ
より推定し、通常の倍程度になる可能性があり、溶融池
の振動が実質的に生ずるのは１００Ｈｚ以下である。
溶融池の振動と溶接ビード形状とは大きな関係があり、
さらに、アークの安定性にも影響がある。
さらに、アークの安定性にも影響がある。
従って、 安定したアーク及びビード形状を得る為にも
、１００１１ｚ以上の溶接電源が必要である。
、１００１１ｚ以上の溶接電源が必要である。
第３図は溶接電源の周波数と再点弧電圧の関係を示す、
グラフである。第３図に示すように、溶接電源の周波数
を上げていくと、５０Ｈｚ （商用周波数）では３０Ｖ
程度の再点弧電圧を要していたのが、５００１Ｉｚでは
略Ｏ■となり、アークが略述続化することが分かる。こ
れは、１度アークが電極と母材間に生成した後、電流が
零の間も、アークの熱が逃すにその場のガスがプラズマ
状であるうちに、次のアークが再点弧するためと思われ
る。
グラフである。第３図に示すように、溶接電源の周波数
を上げていくと、５０Ｈｚ （商用周波数）では３０Ｖ
程度の再点弧電圧を要していたのが、５００１Ｉｚでは
略Ｏ■となり、アークが略述続化することが分かる。こ
れは、１度アークが電極と母材間に生成した後、電流が
零の間も、アークの熱が逃すにその場のガスがプラズマ
状であるうちに、次のアークが再点弧するためと思われ
る。
このように、再点弧電圧が零となると、アークが極めて
安定し、アーク切れ等が全くなくなり直流溶接と同等の
溶接となる。又、溶融池表面の波高も充分低くなめらか
な状態となり、得られるビード外観は、極めて細かな波
でなめらかな表面である。
安定し、アーク切れ等が全くなくなり直流溶接と同等の
溶接となる。又、溶融池表面の波高も充分低くなめらか
な状態となり、得られるビード外観は、極めて細かな波
でなめらかな表面である。
次に、アーク溶接における磁気吹き現象と溶接電源の周
波数との関係を説明する。
波数との関係を説明する。
高速度カメラでの分析結果より、直流溶接でしはしば問
題となる磁気吹きや、商用周波数電源でのアーク相互干
渉は、まず最短距離でワイヤと母材間にアークが点弧し
た後、磁界の影響によりアークが曲がり、母材側にアー
ク点が移動することによる。交流の場合は、この時点で
アークが切れ、ふたたびアークが最短位置近くより生成
する。
題となる磁気吹きや、商用周波数電源でのアーク相互干
渉は、まず最短距離でワイヤと母材間にアークが点弧し
た後、磁界の影響によりアークが曲がり、母材側にアー
ク点が移動することによる。交流の場合は、この時点で
アークが切れ、ふたたびアークが最短位置近くより生成
する。
電源周波数を上げて行くに従い、生成アークが磁界の影
響で曲り始めたときに消え、すぐに再点弧するが、略元
のアーク生成点近く（最短距離）よりアークが生成する
ので、高周波電源を用いると、上述の直流、商用周波数
に対し磁界の影響を受けにくい。
響で曲り始めたときに消え、すぐに再点弧するが、略元
のアーク生成点近く（最短距離）よりアークが生成する
ので、高周波電源を用いると、上述の直流、商用周波数
に対し磁界の影響を受けにくい。
このことより、アークのゆれ（磁界の影Ｖ）などに起因
するビード曲り欠陥などは全く起らないのである。
するビード曲り欠陥などは全く起らないのである。
以下、本発明を実施例により説明するが、これらの実施
例は本発明の単なる例示であって本発明の範囲を何等制
限するものではない。
例は本発明の単なる例示であって本発明の範囲を何等制
限するものではない。
実施例
第１図は本発明の多電極アーク溶接方法の１実施例の概
略図である。
略図である。
この実施例では、第１、第２および第３の３本の電極１
１．１２．１３を用いて１６ｍｍ厚の鋼板１４のア−り
溶接を行っている。各電極は３Ｋｌｌｚの高周波電源１
５にそれぞれ可変リアクタンス１６．１７．１８を介し
て接続され、各電極の電流条件は次の通りである。
１．１２．１３を用いて１６ｍｍ厚の鋼板１４のア−り
溶接を行っている。各電極は３Ｋｌｌｚの高周波電源１
５にそれぞれ可変リアクタンス１６．１７．１８を介し
て接続され、各電極の電流条件は次の通りである。
第１電極１１ ：１０００Ａ、 ３５Ｖ第２電極１２
： ９００Ａ、 ４０Ｖ第３電極１３ ： ８００Ａ、
４２Ｖ上述の如き条件で、１．７ ｍ ／分の速度で
溶接を行ったところ、ビード外観はリップル線も細かく
、非常に滑らかな、アンダーカットのないビードが得ら
れた。さらに、得られた溶接部分をＸ線撮影で検゛査し
たところ、１００ｍの長さにわたり無欠陥であった。
： ９００Ａ、 ４０Ｖ第３電極１３ ： ８００Ａ、
４２Ｖ上述の如き条件で、１．７ ｍ ／分の速度で
溶接を行ったところ、ビード外観はリップル線も細かく
、非常に滑らかな、アンダーカットのないビードが得ら
れた。さらに、得られた溶接部分をＸ線撮影で検゛査し
たところ、１００ｍの長さにわたり無欠陥であった。
第２図は本発明の方法で好適に用いる高周波電源の概略
図である。
図である。
図示の如く、高周波電源は、例えば５０Ｈｚの商用周波
数の電源２１と、この商用周波数の交流を変圧するトラ
ンス２２と、トランス２２の出力側に接続した整流器２
３とを備えている。従って、商用周波数の交流は電圧を
調節された後、直流化される。
数の電源２１と、この商用周波数の交流を変圧するトラ
ンス２２と、トランス２２の出力側に接続した整流器２
３とを備えている。従って、商用周波数の交流は電圧を
調節された後、直流化される。
次いで、この直流電流はパワートランジスタ２４のベー
スに人力され、そのコレクタには、励起トランス２５を
介して基鵡発振器２６が接続されている。
スに人力され、そのコレクタには、励起トランス２５を
介して基鵡発振器２６が接続されている。
従って、基準発振器２６で設定した所定の周波数がパワ
ートランジスタ２４のエミッタから発振され、この高周
波電流は、さらにトランス２７により電圧を調整してア
ーク電極２８に印加される。上述したように、電極２８
には可変リアクタンス２９が接続され、適当な値に溶接
電流が制御される。
ートランジスタ２４のエミッタから発振され、この高周
波電流は、さらにトランス２７により電圧を調整してア
ーク電極２８に印加される。上述したように、電極２８
には可変リアクタンス２９が接続され、適当な値に溶接
電流が制御される。
発明の効果
上述したように、本発明の方法では１００Ｈｚ以上、好
ましくは５００ Ｈｚ以上の高周波電流を溶接電源とし
て用いることにより、多電極溶接の利点である高速性を
保持しながら、アーク相互間の干渉がなく、直流電源に
よる溶接に近い、安定したアークを得られる。従って、
溶接欠陥のない溶接を行い得るとともに、極めて簡単な
設備で実行できる。
ましくは５００ Ｈｚ以上の高周波電流を溶接電源とし
て用いることにより、多電極溶接の利点である高速性を
保持しながら、アーク相互間の干渉がなく、直流電源に
よる溶接に近い、安定したアークを得られる。従って、
溶接欠陥のない溶接を行い得るとともに、極めて簡単な
設備で実行できる。
第１図は本発明の方法の１実施例の概略図であり、
第２図は本発明の方法を実施するのに用いられる高周波
電源の概略図であり、 第３図は交流電圧によるアーク溶接における電源周波数
と再点弧電圧との関係を示すグラフであ′る。 （主な参照番号） １１、１２．１３・・溶接電極、 １４・・溶接すべき鋼板、 １５・・高周波電源、 １６、 １７． １８・・可変リアクタンス、２１・・
商用周波数の交流電源、 ２３・・整流器、 ２４・・パワートランジスタ、２６
・・基準発振器
電源の概略図であり、 第３図は交流電圧によるアーク溶接における電源周波数
と再点弧電圧との関係を示すグラフであ′る。 （主な参照番号） １１、１２．１３・・溶接電極、 １４・・溶接すべき鋼板、 １５・・高周波電源、 １６、 １７． １８・・可変リアクタンス、２１・・
商用周波数の交流電源、 ２３・・整流器、 ２４・・パワートランジスタ、２６
・・基準発振器
Claims (2)
- （１）多電極アーク溶接の電源に１００Ｈｚ〜５ＫＨｚ
の高周波電流を用いることを特徴とする多電極アーク溶
接方法。 - （２）上記多電極アーク溶接はサブマージドアーク溶接
、ＭＩＧ溶接、ＴＩＧ溶接またはエレクトロスラグ溶接
のいずれかであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の多電極アーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6014686A JPS62214873A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 多電極ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6014686A JPS62214873A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 多電極ア−ク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62214873A true JPS62214873A (ja) | 1987-09-21 |
Family
ID=13133714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6014686A Pending JPS62214873A (ja) | 1986-03-18 | 1986-03-18 | 多電極ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62214873A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1600238A1 (en) | 2004-05-24 | 2005-11-30 | Lincoln Global, Inc. | System and method for welding with multiple arcs |
| JP2010172896A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Jfe Steel Corp | 鋼材の多電極サブマージアーク溶接方法 |
| WO2014205536A1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | Universidade Federal Do Pará - Ufpa | Welding process gas metal arc welding - double cold wire (gmaw-dcw) |
| CN107309528A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-11-03 | 四川玛瑞焊业发展有限公司 | 双丝双弧数字化埋弧焊电源 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55120481A (en) * | 1979-03-07 | 1980-09-16 | Hitachi Ltd | Multielectrode welding method |
| JPS5855174A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-04-01 | Hitachi Ltd | Ｍｉｇ溶接法 |
| JPS58103965A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-21 | Sansha Electric Mfg Co Ltd | 多電極式パルスア−ク溶接機 |
-
1986
- 1986-03-18 JP JP6014686A patent/JPS62214873A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55120481A (en) * | 1979-03-07 | 1980-09-16 | Hitachi Ltd | Multielectrode welding method |
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| EP1600238A1 (en) | 2004-05-24 | 2005-11-30 | Lincoln Global, Inc. | System and method for welding with multiple arcs |
| US7183516B2 (en) | 2004-05-24 | 2007-02-27 | Lincoln Global, Inc. | System and method for welding with multiple arcs |
| JP2010172896A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Jfe Steel Corp | 鋼材の多電極サブマージアーク溶接方法 |
| WO2014205536A1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-12-31 | Universidade Federal Do Pará - Ufpa | Welding process gas metal arc welding - double cold wire (gmaw-dcw) |
| CN107309528A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-11-03 | 四川玛瑞焊业发展有限公司 | 双丝双弧数字化埋弧焊电源 |
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