JPS6352993B2 - - Google Patents

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JPS6352993B2
JPS6352993B2 JP9307380A JP9307380A JPS6352993B2 JP S6352993 B2 JPS6352993 B2 JP S6352993B2 JP 9307380 A JP9307380 A JP 9307380A JP 9307380 A JP9307380 A JP 9307380A JP S6352993 B2 JPS6352993 B2 JP S6352993B2
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JP
Japan
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arc
current
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welding
pulse
Prior art date
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JP9307380A
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English (en)
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JPS5719166A (en
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Motoi Kitani
Yoichiro Tabata
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、パルスアーク溶接装置において、
バツクグラウンド電流期間中に、発生するアーク
切れの発生を防止し、安定なアークを持続させる
ようにしたパルスアーク溶接方法に関するもの
で、消耗電極形のパルスアーク溶接装置に適用可
能なものである。
消耗電極式アーク溶接装置についてはアーク切
れが特に激しく発生するが、従来の消耗電極式の
パルスアーク溶接装置を用いた場合の溶接中の電
流波形、及びアーク電圧波形を第1図に示し説明
する。
図において、1はピーク電流値、2はバツクグ
ラウンド電流値、3はパルス幅である。
消耗電極形のパルスアーク溶接方法の原理は、
第1図のパルス幅3とパルスピーク電流値1によ
つて定まるパルス電流のピンチ力によつて、溶接
ワイヤ送給手段によつて送給されてくる溶接ワイ
ヤ(図示せず)の先端を切り、ほぼ1パルスにつ
き1溶滴の割合で溶滴を細粒化して母材に移行さ
せるもので、溶接ワイヤと母材が非短絡の状態で
溶接するようにした溶接方法で、この原理はすで
に公知なものである。
このため、短絡とアークを繰り返しながら溶接
を行なう一般のCO2溶接法などに比べてスパツタ
の発生が極めて少なくなるという特長がある。
しかしながらこの方法では、溶滴を細粒化する
ためには、1個のパルスには、ワイヤ径、ワイヤ
材質、シールドガス組成に応じた、最小のパルス
エネルギーが必要である。つまり、最小限のパル
スピーク電流値1と、パルス幅3が必要となる。
この結果、パルス周波数が決定されると、パル
ス部の平均電流値が、決定されることになる。バ
ツクグラウンド電流値は、アークを維持する目的
と、溶接ワイヤに与える予熱を、制御するために
加えられるものであるが、この値が大きすぎると
パルス部も含めた平均電流は大きくなるので、小
入熱の溶接が不可能である。したがつて、小入熱
の溶接を行なうには、パルス部の入熱が定まつて
いるので、バツクグラウンド電流値を極力小さく
することによつて目的が達せられる。
従来の方法では、平均入熱を小さくして溶接す
る場合、バツクグラウンド電流値を小さくする
と、アーク切れが発生しやすくなるので、バツク
グラウンド電流源としては垂下特性のものが、し
ばしば用いられており、アーク切れに対処してい
るが、バツクグラウンド電流値が10〜30Aの場合
には、今だアークは切れ易く、安定な溶接が困難
であつた。現状では、アーク切れを起さないバツ
クグラウンド電流値は40A以上必要であつた。
第1図において、期間t1はアーク切れが発生し
た期間であり、V1はバツクグラウンド部の無負
荷電圧である。
従来の装置は以上のように、バツクグラウンド
電流部にアーク切れに対する対応策を施こしてい
ないために、小電流(小入熱)溶接時に、しばし
ばアーク切れが発生するので、意に反してバツク
グラウンド電流の電流値を増大して溶接する必要
があつたので、薄板の溶接時に入熱過剰で穴明き
が、しばしば発生するという欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、バツクグラウンド
電流とその電流値より大きなパルス電流とをアー
ク負荷に対して交互に供給してアーク溶接を行な
うようにしたパルスアーク溶接方法に於て、バツ
クグラウンド期間中にアーク電圧を検出手段によ
り検出し、この検出電圧が所定値以上になつた時
に、この検出信号に基づいてバツクグラウンド電
流の値を瞬間的に増加させ、バツクグラウンド期
間中のアークを持続させるようにしたパルスアー
ク溶接方法を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。
第2図は、この発明の方法を実施するためのパ
ルスアーク溶接装置の一例であつて、図に於て、
21はパルス電流源であり、設定されたパルス周
波数、パルス条件のパルス電流をアーク負荷に相
当するアーク6に供給するものであり、正極側
は、溶接ワイヤ4に、負極側は母材5に接続され
ている。22はバツクグラウンド電流源であり、
接続はパルス電流源21の場合と同様である。
なお、バツクグラウンド期間中にアーク切れが
発生しない通常状態のアーク溶接動作について
は、従来の動作と同様にパルス電流源21とバツ
クグラウンド電流源22によつて、第1図に示し
た従来の通常状態の電流波形に相当するものによ
つてパルスアーク溶接が行なわれる。
次に、この発明の方法の特徴をなす部分につい
ての実施例を図に示し説明する。第2図に於て、
23はアーク電圧検出器であり、バツクグラウン
ド電圧のみを検出し、常に瞬時のアーク電圧を検
出するようになつている。24はアーク電圧の基
準値を設定するためのアーク電圧基準設定器であ
り、アーク電圧検出器23で検出したアーク電圧
と、アーク電圧基準設定器24で設定された基準
電圧とを比較器25で比較する。比較器25は、
バツクグラウンド電流源22に接続されており、
前記バツクグラウンド部のアーク電圧が、前記基
準電圧よりも大きい場合には、比較器25からバ
ツクグラウンド電流源22に電流増加指令を与
え、あらかじめバツクグラウンド電流補正用設定
器26で設定された補正電流値を加えた電流が、
バツクグラウンド電流として前記アーク6に流れ
るようになつている。
第3図は、第2図に示したものの動作を説明す
るための電流波形とアーク電圧波形の一例を示す
ものであり、図においてはバツクグラウンド部
でアークのふらつきによつてアーク切れしやすい
状態になつて、アーク電圧が上昇しはじめる時点
であり、同時にバツクグラウンド電流値2は低下
しはじめる。はアーク電圧が基準電圧を越える
時点であり、この時、前記比較器25よりの指令
とバツクグラウンド電流補正用設定器26よりの
設定指令とを受けて、バツクグラウンド電流2を
増加させる。
バツクグラウンド電流2が増加すると、アーク
のふらつきがなくなり、同時に溶接ワイヤが一部
溶けてアーク長が長くなるが、又同時に溶接ワイ
ヤも送給されていることからアーク長がバランス
した時点でアークが再び安定になるので、徐々に
アーク電圧が減少し、で再び基準電圧と一致す
る。この時点で比較器25からの指令が停止し、
バツクグラウンド電流は元の値に戻る。の時点
では、アークは安定になつているので、以後は
アーク電圧は徐々に減少し、通常のバツクグラウ
ンド電圧まで減少し、通常の安定なアーク状態に
復帰する。
なお上記実施例では、比較器25からバツクグ
ラウンド電流源22に指令を与えているが、第4
図に示すように補助的な意味で別の第3の電流源
である補助電流源27を用い、比較器25から補
助電流源に指令を与え、さらにバツクグラウンド
電流補正用設定器26からの設定指令を与え、補
助電流源から、同様に前記説明の電流に相当する
電流を供給してもよく、同様の効果を奏する。
上述したように、この発明の実施例では、バツ
クグラウンド期間中のアーク電圧を基準電圧と比
較して、アーク電圧が大きい場合には、バツクグ
ラウンド電流を増加するようにしたので、通常は
バツクグラウンド電流値2は小さい値に設定し
て、小入熱での溶接が可能であると共に、アーク
が不安定になつて切れそうになると、瞬時に比較
器25が動作して、アーク切れを防止できる。
また、バツクグラウンド電流値の増加時間は、
非常に短時間であるので、全体の入熱変化は微々
たるものであり、全入熱は、大きくならず、全体
としては小入熱での溶接が可能となり、薄板溶接
のノンスパツタ溶接に効果を発揮できる。
以上説明したように、この発明のパルスアーク
溶接方法によれば溶接ワイヤ送給手段を有し、バ
ツクグラウンド電流とその電流値により大きなパ
ルス電流とをアーク負荷に対して交互に供給して
アーク溶接を行なうようにしたパルスアーク溶接
方法に於て、バツクグラウンド期間にアーク電圧
を検出手段により検出し、この検出電圧が所定値
以上になつた時に、この検出信号に基づいてバツ
クグラウンド電流の値を瞬間的に増加させ、バツ
クグラウンド期間中のアークを持続させるように
したので、アーク切れを防止し、安定したパルス
アーク溶接を行なうことができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のパルスアーク溶接装置を用いた
場合の電流電圧波形を示す図、第2図はこの発明
の方法を実施するためのパルスアーク溶接装置の
一例を示すブロツク図、第3図は第2図に示した
パルスアーク溶接装置の動作を説明するための電
流電圧波形図、第4図は第3図に示した実施例の
変形例を示すブロツク図である。 2……バツクグラウンド電流値、6……アー
ク、23……アーク電圧検出器。24……アーク
電圧基準設定器、25……比較器。図において、
同一の符号は同一または相当する部分を示すもの
である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶接ワイヤ送給手段を有し、アーク負荷に対
    してアークを維持するためのバツクグラウンド電
    流と、このバツクグラウンド電流の値より大きな
    値を有するパルス電流とを交互に供給してアーク
    溶接を行なうようにしたパルスアーク溶接方法に
    於て、上記バツクグラウンド電流を上記アーク負
    荷に供給しているバツクグラウンド期間中にアー
    ク電圧を検出手段により検出し、この検出電圧が
    所定値以上となつた時に、この検出信号に基づい
    て上記バツクグラウンド電流の値を瞬間的に増加
    させ、上記バツクグラウンド期間中のアークを持
    続させるようにしたことを特徴とするパルスアー
    ク溶接方法。
JP9307380A 1980-07-08 1980-07-08 Pulse arc welding device Granted JPS5719166A (en)

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