JPS6352995B2 - - Google Patents
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- JPS6352995B2 JPS6352995B2 JP12998880A JP12998880A JPS6352995B2 JP S6352995 B2 JPS6352995 B2 JP S6352995B2 JP 12998880 A JP12998880 A JP 12998880A JP 12998880 A JP12998880 A JP 12998880A JP S6352995 B2 JPS6352995 B2 JP S6352995B2
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- wire
- pulse
- pulsed
- welding
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- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 39
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、パルス状の電流を供給して溶接を
行なう、パルスアーク溶接方法に関し、例えば薄
板の溶接に使用した場合に好適なパルスアーク溶
接方法に関するものである。
行なう、パルスアーク溶接方法に関し、例えば薄
板の溶接に使用した場合に好適なパルスアーク溶
接方法に関するものである。
従来のパルスアーク溶接機として第１図に示す
ようなものがあつた。図において、１は溶接ワイ
ヤ（以下、単にワイヤという）、２はワイヤ１を
送給するためのワイヤ送給装置、３は溶接される
べき母材、４はワイヤ１と母材３との間に発生す
るアーク、５はアーク４を維持するための電流
（以下、ベース電流という）を供給するベース電
源、６は上記ベース電流に重畳してパルス電流を
供給するためのパルス電源である。なお、ベース
電源５とパルス電源６の出力端の極性は、ワイヤ
１が正、母材３が負となるように逆極性に設定さ
れている。
ようなものがあつた。図において、１は溶接ワイ
ヤ（以下、単にワイヤという）、２はワイヤ１を
送給するためのワイヤ送給装置、３は溶接される
べき母材、４はワイヤ１と母材３との間に発生す
るアーク、５はアーク４を維持するための電流
（以下、ベース電流という）を供給するベース電
源、６は上記ベース電流に重畳してパルス電流を
供給するためのパルス電源である。なお、ベース
電源５とパルス電源６の出力端の極性は、ワイヤ
１が正、母材３が負となるように逆極性に設定さ
れている。
次に従来の装置の動作を図に従つて説明する。
溶接に際し、ワイヤ送給装置２を駆動してワイ
ヤ１を母材３の方向に送給し、同時にベース電源
５、パルス電源６から電流を供給してやれば、ワ
イヤ１と母材３との間にアーク４が発生し、母材
３の溶接が行なわれる。
ヤ１を母材３の方向に送給し、同時にベース電源
５、パルス電源６から電流を供給してやれば、ワ
イヤ１と母材３との間にアーク４が発生し、母材
３の溶接が行なわれる。
第２図はこのときの溶接電流波形を示したもの
で、Ipはピーク電流、IBはベース電流、τはパル
ス幅、Ｔはパルスの周期である。ピーク電流Ipは
所定の電流値以上にしておき（この所定の電流値
を「臨界電流Ic」という）、ワイヤを細粒状の溶
滴として母材３へ移行させる。また、ベース電流
IBはアーク４を維持するための必要最小限30A〜
50Aに設定する。ピーク電流Ipが臨界電流Icより
大きい場合には、通常１パルス周期Ｔの間に１回
ずつ溶滴の移行が行なわれる。これは１パルス周
期Ｔの間にパルス電流によつてワイヤに注入され
る熱量は、溶滴１個分（この溶滴の直径はワイヤ
の直径とほぼ等しい）を溶滴させるのに必要な量
に設定すればよいことを示し、パルス幅τはその
ようにして値を定める。またパルス電流の単位時
間当りの発生個数Ｎは Ｎ＝１／Ｔ＝単位時間当りのワイヤ送給量／溶滴１
個分の重さ として設定することにより、ワイヤ送給量の大小
の如何によらず溶滴移行は１パルス周期Ｔごとに
規則正しく１回生じる。
で、Ipはピーク電流、IBはベース電流、τはパル
ス幅、Ｔはパルスの周期である。ピーク電流Ipは
所定の電流値以上にしておき（この所定の電流値
を「臨界電流Ic」という）、ワイヤを細粒状の溶
滴として母材３へ移行させる。また、ベース電流
IBはアーク４を維持するための必要最小限30A〜
50Aに設定する。ピーク電流Ipが臨界電流Icより
大きい場合には、通常１パルス周期Ｔの間に１回
ずつ溶滴の移行が行なわれる。これは１パルス周
期Ｔの間にパルス電流によつてワイヤに注入され
る熱量は、溶滴１個分（この溶滴の直径はワイヤ
の直径とほぼ等しい）を溶滴させるのに必要な量
に設定すればよいことを示し、パルス幅τはその
ようにして値を定める。またパルス電流の単位時
間当りの発生個数Ｎは Ｎ＝１／Ｔ＝単位時間当りのワイヤ送給量／溶滴１
個分の重さ として設定することにより、ワイヤ送給量の大小
の如何によらず溶滴移行は１パルス周期Ｔごとに
規則正しく１回生じる。
さて、一般に、溶接に用いられるアークについ
て、陰極への入熱量は陽極への入熱量よりも大き
いことが例えば昭和44年９月１日に株式会社産報
より発行された「溶接アーク現象入門」と題する
文献（第11頁）により知られており、また陰極点
のアークの電流密度は陽極点のアークの電流密度
よりも大きいことが上記文献（第10頁）により知
られている。また、ワイヤを陰極にした場合、ワ
イヤ端の溶滴をおおうアークの面積が小さくな
り、同方向の電流間に働く電磁吸引力の母材方向
への成分が現われず溶滴を細粒化して母材へ移行
させることが困難になることが上記文献（第95
頁）により知られている。このような溶滴移行の
難易を考えて通常第１図に示したような極性、即
ち逆極性で電源と負荷とが接続される。
て、陰極への入熱量は陽極への入熱量よりも大き
いことが例えば昭和44年９月１日に株式会社産報
より発行された「溶接アーク現象入門」と題する
文献（第11頁）により知られており、また陰極点
のアークの電流密度は陽極点のアークの電流密度
よりも大きいことが上記文献（第10頁）により知
られている。また、ワイヤを陰極にした場合、ワ
イヤ端の溶滴をおおうアークの面積が小さくな
り、同方向の電流間に働く電磁吸引力の母材方向
への成分が現われず溶滴を細粒化して母材へ移行
させることが困難になることが上記文献（第95
頁）により知られている。このような溶滴移行の
難易を考えて通常第１図に示したような極性、即
ち逆極性で電源と負荷とが接続される。
以上のことから、従来のパルスアーク溶接機
は、ピーク電流Ip、パルス幅τ、ベース電流IB、
パルス周期Ｔをうまく選んでいても、特い薄い母
材を溶接する場合、母材への入熱量が大きくなり
過ぎ、ワイヤの溶融量がそれに比べて少ないため
溶接速度が上げられないのと同時に、母材が溶け
て孔が生じたりアンダーカツトなどの溶接欠陥が
できやすいという欠点があつた。
は、ピーク電流Ip、パルス幅τ、ベース電流IB、
パルス周期Ｔをうまく選んでいても、特い薄い母
材を溶接する場合、母材への入熱量が大きくなり
過ぎ、ワイヤの溶融量がそれに比べて少ないため
溶接速度が上げられないのと同時に、母材が溶け
て孔が生じたりアンダーカツトなどの溶接欠陥が
できやすい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、母材への入熱量を
小さくしかつワイヤの溶融量を増して溶接速度の
向上を図るとともに、スパツタ、アンダーカツト
などの溶接欠陥が生じないようなパルスアーク溶
接方法を提供することを目的としている。
去するためになされたもので、母材への入熱量を
小さくしかつワイヤの溶融量を増して溶接速度の
向上を図るとともに、スパツタ、アンダーカツト
などの溶接欠陥が生じないようなパルスアーク溶
接方法を提供することを目的としている。
以下、この発明の方法を実施するためのパルス
アーク溶接機の一構成例を図に示し、以下説明す
る。
アーク溶接機の一構成例を図に示し、以下説明す
る。
第３図において、７は溶接電流を供給する電源
であり、第４図はその溶接電流の波形を示す。第
４図は電流がアーク４中をワイヤ１から母材３方
向へ流れる向きを正にとつており、正は逆極性、
負は正極性を示す。
であり、第４図はその溶接電流の波形を示す。第
４図は電流がアーク４中をワイヤ１から母材３方
向へ流れる向きを正にとつており、正は逆極性、
負は正極性を示す。
図中、Ip1は正極性部分のパルスのピーク電流、
Ip2は逆極性部分のパルスのピーク電流で、ピー
ク電流Ip1は正極性の場合の当該条件における臨
界電流値より大きくなるように設定してある。な
お、パルス幅τ、パルス周期Ｔの設定方法は従来
と同様である。
Ip2は逆極性部分のパルスのピーク電流で、ピー
ク電流Ip1は正極性の場合の当該条件における臨
界電流値より大きくなるように設定してある。な
お、パルス幅τ、パルス周期Ｔの設定方法は従来
と同様である。
次に動作について説明する。
ワイヤ１を母材３の方向へ送給して溶接を行な
う手順は従来と同様である。溶接電流として第４
図に示した波形のように設定すると、パルス電流
前半の正極性の部分でワイヤ１が陰極となるた
め、ワイヤ１への入熱量が大きくなり急速に溶融
していく。またパルス電流後半の逆極性の部分に
おいてピーク電流Ip2を逆極性の場合の臨界電流Ic
より大きい値に設定しているため、この部分でワ
イヤ先端の溶融部は細粒化されて母材３へ移行す
る。アークの陰極部への入熱量は、陽極部への入
熱量より大きいため、パルス電流の正極性部分で
は従来のものよりもワイヤ１に多量の熱が注入さ
れ、母材３への溶着量が増大することになる。ピ
ーク電流Ip1は正極性の場合の臨界電流値より小
さくなるように設定してあるので、パルス電流の
正極性部分ではワイヤ１は加熱されるだけで母材
３へ移行することはなく、移行は必ずパルス電流
後半の逆極性部分で起こる。また１パルス周期Ｔ
は溶滴径がワイヤ径程度に小さくなるように設定
してあり、パルス電流のパルス幅τもワイヤ１へ
の入熱量が適正値となるように設定してあるの
で、ワイヤ１から母材３への溶滴の移行は溶滴径
の小さい状態で行なわれ、アーク長を短くしても
ワイヤ１と母材３との間の短絡も起こらずスパツ
タを少なくすることができる。このように、ワイ
ヤの溶融量が増加するため、溶接速度を増加させ
ることができ、またワイヤ１の溶融量が多くなれ
ば母材３の溶融部分を充分埋め合わせすることが
できるため、アンダーカツトの発生を防止するこ
ともできる。
う手順は従来と同様である。溶接電流として第４
図に示した波形のように設定すると、パルス電流
前半の正極性の部分でワイヤ１が陰極となるた
め、ワイヤ１への入熱量が大きくなり急速に溶融
していく。またパルス電流後半の逆極性の部分に
おいてピーク電流Ip2を逆極性の場合の臨界電流Ic
より大きい値に設定しているため、この部分でワ
イヤ先端の溶融部は細粒化されて母材３へ移行す
る。アークの陰極部への入熱量は、陽極部への入
熱量より大きいため、パルス電流の正極性部分で
は従来のものよりもワイヤ１に多量の熱が注入さ
れ、母材３への溶着量が増大することになる。ピ
ーク電流Ip1は正極性の場合の臨界電流値より小
さくなるように設定してあるので、パルス電流の
正極性部分ではワイヤ１は加熱されるだけで母材
３へ移行することはなく、移行は必ずパルス電流
後半の逆極性部分で起こる。また１パルス周期Ｔ
は溶滴径がワイヤ径程度に小さくなるように設定
してあり、パルス電流のパルス幅τもワイヤ１へ
の入熱量が適正値となるように設定してあるの
で、ワイヤ１から母材３への溶滴の移行は溶滴径
の小さい状態で行なわれ、アーク長を短くしても
ワイヤ１と母材３との間の短絡も起こらずスパツ
タを少なくすることができる。このように、ワイ
ヤの溶融量が増加するため、溶接速度を増加させ
ることができ、またワイヤ１の溶融量が多くなれ
ば母材３の溶融部分を充分埋め合わせすることが
できるため、アンダーカツトの発生を防止するこ
ともできる。
なお、第４図に示した波形例では、ベース電流
IBを逆極性としているが、正極性としても差しつ
かえない。
IBを逆極性としているが、正極性としても差しつ
かえない。
以上のように、この発明は臨界電流値以下のピ
ーク値とした正極性のパルス電流でワイヤの溶融
を行なうとともに、臨界値以上のピーク値をもつ
逆極性のパルス電流で溶滴の母材への移行を行な
うようにしたので、従来の逆極性のパルス電流を
用いた場合に較べてワイヤの溶融量が多くなり溶
融速度が上がるとともに、アンダーカツト等の溶
接欠陥もなくなり、溶接作業能率が著しく向上す
るという効果がある。
ーク値とした正極性のパルス電流でワイヤの溶融
を行なうとともに、臨界値以上のピーク値をもつ
逆極性のパルス電流で溶滴の母材への移行を行な
うようにしたので、従来の逆極性のパルス電流を
用いた場合に較べてワイヤの溶融量が多くなり溶
融速度が上がるとともに、アンダーカツト等の溶
接欠陥もなくなり、溶接作業能率が著しく向上す
るという効果がある。
第１図は従来のパルスアーク溶接機の構成を示
す図、第２図は従来のパルスアーク溶接機の溶接
電流波形を示す図、第３図はこの発明のパルスア
ーク溶接方法を実施するためのパルスアーク溶接
機の一構成例を示す図、第４図は第３図に示した
パルスアーク溶接機の溶接電流波形を示す図であ
る。 図において、１は溶接ワイヤ、２はワイヤ送給
装置、３は母材、４はアーク、５はベース電源、
６はパルス電源、７は電源、Ip，Ip1，Ip2はパル
ス電流のピーク電流である。なお、図中、同一符
号はそれぞれ同一または相当部分を示す。
す図、第２図は従来のパルスアーク溶接機の溶接
電流波形を示す図、第３図はこの発明のパルスア
ーク溶接方法を実施するためのパルスアーク溶接
機の一構成例を示す図、第４図は第３図に示した
パルスアーク溶接機の溶接電流波形を示す図であ
る。 図において、１は溶接ワイヤ、２はワイヤ送給
装置、３は母材、４はアーク、５はベース電源、
６はパルス電源、７は電源、Ip，Ip1，Ip2はパル
ス電流のピーク電流である。なお、図中、同一符
号はそれぞれ同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ アークを維持するベース電流にパルス電流を
重畳し、ワイヤを細粒状の溶滴として母材へ移行
させ溶接を行なうパルスアーク溶接方法におい
て、上記パルス電流として上記パルス電流のピー
ク値が臨界電流値以下の正極性パルス電流部分
と、これにつづきピーク値が臨界電流値以上の逆
極性パルス電流部分の２つの部分から成るパルス
電流を用い、臨界電流値以下のピーク値とした正
極性のパルス電流でワイヤの溶融を行なうととも
に、臨界電流値以上のピーク値をもつ逆極性のパ
ルス電流で溶滴の母材への移行を行なうようにし
たことを特徴とするパルスアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12998880A JPS5756165A (en) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Pulse arc welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12998880A JPS5756165A (en) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Pulse arc welding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5756165A JPS5756165A (en) | 1982-04-03 |
| JPS6352995B2 true JPS6352995B2 (ja) | 1988-10-20 |
Family
ID=15023371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12998880A Granted JPS5756165A (en) | 1980-09-18 | 1980-09-18 | Pulse arc welding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5756165A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3816238A1 (de) * | 1987-05-12 | 1988-12-01 | Kobe Steel Ltd | Stromversorgungssystem zur abschmelzelektroden-lichtbogenschweissung und verfahren zum steuern desselben |
| JP2623670B2 (ja) * | 1988-04-15 | 1997-06-25 | 松下電器産業株式会社 | 消耗性電極式ガスシールドアーク溶接方法 |
| JP5350641B2 (ja) * | 2007-07-23 | 2013-11-27 | 株式会社ダイヘン | パルスアーク溶接方法 |
| JP2010075983A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Daihen Corp | 交流パルスアーク溶接制御方法 |
| JP5557238B2 (ja) * | 2008-12-24 | 2014-07-23 | 株式会社ダイヘン | 交流パルスアーク溶接制御方法 |
-
1980
- 1980-09-18 JP JP12998880A patent/JPS5756165A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5756165A (en) | 1982-04-03 |
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