KR100219813B1 - Mag 아아크 용접 방법 및 용접장치 - Google Patents

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    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits

Abstract

본 발명은 규칙이 바른 파형상의 비이드 (bead) 외관 또는 절절한 용접 비이드 단면형상을 얻기위한 MAG 아아크 용접방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 용접전원의 출력전류를 제 1 용접전류치 (I1) 와, 제 1 용접전류치 (I1) 보다도 큰 제 2 용접전류치 (I2) 에, 절환주파수 F = 0.5 ∼ 25 [Hz]로 절환하여 와이어 용접속도를 변화시켜서, 아아크 2 [mm] 이상의 제 1 아아크길이 (Lt) 와 이 제 1 아아크 길이보다도 큰 제 2 아아크 길이(h) 에 주기적으로 변화시켜, 또한 제 2 용접 전류치 (I2) 와 제 1 용접전류치 (I1) 의 비가 1.03 ∼ 1.20 인 MAG 아아크 용접방법 및 장치인 것이다.
또한 본 발명은 와이어 송급속도를 증감하지 않고, 용접출력전류를 절환하여서 아아크 길이를 변화시키는 용접방법에 더하여 맞대기용접 (butt wellding) 또는 겹친필릿용접 (fillet welding) 에 있어서, 큰 극간이 있어도 용접이 가능하지만 극간을 메운 용접금속이 부족하므로 와이어 송급속도를 5 ∼ 20 % 증가시켜서 와이어 용접속도를 증가시켜서 과잉용착금속을 얻는 용접방법 및 장치인 것이다.

Description

MAG 아아크 용접방법 및 용접장치

근년에 와서, 알루미늄 및 알루미늄 합금 (이하, 알미늄이라 한다) 이 건축구조물의 내장, 차량, 운수기기 등에 널리 사용되도록 되어 왔다.

이것들의 용접 조인트가 그대로 이것들 구조물의 바깥면을 형성하기 때문에, 용접 조인트에 있어서, 용접강도가 요구하는 것은 물론이지만, 최근 용접비이드의 외관이 양호하다는 것을 요구하도록 되어 있다. 그래서, 용접비이드 외관이 양호한 아아크 용접방법으로서, 필러와이어(filler wire)를 침가하는 TIG 아아크 용접방법이 널리 채용되고 있다. 이 필러와이어 첨가 TIG 아아크 용접방법 (이하, TIG 필러아아크 용접방법이라고 한다)으로 용접하면, 도 1 에 나타낸 바와같이, 규칙바른 물결형상의 비이드 외관 (이하, 「비늘형상 비이드」이라 한다) 을 얻을 수 있어, 이 용접 비이드의 외관이 MIG 아아크 용접방법의 용접 비이드 보다도 미관성이 있다.

이 TIG 아아크 용접방법은 소모전극을 용융하는 MIG 아아크 용접방법에 비하여 용접속도가 늦기 때문에 생산효율이 나쁘므로 용접속도가 빠른 MIG아아크 용접방법에 의해 필러와이어 첨가 TIG 아아크 용접방법에 있어서의 「비늘형상 비이드」에 가까운 용접 비이드 외관을 얻으려 하는 제안이다.

(종래기술 1)

종래기술 1 은, 일본국 특공소 46-650 호 공보에 개재된 MIG 아아크 용접방법으로서, 아아크 스프레이량을 높은 값과 낮은 값 사이에서 번갈아 바꾸는 용접방법으로서, 그 용접방법을 실시하기 위하여 아아크에 공급되는 전력을 비교적 높은값과 비교적 낮은 값 (예컨대, 3:2) 과의 범위에서 주기적으로 절환하고 있다.

도 2 는 그 용접방법에 사용하는 용접전원의 블록도이며, 도 3 은 그 용접전원의 출력전류 (가로축) 과 출력전압 (세로축) 과의 외부출력 특성(이하, 외부출력특성이라고 한다) 및 아아크 특성을 나타낸 도면이다.

도 2 에 있어서, 101 은 용접전원 출력회로이고, 102 는 용접전원 출력회로 (101)의 외부특성을 절환하기 위한 저항기이며, 103 은 저항기(102) 를 단락 및 개방하는 접점이고, 104 는 접점 (103) 을 주기적으로 절환하는 타이머이다.

또, 1 은 와이어 송급모우터 (WM) 로 미리 정한 대략 일정속도로 급전칩(4)을 거쳐 피용접물 (2) 측으로 송급되는 소모성 전극와이어 (이하, 소모전극이라 한다) 로서, 소모전극(1)과 피용접물(2)사이에 아아크 (3) 를 발생시켜서 용접을 한다.

도 3 은 도 2 의 저항기 (102) 가 출력회로에 접속되었을 때의 소모전극 (1)과 피용접물 (2) 에 공급되는 외부특성 (M) 과, 저항기 (102) 가 단락되었을 때의 마찬가지로 외부특성 (BB) 과, 점선 (L1∼L3) 으로 나타내는 아아크 길이 (L1∼L3)일때의 아아크 특성 등을 나타낸다. 지금, 소모전극 (1) 을 미리 정한 일정한 와이어 송급속도 (WF1) 로 송급하였을 때의 동작점이 도 3 의 실선 (AA) 과 점선(L1) 과의 교점 (A) 이라 한다. 이때의 용점전류치는 I1 이고 아아크전압치는 V1이다. 상기한 전력을 절환하는 방법으로서 다음의 3 가지가 있다.

① 먼저 첫째는, 소모전극 (1) 과 피용접물 (2) 의 사이에 공급되는 출력전압(V) 을 절환하는 방법이다. 예컨대, 도 3 에 있어서, 외부특성을 AA 에서 BB로 절환하면, 와이어 송급속도 (WF1) 를 변화시키고 있지않으므로, 용접전류치(I1) 는 변화하지 않으나, 와이어 송급속도와 용접전류치가 완전히 비례하지 않기 때문에, 동작점은 정상적으로는 외부특성곡선(BB) 상의 B 점으로 이동한다. 그러나, 과도적으로는 외부특성곡선이 급격하게 BB 로 절환하여도 아아크 길이 (L1)는 급격하게 변하지 않으므로, 동작점은 동일한 아아크 특성곡선 (L1) 상의 A 점 에서 D 점으로 향하여 이동하고, 그 이동에 따라서 용접전류치가 증가하므로, 와이어 용융속도가 증가하여 아아크 길이가 길어져서 아아크 길이가 곡선 (L1) 에서 아아크 길이가 긴 아아크 특성곡선 (L2) 의 방향으로 향하여 최종적으로 B 점으로 이동한다. 따라서, 용접전류치는 과도적으로 I1 으로부터 I3 으로 크게 변화하여 정상적으로는 I1 으로부터 I2 로 변화한다.

② 둘째는, 와이어 송급속도를 절환하는 방법이다. 예컨대, 도 3 에 있어서, 와이어 송급속도를 절환하면, 외부특성 (M) 상에서 아아크 길이가 변화하는 방향으로 절환되므로, 동작점은 B 에서 C 로 절환한다. 따라서, 용접전류치는 I2 에서 I4 까지 크게 절환하고, 아아크 길이는 아아크 특성곡선 L2 에서 L3 상의 동작점으로 이동한다.

③ 셋째는, 상기 ① 의 외부특성과 상기 ② 의 와이어 송급속도를 동시에 절환하는 방법이다. 예컨대, 도 3 에 있어서, 동작점은 A 에서 C 로 절환한다. 따라서, 용접전류치는 I1 에서 I4 까지 크게 절환한다.

(종래기술 2)

종래기술 2 는, 일본국 특공소 49-48057 호 공보에 개재된 MAG 용접방법으로서, 정전압 특성의 용접전원을 사용하여 소모전극을 미리 정한 대략 일정속도로 송급하고 있다. 이 종래기술 2 의 용접방법은, 「용접전류를 주기적으로 변화시킴과 동시에, 용접와이어 송급속도를 용접전류의 증감」 에 따라서 변화시키고 있다. 즉, 고속의 와이어 송급속도에 의한 대전류(고출력전압) 와 저속의 와이어 송급속도에 의한 소전류 (저출력전압)를 주기적으로 절환하여 입열제어(入熱制御)하는 방법이다. 도 4 (A)∼(C) 는 종래기술 1 의 도 3 과 마찬가지로 용접전원의 출력전류(가로축)와 출력전압 (세로축) 의 외부특성곡선 (AA 및 BB) 과 아아크 특성곡선(L1 및 L2) 을 나타낸 도면이다.

상기의 입열제어하는 구체적인 방법으로서 다음의 3 가지가 있다.

① 먼저 제 1 방법은, 대전류인 때나 소전류인 때에도 아아크 길이가 변화하지 않도록 한다. 예컨대, 도 4(A) 에 나타낸 바와같이, 용점전원의 외부특성과 와이어 송급속도의 양편을 절환하면, 동작점은 외부특성곡선(M)과 아아크 특성곡선(L1) 의 교점의 동작점 (A) 으로 부터 외부특성곡선(BB) 과 아아크 특성곡선 (L1)의 교점의 동작점 (B) 으로 이동한다. 이때, 용접전류치는 I1 으로부터 I2 로 크게 변화하지만, 아아크 길이는 같은 곡선상의 L1 에서 변화하지 않는다.

② 제 2 방법은, 와이어 송급속도를 상기 ① 의 아아크 길이가 변화하지 않을 때 보다도 크게 증감시켜서, 대전류일 때에 와이어 송급속도를 고속으로하여 아아크 길이를 짧게 하고, 소전류일 때에 와이어 송급속도를 저속으로하여 아아크 길이를 길게 한다. 예컨대, 도 4(B) 에 나타낸 바와같이, 와이어 송급속도를 절환하면, 동작점은 외부특성곡선 (M) 과 아아크 특성곡선 (L2) 의 교점의 동작점 (A)으로 부터 동 곡선 (M) 과 아아크 특성곡선(L1) 의 교점 (B) 으로 이동한다. 이때, 용접전류치는 I1 에서 I2 로 크게 변화함과 등시에 아아크 길이는 L2 에서 L1 로 변화한다.

③ 제 3 방법은, 와이어 송급속도를 상기 ① 의 아아크 길이가 변화하지 않을 때 보다도 작게 증감시켜서, 대전류일 때에 와이어 송급속도를 저속으로하여 아아크 길이를 길게 하고, 소전류일 때에 와이어 송급속도를 고속으로하여 아아크 길이를 짧게 한다. 예컨대, 도 4(C) 에 나타낸 바와같이, 용접전류의 외부특성과 와이어 송급속도의 양편을 절환하면, 동작점은 정상적으로는 외부특성곡선 (AA)과 아아크 특성곡선 (L1)의 교점의 동작점 (A)에서 외부특성곡선 (BB) 과 아아크 특성곡선 (L2)의 교점의 동작점 (B) 으로 이동한다. 그러나, 과도적으로는 외부특성 곡선을 급격하게 BB 로 절환하여도 아아크 길이 (L1) 는 급격하게 바꿔지 않으나, 동일 아아크 길이 (L1)위를 A 점에서 D 점으로 향하여 이동하면 용접전류치가 증대하므로, 와이어 용융속도가 증대하여 아아크 길이가 길어지고, 아아크 길이가 곡선 (L1) 에서 아아크 길이가 긴 곡선 (L2) 의 방향으로 향하여 최종적으로 B 점으로 이동한다. 따라서, 용접전류치는 과도적으로 I1 에서 I3 으로 크게 변화하여 정상적으로는 I1에서 I2로변화한다.

(종래기술 3)

종래기술 3 은, 일본국 특개소 62-279087 호에 개재된 펄스 MIG 용접방법으로서, 베이스전류 또는 베이스전압을 스프레이 이행과 단락 이행으로 절환함에 따라서 알루미늄 박판을 녹아떨어짐 (溶落 ; burn through) 을 발생시키는일이 없이「비늘형상 비이드」 를 형성하도록 하는 것이다.

① 예컨대, 도 5(A) 의 용접전류의 파형도에 나타낸 바와같이, 펄스전류치, 펄스폭 및 펄스주파수의 어느것이나 일정치의 펄스전류와 가변치의 베이스전류 등으로 되는 용접전류를 출력하는 펄스 용접전원을 사용하여 베이스전류치를 크게 주기적으로 변화시킴에 따라서 스프레이 이행과 단락 이행을 번갈아 하게 된다.

② 또, 도 5(B) 의 용접전압의 파형도에 나타낸 바와같이, 펄스전압치, 펄스폭 및 펄스주파수의 어느것이나 일정치의 펄스전압과 가변치의 베이스전압 등으로 되는 용접전압을 출력하는 펄스 용접전원을 사용하여 베이스전압치를 크게 주기적으로 변화시킴에 따라서 스프레이 이행과 단락 이행을 번갈아 하게 된다. 따라서, 이 종래기술 3 은 도 5(A) 에 나타낸 바와같이, 와이어 송급속도를 절환함에 따라, 고전류기간 (T8) 의 용접전류의 평균치 (H1) 와 저전류기간 (T9) 의 용접전류의 평균치 (N1) 로 변화시키고, 용접전류의 평균치를 대폭적으로 주기적으로 변화시켜서 스프레이 이행과 단락 이행으로 변화시키고 있다. 또, 이 종래기술 3 은 도 5(B)에 나타낸 바와같이, 베이스전원의 출력전압을 대폭적으로 절환하고 있다. 도 5(B)의 방법은, 정상적으로는 용접전류치의 변화는 적으나, 종래기술 1 과 마찬가지로 과도적으로는 용접전류치가 크게 변화한다.

본 발명은 규칙바른 물결 형상의 비이드 외관 또는 적절한 용접 비이드(bead) 단면 형상을 얻기 위한 펄스 MAG 아아크 용접방법 및 용접장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 TIG 의 필러 아아크 용접방법에 따라 용접한 원호형의 또렷한 「비늘형상 비이드」의 외관을 나타낸 도면이다.

도 2 는 종래기술 1 (일본국 특공소 46-650 호) 의 MIG 용접방법에서 사용하는 용접전원의 출력절환의 블록도이다.

도 3 은 종래기술 1 의 MIG 용접방법에서 사용하는 용접전원의 출력전류와 출력전압의 외부출력특성 및 아아크 특성을 나타내는 도면이다.

도 4(A)∼(C) 는 각기 종래기술 2 (일본국 특공소 49-48057 호) 의 MAG 용접방법에서 사용하는 출력전류와 출력전압과의 외부특성과 아아크 특성을 나타낸 도면이다.

도 5(A) 및 (B) 는 각기 종래기술 3 (일본국 특개소 62-279087 호) 의 MIG용접방법으로서 와이어 송급속도의 절환에 따라 베이스전류를 대폭 절환하여 용접전류의 평균치를 고전류와 저전류로 변화시키는 용접전류의 파형도 및 베이스전원의 출력전압을 절환함으로써 베이스전압을 대폭 절환한 용접전압의 파형도이다.

도 6 은 종래의 MIG 아아크 용접방법으로 용접한 원호형이 또렷하지 않은 효과가 적은「비늘형상 비이드」의 외관을나타낸 도면이다.

도 7 은 본 발명의 용접방법에 있어서, 아아크 길이를 변화시켰을 때의 아아크의 넓어짐의 변화를 나타낸 설명이다.

도 8 은 정전류 특성의 용접전원의 출력전류 (가로축) 과 출력전압(세로축)과의 외부특성 (CC1 및 CC2) 과 아아크 특성 (L1 및 L2) 과의 관계를 나타낸도면이다.

도 9 는 펄스전류 (PC1) 의 제 1 용접전류와 펄스없는 정전류 (CC2) 의 제 2 용접전류와의 반복의 전류를 나타낸 도면이다.

도 10 은 펄스전류 (PC1) 의 제 1 용접전류 및 펄스없는 정전류 (CC2) 의 제 2 용접전류와의 외부특성곡선 및 아아크 특성곡선 (L1 및 L2) 을 나타낸 도면이다.

도 11(A) 은 제 1 펄스전류군 (PC1) 과 제 2 펄스전류군 (PC2) 의 반복의 용접전류의 시간적 경과를 나타낸 도면이며, 제 11 도 (B) 는 제 1 펄스통전기간(T1) 과 제 2 펄스전류 통전기간 (T2) 을 주기적으로 절환하는 절환신호의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 12 는 제 1 및 제 2 펄스전류군의 외부특성곡선 (PC1 및 PC2) 과 아아크 특성 (L1 및 L2) 을 나타낸 도면이다.

도 13 은 펄스 MAG 아아크 용접을 하였을 때의 펄스통전시간 및 펄스전류치에 대한 각 용적이행의 형태를 나타낸 도면이다.

도 14(A) 는 아아크 길이 (L) 를 미소단락이 발생하는 가장 짧은 제 1 아아크 길이 2 [mm] 에서 가장 긴 제 2 아아크 길이 12 [mm] 또는 15 [mm] 변화시켰을 때의 용접전류의 평균치 (1a) (가로축) 와 아아크 전압의 평균치 (Va) (세로축)와의 관계를 나타낸 도면, 도 14(B) 는 아아크 길이(D를 나타낸 도면이다.

도 15 는 알루미늄 용접에 있어서, 와이어 송급속도의 설정치를 일정하게하여 두어, 아아크전압의 변화치 (△Va) 에 대한 아아크 길이의 변화치(Le)를 나타낸 도면이다.

도 16 은 알루미늄 용접에 있어서, 와이어 송급속도를 절환하여 용접전류치 및 아아크전압치를 변화시켰을 때의 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 나타낸 도면이다.

도 17 은 스테인레스 강철의 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도의 설정치를 일정하게 하여 두어, 아아크전압의 변화치 (△Va) 에 대한 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 나타낸 도면이다.

도 18 은 스테인레스 강철의 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도를 절환하여, 용접전류치 및 아아크전압치를 변화시켰을 때의 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 나타낸 도면이다.

도 19 는 청구항 제 7 항의 용접방법을 실시하는 용접장치의 블록도이다.

도 20(A) 는 본 발명의 용접방법으로 용접하였을 경우의 용접비이드의 외관을 나타낸 도면, 제 20 도 (B) 는 용접 진행방향의 용입깊이를 나타낸 도면, 제 20 도 (C) 는 종래의 방법으로 용접하였을 때의 용입깊이를 나타낸 도면이다.

도 21 은 청구항 제 8 항 및 청구항 제 9 항의 용접방법을 실시하는 용접전류 파형도이다.

도 22(A) 및 (B) 는 각기 본 발명의 용접방법의 제 1 펄스전류군을 1 펄스 1 용적을 이행시켰을 때의 와이어 선단으로 부터 용적이 이탈하는 현상의 시간적경과를 나타낸 도면 및 전류군의 펄스전류의 통전의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 23(A) 및 (B) 는 각기 본 발명의 용접방법의 제 1 펄스전류군을 복수펄스 1 용적을 이행시켰을 때의 와이어 선단으로 부터 용적이 이탈하는 현상의 시간적 경과를 나타낸 도면 및 펄스전류군의 펄스전류의 통전의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 24 는 청구항 제 8 ∼ 12 항의 미소단락 이행범위를 나타낸 도면으로, 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군과 제 2 용접전류를 주기적으로 절환하여 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 의 관계에 대한 용적이행 형태를 나타낸 설명도이다.

도 25 는 청구항 제 8 ∼ 12 항의 미소단락 이행범위를 나타낸 도면으로, 직경 1.6 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군과 제 2 용접전류를 주기적으로 절환하여 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 의 관계에 대한 용적이행 형태를 나타낸 설명도이다.

도 26 은 실선 (CC) 에 나타낸 복수펄스 1 용적이 이행하는 용접방법과 점선에 나타낸 1 펄스 1 용적 이행의 용접방법 등에 대하여, 용접전류의 평균치(Ia) 와 아아크 길이의 변화치 (Le) 의 최대치와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 27 은 청구항 제 8 항의 펄스 MAG 아아크 용접방법을 실시하는 용접장치의 실시예의 블록도이다.

도 28 은 직경 1.2 [mm] 의 연성강철 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군과 제 2 용접전류를 주기적으로 절환하여 MAG 용접을 하였을 때, 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 와의 관계에 대한 용적이행 형태를 나타낸 설명도이다.

도 29 는 직경 1.2 [mm] 의 스테인레스 강철 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군과 제 2 용접전류를 주기적으로 절환하여 MIG 용접을 하였을 때, 펄스폭(TP) 과 펄스전류치 (IP) 의 관계에 대한 용적이행 형태를 나타낸 설명도이다.

도 30(A) 및 (B) 는 각기 본 발명의 용접방법의 제 1 펄스전류군을 1 펄스복수용적을 이행시킬 때의 와이어 선단으로 부터 용적이 이탈하는 현상의 시간적경과를 나타낸 도면 및 펄스전류군의 펄스전류의 통전의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 31 은 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스 전류군의 복수펄스 1 용적의 이행범위와, 제 2 펄스전류군의 1 펄스 1 용적의 이행범위를 주기적으로 절환하였을 때의 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 와의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 32 는 직경 1.6 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스 전류군의 복수펄스 1 용적의 이행범위와, 제 2 펄스전류군의 1 펄스 1 용적의 이행범위를 주기적으로 절환하였을 때의 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 와의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 33 은 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군의 복수펄스 1 용적의 이행범위와, 제 2 펄스전류군의 1 펄스 복수용적의 이행범위를 주기적으로 절환하였을 때의 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치(IP) 와의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 34 는 직경 1.6 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군의 복수펄스 1 용적의 이행범위와, 제 2 펄스전류군의 1 펄스 복수용적의 이행범위를 주기적으로 절환하였을 때의 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치(IP) 와의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 35 는 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 실선 (C) 에 나타낸 복수펄스 1 용적의 이행범위와 1 펄스 복수용적의 이행범위를 절환하는 용접방법과, 점선 (Z) 에 나타낸 1 펄스 1 용적의 이행범위내의 용접방법에 대하여 용접전류의 평균치 (Ia) 와 아아크 길이의 변화치 (Le) 의 최대치와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 36 은 직경 1.2 [mm] 의 스테인레스 강철 와이어를 사용하여 실선(D)에 나타낸 복수펄스 1 용적의 이행범위와 1 펄스 복수용적의 이행범위를 절환하는 용접방법과, 점선 (Z) 에 나타낸 1 펄스 1 용적의 이행범위내의 용접방법에 대하여 용접전류의 평균치 (Ia) 와 아아크 길이의 변화치 (Le) 의 최대치와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 37 은 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스 전류군의 1 펄스 1 용적의 이행범위와 제 2 펄스전류군의 1 펄스 복수용적의 이행을 주기적으로 절환할 때의 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 와의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 38 은 직경 1.6 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 제 1 펄스전류군의 1 펄스 1 용적의 이행범위와 제 2 펄스전류군의 1 펄스 복수용적의 이행을 주기적으로 절환할 때의 펄스폭 (TP) 과 펄스전류치 (IP) 와의 관계를 나타낸 설명도이다.

도 39 는 와이어 송급속도를 일정하게 하여 펄스조건을 절환하여 아아크길이 (Lt 와 Lr) 를 변화시켰을 때의 용접전류치 (I) 와 아아크전압치 (V)와의 관계에 대하여 측정한 결과를 나타낸 도면이다.

도 40 은 실선 (B) 에 나타낸 1 펄스 1 용적의 이행범위와 1 펄스 복수용적의 이행범위를 절환하는 용접방법과, 점선 (Z) 으로 나타낸 1 펄스 1 용적의 이행범위내의 용접방법에 대하여 용접전류의 평균치 (Ia) 와 아아크 길이의 변화치(Le) 의 최대치와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 41 은 미리 설정한 와이어 송급속도에서, MAG 아아크 용접을 하였을때의 용접전류치와 아아크전압치의 관계를 나타낸 것으로, 청구항 제 17 항, 제 18항, 제 21 항, 제 22 항의 용접방법을 설명하는 도면이다.

도 42 는 소모전극을 미리 설정한 와이어 송급속도를 송급하여 MAG 아아크용접할 때의 와이어 송급속도 설정치 (Wn) 에 대응한 각 제 1 아아크 전압 설정치(Un) 를 미리 정한 데이터표 및 각 제 1 아아크전압 설정치(Un) 에 대응한 각 제 2아아크전압 설정치 (Vn) 를 미리 정한 데이터표이다.

도 43 은 소모전극을 미리 설정한 제 1 및 제 2 와이어 송급속도를 주기적으로 절환하고 송급하여 MAG 아아크 용접할 때의 와이어 송급속도 설정치 (Wn) 에 대응한 각 제 1 아아크전압 설정치 (Un) 를 미리 정한 데이터표 및 각 제 1 아아크전압 설정치 (Un) 에 대응한 각 제 2 아아크전압 설정치 (Vn) 를 각 제 2 와이어 송급속도 설정치 (Xn) 마다에 미리 정한 데이터표를 나타낸다.

도 44 는 제 1 아아크 길이 (Lt) 와 제 2 아아크 길이 (h) 와의 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 세로축으로 하고 절환주파수 (F) 를 가로축으로 하여, 알루미늄 (AL) 의 MIG 용접을 하여 용융지의 진동을 발생시키기 위하여 필요한 절환주파수 (F) 와 아아크 길이의 변화치 (Le) 와의 관계를 구한 도면이다.

도 45 는 알루미늄의 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 용접전류의 평균치Ia (가로축) 와 아아크전압의 평균치 Va (세로축) 를 변화시켰을 때의 용접비이드의 단면형상 및 아아크 길이를 나타낸 도면이다.

도 46 은 알루미늄의 펄스 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 용접전류의 평균치 Ia (가로축) 와 아아크 길이의 변화치 Le (세로축) 를 변화시켰을때의「비늘형상 비이드」의 형성상태를 나타낸 도면이다.

도 47 은 본 발명의 아아크 길이를 변화시키는 MIG 아아크 용접방법에 따라 용접한 「비늘형상 비이드」 의 외관 및 피치 (Pt) 를 나타낸 도면이다.

도 48 은 구리의 펄스 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 용접전류의 평균치 Ia (가로축) 와 아아크전압의 평균치 Va (세로축) 를 변화시켰을 때의 용접비이드의 단면형상 및 아아크 길이를 나타낸 도면이다.

도 49 는 스테인레스 강철의 펄스 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 용접전류의 평균치 Ia (가로축) 와 아아크전압의 평균치 Va (세로축) 를 변화시켰을 때의 용접 비이드의 단면형상 및 아아크 길이를 나타낸 도면이다.

도 50 은 맞대기 이음에 청구항 제 25 항, 청구항 제 25 항 및 제 6 항과의 용접방법을 적용하였을 때의 실시예를 나타냄과 등시에, 종래기술의 발명과의 효과의 대비를 나타낸 도면이다.

도 51 은 도 50 의 맞대기 용접에서 사용한 펄스전류의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 52 는 겹친 필릿 이음에 청구항 제 26 항 및 청구항 제 26 항과 제 6 항과의 용접방법을 적용하였을 때의 실시예를 나타냄과 동시에, 종래기술의 발명과의효과의 대비를 나타낸 도면이다.

도 53 은 도 52 의 겹친 필릿 용접에 사용한 이음의 극간을 나타낸 도면이다.

도 54(A)∼(C) 는 각각 청구항 제 25 항의 맞대기 용접방법에 있어서, 맞대음면의 극간이 커졌을 때의 현상을 설명하는 도면이며, 동 도면 (D) 및 (D 는 동 도면 (A) 및 (B) 에 대응한 펄스전류의 주기의 시간적 경과를 각기 나타낸 도면이다.

도 55(A)∼(D) 는 각각 청구항 제 25 항의 맞대기 용접방법에 있어서, 맞대기면의 극간이 작아졌을 때의 현상을 설명하는 도면이다.

도 56(A)∼(C) 는 각각 청구항 제 26 항의 겹친 필릿 용접방법에 있어서, 겹친 맞춘면의 극간이 커졌을 때의 현상을 설명하는 도면이며, 동 도면 (D) 및 (E)는 동 도면 (A) 및 (B) 에 대응한 펄스전류의 주기의 시간적 경과 각각을 나타낸 도면이다.

도 57(A)∼(D) 은 각각 청구항 제 26 항의 겹친 필릿 용접방법에 있어서, 겹친 맞대기면의 극간이 작아졌을 때의 현상을 설명하는 도면이다.

도 58(A) 는 청구항 제 5 항 및 제 6 항의 용접방법에 따라 맞대기면의 극간이 커졌을 때의 아아크 길이의 보정의 효과를 설명하는 도면이며, 도 58(B) 는 마찬가지로 극간이 작아졌을 때의 아아크 길이의 보정의 효과를 나타낸 도면이다.

도 59(A) 는 청구항 제 5 항 및 제 6 항의 용접방법에 따라 겹친 맞대기면의 극간이 커졌을 때의 아아크 길이의 보정의 효과를 설명하는 도면이며, 도 59(B)는 마찬가지로 극간이 작아졌을 때의 아아크 길이의 보정의 효과를 나타낸 도면이다.

도 60 은 마찬가지로 도 50 에 나타낸 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도 일정하게 하여 용접하였을 때의 실선의 곡선상의 a 점 ∼ d 점에 있어서의 용접 비이드의 단면형상과, 와이어 송급속도를 절환하여 용접하였을때의 실선의 곡선상의 a 점 ∼ d 점에 있어서의 용접 비이드의 단면형상을 나타낸 도면이다.

도 61 은 도 52 에 나타낸 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도를 일정하게 하여 용접하였을 때의 실선의 곡선상의 a 점 ∼ d 점에 있어서의 용접비이드의 단면형상과, 와이어 송급속도를 절환하여 용접하였을때의 실선의 곡선상의 a 점 ∼d 점에 있어서의 용접 비이드의 단면형상을 나타낸 도면이다.

도 62 는 청구항 제 27 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 균열률과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 63 은 청구항 제 27 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 평균 결정입자 지름 (SD) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 64 는 종래의 펄스 MIG 아아크 용접방법과 청구항 제 27 항의 결정입자 미세화 용접방법과의 균열에 대한 효과를 나타낸 도면이다.

도 65 는 청구항 제 27 항의 용접방법에 있어서, 아아크 길이의 변화치(Le)와 용융지의 진동의 진폭 (PW) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 66 은 청구항 제 27 항의 용접방법에 있어서, 아아크 길이의 변화치(Le)와 평균 결정입자 지름 (SD) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 67 은 청구항 제 27 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 아아크길이의 변화치 (Le) 와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 68(A) 는 청구항 제 28 항의 용접방법으로 용접한 용접 비이드의 외관을 나타낸 도면이며, 동 도면 (B) 는 용접속의 용융지의 용입방향의 진동의 진폭 (PW)의 시간적 경과를 나타낸 도면이고, 동 도면 (C) 는 용융지의 용접금속의 대류를 나타낸 도면이다.

도 69(A) 및 (B) 는 각기 종래의 MIG 용접 및 청구항 제 28 항의 용접방법에 의한 용접후의 방사선 투과시험을 하였을 때의 상대를 나타낸 도면이다.

도 70(A) 및 (B) 는 각기 종래의 MIG 용접 및 청구항 제 28 항의 용접방법에 의한 용접후의 초음파 심상 (深傷) 시험을 하였을 때의 에코(echo) 의 파형을 나타낸 도면이다.

도 71 은 청구항 제 28 항의 용접방법에 있어서, 평균 결정입자 지름(SD)과 에코 높이와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 72 는 청구항 제 28 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 평균 결정입자 지름 (SD) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 73 은 청구항 제 28 항의 용접방법에 있어서, 아아크 길이의 변화치(Le)와 용융지의 진동의 진폭 (PW) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 74 는 청구항 제 28 항의 용접방법에 있어서, 아아크 길이의 변화치(Le)와 평균 결정입자 지름 (SD) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 75 는 청구항 제 28 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 아아크길이의 변화치 (Le) 와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 76 은 청구항 제 28 항의 펄스없는 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 아아크전압의 변화치 (△Va) 와 아아크 길이의 변화치 (Le) 와의 관계를 나타낸 도면이다.

도 77 은 청구항 제 28 항의 펄스없는 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 평균 결정입자 지름 (SD) 과의 관계를 나타낸 도면이다.

도 78 은 청구항 제 29 항의 용접방법에 있어서, 용융지 진폭 (PW) 과 용접길이 50 mm 당의 기공수 (BN) 의 관계를 나타낸 도면이다.

도 79 는 청구항 제 29 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 용융지 진동진폭 (PW) 의 관계를 나타낸 도면이다.

도 80 은 청구항 제 29 항의 용접방법에 있어서, 절환주파수 (F) 와 용접길이 50 mm 당의 기공수 (BN) 의 관계를 나타낸 도면이다.

도 81 은 청구항 제 29 항의 용접방법에 있어서, 아아크 길이의 변화치(Le)와 용접길이 10 [cm] 당의 기공수 (BN) 의 관계를 나타낸 도면이다.

도 82 는 청구항 제 29 항의 용접방법에 있어서, 용융지 진동진폭(PW) 을 0.5 [mm] 이상 발생시키기 위한 아아크 길이의 변화치 (Le) 와 절환주파수 (F) 의 관계를 나타낸 도면이다.

도 83 은 청구항 제 31 항 (펄스주파수 제어) 의 제 1 실시에의 블록도이다.

도 84 는 청구항 제 31 항 (펄스주파수 제어) 의 제 2 실시예의 블록도이다.

도 85 는 청구항 제 31 항 (펄스주파수 제어) 의 제 3 실시예의 블록도이다.

도 86 은 청구항 제 31 항 (펄스주파수 제어) 의 제 4 실시예의 블록도이다.

도 87 은 청구항 제 31 항 (펄스주파수 제어) 의 제 5 실시예의 블록도이다.

도 88 은 청구항 제 32 항 (펄스주파수 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 89 는 청구항 제 33 항 (펄스주파수 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 90 은 도 83 ∼ 도 89 의 실시예의 블록도의 구성중에서, 펄스주파수 제어신호를 발생하는 회로의 실시예의 블록도이다.

도 91 은 도 90 의 블록도의 출력신호의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 92 는 도 83 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 93 은 도 84 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 94 는 도 85 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 95 는 도 86 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 96 은 도 87 및 도 89 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 97 은 도 88 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 98 은 청구항 제 34 항 (펄스폭 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 99 는 청구항 제 35 항 (펄스폭 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 100 은 청구항 제 36 항 (펄스폭 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 101 은 도 98 ∼ 도 100 의 실시예의 블록도의 구성중에서, 펄스폭 제어신호의 시간적 경과를 나타낸 도면이다.

도 102 는 도 98 및 도 100 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 103 은 도 99 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 104 는 청구항 제 37 항 (베이스전류 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 105 는 청구항 제 38 항 (베이스전류 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 106 은 청구항 제 39 항 (베이스전류 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 107 은 도 104 및 도 106 의 실시예의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 108 은 도 105 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

도 109 는 청구항 제 40 항 (펄스전류치 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 110 은 청구항 제 41 항 (펄스전류치 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 111 은 청구항 제 42 항 (펄스전류치 제어) 의 실시예의 블록도이다.

도 112 는 도 109 및 도 111 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

제 113 도는 도 110 의 블록도에 나타낸 용접장치의 출력전류의 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 소모전극 (와이어) 1a, 1b : 와이어선단

2 : 피용접물 3 : 아아크 (arc)

4 : 급전칩 (給電 tip) 4a : 급전칩선단

L11, L21 : 실제의 아아크 길이 Ln, Lm:와이어 돌출길이

Lt, Lr : (겉보기의) 제 1 및 제 2 아아크 길이

Le : 와이어 돌출길이의 변화치, (겉보기의) 아아크 길이의 변화치

L1, L2 : 아아크 길이 (L1 및 L2) 의 아아크 특성

1PnD : 1 펄스 복수용적 이행범위 1P1D : 1 펄스 1 용적 이행범위

nP1D : 복수펄스 1 용적 이행범위 P1, P1,... P1 : 제 1 펄스전류군

P2, P2,... P2 : 제 2 펄스전류군 IP : 펄스전류 (치)

IP1 : 제 1 펄스전류치 IP2 : 제 2 펄스전류치

IP3 : 펄스전류치 IP31,IP32 : 제 1 및 제 2 펄스전류치

TP : 펄스폭 (펄스통전시간) TP1:제 1 펄스폭

TP2 : 제 2 펄스폭 TP3 : 펄스폭

TP31, TP32 : 제 1 및 제 2 펄스폭 f : 펄스주파수

f1, f2 : 제 1 및 제 2 펄스주파수 f3 : 펄스주파수

IB1 : 제 1 베이스전류 IB2 : 제 2 베이스전류

IB3 : 베이스전류치

IB31,IB32 : 제 1 및 제 2 베이스전류치

F : 절환주파수 WS : 용접속도

WF, WF1, WF2, WF3 : 와이어 송급속도

Wf : 와이어 송급속도 설정치

D1 : (제 1) 펄스주기 D2 : 제 2 펄스주기

I1 : 제 1 용접전류치 I2 : 제 2 용접전류치

T1 : 제 1 용접전류 통전시간 (제 1 펄스 통전기간)

T2 : 제 2 용접전류 통전시간 (제 2 펄스 통전기간)

Ds : 통전비율

M1 : 제 1 펄스 통전기간의 용접전류 평균치

M2 : 제 2 펄스 통전기간의 용접전류 평균치

I : 용접전류 (치) Ia : 용접전류의 평균치

△Ia : 용접전류의 변화치 V : 아아크전압 (치)

Va : 아아크전압의 평균치 Va1 : 제 1 아아크전압치

Va2 : 제 2 아아크전압치 △Va : 아아크전압의 변화치

WM : 와이어 송급모우터 WC : 와이어 송급속도 제어회로

WD : 와이어 송급속도 검출회로

IM : 평균전류 설정회로 (와이어 송급속도 설정회로)

IM1 : 제 1 용접전류 설정회로 (제 1 와이어 송급속도 설정회로)

IM2 : 제 2 용접전류 설정회로 (제 2 와이어 송급속도 설정회로)

VS1 : (제 1) 아아크전압 설정회로 VS2 : 제 2 아아크전압 설정회로

VD : 아아크전압 검출회로 ID : 용접전류 검출회로

CM1 : 와이어 송급속도 비교회로 (제 1 비교회로)

CM2 : (제 2) 비교회로 CM6 : 용접전류의 비교회로

IP1 : (제 1) 펄스전류치 설정회로 IP2 : 제 2 펄스전류치 설정회로

TP1 : (제 1) 펄스폭 설정회로 TP2 : 제 2 펄스폭 설정회로

FP1 : (제 1) 펄스주파수 설정회로 FP2 : 제 2 펄스주파수 설정회로

IB1 : (제 1) 베이스전류 설정회로 IB2 : 제 2 베이스전류 설정회로

IB3 : 베이스전류 제어회로 IP3 : 펄스전류치 제어회로

SW1 : 펄스전류치 절환회로 SW2 : 펄스폭 절환회로

SW3 : 베이스전류 절환회로 SW4 : 펄스주파수 절환회로

SW5 : 펄스 베이스전류 절환회로 SW6 : 아아크전압 절환회로

SW7 : 와이어 송급속도 절환회로 (용접전류 절환회로)

SW8 : 정전류 절환회로 SW9 : 단락시의 전류 절환회로

SW10 : 펄스 정전류 절환회로 PS : 용접전원 제어회로

VF : 펄스주파수 신호발생회로

VF3 : 펄스주파수 제어신호 발생회로

DF : 펄스폭 주파수 신호발생회로

DF3 : 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로

HL : 절환신호 발생회로 DT : 통전비율 설정회로

FT : 통전주파수 설정회로 IS1 : 제 1 정전류 설정회로

IS2 : 제 2 정전류 설정회로 IT : 단락시의 전류 설정회로

SD : 단락 판별회로 WS : 용접속도 설정회로

Wc : 와이어 송급속도 제어신호 Wd : 송급속도 검출신호

Im : 평균전류 설정신호 (와이어 송급속도 설정신호)

Im1 : 제 1 용접전류 설정신호 (제 1 와이어 송급속도 설정신호)

Im2 : 제 2 용접전류 설정신호 (제 2 와이어 송급속도 설정신호)

Vs1 : (제 1) 아아크전압 설정신호 Vs2 : 제 2 아아크전압 설정신호

Vd : 아아크전압 검출신호 Id : 용접전류 검출신호

Cm1 : 와이어 송급속도 제어신호 Cm2 : 아아크전압 제어신호

Cm6 : 용접전류 제어신호 Vf : 펄스주파수 신호

Vf1, Vf2 : 제 1 및 제 2 펄스주파수 신호

Vf3 : 펄스주파수 제어신호

Vf31, Vf32 : 제 1 및 제 2 펄스주파수 제어신호

H1 : 절환신호 Ip : 펄스전류치 설정신호

Ip1,Ip2 : 제 1 및 제 2 펄스전류치 설정신호

Ib : 베이스전류 설정신호

Ib1,Ib2 : 제 1 및 제 2 베이스전류 설정신호

Ib3 : 베이스전류 제어신호

Ib31,Ib32 : 제 1 및 제 2 베이스전류 제어신호

S1: 절환 펄스전류치 신호 S2 : 절환 펄스폭 신호

S3 : 절환 베이스전류 신호 S4 : 절환 펄스주파수 신호

S5 : 절환 펄스 베이스전류 신호 S6 : 절환 아아크전압 신호

S7 : 절환 와이어 송급속도 신호 S8 : 절환 정전류 신호

S9 : 단락 절환신호 S10 : 펄스 정전류 절환신호

Df : 펄스폭 주파수신호

Df1, Df2 : 제 1 및 제 2 펄스폭 주파수 신호

Df3 : 펄스폭 주파수 제어신호

Df31, Df32 : 제 1 및 제 2 펄스폭 주파수 제어신호

Dt : 통전비율신호 Pf : 펄스제어신호

Pf1, Pf2 : 제 1 및 제 2 펄스제어신호

It : 단락시의 전류설정신호 Sd : 단락판별신호

[발명을 실시하기 위한 가장 좋은 형태]

[발명이 해결하려는 과제]

(종래기술 1 에 대한 과제)

종래기술 1 의 용접방법은, 스프레이 이행을 하는 임계전류치(Ic) 이상에서,아아크 스프레이량이 높은 값과 낮은 값 사이에서 번갈아 절환해야하기 때문에, 와이어 송급속도도 동시에 절환하기 위해, 높은 값의 아아크 스프레이량을 얻기 위한용접전류치 (I2) 가 임계전류치 (Ic) 에 비교하여 상당히 큰 값으로 된다. 따라서, 종래기술 1 의 용접방법으로는 박판의 용접을 할 수 없다.

또한, 종래기술 1 의 용접방법에서는 용접전류치를 비교적 크게 변화(예컨대, 2:3) 하게 하므로, 아아크 힘 (arc force) 이 크게 변화한다거나, 용입깊이(depth of penetration)를 바꾼다거나, 용착금속량을 증감시켜서 과잉용착금속(excess metal) 의 양 및 그 형상을 가꾼다거나 하는 용도에는 적합하다. 그러나, 종래기술 1 의 용접방법은 나중에 설명하는 본 발명의 용접방법이 목적으로 하는 용입깊이 및 과잉용착 금속량을 대략 일정하게 한 상태로 용융지(溶融池) 표면의 형상, 예컨대「비늘형상비이드」를 얻는 용도에는 적합하지 않다. 따라서, 종래기술 1 의 용접방법에 있어서는, 도 6 에 나타낸 바와같은 용접 비이드의 외관으로서, 전술한바 도 1 에 나타낸 TIG 필러 아아크 용접방법의 「비늘형상비이드」와 같은 원호형의 뚜렷한 규칙바른 미관을 얻고 있지 않다.

(종래기술 2 에 대한 과제)

종래기술 2 의 용접방법은, 정전압 특성의 용접전원의 출력전압 및 와이어송급속도를주기적으로 절환함에 따라서, 용접전류치를 크게 변화 (실시예에서는 260 [A] 과 100 또는 90 또는 60 [A] 시켜서 입열제어하고 있다.

따라서, 이 종래기술 2 의 용접방법은 종래기술 1 과 마찬가지로 용접전류치를 크게 변화하게 하므로, 아아크 힘을 변화시켜서 용입깊이를 바꾼다거나, 용착금속량을 변화시킨다거나, 비이드의 흘러내림을 방지한다거나, 과잉용착 금속의 양및 그 형상을 바꾼다거나 하는 용도에는 적합하다.

그러나, 종래기술 2 의 용접방법은 종래기술 1 과 마찬가지로 본 발명의 용접방법을 목적으로 하고 있는 용도에는 적합하지 않다.

(종래기술 3 에 대한 과제)

종래기술 3 의 용접방법은 펄스전류치 또는 펄스전압치, 펄스폭 및 펄스주파수를 일정치로 하여 두고, 베이스전류 또는 베이스전압을 스프레이 이행과 단락 이행이 되도록 크게 주기적으로 변화시킴으로써, 알루미늄의 박판을 녹아떨어짐이 생기지않도록 「비늘형상비이드」를 형성하는것이다.

그러나, 종래기술 3 의 용접방법은 스프레이 이행과 단락 이행이 주기적으로 반복되고 있기 때문에, 단락 이행시에 와이어 선단이 용융지에 접촉하여 용적(溶滴) 이 이행하므로, 종래기술 1 과 마찬가지로 도 6 에 나타낸 바와같은 용접 비이드 외관으로서, 전술한 도 1 에 나타낸 바와같은 「비늘형상 비이드」 가 얻어지지 않는다.

상술한 종래기술을 본 발명에서 채용할 때에는, 다음의 어느 하나 이상의 문제점이 있다.

(1) 단락을 이행시키면, 용적이 대립화 (大粒化) 하여 불규칙 이행을 한다. 종래의 와이어 송급속도를 절환함으로써 용접전류의 평균치를 비교적 대폭적으로 변화시켜서 와이어 용융량을 변화시키는 MIG 아아크 용접방법에서는, 예컨대 판두께 4 [mm] 의 알루미늄 합금 A 5052 의 피용접물을 직경 1.2[mm] 의 알루미늄합금의 소모전극 A 5183 을 사용하여 용접전류 90 [A] 및 용접전압 19 [A] 의 제 1 용접조건 설정치와, 용접전류 180 [A] 및 용접전압 21 [A] 의 제 2 용접조건 설정치를, 2 [Hz] 의 주기로 절환하여 용접속도 40 [cm/min] 에 있어서 스프레이 이행과 단락 이행에 의한 MIG 아아크 용접을 하였든 바, 도 6 에 나타낸 바와같은 용접 비이드 외관이 얻어지지 않아서 전술한 도 1 에 나타낸 TIG 필러 아아크 용접방법의 「비늘형상 비이드」와 같은 원호형의 또렷한 규칙바른 미관이 얻어지지 않는다.

특히, 박판의 고속도 용접에서는, 펄스절환주파수를 3 [Hz] 를 초과하는 주파수로 해야하는 것 외에, 용접전류치를 작게해야 하기때문에 제 2 용접조건은 스프레이 이행하는 용접전류치로 설정할 수 있어도, 제 1 용접조건에서는 소전류의 설정으로 되기 때문에, 스프레이 이행을 하게 할 수 없고 단락 이행으로 되고, 와이어 선단의 큰 입자의 용융입자가 용융지에 접촉하기 때문에, 용접 비이드를 TIG 필러 아아크용접과 같은 「비늘형상 비이드」로하는것이 곤난하였다.

(2) 와이어 송급속도를 절환하면, 기계적 관성 때문에 응답성이 낮다. 다른 한편, 박판의 고속도 용접으로 되면, 제 1 용접조건 설정치와 제 2 용접조건 설정치의 절환주파수를 용접속도에 대응시켜서 높이지 않으면, 용적을 이행하는 부분으로 하지 않는 부분과의 용접 비이드의 높이, 폭 등이 균일하지 않게 되어 진다. 그러나, 종래의 용접전류의 평균치를 비교적 크게 변화시키는 MIG 아아크 용접방법에 있어서는, 반드시 와이어 송급속도를 크게 절환해야하기 때문에, 와이어 송급모우터 및 송급기구의 기계적인 관성에 의해 응답성이 낮고, 절환주파수는 3 [Hz]정도 까지이고, 더우기, 기계적 관성 때문에 절환의 경계가 명확하지 않고, TIG 필러 아아크용접과 같은 원호형이 또렷한 「비늘형상 비이드」를 얻는 것이 곤난하였다.

(3) 용접전류의 변화치가 크다. 종래의 용접전원은, 제 1 용접조건 및 제 2용접조건의 양자 모두라도, 정전압 특성이기 때문에 와이어 송급속도를 절환하면, 용접전류치가 크게 변동한다. 또, 상기한 용접전원의 출력전압치를 절환하였을 때도 정전압 특성이기 때문에 과도적으로 용접전류가 크게 변동한다. 이와같이, 용접전류치가 크게 변동하면, 아아크 힘이 크게 변화한다거나, 용입깊이가 크게 변화한다거나, 용착금속량의 커다란 변화에 의해 과잉용착 금속의 높이 또는 형상이 크게 변화하여 버려서 용융금속의 표면상태만을 변화시킬 수 없다.

(4) 와이어 송급속도를 절환하면, 아아크 길이의 변화치가 작다. MIG 또는 MAG 아아크 용접방법에 있어서, 아아크 길이를 일정치로 유지하면서 용접을 계속하게 하기 위하여는 원리적으로 다음의 (1) 식의 관계가 성립해야 한다.

와이어 송급속도 = 와이어 용융속도 .......... (1)

(와이어 용융속도는 용접전류치의 함수이다.)

정전압 특성의 용접전원에 있어서는 전술한 바와같이, 와이어 송급속도를 변화시키면 용접전류치가 변화한다. 와이어 송급속도와 용접전류치는 소모전극의 재질 (저항치), 아아크 길이, 그밖에 의하여 변화하지만, 개략 용접전류치 (I) 는 와이어 송급속도 1.05∼1.5 곱에 비례한다.

상기의 (1) 식에서 아아크 길이를 변화시키려 하면, 와이어 송급속도 또는 와이어 용융속도, 즉 용접전류치를 변화시키면 된다. 그러나, 정전압 특성의 용접전원에서는, 용접전류치는 와이어 송급속도로 정하여지기 때문에 와이어 송급속도를 일정하게 하여 두어 용접전류치만을 미리 설정할 수 엾다.

따라서, 정전압 특성의 용접전원에 있어서는, 우선 첫째로, 와이어 송급속도를 변화시키는 방법을 채용할 수 있으나, 와이어 송급속도를 증감시키면 용접전류치도 증감하여 와이어 용융속도도 증감하여 버리므로 아아크 길이의 변화치가 작다.

또, 정전압 특성의 전원에 있어서, 외부특성곡선을 변화시켜서 출력전압을 변화시키는 방법은, 그 출력전압과 일정속도로 와이어 송급속도로 송급할때의 용접전류치에 따라서 아아크 길이가 정하여 진다. 따라서, 이 방법에 있어서도 용접전류치를 직접적으로 제어하여 아아크 길이를 변화시킬 수 없다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 MAG 아아크 용접방법 및 용접장치는 종래기술의 어떠한 문제점도 해결하여,

① 단락 이행을 하지 아니하고,

② 원리적으로는 와이어 송급속도를 절환하지 아니하고,

③ 용접전류치를 크게 변화시키지 아니하고,

④ (와이어 송급속도) = (와이어 용융속도) 의 관계식에서, 우변의 와이어 용융속도, 즉 용접전류치만을 직접 약간량 주기적으로 절환하므로써 아아크 길이를 크게 변화시키는 MAG 아아크 용접방법 및 용접장치를 제공하였다.

(용접전원의 출력전류를 절환)

본 발명의 기본원리는, 와이어 송급속도를 증감시키지 아니하고 용접전원의 출력전류를 절환함으로써 아아크 길이를 크게 변화시킴에 있다. 이러한 절환할 수 있는 출력전류치를 설정 또는 제어함에 따라서, 과도적으로도 출력전류치의 변동폭을 10 % 이내로 억제하므로서 이행하는 용적입자(溶滴粒)를 과도적으로 균일한 크기로 하고, 아아크 길이를 짧게 하여도 용적의 대립화(大粒化)에 의한 단락을 방지할 수 있다. 또, 본 발명에 있어서는 와이어 송급속도를 절환하고 있지 않으므로 절환주파수 (F) 를 25 [Hz] 까지 높게 할 수 있다.

이에 대하여, 종래기술에 있어서는, 용접전원은 용접출력전압을 절환하는것만으로 용접전류 그 자체를 절환할 수 없으나, 정전압 특성의 용접전원을 사용하여 와이어 송급속도를 절환함으로써 용접전원의 외부특성의 자기제어(自己制御) 작용에 의해 출력전류가 변동한다. 따라서, 종래기술의 정전압 특성의 용접전원에 있어서는 용접전원의 출력전류치를 설정한다거나 제어할 수 없다.

따라서, 종래기술에 있어서는 출력전류의 변화치를, 본 발명과 같이 설정 또는 제어함에 따라서 제한할 수 없다.

다음에, 본 발명은 와이어 송급속도를 증감시키지 아니하고 용접출력전류를 절환하여 아아크 길이를 변화시키는 용접방법 (이하, 기본 용접방법이라고 한다)에 더하여, 예컨대 나중에 설명하는 맞대기 용접(butt welding) 또는 겹친 필릿용접(overlapped fillet welding)에 있어서, 기본 용접방법을 채용하면 커다란 극간이 있어도 용접이 가능하게 되지만, 극간을 메우는 용융금속이 부족하므로 와이어 송급속도를 5∼20 % 증가시켜서 와이어 용융속도를 증가시켜서 과잉용착금속을 얻는 용접방법 (이하, 추가 용접방법이라고 한다) 도 제안하였다.

(청구 제 1항)

청구 제 1 항에 기재한 용접방법은, 용접전원의 출력전류를 제 1 용접전류치(I1) 와, 제 1 용접전류치 (I1) 보다도 큰 제 2 용접전류치 (I2) 에 절환주파수 F=0.5∼25 [Hz] 로 절환하여 와이어 용접속도를 변화시켜서 아아크 길이 2 [mm]이상의 제 1 아아크 길이 (Lt) 와 제 1 아아크 길이보다도 큰 제 2 아아크 길이(Lr) 로 주기적으로 변화시키고, 또한 제 2 용접전류치 (I2) 와 제 1 용접전류치 (I1) 의 비가 1.03∼1.20 인 MAG 아아크 용접방법 (이하, MAG 용접방법이라고 한다) 이다.

(청구 제 2 항)

청구 제 2 항의 용접방법은, 청구 제 1 항의 구성요건에 있어서, 제 1 용접전류치 (I1) 와 제 2 용접전류치 (I2) 를 절환주파수 (F) 로 절환하여, 제 1 아아크 길이 (Lt) 일 때의 제 1 아아크전압치 (Va1) 와 제 2 아아크 길이(Lr) 일 때의 제 2 아아크전압치 (Va2) 와의 차의 아아크전압의 변화치(Le) 가 0.3∼4.0 [V] 인 MAG 용접방법이다.

(청구 제 7 항)

청구 제 7 항의 용접방법은, 청구 제 1 항의 구성요건에 있어서, 정전류특성의 직류전류를 출력하는 용접출력 제어회로로부터 제 1 아아크 길이로 미소한 단락을 발생하는 스프레이 이행을 하는 제 1 용접전류를 공급하고, 마찬가지로, 정전류특성의 직류전류를 출력하는 용접출력 제어회로로 부터 제 2 아아크 길이로 미소단락을 발생하지 않는 스프레이 이행을 하는 제 2 용접전류를 공급하는 MAG 용접방법이다.

(청구 제 8 항)

청구 제 8 항의 용접방법은, 청구 제 1 항의 구성요건에 있어서, 펄스전류군을 출력하는 용접출력 제어회로에서, 제 1 아아크 길이로 미소단락을 발생하는 스프레이 이행을 하는 제 1 용접전류를 공급하고, 정전류 특성의 직류전류를 출력하는 용접출력 제어회로에서 제 2 아아크 길이로 미소단락을 발생하지 않는 스프레이 이행을 하는 제 2 용접전류를 공급하는 MAG 용접방법이다.

(청구 제 10 항)

청구 제 10 항의 용접방법은, 청구 제 1 항의 구성요건에 있어서, 제 1 아아크 길이를 얻는 제 1 용접전류가 제 1 펄스전류군이며, 제 2 아아크 길이를 얻는 제 2 용접전류가 제 2 펄스전류군인 MAG 용접방법이다.

(청구 제 23 항)

청구 제 23 항의 용접방법은, 청구 제 1 항의 구성요건에 있어서, 제 1 아아크 길이 (Lt) 와 제 2 아아크 길이 (Lr) 와의 아아크 길이의 변화치(Le) [mm] 를 세로축으로 하고, 절환주파수 F = 0.5∼25 [Hz]기를 가로축으로하여, 절환주파수 F = 0.5 [Hz] 일 때의 아아크 길이의 변화치 Le=2.5[mm] 의 제 1 위치와, 절환주파수 F=12[Hz] 일 때의 아아크 길이의 변화치 Le=1.0[mm] 의 제 2 위치와, 절환주파수 F=25[Hz] 일 때의 아아크 길이의 변화치 Le = 0.5 [mm] 의 제3 위치 등을 연결하는 곡선보다도 상방(上方)의 범위의 아아크 길이의 변화치 (Le)와 절환주파수 F [Hz]등으로 용접하는 MAG 용접방법이다.

(청구 제 30 항)

청구 제 30 항의 용접장치는, 제 1 아아크 길이 (Lt) 를 얻는 제 1 펄스전류군과 제 2 아아크 길이 (Lr) 를 얻는 제 2 펄스전류군 등을 절환신호에 의하여 주기적으로 절환하는 펄스 MAG 용접장치에 있어서, 아아크전압치를 검출하여 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크전압 검출회로 (VD) 와,

아아크전압 설정신호 (Vs1) 또는 제 1 아아크전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2아아크전압 설정신호 (Vs2) 를 절환한 절환 아아크전압신호 (S6) 와 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 비교하여 차이의 아아크전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로(CM2) 를 구비한 아아크전압 제어회로와,

아아크전압 제어신호 (Cm2) 에 대응한 펄스주파수 (f3) 또는 펄스폭 (TP3) 또는 베이스전류치 (IB3) 또는 펄스전류치 (IP3) 를 제어하는 펄스 베이스 전류 제어신호를 출력하는 펄스 베이스전류 제어회로와,

제 1 펄스전류군의 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스전류치의 4 개의 조건중에서 펄스 베이스전류 제어신호로 제어하는 조건을 제외한 3 개의 조건을 설정하여 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스전류 설정회로와,

제 2 펄스전류군의 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스전류치의 4 개의 조건중에서 펄스 베이스전류 제어신호로 제어하는 조건을 제외한 3 가지 조건을 설정하여 제 2 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스 베이스전류 설정회로와,

절환주파수 F = 0.5∼25 [Hz] 로 절환하여 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환회로 (HL) 와,

제 1 아아크전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크전압 설정신호 (Vs2) 를 절환신호 (H1) 로 절환하여 절환 아아크전압신호 (S6) 를 출력하던가 또는 제 1 펄스베이스전류 설정신호와 제 2 펄스 베이스전류 설정신호를 절환신호(H1) 로 절환하여 절환 설정신호를 출력하던가 또는 그 양쪽의 신호를 출력하는 하나 이상의 절환설정회로와,

펄스 베이스전류 제어신호와 절환 설정신호를 입력하여 제 1 펄스 제어신호(Pf1) 및 제 2 펄스 제어신호 (Pf2) 를 출력하는 펄스 제어신호 발생회로와,

제 1 펄스 제어신호 (Pf1) 가 입력되었을 때, 제 1 펄스전류군을 출력하고 제 2 펄스 제어신호 (Pf2) 가 입력되었을 때, 제 2 펄스 제어신호 (Pf2) 를 출력하는 용접출력 제어회로를 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

(청구 제 31항)

청구 제 31 항의 용접장치는, 청구 제 30 항의 구성요건에서서, 펄스 베이스전류 제어신호를 출력하는 펄스 베이스전류 제어회로가 펄스주파수 (f3) 를 제어하는 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력하는 펄스주파수 제어신호 발생회로 (VF3)이고, 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스전류 설정신회로가 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로(TP1) 와, 베이스전류 설정신호(Ib1) 를 설정하는 베이스전류치 설정회로(IB1) 를 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

(청구 제 34 항)

청구 제 34 항의 용접장치는, 청구 제 30 항의 구성요건에 있어서, 펄스베이스전류 제어신호를 출력하는 펄스 베이스전류 제어회로가 펄스폭을 제어하는 아아크전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 이고, 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스전류 설정회로가 펄스전류치 설정신호 (Ip1)를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 설정하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와, 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 를 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

(청구 제 37 항)

청구 제 37 항의 용접장치는, 청구 제 30 항의 구성요건에 있어서, 펄스 베이스 전류 제어신호를 출력하는 펄스 베이스전류 제어회로가 아아크전압 제어신호(Cm2) 를 입력으로 하여 베이스전류 제어신호 (Ib3) 를 출력하는 베이스전류 제어회로 (IB3) 이며, 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스전류 설정회로가 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1)와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 설정하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 를 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

(청구 제 40 항)

청구 제 40 항의 용접장치는, 청구 제 30 항의 구성요건에 있어서, 펄스 베이스 전류 제어신호를 출력하는 펄스 베이스전류 제어회로가 아아크전압 제어신호(Cm2) 를 입력으로 하여 펄스전류 제어신호 (Ip3) 를 출력하는 펄스전류치 제어회로 (IP3) 이며, 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스전류설정회로가 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 설정하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와, 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 등을 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

(청구 제 43 항)

청구 제 43 항의 용접장치는, 청구 제 30 항의 구성요건에 있어서, 제 1 와이어 송급속도 설정신호 (Im1) 를 출력하는 제 1 와이어 송급속도 설정회로(IM1)와, 제 2 와이어 송급속도 설정신호 (Im2) 를 출력하는 제 2 와이어 송급속도 설정회로 (IM2) 와, 제 1 와이어 송급속도 설정신호 (Im1) 와 제 2 와이어 송급속도 설정신호 (Im2) 를 절환주파수 F = 0.5∼5 [Hz] 로 절환하여 절환 와이어 송급속도신호 (S7) 를 와이어 송급속도 제어회로 (WC) 에 출력하는 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 를 구비한 MAG 용접장치이다.

[작용]

(도 7 의 설명)

도 7 은 본 발명의 용접방법에 있어서, 아아크 길이 (Lr 또는 Lt) 를 변화시켰을 때의 아아크 (3) 의 넓어짐의 변화를 나타낸 설명도이다. 동 도면에서, 아아크 (3) 는 급전칩 (4) 의 급전칩선단 (4a) 으로 부터 송급되는 소모전극 (1)의 와이어선단 (1a 또는 1b) 과 피용접물 (2) 의 사이에 넓어져 있다. 알루미늄의 아아크 용접에 있어서는, 피용접물 (2) 이 음극이 되는 극성인 경우에 아아크는 소모전극의 선단부근으로 부터 피용접물(2) 의 알루미늄재의 산화피막의 어느부분에 뛰어들기 쉽기 때문에, 실제의 아아크 길이 (L11 또는 L21) 는 와이어선단 (1a)과 피용접물 (2) 의 표면과의 최단거리인 겉보기의 아아크 길이 (Lt 또는 Lr)보다도 커진다.

와이어의 돌출길이가 Ln 일 때, 겉보기의 아아크 길이는 Lr 이지만 실제의 아아크 길이는 최대 L21 까지 길어지고, 이어서 와이어 돌출길이가 Lm 만큼이나 길어지면 겉보기의 아아크 길이 (이하, 아아크 길이라고 한다) 는 Lt 로서 실제의 아아크 길이는 L11 로 된다. 이와같이, 알루미늄에 있어서는 산화피막에 아아크가 뛰어들기 쉽다는 사실과 알루미늄이 낮은 융점에서 냉각속도가 극히 빠르다는 사실등에 따라서 아아크 길이를 Lt 와 Lr 의 사이에서 주기적으로 변화시킴에 따라, 실제의 아아크 길이를 제 1 아아크 길이 (L11) 와 제 2 아아크 길이 (L21) 로 변화시켜, 그 실제의 아아크 길이의 변화에 따라서 용융지의 크기를 직접적으로 (종래기술과 같이, 와이어의 용융량 및 아아크 힘의 변화에 따라서 간접적으로 용융지의 크기를 변화시키려는 것은 아니고) 변화시킬 수 있으므로, 본 발명의 MAG 의 아아크 용접방법에 있어서는, TIG 필러 아아크 용접방법과 마찬가지의 원호형의 또렷한「비늘형상 비이드」를 얻을 수 있게 된다.

더우기, 도 7 에 있어서, 제 1 용접조건 설정치와 제 2 용접조건 설정치의 와이어 돌출길이의 변화치 또는 아아크 길이의 변화치 (Le) 는,

Le = Lr - Lt = Lm - Ln 이 된다. 또, 도 7 의 아아크 길이(Lt 및 Lr) 는 각기 나중에 설명하는 도 8 의 아아크 특성곡선 (L1 및 L2) 상에 있다.

(도 8 의 설명)

본 발명의 기본 용접방법은, 와이어 송급속도를 일정하게 하여 두어 용접전원의 출력전류치를 절환하여 와이어 용융속도를 변화시킴으로써 아아크 길이를 변화시키는 용접방법이고, 이 기본 용접방법에 대하여 설명한다.

도 8 은 아아크 길이가 작은 제 1 아아크 길이를 얻는 제 1 용접전류를 정전류 특성의 직류전류를 출력하는 용접전원으로 부터 공급하고, 아아크 길이가 큰 제 2 아아크 길이를 얻을 수 있는 제 2 용접전류를 정전류 특성의 직류전류를 출력하는 제 2 용접전원으로 부터 공급하는 경우를 나타낸다.

동 도면은, 정전류 특성의 용접전원의 출력전류 (I) (가로축) 와 출력전압(V) (세로축) 과의 외부특성곡선 (CC1 및 CC2) 과 아아크 특성곡선 (L1 및 L2)등을 나타낸 도면이다. 동 도면에서, 와이어 송급속도를 일정치로하여두어, 제 1용접전류치 (I1) 에서 제 2 용접전류치 (I2) 로 절환하면, 동작점은 아아크 길이가 작은 제 1 아아크 길이 (L1) 상의 A 점에서 아아크 길이가 큰 제 2 아아크 길이(L2) 상의 B 점으로 이동하여 아아크전압은 V1 에서 V2 로 변화한다. 이때의 용접전류의 변화치 ; △Ia = I2 - I1 이고, 아아크전압의 변화치 △Va = V2 - V1 이며, 아아크길이의 변화치 Le=L2-L1 이다.

본 발명의 도 8 과 종래기술의 도 3 또는 도 4 와 비교하면, 도 8 의 동작점A 와 B 의 이동에 있어서는, 용접전류의 변화치 △Ia = I2 - I1 은 I2 및 I1 이정전류 특성의 용접전원이고, 미리 설정된 값으로 제한할 수 있으며, 예컨대 기본용접방법에서는 I2/I1 = 1.03∼1.10 이라하고, 추가 용접방법에서는 I2/I1 =1.05∼1.20 으로 제한할 수 있다.

이에 대하여 도 3 또는 도 4 의 동작점 A 와 B 또는 B 와 C 또는 A 와C 의 이동에 있어서는 용접전류의 변화치를 미리 설정 또는 제한할 수 없으므로, 과도적 변화도 더해지고 I1과 I2 또는 I3 또는 I1과 I4또는 I2와 I4 까지 크게 변화하여 버린다. 다음에, 도8의 동작점 A와 B의 이동에 있어서는, 아아크 길이의 변화치 Le = L2 - L1 은, 용접전원이 정전류 특성이기 때문에 종래의 정전압 특성의 용접전원과 같이, 출력전압의 절환범위에 제한되지 않고 I2/I1 을 크게 함으로써 크게 변화시킬 수 있다.

더우기, 도 8 에 있어서의 C 점에 대하여는 나증에 설명하는 실시예 5 에서 설명한다.

(도 9 및 도 10 의 설명)

도 9 및 도 10 은, 아아크 길이가 작은 제 1 아아크 길이를 얻는 제 1 용접전류를 정전류 특성의 펄스전류를 출력하는 용접전원으로부터 공급하여, 아아크 길이가 큰 제 2 아아크 길이를 얻는 제 2 용접전류를 펄스전류를 통전하지 않는 도 8과 같은 정전류 특성의 용접전원으로 부터 공급하는 경우를 나타낸다.

도 9 는 펄스전류 (PC1) 의 제 1 용접전류와 펄스없는 정전류 (CC2) 의 제 2용접전류와의 반복의 용접전류를 나타낸 도면이다. 동 도면에서, IP1 은 펄스전류치, TP1 은 펄스폭, D1 은 펄스주기로서 펄스주파수 (f1) 의 역수, IB1 은 베이스전류치, I2 는 제 2 용접전류치, M1 은 펄스전류군의 용접전류 평균치이다. 더우기, 상기한 각 값은 D1=1/f1 및 I1 = M1 = [IP1 . TP1 + IB1(D1 - TP1)] / D1의 관계가 있다.

도 10 은 펄스전류 (PC1) 의 제 1 용접전류 및 펄스없는 정전류 (CC2) 의 제 2 용접전류를 출력하는 용접전원의 출력전류 (I) (가로축) 와 출력전압(V) (세로축) 과의 외부특성곡선과 아아크 특성곡선 (L1 및 L2) 을 나타낸 도면이다. 동도면에서, 와이어 송급속도를 일정치로 하여 두어, 펄스전류 (PC1) 에서 펄스없는 정전류 (CC2) 로 절환하면, 이하 전술한 도 8 과 마찬가지로 된다.

본 발명의 도 10 과 종래기술의 도 3 또는 도 4 와의 상이는, 전술한 도 8의 설명과 마찬가지이지만, 제 1 용접전류치 (I1) 가 임계전류치 (Ic) 부근일 때, 본 발명에 있어서는 펄스전류에 의하여 이행하는 용적이 대립(大粒)으로 되지 않으므로 제 1 아아크 길이 (L1) 를 짧게 하여도 단락을 방지할 수 있다.

(도 11 및 도 12 의 설명)

도 11 및 도 12 는, 아아크 길이가 작은 제 1 아아크 길이를 얻는 제 1 용접전류 및 아아크 길이가 큰 제 2 아아크 길이를 얻는 제 2 용접전류를 함께 펄스전류 (PC1 및 PC2) 로서 용접전원에서 공급하는 경우를 나타낸 것이다.

도 11(A) 는 제 1 펄스전류군 (PC1) 과 제 2 펄스전류군 (PC2) 의 반복의 용접전류 (I) 의 시간적 경과를 나타낸 도면이며, 도 11(B) 는 제 1 펄스전류군(PC1)을 통전하는 제 1 펄스통전기간 (T1) 과 제 2 펄스전류군 (PC2) 을 통전하는제 2 펄스통전기간 (T2) 을 주기적으로 절환하는 절환신호 (H1)의 시간적 경과를 나타낸 도면이다. 도 11(A) 에 있어서, IP1은 제 1 펄스전류치, TP1은 제 1 펄스폭, D1 은 제 1 펄스주기로서 제 1 펄스주파수 (f1) 의 역수, IB1 은 제 1 베이스전류치, T1 은 제 1 펄스통전기간 및 M1 은 제 1 펄스통전기간의 용접전류의 평균치로서, D1=1/f1 및 M1=[IP1· TP1 + IB1 (D1-TP1)] / D1 의 관계가 있다.

다음에, IP2 는 제 2 펄스전류치, TP2 는 제 2 펄스폭, D2 는 제 2 펄스주기로서 제 2 펄스주파수 (f2) 의 역수, IB2 는 제 2 베이스전류치, T2 는 제 2펄스통전기간 및 M2 는 제 2 펄스통전기간의 용접전류의 평균치로서, D2 = 1/f2 및 M2 = [ IP2·TP2 + IB2 (D2 - TP2) ] / D2 의 관계가 있다.

도 12 는 제 1 펄스전류군 (PC1) 및 제 2 펄스전류군 (PC2) 을 출력하는 용접전원의 출력전류치 (I) (가로축) 와 출력전압치 (V) (세로축) 와의 외부 특성곡선과 아아크 특성곡선 (L1 및 L2) 을 나타낸 도면이다. 동 도면에서, 와이어 송급속도를 일정치로 하여 두어, 제 1 펄스전류군 (PC1) 에서 제 2 펄스전류군 (PC2)으로 절환하면, 이하 전술한 도 8 과 마찬가지로 된다.

본 발명은 도 12 와 종래기술의 도 3 또는 도 4 의 상이는, 전술한 도 8의 설명과 마찬가지이지만, 본 발명에 있어서는 제 1 및 제 2 펄스 통전기간의 용접전류 평균치 (M1 및 M2) 가 임계전류치 (Ic) 이하로 되어도 이행하는 용적이 대립(大粒)으로 되지 않으므로, 제 1 아아크 길이 (L1) 를 짧게하여도 단락을 방지할 수 있다.

(실시예 1. 도 13 의 설명)

도 13 은 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어를 사용하여 알루미늄재를 용접전류의 평균치 Ia = 100 [A] 에서 베이스전류치 Ib = 30 [A] 로 펄스 MIG 아아크 용접을 하였을 때, 펄스통전시간 (이하, 펄스폭이라 한다) TP [ms] (가로축) 및 펄스전류치 IP [A] (세로축) 에 대한 각 용적이행 형태의 영역을 나타낸 도면이다. 동 도면에서, 영역 (BB) 은 아아크 길이가 큰 스프레이 이행영역이고, 영역 (DD) 은 아아크가 소멸하는 단락 (短絡) 이행영역이며, 영역 (CC) 은 아아크 길이가 스프레이 이행영역 (BB) 과 단락 이행영역 (DD) 의 중간으로서 미소단락이 발생하지만, 용적이행은 스프레이 이행으로 실행되고 있는 이른 바, 메소 스프레이 이행 (meso-spray transfer) 영역이다. 상기한 스프레이 이행영역 (BB) 중에서 사선내의 영역은 펄스전류와 용적이행이 동기 (同期) 하는 1 펄스 1 용적의 영역이고, 이영역은또한아아크길이가 6[mm] 이상의 BBA 영역, 아아크길이가 4∼6[mm] 의 BBB 영역 및 아아크 길이가 2∼4 [mm] 의 BBC 영역으로 나누어진다.

(실시예 2. 도 14 의 설명)

도 14(A) 는 알루미늄 합금을 정전류 특성의 용접전원을 사용하여 직경 1.6[mm] 의 알루미늄 합금의 소모전극에 의하여 MIG 아아크 용접하였을 때의 용접전류의 평균치 Ia [A] (가로축) 와 아아크전압의 평균치 Va [V] (세로축) 의 관계를 나타낸 도면이다. 즉, 동 도면 (A) 에서 와이어 송급속도 (WF1 ∼ WF3) 를 미리 일정치로 설정하여 두어 급전칩선단(4a) 과 피용접물 표면 (2a) 의 거리를 기계적으로 변화시켜서 용접전류의 평균치 Ia [A] 와 아아크전압치의 평균치 Va [V] 및 동 도면 (B) 에 나타낸 아아크 길이 L [mm] 의 관계를 측정하였던 결과, 임계전류치 (Ic) 보다도 소전류 영역 (M) 에서는 드롭(drop) 이행영역으로 되어 임계전류치 (Ic) 보다도 대전류 영역 (BB) 에서는 스프레이 이행영역으로 되어 사선으로나타낸 범위(CC) 에서는 나중에 설명하는 아아크 고유의 자기제어 작용의 존재하는범위, 이른 바, 메소 스프레이 이행영역으로 되어, 이 사선 보다도 하방의 범위(DD)에서는 단락 이행영역으로 된다.

도 14(A) 의 메소 스프레이 이행영역 (CC) 에서는, 와이어 송급속도(WF) 를 일정하게 하여 두고, 전술한 바와같이, 아아크 길이 (L) 를 짧게 하여 나아가면 용접전류의 평균치 (Ia) 가 감소하였다. 이러한 사실은, 용접전류를 정전류 제어하여 용접전류치를 일정하게 하여 두어, 아아크 길이를 짧게 하면, 와이어 송급량, 즉 송급된 와이어의 용융속도가 증대하였음에 상당하므로 아아크전압의 저하와 함께 와이어 용융량이 증대하여 아아크 길이(L) 가 길어지는 방향으로 자동적으로 아아크 길이가 제어되는 이른 바, 아아크 고유의 자기제어 작용이 존재한다. 알루미늄의 용접에 있어서는 이러한 작용이 특히 현저하게 나타나게 된다.

상기한 도면 (A) 의 메소 스프레이 이행영역 (CC) 에서는 와이어 송급속도, 예컨대 WF1 에 있어서, ○ 표 및 점선은 제 1 펄스전류군을 1 펄스 1 용적이 되도록 제어하였을 경우를 나타내었고, ● 표 및 실선은 제 1 펄스전류군 또는 펄스 없는 제 1 용접전류치를 미소한 단락이 발생하는 값으로 설정한 메소스프레이 방식을 나타낸다. 동 도면 (A) 의 메소 스프레이 이행영역의 아아크 길이 (L) 가 2∼9[mm] 의 범위에서는 실선으로 나타낸 메소 스프레이 방식이 점선으로 나타낸 1 펄스 1 용적 이행방식 보다도 곡선의 굽은 정도가 커져 있다. 따라서, 제 1 펄스전류군 또는 제 1 용접전류를 메소 스프레이 방식으로 설정한 편이 동일 와이어 송급속도 및 동일 용접전류치에 있어서, 와이어 용융량이 크게 변화하여 미소단락 시간이 짧아지고, 또 미소단락회수가 감소하므로 아아크 길이를 보다 짧게 설정하는 것이 가능하게 된다.

이상의 이유에 따라서 스프레이 이행영역 (BB) 에 있어서는, 1 펄스 1 용적이행방식으로 설정하고, 메소 스프레이 이행영역 (CC) 에 있어서는 미소단락을 발생시키는 메소 스프레이 방식으로 설정하여, 이 양자를 주기적으로 절환함에 따라서 아아크의 넓어짐에 의한 용융지의 확대와 아아크의 집중에 의한 용융금속의 충전이 번갈아 반복되므로, 용융금속의 제어의 효과가 단락을 발생하지 않는 스프레이 이행영역 (BB) 만으로 제어하는 경우 보다도 크다. 더우기, 본 발명의 용접방법에 있어서는 제 1 펄스전류군 또는 제 1 용접전류에 의하여 발생하는 미소단락은, 단락 회수가 2∼8 [회/초] 이고, 1 회의 단락시간이 1.5 [ms] 이하이므로, 단락 용적이행은 할 수 없다. 통상의 단락 용적이행 (쇼오트 아아크) 용접의 단락은, 단락 회수가 20∼100 [회/초] 이고, 미소단락 이외에 1 회의 단락시간이 2 [ms] 이상이므로, 본 발명의 용접방법에 있어서의 상기의 미소단락하고는 명백한 차이가 인정된다. 따라서, 공지된 기술의 스프레이 용적이행과 단락 용적이행을 주기적으로 반복하는 방식에 비교하여 본 발명의 용접방법은 TIG 필러 아아크 용접과 마찬가지의 규칙바른 물결형상 비이드의 외관을 얻을 수 있다.

용접전류의 평균치 Ia 또는 용접전류의 변화치 △Ia [A] 와 아아크 전압의 변화치 △Va [V] 와 아아크 길이의 변화치 Le [mm] 의 관계에 대하여 도 15및 도 16 을 참조하여 설명한다.

(실시예 3. 도 15 의 설명)

도 15 는 전술한 본 발명의 기본 용접방법의 실시예로서, 와이어 송급속도의 설정치가 일정하게 되도록 설정하여 두어, 아아크전압의 변화치 △Va [V] (가로축)에 대한 아아크 길이의 변화치 Le [mm] (세로측) 를 나타낸 도면이다. 동 도면의 용접조건은 직경 1.2[mm]의 알루미늄 와이어 A 5183에 펄스전류치 IP = 280 [A], 펄스폭 TP = 1.2 [ms] 의 펄스전류를 통전하여, 곡선 A 100 에 나타낸 바와같이 용접전류의 평균치 Ia = 100 [A] 이고 아아크전압치의 평균치 Va = 19 [V], 또는 곡선 A 200 으로 나타낸 바와같이 용접전류의 평균치 Ia = 200 [A] 이고 아아크 전압치의 평균치 Va = 20 [V] 로 설정하였다. 동 도면에서, 용접전류의 평균치(Ia) 를 예컨대, 100 [A] 의 설정치에서 200 [A] 의 큰 설정치로 하면, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 동일한 6 [mm] 를 얻기 위하여는 Ia = 100 [A] 일때에, 곡선 A 100 상의 점 (Q1) 으로 나타낸 바와같이, 아아크전압의 변화치 △Va =1.5 [V] 임에 대하여 Ia = 200 [A] 일 때는, 곡선 A 200 상의 Q2 점으로 나타낸 바와같이 아아크전압의 변화치 △Va = 2.0 [V] 와 같이 크게 되어 있다. 즉, 용접전류의 평균치 (Ia) 가 커질수록 아아크전압의 변화치 (△Va) 를 크계 하지 않으면, 같은 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 얻을 수 없다.

(실시예 4. 도 16 의 설명)

도 16 은 종래의 와이어 송급속도를 크게 절환하여 용접전류를 크게 변화시켜서 용접하였을 경우 및 전술한 본 발명의 추가 용접방법에 있어서, 용접전류치및 아아크전압치를 변화시켰을 때의 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 나타낸 도면이다. 동 도면의 용접조건은 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어 A 5183 에 용접전류의 평균치 Ia = 90 [A] 에서 아아크전압치 Va = 19 [A] 가 되게 설정한다. 동도면에서, 곡선 Le = 1, Le = 3 및 Le = 6 은 용접전류의 변화치 △Ia [A] (가로축) 및 아아크전압의 변화치 △Va [V] 에 대한 아아크 길이의 변화치 (Le) 가각기 1,3 및 6 [mm] 와 같은 측정점을 접속하고 있다. 동 도면의 세로축은 용접전류의 변화치 △Ia = 0, 즉 와이어 송급속도를 변화시키지 않고 용접전류의 평균치 (Ia) 를 일정하게 한 기본 용접방법과 마찬가지 경우로서 Le = 1, Le = 3 및 Le = 6 [mm] 을 얻기 위한 아아크전압의 변화치(△Va)는 각기 0.3 [V], 1.1 [V] 및 2.0 [V] 으로 되어 있다.

동 도면의 가로축 위의 △Ia = 50 [A] 은 종래의 와이어 송급속도를 크게 절환하여 용접전류의 변화치 (△Ia) 를 크게 변화시켰을 경우로서, 점 Q51, 점 Q53 및 점 Q56 으로 나타낸 바와같이, 아아크 길이의 변화치 Le = 1, Le = 3 및 Le=6[mm]을 얻기 위하여는 각기 아아크전압의 변화치 △Va=1, △Va = 3.1 [V] 및 △Va = 6 [V] 이 필요하게 된다.

이에 대하여, 본 발명의 추가의 용접방법에 있어서, 용접전류의 변화치(△Ia) 를 용접전류의 평균치 (Ia), 예컨대 100 [A] 의 10∼20 [A] 범위내의 15[A] 로 하였을 때는 점 Q11, Q13 및 점 Q16 으로 나타낸 바와같이, 아아크 길이의 변화치 Le = 1, Le = 3 및 Le = 6 [mm] 를 얻기 위하여는 각기 아아크전압의 변화치 △Va = 0.3, △Va = 1.5 및 △Va = 2.5 [V]로서, 종래의 용접방법보다도 작은 값으로 좋다는 것을 알 수 있다.

종래의 용접전류를 크게 변화시키는 용접방법에 있어서, 아아크 길이를 크게변화시키기 위하여는 아아크전압의 변화치 (△Va) 를 크게 해야하지만, 그러기 위하여는 제 1 펄스전류군의 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스전류치에 대하여 제 2 펄스전류군의 펄스전류치 또는 펄스폭 또는 펄스주파수 또는 베이스전류치또는 이것들의 두개 이상을 크게 변화시킬 필요가 있다. 그러나, 베이스전류치를 지나치게 크게 하면, 용적이행을 펄스로 동기하게 할 수 없게 되고, 또 펄스전류치를 지나치게 크게 하면 아아크 힘이 지나치게 세어져서 용입깊이가 커져서 녹아떨어짐을 발생한다. 따라서, 종래의 용접전류치를 크게 변화시키는 용접방법에 있어서는 아아크 길이를 크게 변화시킬 수 없었다.

용접전류의 평균치 (Ia) 또는 용접전류 평균치의 변화치 △Ia [A] 와 아아크전압의 변화치 △Va [V] 와 아아크 길이의 변화치 Le [mm] 의 관계에 대하여 도 17 및 도 18 을 참조하여 설명한다.

(실시예 5. 도 17 의 설명)

도 17 은 전술한 본 발명의 기본 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도의 설정치를 용접전류의 평균치 (Ia) 가 일정하게 되도록 설정하였을 때에, 아아크전압의 변화치 △Va [V] (가로축) 에 대한 아아크 길이의 변화치 Le [mm] (세로축) 을 나타낸 도면이다. 동 도면의 용접조건은 직경 1.2 [mm] 의 스테인레스 강철 와이어 SUS 308 에 펄스전류치 IP = 380 [A], 펄스폭 TP = 1.2 [mm] 의 펄스전류를 통전하여, 곡선 S 100 에 나타낸 바와 같이, 용접전류의 평균치 Ia =100 [A] 이고아아크전압치 Va = 20 [V], 또는 곡선 S 200 에 나타낸 바와같이, 용접전류의 평균치 Ia = 200 [A] 이고 아아크 전압의 평균치 Va = 22 [V] 에 설정하였다. 동도면에서, 용접전류의 평균치 (Ia) 를 예컨대, 100 [A] 의 설정치로 부터 200[A] 이 큰 설정치로 하면, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 동일한 6 [mm] 를 얻기위하여는, Ia = 100 [A] 인 때는 곡선 S 100 상의 점 Q3 으로 나타낸 바와 같이,아아크전압의 변화치 △Va = 3.0 [V] 임에 대하여, Ia = 200 [A] 인때는 곡선 S200 상의 Q4 점으로 나타낸 바와같이 아아크전압의 변화치 △Va = 3·5 [V] 처럼 커지게 된다. 즉, 용접전류의 평균치 (Ia) 가 커질수록 아아크전압의 변화치 (△Va) 를 크게 하지 않으면 같은 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 얻을 수 없다.

(실시예 6. 도 18 의 설명)

도 18 은 종래의 와이어 송급속도를 크게 절환하여 용접전류를 크게 변화시켜서 용접하는 방법 및 전술한 본 발명의 추가의 용접방법에 있어서, 용접전류 및 아아크전압을 변화시켰을 때의 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 나타낸 도면이다. 동 도면의 용접조건은 직경 1.2 [mm] 의 스테인레스 강철 와이어 SUS 308 에 용접전류의 평균치 Ia = 90 [A] 이고, 아아크전압의 평균치 Va = 19 [V] 가 되도록 설정하였다. 동 도면에서 곡선 Le = 1, Le = 3 및 Le = 6 은 용접전류의 변화치 △Ia [A] (가로축) 및 아아크전압의 변화치 △Va [V] 에 대한 아아크 길이의 변화치 (Le) 가 각기 1,3 및 6 [mm] 의 같은 측정점을 접속하고 있다.

동 도면의 세로축은 용접전류의 변화치 △Ia =0, 즉 와이어 송급속도를 변화시키지 않고 용접전류의 평균치 (Ia) 를 일정하게 한 기본 용접방법과 마찬가지 경우로서 Le = 1, Le = 3 및 Le = 6 [mm] 를 얻기 위한 아아크 전압의 변화치(△Va) 는 각기 0.7 [V], 1.5 [V] 및 3.0 [V] 으로 되어 있다.

동 도면의 가로축위의 △Ia = 50 [A] 는 종래의 와이어 송급속도를 크게 절환하여 용접전류의 변화치 (△Ia) 를 크게 변화시켰을 경우로서, 점 Q61, 점 Q63 및 점 Q66 에 나타낸 바와같이, 아아크 길이의 변화치 Le = 1, Le = 3 및 Le =6 [mm] 를 얻기 위하여는 각기 아아크전압의 변화치 △Va = 2, △Va = 4 [V] 및 △Va = 6 [V] 이 필요하게 된다.

이에 대하여, 본 발명의 기본 용접방법에 있어서, 용접전류의 변화치(△Ia)를 용접전류의 평균치 (Ia), 예컨대 90 [A] 의 10∼20 [V] 의 범위내의 20 [%]이라 하였을 때는 점 Q21, 점 Q23 및 점 Q26 으로 나타낸 바와같이, 아아크 길이의 변화치 Le = 1, Le = 3 및 Le = 6 [mm] 을 얻기 위하여는 각기 아아크전압의 변화치 △Va = 1.0, △Va = 2.2 및 △Va = 4.0 [V] 으로서 종래의 용접방법 보다도 작은 값으로 좋다는 것을 알 수 있다. 이하, 도 16 과 같은 설명이므로생략한다.

(청구항 제 4 항. 전류절환의 설명)

도 11(A) 에 있어서, 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 동 도면(B)에 나타낸 절환신호에 의하여 제 2 펄스통전기간 (T2) 과 제 1 펄스통전기간 (T1) 의 통전비율 Ds = T2 / (T1 + T2) 로 절환할 수 있다. 이 절환주파수 F = 1 / (T1 +T2) 는 목적으로 하는 용접 결과를 얻기 위하여, 예컨대 0.5∼25 Hz 의 적정치를선정한다. 또, 이 펄스 절환주파수는 용접속도와 관계가 커서 안정한 아아크에 따라 양호한 용접 결과를 얻기 위하여, 예컨대 용접속도 [cm/min] 와 절환주파수와는

[표 1]

위의 [표 1]과 같이 선정하는 것이 좋다.

표 1 과 같이, 용접속도와 적정한 용접결과를 얻기 위한 절환주파수는 관계가 크게되어 있기때문에, 용접속도의 설정신호에 대응한 주파수의 절환신호를 발생시켜서 제 1 펄스통전기간 (T1) 과 제 2 펄스통전기간 (T2) 을 절환할 수 있다.

다음에, 통전비율 (Ds) 의 선정에 대하여 고찰하여 보건대, 제 2 펄스통전기간 (T2) 이 제 1 펄스통전기간 (T1) 보다도 커지면, 아아크 길이가 커서 작은 스패터(spatter)가 발생하기 쉬우므로, 이 제 2 펄스통전기간 (T2) 은 제 1 펄스통전기간 (T1) 보다도 짧아서 통전비율 Ds = T2 / (T1 + T2) 은 0.5 이하가 적절하다.

또한, 전술한 도 11 에 나타낸 바와같이, 제 1 펄스전류 (IP1) 에서 제 2 펄스전류 (IP2) 로의 펄스전류변화치가 클 때, 한번 절환하면 스패터가 발생하기 쉬우므로, 펄스전류치는 여러번의 스텝형상 또는 슬롭(slope) 형상으로 점증 또는 점감 또는 그 양편에서 절환하는 것이 바람직하다.

(도 19 의 설명)

도 19 는 칭구항 제 7 항 및 제 14 항에서 설명한 미소단락을 발생하는 메소 스프레이 이행영역 (CC) 에 있어서 MIG 아아크 용접을 실시하는 용접장치의 실시예의 블록도이다.

통상, 메소 스프레이 이행영역에서 용접할 때는 용접출력 제어회로는 정전류특성이고, 와이어 송급속도는 미리 설정된 일정치이며, 아아크 길이는 전술한 아아크 고유의 자기제어 작용에 따라 대략 일정치로 제어된다.

단락이 발생하였을 때는 단락을 판별하여 통상의 용접전류 보다도 큰 단락시의 전류를 통전하여 아아크를 재점호(再点弧)하게 된다.

본 실시예의 용접장치에서, 이 메소 스프레이 이행영역 (CC) 에서 MIG 아아크 용접을 하는 경우, 용접출력이 정전류 특성이므로 아아크 길이를 주기적으로 절환하기 위하여는 용접전류의 설정치를 절환하거나 또는 와이어 송급속도의 설정치를 절환하던가의 2 가지 방법이 있다. 용접전류 설정치를 절환하면, 와이어 송급 속도도 동시에 변경되어야하므로, 본 실시예에 있어서는 와이어 송급속도를 주기적으로 절환함에 따라서 아아크 길이를 주기적으로 변화시키는 방식을 채용하였다.

도 19 에 있어서, 제 1 와이어 송급속도 설정회로 (WH) 및 제 2 와이어 송급속도 설정회로 (WL) 는 각기 제 1 및 제 2 용접조건에 있어서의 아아크길이를 설정하는 회로로서, 제 1 와이어 송급속도 설정신호 (Wh) 및 제 2 와이어 송급속도 설정신호 (W1) 를 출력한다. 절환회로 (HL) 는 제 1 용접조건과 제 2 용접조건을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력한다. 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 는 절환신호 (H1) 로 신호 (Wh 와 W1) 를 절환하여 절환 와이어 송급속도신호 (S7) 를 출력한다. 와이어 송급속도 비교회로(CM1) 는 신호 (S7) 와 속도검출신호 (Wd) 를 입력으로 하여 그 차의 와이어 송급속도 제어신호 (Cm1) 를 출력한다. 제 1 정전류 설정회로 (IS1) 는 아아크 길이가 작은 제 1 정전류 (I1) 를 통전하는 제 1 정전류 설정신호(Is1) 를 출력한다. 제 2 정전류 설정회로 (IS2) 는 아아크 길이가 큰 제 2 정전류 (I2) 를 통전하는 제 2 정전류 설정신호 (Is2) 를 출력한다.

정전류 절환회로 (SW8) 는 졀환 정전류신호 (S8) 를 출력하고, 단락시의 전류설정회로 (IT) 는 아아크 발생중의 용접전류 보다도 큰 전류를 통전하기 위한 단락시의 전류설정신호 (It) 를 출력한다. 단락판별회로 (SD) 는 아아크전압 검출회로 (VD) 가 출력하는 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 입력으로하여 단락이 발생하였을 때에 단락판별신호 (Sd) 를 출력한다. 단락시의 전류절환회로 (SW9) 는 단락판별신호 (Sd) 가 입력되었을 때에, 절환 정전류신호 (S8) 를 단락시의 전류설정신호(It) 로 절환하여 단락절환신호 (S9) 를 출력한다. 용접전류 비교회로 (CM6) 는 단락절환신호 (S9) 와 용접전류검출회로 (ID) 가 출력하는 용접전류 검출신호 (Id)를 입력하여, 그 차의 용접전류 제어신호 (Cm6) 를 용접출력 제어회로 (PS) 에 출력하여 용접전류를 제어한다. 이와같이, 메소 스프레이 이행영역 (CC) 에 있어서의알루미늄의 MIG 용접에 있어서는 아아크가 산화피막이 있는 먼곳까지 비산하기 때문에 실제의 아아크 길이의 변동이 크고 아아크전압의 변동도 커지므로, 아아크전압을 검출하여 아아크 길이를 제어하는 것이 곤란하기 때문에, 본 실시예와같이, 와이어 송급속도를 주기적으로 절환함에 따라서 소모전극 선단 (1a) 과 피용접물의용융지 표면과의 최단거리인 아아크 길이를 변화시킴에 따라서 용입형상을 제어한다.

도 19 에 있어서, 제 1 정전류 설정회로 (IS1) 와 제 2 정전류 설정회로(IS2) 를 절환신호 (H1) 로 절환하였을 때는 전술한 도 8 의 동작점은 A 와 B를 이동한다. 또, 도 19 에 있어서, 제 1 와이어 송급속도 설정회로(WH) 와 제 2 와이어 송급속도 설정회로 (WL) 를 절환하였을 때는, 전술한 도 8 의 동작점은 A 와 C 를 이동하고, 용접전류치 (I1) 는 변화하지 않으면서 아아크 길이가 Lt 에서 Lr 로 변화하여 아아크전압치도 V1 에서 V3 으로 변화한다.

(청구항 제 8 항의 용접방법)

청구항 제 8 항의 펄스 MAG 아아크 용접방법은, 와이어 송급속도를 대략 일정하게 하여 두고, 펄스전류군의 제 1 용접전류를 미소단락이 수반하는 스프레이 이행을 형성하는 값으로 설정하여 두어, 펄스가 없는 제 2 용접전류치를 미소한 단락이 발생하지 않고서 스프레이 이행만의 범위내에서 주기적으로 절환함에 따라서 도 7 에 나타낸 바와같이, 와이어의 급전칩선단(4a) 과 와이어 선단 (1a 또는1b) 의 와이어 돌출길이 Ln 또는 Lm) 를 주기적으로 변화시켜서 와이어 선단(4a) 과 피용접물 (2) 의 표면의 최단거리의 아아크 길이 (아아크 길이) (Lr 과 Lt) 를 주기적으로 변화시키는 펄스 MAG 아아크 용접방법이다.

또한, 구체적으로 설명하면, 청구항 제 8 항의 펄스 MAG 아아크 용접방법은 펄스전류군의 제 1 용접전류와 펄스가 없는 제 2 용접전류를 주기적으로 절환한 용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법에 있어서, 와이어를 미리 설정한 일정의 와이어 송급속도로 송급하여 제 1 용접전류의 각 펄스의 펄스전류치, 펄스통전시간 및 펄스주기 및 볘이스전류치를 미소단락을 약간 수반하여 각 펄스전류와 동기하여 와이어에서 피용접물로 용적이 이행하는 값으로 설정하여 두고, 제 2 용접전류치를 미소한 단락이 발생하지 않게하여 스프레이 이행만의 범위내에서 통전하여, 와이어의 급전칩선단과 와이어 선단의 와이어 돌출길이를 변화시켜서 아아크 길이를 주기적으로 변화시켜서 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법이다.

(실시예 7. 도 20 의 설명)

실시예 7 은 알루미늄의 펄스 MIG 아아크 용접에 있어서, 직경 1.2[mm] 의 알루미늄 합금 A 5183 을 사용하여 판두께 6 [mm] 의 알루미늄 합금 A 5052 를 본 발명의 용접방법으로 용접하였을 경우이다. 도 20(A) 는 다음의 용접조건에서 용접하였을 경우의 용접 비이드의 외관을 나타내고, 도 1 에 나타낸 TIG 필러 아아크 용접과 마찬가지의 규칙바른 물결형상 비이드 외관을 얻을 수 있었다.

제 1 용접전류가 정전류 특성의 펄스전류군으로 제 2 용접전류가 정전류 특성의 직류전류이고, 용접전류 평균치는 Ia = 150 [A] 이다.

제1아아크전압 Va1=19.5[V]

(미소단락 스프레이 용적이행 아아크 길이 Lt = 3 [mm])

제2아아크전압 Va2=22.5[V]

(스프레이 방식 아아크 길이 Lr = 8 [m])

절환주파수 F = 2 [Hz]

용접속도 WS = 40 [cm/min]

미소단락 스프레이 용적이행의 펄스조건

펄스전류치 IP = 320 [A]

펄스통전시간 TP=1.2[ms]

베이스전류치 IB=30[A]

또, 상기와 동일 조건에서 용접하였을 때의 용접 진행방향의 용입깊이는, 공지된 기술에 있어서는 동 도면 (C) 에 나타낸 바와같이 용접 진행방향에 따라서 점차로 증가하였으나, 본 발명의 용접방법에 있어서는 동 도면 (B) 에 나타낸 바와같이 용접 진행방향에 대하여 절환주파수 (F) 에 동기하여 일정치를 반복하므로서 안정한 용입깊이를 얻고 있다.

(실시예 8. 도 21 의 설명)

도 21(A) 는 청구항 제 8 항의 용접방법을 실시하는 파형도로서, 각 도면에서 제 1 용접전류는 펄스전류군으로 되었고, 아아크 길이가 2∼4 mm 정도의 짧은 아아크 길이로서 스프레이 이행중에 가끔 미소단락을 발생하는 메소 스프레이 이행을 하게 하는 펄스전류이고, 그 용접전류의 평균치는 M1 이다. 제 2 용접전류는아아크 길이가 6 mm 를 초과하는 미소단락의 발생이 없는 스프레이 이행을 시키는직류전류이고, 그 평균치는 I2 이다. 도 21B 는 제 1 용접전류와 제 2 용접전류의 절환신호 (H1) 이다.

(도 22 ∼ 도 24 의 설명)

도 22 ∼ 도 24 는 청구항 제 9 항의 설명도이다.

도 22(A) 는 1 펄스 1 용적을 이행시킬 때의 와이어 선단으로 부터 용적이 이탈하는 현상의 시간적 경과를 나타낸 도면이며, 동 도면 (B) 는 펄스전류의 시간적 경과를 나타낸 도면이다. 동 도면 (B) 에 있어서, P1 은 각 펄스전류, IP1 은 펄스전류치, TP1 은 펄스폭, D1 은 펄스주기로서, 각 펄스전류 (P1) 의 시간적 경과의 각 위치 R1 점에서 R5 점으로 까지 대응하여, 동 도면 (A) 에 나타낸 바와같이 와이어 선단 (1e) 이 용융하여 용융구(溶融球) (1c) 가 형성되고, 용융구(1c) 가 와이어 선단 (1a) 으로 부터 이탈하여 용적 (1d) 이 피용접물 (2) 에 이행한다. 이와같이, 1 펄스 1 용적이 이행하고, 1P1D 는 각 펄스 마다에 용적의 이행을 하게 된다.

(도 23 의 설명)

도 23(A) 는 복수펄스 1 용적을 이행시킬 때의 와이어 선단에서 용적이 이탈하는 현상의 시간적 경과를 나타낸 도면이고, 동 도면 (B) 는 펄스전류의 시간적경과를 나타낸 도면이다.

전술한 1P1D 의 범위보다도 펄스전류치 (IP) 또는 펄스폭 (TP) 또는 그양자를 감소시켜서 아아크 길이를 짧게 하면, 도 23(A) 의 시각 (t3)에서, 와이어선단 (1a) 으로 부터 용적 (1d) 이 이탈직후로 되는 상태가 발생하여 그때의 펄스전류는 제 1 펄스전류군의 제 1 번째의 펄스전류 (P11) 와 동기한다. 그런 다음, 제 2 번째 ∼ 제 4 번째의 펄스전류 (P12 ∼ P14) 에 있어서는 용적이 이행하고 있지 않다. 즉, 제 1 펄스전류군에 있어서는 복수의 펄스전류중의 하나의 펄스전류와 용적의 이행이 동기하는 복수펄스 1 용적의 이행의 상태가 발생한다. 이 복수펄스1 용적의 이행범위 nP1D 에 있어서는 스패터의 발생이 없고, 1 펄스 1 용적의 이행범위 (1P1D) 와 마찬가지로 실용하게 된다.

그러나, 펄스전류치 (IP) 또는 펄스통전시간 (TP) 또는 그 양자를 복수펄스 1 용적의 이행범위 (nP1D) 보다도 감소시키면, 단락이 발생하기 시작하여 펄스전류치와 용적의 이행이 동기하지 않게 되어 단락에 의하여 스패터가 발생한다. 따라서, 이 단락 이행범위 (DRP) 는 본 발명의 용접방법의 다른 웅용인 알루미늄의 MIG 아아크 용접에 있어서의 TIG 필러 아아크 용접과 같은「비늘형상 비이드」를 얻을 수 엾기 때문에 본 발명의 용접방법의 적용범위에서 제외된다.

(도 24 및 도 25 의 설명)

도 24 는 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어 A 5183 을 사용하여 용접전류의 평균치 Ia = 100 [A] 의 펄스전류를 통전하였을 때의 펄스폭 TP [ms] (가로측)과 펄스전류치 IP [A] (세로축) 의 관계에 대한 용적의 이행형태를 나타낸 설명도이다. 동 도면에서, 부호 DRP, nP1D 및 1P1D 는 도 22 및 도 23 에서 설명한 바와같이, 각기 단락의 이행범위, 복수펄스 1 용적의 이행범위 및 1 펄스 1 용적의이행범위이다.

부호 (CC) 는 미소단락이 발생하는 범위에서 1 펄스 복수용적의 이행범위(nP1D) 의 범위 전부와 1 펄스 1 용적의 이행범위 (1P1D) 의 하한에 가까운 일부분과 단락의 이행범위 (DRP) 의 상한의 일부분 등으로 되였고, 도 14에서 설명한 메소 스프레이 이행영역 (CC) 과 대략 동일하다.

도 25 는 직경 1.6 [mm] 의 알루미늄 와이어 A 5183 을 사용하여 용접전류의 평균치 Ia = 120 [A] 의 펄스전류를 통전하였을 때의 펄스폭 TP [ms](가로축)과 펄스전류치 IP [A] (세로축) 의 관계에 대한 용적의 이행형태를 나타낸 설명도이다. 이하, 도 24 의 설명과 동일하므로 생략하였다.

(도 26 의 설명)

도 26 은 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 와이어 A 5183 을 사용하여 실선(CC) 으로 나타낸 미소단락이 있는 복수펄스 1 용적의 이행의 용접방법과 점선 1P1D 에 나타낸 1 펄스 1 용적이행의 용접방법에 대하여, 용접전류의 평균치 Ia[A] (가로축) 와 아아크 길이의 변화치 Le [mm] 의 최대치의 관계를 나타낸 도면이다. 동 도면에서, 용접전류의 평균치 Ia = 60 [A] 에서는 점선 1P1D 의 용접방법에서는 아아크 길이의 변화치의 최대치 Le = 2 [mm] 임에 대하여, 실선 (CC) 의 용접방법에서는 아아크 길이의 변화치의 최대치 Le = 4 [mm] 로서, 2 배까지 확대되었다.

그에 따라서 실선 (CC) 의 용접방법에 있어서는 박판의 소전류의 용접에 있어서, 점선 1P1D 의 용접방법에 있어서의 각종 용도의 범위를 더욱 확대할 수 있다.

(실시예 9. 도 27 의 설명)

도 27 은 청구항 제 8 항 및 제 9 항의 펄스 MAG 아아크 용접방법을 실시하는 용접장치의 실시예의 블록도이다. 도 19 의 제 1 정전류 설정회로 (IS1) 및 정전류 절환회로 (SW8) 의 대신에, 펄스전류를 통전하는 제어회로가 설치되어 있다.

도 19 와 동일한 구성의 설명은 생략하였다.

도 27 에 있어서, 펄스전류치 설정회로 (IP) 는 펄스전류치 설정신호 (Ip)를 출력하고, 베이스 설정회로 (IB) 는 베이스전류치 설정신호 (Ib) 를 출력한다.

펄스폭 설정회로 (TP) 는 펄스폭 설정신흐 (Tp) 를 출력한다. 펄스주파수 제어신호 발생회로 (VF3) 는 아아크전압 제어신호 (Cm2) 에 대응하여 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력한다. 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로(DF3) 는 펄스폭 설정신호 (Tp) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 로 이루어지는 펄스폭 주파수 제어신호(Df3) 를 출력한다. 펄스베이스전류 절환회로(SW5) 는, 제 1 용접전류에 있어서는 펄스전류 설정신호 (Ip) 와 베이스전류 설정신호 (Ib) 를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 로 정하는 주파수(f) 로 반복하는 절환펄스 베이스전류신호 (S5) 를 출력하고, 이어서 제 2 용접전류에 있어서는 정전류 설정회로 (IS2) 에 실정된 정전류 설정신호(Is2) 를 출력한다. 더우기, 단락시의 전류절환회로 (SW9) 는 정전류 설정신호 (Is2) 와 단락시의 전류설정신호 (It) 를 절환하여 단락절환신호(S9) 를 출력하고, 펄스정전류 절환회로 (SW10) 는 용접전류 제어신호 (Cm6) 와 절환펄스 베이스전류신호 (S5) 를 절환하여 펄스정전류 절환신호 (S10) 를 용접출력 제어회로 (PS) 에 출력한다.

청구항 제 10 항 ∼ 제 14 항의 용접방법은 제 1 아아크 길이를 얻을 수 있는 제 1 용접전류가 제 1 펄스전류군이고, 제 2 아아크 길이를 얻을 수 있는 제 2용접전류도 제 2 펄스전류군을 통전한다.

청구항 제 11 항 및 제 12 항의 용접방법에 있어서, 제 1 펄스전류군의 전류치가 작아서 아아크 길이가 짧을 때는 청구항 제 8 항의 용접방법에 있어서 설명한 미소단락을 발생하는 스프레이 이행으로 된다.

청구항 제 13 항 및 제 14 항의 용접방법에 있어서는 제 1 펄스전류치가 비교적 크거나 아아크 길이가 비교적으로 길때에 미소단락을 발생하지 않는 스프레이 이행으로 된다.

본 발명의 용접방법에 있어서, 단락 이행을 하게 하지 않고, 제 1 펄스 전류군 및 제 2 펄스전류군을 통전할 수 있는 펄스전류치 (IP) 와 펄스폭(TP) 의 적정범위와 이행형태의 관계에 대하여 설명한다.

(실시예 10. 도 28 의 설명)

도28은직경 1.2[mm]의 연강와이어 (JIS의 YGW-12) 및 차폐가스(shield gas) 로서 아르곤 80 % 와 탄산가스 20 % 의 혼합가스를 사용하여 용접전류 평균치 100 [A] 로 아아크 길이를 3 [mm] 로 하여 펄스 MAG 아아크 용접을 하여 펄스통전시간 TP [ms] (가로축) 과 펄스전류치 IP [A] (세로축) 의 관계에 있어서, 1 펄스 1 용적의 이행을 얻을 수 있는 범위는 도면내의 사선으로 나타낸 △1P1D 로 나타내는 범위내이다.

도 29 는 직경 1.2 [mm] 의 스테인레스 강철 와이어 및 차폐가스로서 아르곤 98 [%] 와 산소 2 [%] 의 혼합가스를 사용하여 용접전류 평균치 100 [A] 로 아아크 길이를 3 [mm] 로 용접하여 펄스통전시간 TP [ms](가로축) 과 펄스전류치 IP [A] (세로축) 의 관계에 있어서, 1 펄스 1 용적의 이행을 얻을 수 있는 범위는 도면내의 사선으로 나타낸 1P1D 의 범위내이다.

도 28 및 도 29 의 사선 (1P1D) 의 범위는 좁은 범위로서, 1 펄스 1 용적 이행의 용접방법에 있어서, 적정한 펄스전류치 또는 펄스 또는 그 양자를 주기적으로 절환하는 것이 곤난하다. 그래서, 1 펄스 1 용적의 이행을 얻을 수 있는 범위 보다도 더욱 단락이행을 발생하지 않는 범위에서 적용 범위의 확대를 도모하기 위한 용접방법에 대하여 설명한다.

(도 30 의 설명)

도 28 및 도 29 의 사선의 1 펄스 1 용적의 이행의 범위 (1P1D)보다도 펄스전류치 (IP) 또는 펄스폭 (TP) 또는 그 양자를 감소시켜서 아아크 길이를 짧게하면, 도 30(A) 의 시각 (t3) 에 있어서 와이어 선단(1a) 에서 용적 (1d) 이 이탈직후로 되는 상태가 발생하여 그때의 펄스전류는 제 1 펄스전류군의 제 1 번째의 펄스전류 (P11) 와 동기한다. 그런 다음, 제 2 번째 ∼ 제 4 번째의 펄스전류 (P12 ~ P14) 에 있어서는 용적이 이행하고 있지 않다. 즉, 제 1 펄스전류군에 있어서는 복수의 펄스전류중의 하나의 펄스전류와 용적의 이행이 등기하는 복수펄스 1 용적의 이행의 상태가 발생한다. 이 복수펄스 1 용적의 이행범위 (nP1D) 에 있어서는 스패터의 발생이 없고, 1 펄스 1 용적의 이행범위 (1P1D) 와 마찬가지로 실용하게 된다.

그러나, 펄스전류치 (IP) 또는 펄스통전시간 (TP) 또는 그 양자를 복수펄스 1 용적의 이행범위 (△nP1D) 보다도 감소시키면, 단락이 발생하기 시작하여 펄스전류치와 용적의 이행이 동기하지 않게 되어 제 28 도 및 제 29 도에 나타낸 단락의 이행범위 (DRP) 로 되어서 단락에 의하여 스패터가 발생한다. 따라서, 이 단락 이행범위 (DRP) 는 본 발명의 용접방법의 다른 응용인 알루미늄의 MIG 아아크용접에 있어서의 TIG 필러 아아크 용접과 같은「비늘형상 비이드」 를 얻을 수 없기 때문에 본 발명의 용접방법의 적용 범위에서 제외된다.

다음에 도 28 에서 나타낸 사선의 1 펄스 1 용적의 이행범위 (1P1D) 의 펄스전류치 (IP) 및 펄스폭 (TP) 보다도 증가시켜서 아아크 길이를 길게하면, 도 30(A) 의 시각 (t8 및 t9) 에 있어서, 와이어 선단으로 부터 용적 (1d) 이 2 회 이탈하는 상태가 발생하여 그때의 펄스전류는 제 2 펄스 전류군의 제 1 번째의 펄스전류 (P21) 와 동기한다. 그런 다음, 제 2 번째의 펄스전류 (P22) 에 있어서도 용적 (1d) 이 2 회 이탈하는 상태가 발생한다. 즉, 펄스전류와 다음의 펄스전류의 펄스주기 사이에 복수의 용적의 이행이 이루어져서 그 용적이행의 하나 이상이 펄스전류에 동기하는 1 펄스 복수용적의 이행범위 (△1PnD) 로 된다.

이 범위보다도 더욱 펄스전류치 및 펄스폭이 커지면, 와이어 선단의 용융금속이 실형상으로 가늘게 신장하여 용적의 이행이 펄스전류의 통전과는 관계없이, 즉 전혀 동기하지 않는 스트리밍 (streaming) 이행범위 (STR) 로 된다.

이 범위 (STR) 에 있어서는 와이어 돌출길이의 변동, 와이어 송급속도의 변동 등에 대하여 아아크 길이가 즉시로 추종할 수 없고, 단락이 발생하여 스패터가 발생한다.

상술한 1 펄스복수용적의 이행범위 (△1PnD) 와 1 펄스 1 용적의 이행범위(1P1D) 와 복수펄스 1 용적의 범위 (nP1D) 의 3 개의 범위를 포함한 펄스전류의 통전과 용적이행이 동기하는 범위를 프로젝트 이행범위라고 일컷는다.

따라서 청구항 제 11 항 및 제 13 항의 용접방법은 제 1 펄스 전류군은 복수펄스 1 용적이행 범위 (nP1D) 의 아아크 길이가 짧은 범위로 설정하고, 제 2 펄스 전류군은 1 펄스복수 용적이행 범위 (△1PnD) 의 아아크 길이가 긴 범위로 설정하여 그 양자를 주기적으로 절환하도록 한 용적방법이다.

또 청구항 제 11 항 내지 제 14 항의 용적방법은 1 펄스 1 용적 이행범위(1P1D) 의 바깥쪽의 복수펄스 1 용적 이행범위 (nP1D) 및 1 펄스 복수 용적 이행범위(△1P1D) 도 대상으로 하고 있으므로, 펄스 전류치 및 펄스폭의 선정범위를 대폭으로 확대시킬 수 있으므로 아아크 길이의 변화치 Le 를 크게 할 수 있어서 각종용도의 적용범위를 확대할 수 있다.

(실시예 11 ..... 제 29 도의 설명)

도 29 는 전술한 바와 같이 스테인레스강의 펄스MIG 아아크 용접에 있어서 펄스통전시간 Tp[mm](가로축) 와 펄스전류치 IP[A](세로축)과의 관계에 대한 용적 이행 형태를 나타내는 설명도이다.

동 도면에 있어서, 부호 STR,△1PnD,1P1D, nP1D 및 DRP 는 도면 28 과 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제 11 항 및 청구항 제 13 항의 용접방법)

청구항 11 및 13 의 제 1 의 용접방법은 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법에 있어서, 와이어를 미리 설정한 일정한 와이어 송급속도로서 송급하고, 제 1펄스전류군의 각펄스의 펄스전류치, 펄스주기, 펄스통전시간(펄스폭) 및 베이스전류치를 소모전극에서 피용접물로 이행하는 용적이행이 복수의 펄스전류중 어느 한개에 동기하여 복수펄스 1 용적이행을 형성하는 값으로 설정해 두고 제 2 펄스 전류군의 전류치 및 펄스 통전시간 및 펄스 주파수 및 베이스 전류치를 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 범위내에서 제 1 펄스 전류군과 다른값으로 설정한 펄스용접전류를 통전하여 급전칩선단과 와이어 선단과의 와이어 돌출길이를 변화시켜서 와이어 선단과 피용접물 표면과의 최단거리의 아아크 길이를 주기적으로 절환하여 와이어 송급속도와 와이어 용융속도가 언밸런스(unbalance)되어서 아아크 길이가 변동되었을때 검출한 아아크 전압에 의하여 펄스주기 또는 펄스통전시간 또는 베이스 전류치 또는 펄스전류치를 증감시켜서 아아크 길이를 복귀시키고, 스프레이 이행만으로서 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접 방법이다.

청구항 제 11 항 및 제 13 항의 제 2 의 용접방법은 상기 제 1 의 용접방법의 제 2 펄스전류군의 1 펄스 1 용적 이행대신에 1 펄스 복수용적 이행으로한 용접 방법이다.

청구항 제 11 항의 용접방법은 제 1 펄스전류군의 펄스전류치가 비교적 작거나 아아크 길이가 짧을때에는 전술한 도 24 또는 도 25 의 미소단락 발생범위(CC) 의 범위내에서 용접하는 경우이다.

청구항 제 13 항의 용점방법은 도 24 또는 도 25 의 미소단락 발생범위를 제외한 1 펄스 1 용적이행범위 1P1D 의 범위내에서 용접하는 경우이다.

(실시예12... 도31의 설명)

실시예 12 는 청구항 제 11 항 및 청구항제 13 항의 실시예이다.

도31은 직경 1.2[mm]의 알루미늄와이어 A5183을 사용하여 용접전류의 평균치 Ia=100[A] 에서 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환하여 펄스폭(TP)[ms] (가로축) 과 펄스전류치 IP[A] (세로축)과의 관계에 대한 용적이행 형태를 표시하는 설명도이다.

동 도면에 있어서 이행형태와 펄스전류치 및 펄스폭은 고속도 카메라에 의하여 용적이행을 촬영함과 동시에 파행해석에 의하여 구한것이다.

동도면에 있어서 부호 STR, △1PnD, 1P1D, nP1D 및 DRP는 도 28에서 설명한 바와 같이, 각가 스트리밍 이행범위, 1 펄스 복수 용적 이행범위, 1 펄스 1 용적 범위, 복수펄스 1 용적 이행범위 및 단락이행 범위이다.

청구항 제 11 항의 용접방법에 있어서는 제 1 펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크 길이가 짧은 12[mm] 에서 복수 펄스 1 용적이행범위(nP1D) 내의 펄스전류치와 펄스폭이 도 31 의 b 또는 e 또는 f 로서 표시는 점, 즉, 각각이 260[A] 과 1.0[ms], 280[A] 과 0.8[ms] 및 250[A] 과 1.6[ms] 이다.

다음에, 제 2펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 길고, 1 펄스 1 용적이행범위 (1P1D) 내의 A 점에 나타난 전류치가 30아시에서 펄스폭이 2.0[ms] 이다. 이들의 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스 전류군을 주기적으로 절환하여 본 발명의 용접을 실시하였을때, 도 31 에 나타나 있듯이, 제 1 펄스전류군의 설정조건 (b,e 및 f) 에 대하여 와이어 송급속도를 변화시켜서, 아아크길이 (Lt 또는 Lr[mm]) 을 변화시켰을때 단락회수 Nst[회수/초] 에 대하여 측정한 결과, 아아크길이가 2[mm] 미만이되면, 단락회수가 급증하므로서 본 발명의 용접방법의 응용에는 적절하지 못하다. 그래서 본 발명의 용접방법에 있어서는 아아크길이를 짧게 하는 제 1 펄스 전류군의 설정조건으로서 아아크길이를 2[mm] 이상으로 할 필요가 있다.

( 실시예 13... 도 32 의 설명)

도 32 는 직경 1.6[mm] 의 알루미늄와이어 A5183 을 사용하여 용접전류의 평균치 Ia=120[A] 에서 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환하여, 펄스폭 TP[ms] (가로축) 와 펄스전류치 IP[A](세로축) 과의 관계에 대한 용적이행 형태를 표시하는 설명도이다. 동 도면에 있어서, 부호 STR, △1P1D, 1P1D, nP1D 및 DRP 는 도 28 과 같다.

본발명의 용접방법에 있어서는 제1펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크 길이가 짧은 3[mm] 에서, 복수펄스 1 용적이행 범위 (nP1D) 의 펄스전류치와 펄스폭이 도 31 의 d 점에 나타난 펄스전류치가 33아시이고 펄스폭이 1.2[ms] 이다. 다음에, 제 2 펄스 전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 길고 1 펄스 1 용적 이행범위 (1P1D) 내의 c 점에 나타난 펄스전류치가 370[A] 에서, 펄스폭이 2.0[ms] 이다.

이들의 제 1 펄스전류군과 제 2펄스전류군을 주기적으로 절환하여 본 발명의 용접방법을 실시할 경우, 도 31 의 경우와 마찬가지로 아아크 길이를 짧게 하는 제 1 펄스전류군의 설정조건으로서 아아크 길이를 2[mm] 이상으로 할 필요가 있다.

(실시예 14.... 도 33의 설명)

실시예 14는 청구항 제 12항및 청구항 제 14항의 실시예이다.

도 33 은 도 31 과 마찬가지로 용적 이행 형태를 표시하는 설명도이다.

청구항 제 11 항의 용접방법에 있어서는 제 1 펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크 길이가 짧은 2[mm] 에서, 복수펄스 1 용적이행범위 (nP1D) 내의 펄스 전류치와 펄스폭이 도 33 의 m 로 표시하는 점, 즉 26아시 과 1.0[ms]이다.

다음에 제 2 펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 길고 1펄스 복수용적 이행범위 (1PnD) 내의 n 점으로 표시하는 펄스전류치가 350[A] 에서 펄스폭이 1.8[ms] 이다. 아아크 길이가 2[mm] 미만, 특히 1.5[mm] 이하가 되면, 단락회수가 급증하므로서, 본 발명의 용접방법의 응용에는 적절하지 못하다. 그래서 본 발명의 용접방법에 있어서는 아아크 길이를 짧게 하는 제 1펄스 전류군의 설정조건으로서 아아크 길이를 2[mm] 이상으로 할 필요가 있다.

(실시예15....도34의 설명)

도 34 는 도 33 과 마찬가지로 용적이행형태를 표시하는 설명도이다.

본발명의 용접방법에 있어서는제1펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 짧은 3[mm] 에서, 복수펄스 1 용적 이행범위 (nP1D) 의 펄스전류치와 펄스폭이 도34의 p점으로표시하는 펄스전류치가 36아시에서, 펄스폭이 1.0[ms] 이다.

다음에 제 2 펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 길고, 1 펄스 복수용적이행범위 (nP1D) 내의 q 점에 표시하는 펄스전류치가 40이시 에서 펄스폭은 2.0[ms] 이다.

이들의 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환하여 본 발명의 용접방법을 실시할 경우, 도 33 의 경우와 마찬가지로 아아크 길이를 짧게 하는 제 1 펄스전류군의 설정조건으로서 아아크길이를 2[mm] 이상으로 할 필요가 있다.

(도 35 의 설명)

도 35 는 직경 1.2[mm] 의 알루미늄와이어 A5183 을 사용하여 실선 C 에 표시하는 복수펄스 1 용적 이행범위 (nP1D) 의 범위내와 1 펄스용적 이행범위 (1P1D) 의 범위내와의 절환범위 (이하, 프로젝트 범위라함) 의 용접방법과 점선(Z) 에 표시하는 1 펄스 1 용적이행범위 (1P1D) 의 범위내 (이하,1P1D 라 함) 의 용접방법에 대하여 용접전류의 평균치 (Ia[A]) (가로축) 과 아아크 길이의 변화치 (Le[mm]) 의 최대치와의 관계를 나타내는 도면이다.

동 도면에 있어서 용접전류의 평균치 Ia=60[A] 에서는 1P1D 의 용접방법에서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=3[mm] 인데에 대하여 프로젝트 범위내의 용접방법에서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=4[mm]이고, 또한, 용접전류의 평균치 Ia=200[A] 에서는 1P1D 의 용접방법의 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=6[mm] 인데 대하여, 프로젝트범위내의 용접방법에서는 아아크 길이의 변화치의 최대치 Le=8[mm] 까지 확대되어 있다. 그것에 의하여 프로젝트범위내의 용접방법에 있어서는 박판의 소전류 (小電流) 의 용접에 있어서 전술한 1P1D 의 용접방법에 있어서의 각종용도의 범위를 더욱 확대시킬 수 있다.

(도36의 설명)

도 36 은 직경 1.2[mm] 의 스테인레스강 와이어 SUS 308 을 사용하여 실선(D) 에 표시하는 프로젝트 범위내의 용접방법과 점선 Z 에 표시하는 1P1D 의 용접방법에 대하여 용접전류 평균치 Ia[A] (가로축) 와 아아크길이의 변화치 Le[mm] 의 최대치와의 관계를 표시하는 도면이다.

동 도면에 있어서 용접전류의 평균치 Ia=6이시 에서는 1P1D 의 용접방법에서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=1.0[mm] 인데 대하여 프로젝트 범위내의 용접방법에서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=3[mm] 이고, 또한 용접전류의 평균치 Ia=200[A] 에서는 1P1D 범위내의 용접방법의 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=4[mm] 인데 대하여 프로젝트 범위내의 용접방법에서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=8[mm]로 2배까지 확대되어 있다. 그들에 의해, 프로젝트 범위내의 용접방법에 있어서는 박판의 소전류의 용접에 있어서, 1P1D 범위내의 용접방법에 있어서의 각종용도의범위를 더욱 확대할수가 있다.

(청구항제12항및 청구항제14항의 용접방법)

청구항 제 12 항 및 제 14 항의 용접방법은 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법에 있어서, 와이어를 미리 설정한 일정한 와이어 송급속도로 송급하고, 제 1 펄스전류군의 각 펄스의 펄스전류치, 펄스통전시간(펄스폭), 펄스주파수 및 베이스전류치를 각 펄스전류와 동기하여 와이어로 부터 피용접물에 용적이 이행하는 1 펄스 1 용적 이행을 형성하는 값에 설정해두고 상기 제 2 펄스전류군의 펄스전류치 및 펄스통전시간 및 펄스주파수 및 베이스전류치를 1 펄스 1 용적 이행을 형성하는 범위내에서 제 1 펄스전류군과 다른값으로 설정한 펄스용 접전류를 통전하여 급전칩선단과 와이어선단과의 와이어 돌출길이를 변화시켜서 와이어 선단과 피용접물 표면과의 최단거리의 아아크길이를 주기적으로 절환하고, 와이어 송급속도와 와이어 용융속도가 언밸런스로되어 아아크길이가 변동했을때 검출한 아아크 전압에 의하여 펄스주기 또는 펄스 통전시간 또는 베이스 전류치 또는 펄스전류치를 증감시켜서 아아크길이를 복귀시키고 스프레이 이행만으로서 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법이다.

청구항 제 12항 및 제 14항의 제 2의 용접방법은 상기한 제 1의 용접방법의 제 2 펄스 전류군의 1 펄스 1 용적이행 대신에 1 펄스 복수용적 이행으로 한 용접방법이다.

청구항 제 12 항의 용접방법은 제 1 펄스전류군의 펄스전류치가 작거나 아아크 길이가 짧을때에는 전술한 도 24 또는 도 25 의 미소 단락발생범위 CC 의 범위내에서 용접하는 경우이다.

청구항 제 14 항의 용접방법은 도 24 또는 도 25 의 미소단락 발생범위를 제외한 1펄스 1용적이행범위 1P1D의범위내에서 용접하는 경우이다.

(실시예 16 ... 도 37 및 도 39 의 설명)

도 37 은 도 31 과 마찬가지로 용적이행 상태를 표시하는 설명도이다.

청구항 제 14 항의 용접방법에 있어서는 제 1 펄스전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 짧은 3[mm] 이고, 1 펄스 1 용적이행 범위 (1P1D) 내의 펄스 전류치와 펄스폭이 도 37 의 g 로 표시하는 점, 즉 28아시 과 1.2[ms] 이다. 다음에 제 2 펄스 전류군의 설정조건의 실시예는 아아크 길이가 길고, 1 펄스 복수용적 이행범위 (△1PnD) 내의 h 점에 표시하는 펄스전류치가 350[A]에서 펄스폭이 1.8[ms] 이다. 이들의 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환하여 본 발명의 용접을 실시했을 경우, 도 39 에 표시하듯이, 와이어 송급속도 WF=500[cm/min] 의 일정치로 해두고 제 1 및 제 2 펄스전류군의 설정조건을 g 와 h 로 변화시킴에 의하여 아아크길이를 Lt 와 Lr[mm]로 변화시켰을 때 제 1 및 제 2 펄스 통전기간의 각각의 용접전류 평균치 M1 및 M2[A](가로축) 와 각각의 용접전류의 평균치인때의 아아크전압치 Va1 및 Va2[V] (세로축) 와의 관계를 표시한다.

이 도 39 에 있어서, 제 1 펄스전류치 IP1=280[A] 및 제 1 펄스폭 TP1=1.2[ms] 의 작동검 g 에 있어서는 아아크 길이 Lt=3[mm], 제 1 아아크 전압치Va1=18.5[V], 제 1 펄스통전기간의 용접 전류평균치 M1=97.5[A] 이고, 제 2 펄스전류치 IP2=350[A] 및 제 2 펄스폭 TP2=1.8[ms] 의 작동점 h 에 있어서는 아아크길이 Lr=9[mm], 제 2 아아크 전압치 Va2=20.0[V], 제 2 펄스 통전기간의 용접전류평균치 M2=101.5[A] 이다. 또한 제 1 펄스 전류치 (IP1) 및 제 1 펄스폭(TP1) 을 일정하게 해두고, 후술하는 용접장치의 제 1 아아크 전압설정회로(VS1) 의 제 1 아아크 전압설정치 (Vs1) 을 아아크길이가 9[mm] 가 되도록 설정하면, 펄스 주파수 또는 베이스전류치가 증가하여 곡선 (ga)상의 작동점(g1)에 이동하여, 이때의 아아크전압치 Va3=21.5[V] 이고 용접전류치는 98.5[A] 이다. 이 점 (g) 에 대한 점 (g1)과 점 (h) 를 비교하면, 펄스전류치 및 펄스폭을 변화시키지 않고서 펄스주파수 또는 베이스 전류치를 변화시켜서 점 (g) 에서 점 (g1) 로 변화시키는데는 아아크 전압의 변화치가 3[V] 필요한데 대하여 펄스전류치 및 펄스폭을 변화시켜서 점 (g) 에서 점 (h) 로 변화시키면, 용접전류의 평균치의 변화율이 (101.5 - 97.5)/97.5 × 100 = 4.1[%] 에 대하여 아아크전압치는 Va2-Va1=1.5[V] 의 변화로서 된다. 즉, 아아크 길이를 같은 3[mm] 에서 9[mm] 로 변화시킬때에 점 (g) 에서 점 (g1) 로 변화시키는데는 아아크전압의 변화치를 3[V] 도 변화시켜야하는데, 점 (g)에서 점(h) 로 변화시키는데 용접전류의 평균치는 약간 (4%) 증가하고 있으나, 아아크전압의 변화치가 절반인 1.5[V] 로서 족하게 된다. 이것은, 점 (g) 에서 점 (h) 으로서의 아아크길이가 전압치의 변화뿐만이 아니라 와이어의 용융속도가 증가되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 점 (g) 에서는 이 와이어의 용융속도의 증가에 의하여 복수펄스 1 용적이행이 실현되고, 단락을 발생시키지 않고 안전하게 아아크를 유지할 수가 있다.

또한 도 39 에 있어서, 직선 (Vg, Vn 및 Vi) 는 각각 작동점 (g,h 및 g1)과 같은 펄스전류치 및 펄스폭으로 해두고 용접전원의 펄스주파수 또는 베이스전류치를 변화시켰을때의 아아크 전압치를 나타낸다. 그리고 동 도면의 곡선 또는 직선상의 1,5,3,6,9 및 12 는 출력전류치와 아아크 전압치와의 각 작동점에 있어서의 아아크길이 [mm] 를 표시한다.

(실시예 17 ... 도 38 의 설명)

도 38 은 도 32 와 같은 용적이행 형태를 표시하는 설명도이다.

청구항 제 14 항의 용접방법에 있어서는 제 1 펄스 전류군의 설정조건의 실시예는 아아크길이가 짧은 3[mm] 이고, 1 펄스 1 용적 이행범위 1PlD 의 펄스전류치와 펄스폭이 도38의 j점에 표시하는 펄스전류치가 36아시에서 펄스폭이 1.4[ms] 이다. 다음에 제 2 펄스전류군의 설정조건의 실시에는 아아크길이가 길고 1 펄스 복수용적이행범위 (△1PnD) 내의 k 점에 표시하는 펄스전류치가 40이시 에서 펄스폭이 2.0[ms] 이다. 이들의 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환하여 청구항 14 의 용접방법을 실시한다.

(도 40 의 설명)

도 40은 직경1.2[mm]의 알루미늄와이어 A5183을 사용하여 실선(B)에 표시하는 1 펄스 1 용적이행 (nP1D) 의 범위내와 1 펄스 복수용적이행(△1P1D) 의 범위내와의 절환범위 (이하, nP1D - 1P1D 라 함) 의 용접방법과 점선(z) 으로 표시한 1 펄스 1 용적이행 범위내 (이하 1P1D 라 함) 의 용접방법에 대하여 용접전류의 평균치(Ia[A])(가로축) 와 아아크 길이의 변화치(Le[mm]) 의 최대치와의 관계를 표시하는도면이다.

이 도면에 있어서의 용접전류의 평균치 Ia=200[A] 에서는 1P1D 의 용접방법으로서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=6[mm] 인데 대하여, nP1D -1P1D 의 용접방법에서는 아아크길이의 변화치의 최대치 Le=8[mm]까지 확대되어 있다. 그것에 의하여 nP1D - nP1D 의 용접방법에 있어서는 1P1D 용접방법에 있어서의 각종 용도의 범위를 확대할수가 있다.

(청구항 제 15항의 설명)

청구항 제 15 항의 용접방법은 용접전류치를 주기적으로 절환함에 의하여 제 1 아아크길이 (Lt) 와 제 2 아아크길이 (h) 로 변화시키고 있다. 펄스전류에 있어서의 용접전류의 평균치 Ia 는 도 11 을 참조하여 다음식으로 표시된다.

Ia = [ IP · TP + IB (D - TP) ] / D

단,IP ... 펄스전류치

TP ... 펄스폭

IB ... 베이스전류치

D ... 펄스주기 (D=1/f 이고 f 는 펄스 주파수 )

따라서 용접전류의 평균치(Ia)를절환하자면, 상기의 IP, TP, IB 및 f 의 1 이상을 절환주파수 (F)로 절환하면 된다.

한편, 와이어 송급속도의 변동, 피용접물 표면과 급전칩과의 거리의 변동등에 의한 외란에 대하여 제 1 아아크 길이(Lt) 및 제 2 아아크 길이(Lr) 를 각각 미리 설정한 범위내로 유지하여 단락 또는 아아크길이의 과대를 방지해야 한다. 그러기 위하여서는 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 과 아아크전압검출신호(Vd)를 비교하여 차의 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 의하여 용접전류의 평균치(Ia) 을 증감시킬 필요가 있다. 접전류의 평균치 (Ia) 를 제어하는데는 상기의 f 또는 TP 또는 IB 또는 IP 가 있으므로 상기의 아아크 전압제어신호 (Cm2)에 의하여 펄스주파수(f3) 또는 펄스폭 (TP3) 또는 베이스 전류치 (IB3) 또는 펄스전류치 (IP3) 을 증감시켜서 와이어 용융속도를 제어하여 제 1 및 제 2 아아크 길이를 유지한다.

청구항 15 의 실시방법으로서는 다음의 4 종류가 있다.

① 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 의하여 펄스주파수 (f3) 제어하는 경우, 제 1 용접 전류치 (I1) 과 제 2 용접 전류치 (I2) 를 펄스전류치 (IP) 또는 펄스폭 (TP) 또는 베이스 전류치 (IB) 또는 이들 2 개 또는 3 개의 설정신호에 의하여 절환한다.

② 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 의하여 펄스폭 (TP3) 을 제어하는 경우, 제 1 용접전류치 (I1) 과 제 2 용접전류치 (I2) 를 펄스전류치 (IP) 또는 펄스폭 (f) 또는 베이스전류치 (IB) 또는 이들 2 개 또는 3 개의 설정신호에 의하여 절환한다.

③ 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 의하여 베이스전류치 (IB3) 을 제어하는 경우, 제 1 용접전류치 (I1) 과 제 2 용접전류치 (I2) 를 펄스전류치 (IP) 또는 펄스폭 (TP) 또는 펄스주파수 (f) 또는 이들 2 개 또는 3 개의 설정신호에 의하여 절환한다.

④ 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 의하여 펄스 전류치 (IP3) 을 제어하는 경우, 제 1 용접전류치 (11) 과 제 2 용접전류치 (I2) 를 펄스폭 (TP) 또는 펄스주파수(f) 또는 베이스전류치 (IB) 또는 이들 2 개 또는 3 개의 설정신호에 의하여 절환한다.

(청구항 제 16 항의 설명)

청구항 제 16 항과 청구항 제 15 항과의 상위(相違)는 다음과 같다.

청구항 제 15 항에 있어서는 아아크 전압설정신호 (Vs1)가 아아크길이(Lt) 및 제 2 아아크 길이 (Lr) 에 대하여 공통적으로 사용되고 있었다. 이것에 대하여 청구항 제 16 항은 제 1 아아크 길이 (Lt) 의 설정은 제 1 아아크 전압설정신호 (Vs1) 로서 실시하고, 제 2 아아크길이 (h) 의 설정은 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 로서 실시한다.

청구항 제 15 항에 있어서는 제 1 아아크 길이(Lt)와 제 2 아아크길이(h)를 전환하기 위하여 펄스주파수(f) 또는 펄스폭(TP) 또는 베이스 전류치(IB) 또는 펄스전류치(IP) 의 적어도 1 개의 설정치를 절환할 필요가 있었다. 이것에 대하여 청구항 제 16 항에 있어서는 제 1 아아크 전압설정신호 VS1 과 제 2 아아크 전압신호 Vs2 를 절환하므로서 제 1 용접전류치 (I1) 는 제 1 아아크 전압설정신호 (Vs1) 과 아아크 전압검출신호 (Vd)와의 차의 제 1 아아크 전압제어신호(Cm2) 에 의하여 제어되고, 제 2 용접 전류치(I2)는 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2) 와 아아크 전압검출신호(Vd)와의 차의 제 2 의 아아크 전압 제어신호(Cm2)에 의하여 제어된다. 따라서 제 1 아아크 전압제어신호(Cm2)는 펄스주파수(f31) 또는 펄스폭(TP31) 또는 베이스 전류치(IB31) 또는 펄스전류치(IP31)을 제어하고, 제 2 의 아아크 전압제어신호(Cm2)는 펄스주파수(f32) 또는 펄스폭(TP32) 또는 베이스 전류치(IB32) 또는 펄스전류치(IP32) 를 제어한다.

그 결과 청구항 제 16 항에 있어서는 제 1 아아크 전압설정신호(Vs1)과 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2)와의 절환을 필요로 하나 청구항 제 15 항의 펄스전류치(IP) 또는 펄스폭(TP) 또는 펄스주파수(f) 또는 베이스전류치(IB)의 설정신호의 절환은 반드시 필요한 것은 아니다.

청구항 제 16 항에 있어서, 용도확대를 위하여 펄스전류치(IP) 또는 펄스폭(TP) 또는 펄스주파수(f) 또는 베이스 전류치(IB) 또는 이들 2 개 또는 이들 3개의 설정신호를 절환할때에는 실시방법은 청구항 제 15 항의 경우와 같다.

(청구항 제 17 항의 설명)

청구항 제 17 항의 용접방법에 있어서, 제 1 아아크 전압치(Va1)와 제 2 아아크전압치 (Va2) 는 0.3 내지 4[V] 정도로서 조정범위가 좁고, 이 아아크 전압의 변화치 △Va 가 아아크 길이의 변화치 (Le) 에 크게 영향을 꺼친다. 따라서, 제 1 아아크 전압설정치 (Vs1) 과 제 2 아아크 전압설정치 (Vs2) 는 함께 조정할필요가 있다. 그래서, 청구항 제 17 항의 용접방법은 제 1 아아크 전압설정치(Vs1) 에 대응한 제 2 아아크 전압설정치 (Vs2) 를 기억시켜두고, 미리 설정한 제 1 아아크 전압설정치(Vs1) 에 대응한 제 2 아아크 전압설정치(Vs2) 를 판독하여 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 통전한다.

(청구항 제 18 항의 설명)

청구항 제 18 항의 용접방법에 있어서, 제 1 아아크 전압치 (Va1) 및 제 2아아크 전압치(Va2)의 적정한 설정치는 와이어 송급속도와의 관계에 있어서정해진다. 그래서, 청구항 제 18 항의 용접방법은 각 와이어 송급속도설정치(Wf)에 대응한 각 제 1 아아크 전압설정치(Vs1)를 미리 기억시키고, 상기 제 1 아아크 전압설정치 (Vs1) 에 대응한 제 2 아아크 전압설정치(Vs2)를 기억시켜 두고 미리 설정한 와이어 송급속도설정치(Wf)에 대응한 상기한 제 1 아아크 전압설정치(Vs1)과 상기한 제 1 아아크 전압설정치(Vs1)에 대응한 상기한 제 2 아아크 전압설정치(Vs2)를 판독하여, 제 1 펄스 전류군 및 제 2 펄스전류군을 통전한다.

(도 41 및 도 42 의 설명)

도 41 은 직경 1[mm] 의 알루미늄 합금 A5183 의 와이어를 사용하여, 판두께 5[mm] 의 알루미늄 합금 A5052 를 미리 설정한 와이어 송급속도를 WF5=500[cm/min] 및 WF7=700[cm/min]/ 으로서 펄스 MAG 아아크 용접했을때의 용접전류치 I[A](가로축) 과 아아크 전압치 V[V](세로축) 과의 관계를 표시하는 도면이다.

도 42 는 청구항 제 17 항 및 제 18 항의 와이어를 미리 설정한 와이어 송급속도로서 송급하여 MAG 아아크 용접을 할때의 각 와이어 송급속도 설정치 Wn=W1, W2 ..., Wn 에 대응한 각 제 1 아아크전압설정치 Un=U1,U2 ..., Un 를 미리 정한 데이터 테이블 및 제 1 아아크 전압설정치(Un)에 대응한 각 제 2 아아크 전압설정치 Vn=V1, V2 ... Vn 를 미리 정한 데이터 테이블이다.

우선, 도 41 및 도 42 를 참조하여 청구항 제 17 항 및 제 18 항의 구성중 기억하는 데이터 테이블의 작성방법에 대하여 와이어 송급속도가 500[cm/min]의 WF5=500 의 곡선을 데이터 작성의 기준으로서 설명한다. 이 곡선상에서 작동점을 정하는데는 아아크 길이에 대응한 아아크 전압을 정할 필요가 있다.

여기에서, 미리 제 1 아아크 전압치 Va1=17[V] 로 정하면, 작동점은 Q11로 된다. 이 제 1 아아크전압치(Va1) 또는 각 와이어 송급속도에 대응한 제 1 아아크 전압치(Va1)를 얻기위한 각 제 1 아아크 전압설정치 Un= U1,U2.... Un 를 각 와이어 송급속도 설정치 Wn=W1,W2 ...,Wn 마다에 도 42 의 상단에 표시하는 바와 같이 결정하여 그 데이터를 기억한다.

다음에 미리아아크전압의 변화치△Va를,예컨데 2.5[V]으로 정하면 제 2 아아크 전압치 Va2=Va1 + △Va = 17 + 2.5 = 19.5[V] 가 정해지고, 작동점은 Q12 로 된다. 다시, 앞서 기억한 제 1 아아크전압설정치 Un=U1,U2,···Un 에 대응하여 상기한 제 2 아아크 전압치 Va2=V1 또는 각 와이어 송급속도에 대응한 제 2아아크 전압치(Va2)를 얻기 위한 제 2 아아크 전압설정치 Vn=V1, V2 ..., Vn 를 도 42 의 하단에 표시하는 바와 같이 걸정하여 그 데이터테이블을 기억한다. 상기의 Wn 및 Un 및 Vn 의 각 설정치는, 예컨대 W5 는 와이어 송급속도가 500[cm/min] 에서 U5 는 아아크 전압이 1가키(작동점 Q11) 이고, V5는 아아크전압이 19.5[V] (작동점 Q12) 가 되도록 미리 관계지어져 있고, 마찬가지로, W7 은 와이어 송급속도가 700[cm/min] 에서 U7 은 아아크 전압이 19.3[V] (작동점 Q12) 이고, V7 은 아아크 전압이 19.3 + 2.5 = 21.8[V] (작동점 Q22) 가 되도록 미리 관계지어져 있다.

다음에 도 42 에서 기억한 데이타를 판독하여 제 1 및 제 2 아아크 전압치(Va1)과 (Va2)를 제어하는 방법에 대하여 설명한다. 동 도면의 각 와이어 송급속도 설정치 Wn=W1,W2 ..,Wn 중에서 Wn=W5를 선택하면 와이어 송급속도는 500[cm/min] 으로 된다. 이 설정치 W5 에 대응한 제 1 아아크 전압 설정치 Un=U1,U2.., Un 중에서 제 1 아아크 전압설정치(U5)가 판독되고, 작동점(Q11)에서 표시하는 제 1 아아크 전압이 17[V]가 되도록 제어된다. 또, 설정치(U5)에 대응한 제 2 아아크 전압설정치(V5)가 판독되고 작동점 (Q12)에서 표시하는 제 2 아아크 전압치가 19.5[V] 가 되도록 제어된다. 다시 그 외의 설정치 Wn=W7 을 선택하면, 와이어 송급속도는 700[cm/min] 이고, 이 설정치 W7 에 대응한 제 1 아아크 전압설정치(U7)가 판독되고, 작동점(Q21)에서 표시하는 제 1 아아크 전압이 19.3[V] 이 되도록 제어된다. 또 설정치(U7)에 대웅한 설정치(V7)이 판독되고, 작동점(Q22)에서 표시하는 제 2 아아크 전압치가 21.8[V] 가 되도록 제어된다.

(청구항 제 19 항의 설명)

본발명의 기본용접방법은 와이어 송급속도를 일정치로해두고, 청구항 제 3 항에서 기재한 바와 같이, 용접전원의 출력전류를 제 1 용접전류치 I1과 제 2 용접전류치 I2 로 절환함과 아울러 용접전류치(I2)와 (I1)과의 비를 1.03내지 1.10의 작은 값의범위에서 변화시키는 방법이다.

다시 본 발명의 추가용접방법은 청구항 제 19 항 및 제 20 항에서 후술하는 바와 같이, 본 발명의 기본 용접방법에 부가하여 와이어 용융량을 증가시켜서 과잉 용착금속형상의 개선을 도모하는 용접방법이다. 따라서 이 추가되는 용접방법에 있어서는 와이어 송급속도를 절환주파수 F=0.5 내지 5[Hz]기 에서 제 1 와이어 송급속도와 제 2 와이어 송급속도로 절환하여 제 2 용접전류치(I2) 와 제 1 용접전류치(I1)과의 비율을 1.05 내지 1.20 의 작은 값의 범위에서 변화시키는 방법 이다.

여기에서, 와이어 송급속도의 절환하는데에는 종래기술에 있어서는 와이어 송급속도의 변화치가 크므로서 기계적관성 때문에 통상적으로 3[Hz] 정도로밖에 실용되지 않고 있다. 이 추가용접방법에 있어서는 와이어 송급속도의 변화치가 작기 때문에 절환주파수(F)는 5[Hz] 정도까지 실용된다.

또, 제 2 용접전류치(I2)와 제 1 용접전류치(I1)과의 비율이 커지면 본 발명의 기본용접방법에 의한 효과가 적어지므로, 그 비율은 1.05 내지 1.20 의 범위가 좋다.

(청구항 제 20 항의 설명)

청구항 제 20 항의 용접방법은 제 1 와이어 송급속도 설정신호(Im1)와 제 2 와이어 송급속도 설정신호(Im2) 및 제 1 아아크 전압설정신호(Vs1)와 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2) 를 절환주파수(F)로서 절환하여, 아아크 전압검출신호(Vd)와 비교하여 제 1 아아크 전압설정신호(Vs1)와 아아크 전압검출신호(Vd)와의 차의 아아크 전압제어신호(Cm2)에 의하여 펄스주파수(f31) 또는 펄스폭(TP31) 또는 베이스전류치(IB31) 또는 펄스전류치(IP31) 또는 펄스전류치(IP31) 을 제어하여 제 1 펄스전류군을 통전하고 제 2 아아크 전압치 설정신호 (Vs2) 와 아아크 전압검출신호 (Vd) 와의 차의 아아크 전압제어신호(Cm2)에 의하여 펄스주파수 (f32) 또는 펄스 폭(TP32) 또는 베이스 전류치(IB32) 또는 펄스전류치(IP32)를 제어하여 제 2 펄스 전류군을 통전하는 청구항 제 19 항의 W⒡ 아아크 용접방법이다.

청구항 제 21 항의 용접방법은 각 제 1 아아크 전압설정치 (Vs1) 에 대응시켜서 각 2 아아크 전압설정치(Vs2)를 각 제 2 와이어 송급속도설정치(Im2)마다에 기억시켜 두고, 미리 설정한 제 1 아아크 전압설정치(Vs1)에 대응한 제 2 아아크 전압설정치(Vs2)를 판독하여 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스전류군을 통전하는 청구항 제 19 항의 MAG 아아크 용접방법이다.

(청구항 제 22 항의 설명이다)

청구항 제 22 항의 용접방법은 각 제 1 와이어 송급속도설정치(Im1)에 대응한 각 제 1 아아크 전압설정치 Vs1 을 미리 기억시켜 두고 다음에 각 제 1 아아크 전압설정치(Vs1)에 대응시켜서 각 제 2 아아크 전압설정치(Vs2)를 각 제 2 와이어 송급속도설정치(Im2)마다에 기억시켜 두고 미리 설정한 제 1 와이어 송급속도설정치(Im1)에 대응한 제 1 아아크 전압설정치(Vs1)와 제 2 와이어 송급속도설정치(Im2)에 대응한 제 2 아아크 전압설정치(Vs2)를 판독하여 제 1 펄스 전류군과 제 2펄스 전류군을 통전하는 청구항 제 19 항의 MAG 아아크 용접방법이다.

(도 43 의 설명)

도 43 은 청구항 제 21 항 및 제 22 항의 와이어를 미리 설정한 제 1 및 제 2 의 와이어 송급속도를 주기적으로 절환 송급하여 MAG 아아크 용접을 할 때의 제 1와이어 송급속도 설정치 Wn = W1, W2,········., Wn 에 대응한 각 제 1 아아크 전압설정치 Un = U1, U2,······, Un 을 미리 정한 데이터 테이블 및 제 1 아아크 전압 설정치(Un)에 대응한 각 제 2 아아크 전압설정치 Vn = V1, V2,······, Vn 을 각 제 2 와이어 송급속도 설정치 Xn = X1, X2,······, Xn 마다에 미리 정한 데이터 테이블이다.

우선, 도 41 및 도 43 을 참조하여 청구항 제 21 항 및 제 22 항의 구성중 기억하는 데이터 테이블의 작성방법에 대하여 와이어 송급속도기 500 [cm/min]의 WF5 = 500 을 곡선을 데이터 작성의 기준으로 하여 설명한다.

이 곡선상에서 작동점을 정하는 데는 아아크 길이에 대웅한 아아크 전압을 정할 필요가 있다. 그래서, 미리 제 1 아아크 전압치 Va1 = 17 [V] 로 정하면 작동점을 Q11 이 된다. 이 제 1 아아크 전압치 (Va1) 또는 각 와이어 송급속도에 대응한 제 1 아아크전압치 (Va1) 을 얻기 위한 각 제 1 아아크 전압 설정치 Un = U1, U2,······, Un 을 각 와이어 송급속도 설정치 Wn = W1, W2,······, Wn 마다에 도 43의 상단에 표시하는 바와 같이 결겅하여 그 데이터를 기억한다. 다음에 미리 아아크전압의 변화치 __Va 를 예컨대 2.5 [V] 로 정하면, 제 2 아아크 전압치 Va2 =Va1 + _Va = 17 + 2.5 = 19.5 [V] 로 된다. 이 제 2 아아크 전압치(Va2) 는 제 1 아아크 전압치(Va1)의 작동점(Q12)가 있는 곡선 WF5 = 500 상의 작동전 Q12 에 대한 것이므로 청구항 제 22 항의 용접방법과 같이 제 2 와이어 송급속도로 절환하는 경우에는 다른 값으로 된다.

예컨대, 제 2 와이어 송급속도가 700 [cm/min] 에서 WF7 = 700 의 곡선이 된다고 하면 WF5 = 500 곡선상의 작동점 Q12 는 WF7 = 700 의 곡선상의 작동점 Q22로 된다. 따라서, 제 2 와이어 송급속도에 있어서의 제 2 아아크 전압치의 작동점을 결정하는 데는 제 1 아아크 전압치와 제 2 와이어 송급속도와의 양자가 필요하게 된다. 즉, 각 제 2 아아크 전압설정치 Vn = V1, V2,·····., Vn 은 각 제 1 아아크 전압설정치 Un = U1, U2,······, Un 와 각 제 2 와이어 송급속도 설정치 Xn =X1, X2,······, Xn 로서 정해야 한다.

따라서, 각 제 1 아아크 전압설정치 Un = U1, U2,······, Un 에 대응하여 제 2 아아크 전압설정치 Vn = V1, V2,······, Vn 을 제 2 와이어 송급속도 설정치 Xn =X1, X2,······, Xn마다에 도 43 의 하단에 표시하는 바와 같이 Xn= X1 인 때 Vn =V11, V12,···V1n, Xn= X2 일때, Vn = V21, V22,······,V2n 및 Xn = xn 일때, Vn=Vn1, Vn2,······, Vnn 을 결정하여 그 데이터를 기억한다.

상기한 Wn 과 Un 및 Xn 와 Vn 의 각 설정치는, 예컨대 W5 는 와이어 송급속도라 500 [cm/min] 에서 U5 는 아아크 전압이 17 [V] (작동점 Q11) 이고 W7 은 와이어 송급속도가 700 [cm/min]에서 U7 은 아아크 전압이 21.8 [V](작동점 Q22) 이 되도록 미리 관계지어져 있다.

다음에, 도 43 에서 기억한 데이터를 판독하여 제 1 및 제 2 의 아아크전압이 Va1 및 Vs2 를 제어하는 방법에 대하여 설명한다. 동 도면의 각 제 1 와이어 송급속도 설정치 Wn = W1, W2,······, Wn 중에서 Wn = W5 를 선택하면 와이어 송급속도는 500 [cm/min] 으로 된다. 이 설정치 (W5) 에 대응한 제 1 아아크 전압설정치 Un = U1, U2,······, Un중에서 제 1 아아크 전압설정치(U5)가 판독되고 작동점(Q11)에서 표시하는 제 1 아아크 전압이 17 [V] 이 되도록 제어된다.

다음에 각 제 2 와이어 송급속도 설정치 Xn=X1, X2,······, Xn 중에서 Xn =X7 을 선택하면, 제 2 와이어 송급속도는 700 [cm/min] 으로 된다. 이 설정치(X7)와 앞서 판독된 설정치(U5)로서 제 2 아아크 전압 설정치 Vn = V75 가 판독되고 작동점(Q22)에서 표시하는 제 2 아아크 전압치가 21.8[V] 이 되도록 제어된다.

(청구항 제 23 항·········제 44 도의 설명)

도 44 는 본 발명의 용접방법에 있어서 제 1 아아크 길이(Lt)와 제 2 아아크길이(Lr)의 아아크 길이의 변화치(Le)를 세로축으로 하고 절환주파수 F = 0.5 내지 25 [Hz] 를 가로축으로 하여 알루미늄(AL)의 MIG 용접을 하여 후술하는 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 용융지의 진동을 발생시키기 위하여 필요한 절환주파수(F)와 아아크 길이의 변화치(Le)와의 관계를 구한 도면이다.

동 도면에 있어서, 실선은 알루미늄의 MIG 용접에 있어서, 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 용융지의 진동을 발생시키는 아아크 길이의 변화치(Le)에 하한을 표시하는 곡선으로서 F = 0.5 [Hz] 일 때에서는 Le = 2.5 [mm], F = 12 [Hz]에서는 Le =1 [mm] 및 F = 25 [Hz] 에서는 Le = 0.5 [mm]이상이 필요하다.

알루미늄 용접에 있어서는 용융지의 고유 진동수(Fr)가 20 내지 25 [Hz]이므로 절환주파수(F)가 15 [Hz] 이상이 되면, 아아크 길이의 변화치(Le)가 0.5 [mm]정도의 적은 값이 되어도 공진에 의하여 용융지는 충분히 진동한다.

(청구항 제 24 항의 설명)

(실시예 18)

실시예 18 은 알루미늄의 펄스 MIG 아아크 용접방법의 실시예이다.

(도 45 의 설명)

도 45 는 용접 전류의 평균치(Ia)(이하 용접전류 I 라 함) [A] (가로축)와 아아크 전압의 평균치(Va)(이하 아아크 전압 V 라 함) [V] (종축) 를 여러가지로 변화시켜서 펄스 MIG 아아크 용접을 했을 때의 용접 비이드 (bead) 의 단면현상 및 ( ) 아아크 길이를 표시하는 도면이다.

이 도면에 있어서의 다른 용접조건으로서는 피용접물이 판두께 12 [mm] 의 알루미늄합금 A5052 이고 소모전극이 직경 1.2 [mm] 의 A5183 이며, 용접속도는 25 [cm/min]이다.

동 도면에 있어서, 예컨대 부호(A)로 표시하는 위치의 용접전류 100[A]에서 아아크 전압 19 [V] 이고 아아크 길이 3.5 [mm] 의 제 1 용접조건에서 부호 B 로 표시하는 위치와 같이 용접전류를 50 % 나 증가시킨 150 [A] 으로하고 아아크 전압이 19.5 [V] 의 제 2 용접조건으로 절환했을 때에 겉보기 아아크 길이가 제 1 용접조건과 같은 3.5 [mm] 이면 부호(A) 위치의 용접비이드의 단면형상과 부호(B) 위치의 단면형상은 대체로 변화가 없다.

이것은 TIG 필러 아아크 용접과 같은 무늬결이 뚜렷한 「비늘형상 비이드」가 얻을 수 없다는 것을 의미한다. 이것에 대하여 상기한 부호(A)로 표시하는 위치의 제 1 용접조건에서 부호 C 에 표시하는 위치와 같이 용접전류는 같은 100 [A] 그대로 아아크 전압을 1 [V] 증가시킨 20 [V] 의 제 2 용접조건으로 절환할 따름으로서 아아크 길이가 2.5 [mm] 증가하여 6 [mm] 가 되고, 부호(A) 위치의 용접 비이드의 단면형상과 부호(C) 위치의 단면현상은 분명히 변화되어 있다. 이것은 TIG 필러 아아크 용접과 같은 무늬결이 뚜렷한「비늘형상 비이드」 가 얻어지는 것을 의미한다.

이와같이 제 1 용접조건과 제 2 용접조건에 있어서 겉보기 아아크 길이를 약 2.5 [mm] 이상으로 바꿈에 의하여 무늬결이 뚜렷한 「비늘형상 비이드」 를 얻을 수 있다.

(도 46 의 설명)

도 46 은 용접전류 I [A] (가로축) 과 아아크 길이의 변화치 Le [mm](세로축) 를 변화시켜서 펄스 MIG 아아크 용접을 했을 때, 무늬결이 뚜렷한 「비늘형상 비이드」형상의 유무를 표시하는 도면이다.

동 도면에 있어서, X 표는 「비늘형상 비이드」 가 형성되지 않는 아아크길이의 변화치가 1 내지 2 [mm] 의 범위를 표시하고, 또 △ 표는 무늬결이 그다지 뚜렷하지 못한 「비늘형상 비이드」 로서 아아크 길이의 변화치가 2[mm] 의 위치를 표시하며, 또 0 표는 TIQ 필러 아아크 용접과 마찬가지인 무늬결이 뚜렷한「비늘형상 비이드」가 얻어지는 범위를 표시하였으며, 이들의 범위에서는 아아크 길이의 변화치가 2.5 [mm] 이상으로 되어 있다.

알루미늄을 본 청구항의 아아크 길이를 변화시키는 펄스 MIG 아아크 용접방법에 의해 용접했을 때 도 47 에 나타난 바와 같은「비늘형상 비이드」의 외관이되고 이때의 용접조건으로서는 피용접물이 판두께 12 [mm] 의 알루미늄 합금 A5052 이고 소모전극이 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 합금 A5183 이며, 용접전류 140 [A], 아아크 전압 20.0 [V] 의 제 1 용접조건과 용접전류 170[A], 아아크 전압 23.0[V] 의 제 2 용접조건에 절환주파수 2 [Hz] 로 절환하고 용접속도 40 [cm] 으로 용접하고 있다. 직경 1.2 [mm] 의 알루미늄 소모전극을 사용한 알루미늄 재질의 MIG 아아크 용접방법에 있어서는 임계전류가 150 [A] 이므로 본 청구항의 MIG 아아크 용접방법에서는 단락이행을시키지 않고서 스프레이 이행을 시키기 위하여 펄스 MIG 아아크 용접방법을 채용하고 있다.

이상의 설명에서는 용접조건의 한쪽 또는 양쪽의 용접전류치가 와이어의 직경에 대응한 임계전류치 이상이므로, 스프레이 이행시키기 위하여 펄스 MIG 아아크 용접방법에 의하여 용접하였으나 용접조건의 양쪽이 임계전류치 이상의 용접전류치인 때에는 펄스용접에 의하지 않고서 대략 평활한 전류에 의해서도 TIG 필터 아아크 용접과 마찬가지의 무늬결이 뚜렷한「비늘형상 비이드」가 만들어졌다.

그 실시예로서는 피용접물이 판두께 4 [mm] 의 알루미늄 합금 A5052 이고 소모전극이 직경 1.0 [mm] 의 알루미늄 합금 A5183 이며 용접전류치를 임계전류치 이상의 180 [A] 인 일정치로 하여 아아크 전압을 22 [V] 와 24 [V] 에 절환주파수 2[Hz] 로서 절환하여 용접속도를 40 [cm/min]으로서 용접하였을때 아아크 길이의 변화치는 4 [mm] 로서 전술한 도 47 에 표시하는 바와같은 무늬결이 뚜렷한 「비늘형상 비이드」와 대략 동일한 용접 비이드가 만들어진다.

(실시예 19)

실시예 19 는 구리의 펄스 MIG 아아크 용접방법의 실시예이다. 구리의 MIG 아아크 용접방법에 있어서는 구리재료의 융점이 1085 [℃]에서 알루미늄재보다도 고온이나 그의 열전도도는 알루미늄의 0.53 [ca1/cm·sec·℃] 보다도 높고 0.95[cal/cm·sec·℃] 이므로 열확산이 쉬우므로 아아크의 이등후 용융된 구리는 바로 응고한다. 따라서 아아크 길이의 변화에 의하여 용융지의 확대한 흔적이 아아크의 이동후에 그대로 응고하여「비늘형상 비이드」가 형성된다.

판두께 6 [mm] 인 순동을 400 [℃] 로 예열하여 직경 1.2 [mm] 의 순동의 소모전극에 의하여 용접전류 200 [A], 용접속도를 35 [cm/min]에서 아아크 전압을 22 [A] 와 25 [V] 의 사이에서 절환주파수 2 [Hz] 로 주기적으로 절환하여 MIG 아아크 용접하면 도 47 과 동일한 「비늘형상 비이드」 가 형성되었다.

(도 48 의 설명)

도 48 은 용접전류의 평균치 (Is [A] (가로축) 와 아아크 전압의 평균치(Va[V] (세로축)) 를 여러가지로 변화시켜서 펄스 MIG 아아크 용접을 했을 때의 용접비이드의 단면형상 및 () 안에 아아크 길이를 표시하는 도면이다. 이 도면에 있어서의 다른 용접조건으로서는 피용접물은 판두께 10 [mm]의 400 [℃]에서 예열된 구리이고 소모전극이 1.2 [mm] 인 구리이며 용접속도는 25 [cm/min]이다.

이 도면에 있어서, 예컨대 부호(A)로서 표시하는 위치의 용접전류 200[A]이고, 아아크 전압 22 [V] 이며, 아아크 길이 3 [mm] 의 제 1 용접조건에서 부호B 로서 표시하는 위치와 같이 용접전류를 50 % 나 증가시킨 300[A] 로 하고, 아아크 전압이 23 [V] 의 제 2 용접조건으로 절환했을 때에 아아크 길이가 제 1 용접조건과 같은 3 [mm] 이면, 부호(A) 위치의 용접비이드의 단면형상과 부호의 (B) 위치의 단면형성은 닮은 형상으로서 거의 변화가 없다.

이것은 TIG 필러 아아크 용접과 같은 무늬결이 뚜렷한 「비늘형상 비이드」를 얻을수 없다는 것을 의미한다.

이에 대하여, 상기 부호(A)에 표시된 위치의 제 1 용접조건으로부터 부호(C)에 표시하는 위치와 같이 용접전류는 같은 200 [A] 그대로 아아크 전압을 1.5[V]증가시킨 23.5 [V] 의 제 2 용접조건으로 절환하는 것만으로서 아아크 길이가 3[mm] 증가하여 6 [mm] 로 되고 부호(A) 위치의 용접비이드의 단면형상과 부호(C)위치의 단면형상은 분명히 변화되어 있다. 이것은 TIG 필러 아아크 용접과 같은 무늬결이 뚜렷한「비늘형상 비이드」가 만들어지는 것을 의미한다.

이와 같이 제 1 용접조건과 제 2 용접조건에 있어서 아아크 길이를 약 3[mm] 이상 변경시킴에 의하여 용접비이드의 단면형상을 번갈아 변화시켜서 용입형상을 제어할 수가 있다. 「비늘형상 비이드」 의 외관은 표 1 에 있어서 설명한 용접속도(WS[cm/min])와 절환주파수 (F [Hz]) 와의 관계로 결정된다.

일반적으로 도 47 에 표시하는 「비늘형상 비이드」 의 피치 (Pt [mm]) 는 다음식에 의하여 정해진다.

Pt = WS/60F

종래의 TIG 필터 아아크 용접방법에 의하여 얻어지는 규칙바른 물결형상의「비늘형상 비이드」의 피치(Pt)는 1 내지 5 [mm] 이므로 상기한 식과 표 1 과의 관계에서 본 청구항 이 MAG 용접방법에 있어서도 TIG 필러 아아크 용접방법보다도 상당히 고속의 용접속도일지라도 TIG 필러 아아크 용접방법과 동일한 규칙바른 물결형상의「비늘형상 비이드」를 얻을수 있다.

예컨대, 용접속도 WS = 180 [cm/min]에서 절환주파수 F = 15 [Hz] 일 때에 피치 Pt = 2 [mm] 이고, WS = 300 [cm/min]에서 절환주파수 F = 15 [Hz]일때에는 피치 Pt = 3.3 [mm] 이다.

(실시예 20·········도 49 의 설명)

실시예 20 은 스테인레스 강의 펄스 MIG 용접방법의 실시예이다.

도 49 는 용접전류의 평균치 (Ia [A] (가로축)) 와 아아크 전압의 평균치 Va [V] (세로축)) 를 여러종류로 변화시켜서 펄스 (MIG) 아아크 용접을 할 때의 용접비이드의 단면형형상 및 ( )내에 아아크 길이를 표시하는 도면이다.

이 도면에 있어서의 다른 용접조건으로서는 피용접물이 판두께 8 [mm] 의 스테인레스강 SUS 304L 이고, 소모전극이 직경 1.2 [mm] 인 스테인레스강 SUS 308이며, 용접속도는 25 [cm/min] 이다.

이 도면에 있어서, 예컨대 부호 (A)로 표시하는 위치의 용접전류 100 [A]에서 아아크 전압 18 [V] 이고, 아아크길이 3 [mm] 의 제 1 용접조건에서 부호(B) 로 표시하는 위치와 같이 용접전류를 70 % 나 증가시킨 170 [A] 로 하고, 아아크 전압이 18.3 [V] 인 제 2 의 용접조건으로 절환하였을 때 아아크 길이가 제 1 용접조건과 같은 3 [mm] 이라면, 부호 (A) 위치의 용접비이드의 단면형상과 부호 (B) 위치의 단면형상을 닮은 형상으로서 거의 변화가 없다. 이것에 대하여, 상기한 부호 A로 표시한 위치의 제 1 용접조건에서 부호 (C) 로 표시하는 위치와 같이 용접전류 같은 100 [A] 그대로 아아크 전압을 1.5 [V] 증가시킨 19.5 [V] 의 제 2 용접조건으로 절환하는 것만으로서 아아크 길이가 3 [mm] 증가하여 6 [mm] 로 되고, 부호(A) 위치의 용접비이드의 단면형상과 부호 (C) 위치의 단면형상과는 분명히 변화되어 있다.

이와같이, 제 1 용접조건과 제 2 용접조건에 있어서 아아크 길이를 약 3[mm] 이상 변화시킨 것으로 인하여 용접비이드의 단면형상을 번갈아 변화시켜서 용입형상을 제어할 수가 있다. 스테인레스강, 합금강 등의 철강재료의 열전도도는 예컨대 철로서 0.14[cal/cm·sec·。C] 이고 알루미늄, 구리 등에 비하여 매우 낮기 때문에 알루미늄, 구리 등과 같은「비늘형상 비이드」 형성은 곤란하다.

그러나 철강재료는 산화피막이 알루미늄과 같이 강력하지 못하고 아아크가 산화피막이 존재하는 먼 곳까지 나르는 현상은 없고 실지의 아아크 길이와 아아크 길이는 대략 같다. 따라서 철강재료에서는 아아크 전압을 조정함에 의하여 겉보기 아아크 길이를 제어할 수가 있으므로 아아크 전압을 주기적으로 절환함에 의하여 복수의 용접비이드 단면형상, 과잉용착 금속을 융합시켜서 종래의 단일형상과 다른 침투형상을 얻을 수가 있다.

(청구항 제 25 항의 설명)

청구항 제 25 항의 용접방법은 절환주파수를 0.5 내지 15 [Hz] 로 하고 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 3 [mm] 이상으로 하여 용접속도 30 [cm/min]일때에는 극간의 최대치 3.0 [mm] 까지, 용접속도 100 [cm/min] 일 때에는 극간의 최대치 1.5 [mm] 까지의 맞대기 용접을 하는 방법이다.

(실시예 21·········도 50 및 도 51 의 설명)

도 50 은 판두께 1.5 [mm] 의 알루미늄 합금판 A 5052 의 맞대기 용접에 있어서, 용접선의 맞대기 부분에 극간이 있고, 그 극간을 0.5 내지 3 [mm] 변화시킴과 아울러 용접속도를 30 내지 100 [cm/min]으로 변화시켰을 때 녹아떨어짐이 없이, 용접이 가능한 범위 (사선부분) 를 표시하는 그래프로서 세로축은 용접선의 맞대기 부분의 극간 (G [mm]) 를 표시하고, 가로축은 용접속도 (WS[cm/min]) 를 표시한다.

도 50 에 있어서, X 표 및 일점쇄선은 용접전류의 평균치를 60 내지 100[A]로 하고 공지의 유닛 펄스방식 (1 펄스 1 용적 이행방식) 으로 펄스를 절환하지않고서 펄스 전류치 280 [A] 에서 펄스폭 1.2 [ms] 로 용접속도를 변화시켜서, 용접한 경우의 용접가능한 극간의 상한치를 표시하고 용접속도가 30 [cm/min] 의 저속도인경우에는 극간 2.0 [mm] 이 용접가능한 한계이며, 그것 이상의 용접속도에서는 용접가능한 상한치가 저하되고 용접속도가 80[cm/min] 으로 되면, 용접가능한 극간의 상한치는 0.5 [mm] 까지 저하된다.

이것에 대하여, 청구항 제 25 항의 용접방법에 있어서는 △ 표 및 점선을 표시하듯이, 도 51 에 표시하는 펄스전류치 280 [A] 및 펄스폭 1.2 [ms] 의 제 1 펄스전류를 사용하여 1 펄스 1 용적이행으로서 아아크 전압을 16.5 내지 18.5 [V] 까지 저하시켜 제 1 펄스 전류군을 통전한 다음, 펄스 전류치를 380 [A] 으로 증가시킴과 아울러 1 펄스 1 용적이행을 유지하는 펄스주기로 제어된 제 2 펄스 전류군을 통전시켜서 펄스 아아크 용접을 하면 용접속도가 30 [cm/min] 에서는 극간이 3[mm] 일지라도 녹아떨어짐이없어 용접이 가능하고 용접속도가 100 [cm/min]이 되어도 극간이 1.5 [mm] 까지는 용접이 가능해졌다.

이와같이 극간이 있어도 고속용접이 가능한 이유로서는 1 펄스 1 용적이행에 의하여 아아크 길이를 짧게 하여 고속도 용접을 할 경우 맞대기 극간이 있는 경우에도 펄스전류치 또는 펄스폭 또는 양자를 크게하여 아아크 길이를 길게했을 때 극간 이상의 아아크 확산에 의하여 극간 주변을 용융시키고 다음에 아아크 길이를 짧게 하여 극간 부분을 매우는 것에 의하여 용낙을 방지하여 고속도 용접의 한계를 상승시킬 수 있다.

(청구항 제 26 항의 설명)

청구항 제 26 항의 용접방법은 절환주파수를 0.5 내지 15 [Hz] 로 하고 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 3 [mm] 이상으로 하여, 용접속도 30 [cm/min]일 때에는 극간의 최대치 3 [mm] 까지 용접속도 100 [cm/min] 일 때에는 극간의 최대치 2[mm] 까지의 겹친 필릿용접을 하는 방법이다.

(실시예 22·····…·도 52 및 도 53 의 설명)

도 52 는 판두께 1.5 [mm] 의 알루미늄 합금판 A5052 의 겹친필릿용접에 있어서, 도 53 에 표시하듯이, 용접선의 겹친부분에 극간이 있고, 그 극간을 1 내지 3 [mm] 변화시킴과 동시에 용점속도를 30 내지 90 [cm/min]으로 변화시켰을 때, 녹아떨어짐이 없이 용접이 가능한 범위 (사선부분) 를 표시하는 그래프로서 세로축이 용접선의 겹친부분의 극간 G [mm] 를 표시하고 가로축은 용접속도 WS [cm/min]를 표시한다.

동 도면 (A) 에 있어서, X 표 및 일점쇄선은 용접전류의 평균치를 60 내지 100 [A] 로 하고, 공지의 유닛펄스방식 (1 펄스 1 용적이행방석) 으로 펄스를 절환하지 않고서 펄스 전류치 280 [A] 에서 펄스폭 1.2 [ms] 로서 용접속도를 변화시켜서 용접한 경우의 용접가능한 극간의 상한치를 표시하며, 용접속도가 30 내지 60[cm/min]의 저속도인 경우에는 극간 2 [mm] 가 용접 가능한 한계이고, 그것 이상의 용접속도에서는 용접가능한 상한치가 저하되고, 용접속도가 90 [cm/min] 으로 되면 용접가능한 극간의 상한치는 1 [ms] 까지 저하된다. 이것에 대하여 본 청구항의 용접방법에 었어서는 △ 표 및 점선으로 표시하듯이, 전술한 도 51 에 표시하는 전류치 280 [A] 및 펄스폭 1.2 [ms] 의 제 1 펄스전류를 사용하여 1 펄스 1 용적이행으로 아아크 전압을 16.5 내지 18.5 [V] 까지 저하시켜 제 1 펄스 전류군을 통전한 다음, 펄스전류치를 380 [A] 으로 증가시킴과 동시에,1 펄스 1 용적이행을 유지하는 펄스주기로 제어된 제 2 펄스 전류군을 통전시켜서 아아크 용접을 하면, 용접속도가 20 내지 45 [cm/min]에서는 극간이 3 [mm] 일지라도, 윗쪽 판의 한쪽으로 쏠린 녹임없이 용점이 가능하며, 용접속도가 60 내지 90 [cm/min] 이 되어도 극간이 2 [mm] 까지는 용접이 가능해졌다.

이와같이 극간이 있어도 용접이 가능한 이유로서 제 2 의 펄스 통전기간 T2의 아아크 길이가 제 1 펄스 통전기간 (T1)의 아아크 길이보다도 길어지고, 더욱이 펄스전류 변화치로서는 펄스주기를 다소 증가시킴에 의하여 1 펄스 1 용적이행을 유지할 수가 있으며, 아아크 길이가 과대해지는 일이 없으므로 아아크 길이가 긴 제 2 펄스 전류군에 의하여 윗쪽판과 아래쪽판을 용융하여 아아크 길이가 짧아진 제 1 펄스 전류군에 의하여 아아크력을 약화시켜서 극간 (G) 의 사이에 용율금속을 매워서 윗쪽판의 한쪽으로 쏠린 녹음을 방지하여 용접가 능한 극간을 증가시킬 수 있다. 따라서 용접중의 열 변형에 의하여 윗쪽판이 물결모양으로 변형하여도 윗쪽판의 한쪽으로 쓸린 녹음을 방지할 수가 있다.

(청구항 제 5 항 및 제 6 항의 설명)

청구항 제 5 항의 용접방법은 제 1 용접 전류 통전시간 (T1) 과 제 2 용접전류 통전시간 (T2) 와의 통전비율 Ds = T1/(T1+T2) 를 절환하는 방법이다.

청구항 제 6 항의 용접방법은 통전비율 (Ds) 를 아아크 전압 검출치 (Vd) 에 대응시켜서 증감시키는 방법이다.

이하, 청구항 제 6 항의 용접방법을 전술한 청구항 25 의 맞대기 용접 및 청구항 26 의 겹친필릿용접에 적용한 경우에 대하여 설명한다.

청구항 25 또는 26 의 용접방법은 외란에 의하여 아아크 길이가 변동되었을때에 는 청구항 제 15 항에 관하여 전술한 바와같이 아아크 길이를 복귀시키도록작용하나 맞대기용접에 있어서의 맞대기면에 극간이 있는 경우의 녹아떨어짐의 방지, 겹친필릿용접에 있어서의 겹친부분에 극간이 있는 경우 또는 열변형에 의하여 극간이 발생한 경우의 윗쪽판의 용낙의 방지에 대하여 종래의 기술에 대하여 극간의 여유도가 상당히 크게 개량되어 있다.

그러나 이와 같은 극간이 변화했을 때 아아크 길이의 번동이 발생하지만 청구항 제 25 항 및 제 26 항의 용접방법에 있어서는 극간이 변화했을 때의 아아크길이의 변동을 보정하는 회로가 설치되어 있지 않으므로 다음과 같은 현상이 발생한다.

(맞대기 용접의 극간변화시의 문제점 ·····도 54 및 도 55 의 설명)

도 54(A) 내지 (E) 를 참조하여 맞대기 면의 극간이 커졌을 때의 현상에 대하여 설명한다.

도 54(D) 에 표시하였듯이, 제 1 펄스전류군의 펄스전류 (P1) 을 주파수(f1)에서 정해지는 주기 (D1) 에서 통전하고 있을 때, 동 도면 (A) 에 표시하듯이, 맞대기면의 특색이 G1 일 때 급전칩선단(4a)과 와이어선단 (1a)과의 와이어 돌출길

이가 (La) 이고 실제의 아아크 길이가 Lo, 용융폭이 W1, 아아크 외주의 직경이 A1이라고 가정한다.

다음에 이 도면 (⊃ 에 나타난바와 같이, 제 1 펄스 전류군의 펄스전류 (P1)을 주파수 (f1) 에서 정해지는 주기 (D1)에서 통전하고 있을 때, 동 도면 (B) 에 표시하듯이, 맞대기면의 극간이 G2 로 증가하고, 증가한 직후의 와이어 돌출길이가 La 이나, 틈새 (G2) 가 증가하였으므로 용융폭이 W2 로 증가하고 아아크가 용융폭 W2 의 바깥쪽으로 뛰므로 아아크의 외주의 직경이 A2 로 증가한다. 따라서 실제의 아아크 길이가 L0 에서 L1 로 증가하여 아아크 전압이 증가한다.

이 아아크 전압의 증가를 아아크 전압 검출회로 (VD)가 검출하여 펄스주파수를 f1 에서 f2 로 감소시키므로, 펄스전류(D1)의 주기가 이 도면 (E) 의 D2 에 표시하듯이, 커지므로 와이어의 용융속도가 저하하여 와이어 돌출길이가 증가한다.

와이어 돌출길이가 이 도면 (C) 에 표시하듯이, La + △L 로 증가하고 있으므로 실제로의 아아크 길이는 L0 에서 L3 로 감소하고, 따라서 아아크 전압이 감소한다. 동 도면 (C) 의 상태는 와이어 선단(1a)과 용융지의 표면(2a)는 매우 접근한 상태, 즉 아아크 길이는 매우 짧아져 있으므로서 이 도면 (C) 의 상태가 계속되고, 와이어 선단이 용융지에 맞대어져 아아크 절단이 발생한다던지 한쪽의 용접물만을 용융하여 녹아떨어짐을 발생시킨다.

또한, 동 도면 (B) 에 있어서, 아아크는 산화 피막상으로 퉈기 쉽고 특히 알루미늄은 산화피막의 발생이 현저하므로 아아크는 산화피막이 없는 용융폭의 안쪽보다도 산화피막이 있는 그 바깥쪽으로 튀기 쉽고, 실제의 아아크 길이가 아아크 길이 보다도 커지고, 아아크 전압이 증가한다. 반대로 도 55(A) 내지 (D) 를 참조하여 맞대는면의 극간이 작아졌을때의 현상에 대하여 설명한다.

도 55(A) 에 나타난 바와 같이 와이어 돌출길이가 La 에서 실제의 아아크 길이가 L0, 용융폭이 W1, 아아크의 외주직경이 A1 이라고 가정한다.

다음에 동 도면 (A) 에 나타난바와 같이 맞대기 면의 극간이 G3 으로 감소하고, 감소한 직후의 와이어 돌출길이가 La 이지만, 이 도면 (C) 에 나타난 바와 같이하듯이 극간이 감소하였으므로 용융폭 및 과잉용착금속이 점차 증가하고, 과잉용착금속이 증가하면, 아아크가 과잉용착금속의 용융폭 (W3)의 바깥쪽으로 튀기므로 실제의 아아크 길이 L5 가 (L0)보다도 커지고, 아아크 전압이 증가한다.

그래서, 이 도면 (B) 에 있어서, 아아크의 외주직경 (A1)이 용융폭 (W1)보다도 크며, 또 이 도면 (C) 에 있어서, 아아크의 외주직경 (A3) 이 용융폭 (W3) 보다도 크고, 더욱 이 도면 (B) 와 (C) 에서 W1 W3 이므로, 결국 A3 A1 로 되고, 이 도면 (C) 의 실제의 아아크 길이 (L5) 가 이 도면 (A)의 아아크길이 (L0) 보다도 커져서 아아크 전압이 증가한다.

이 상대가 계속되면 아아크 전압의 증가를 검출하여 아아크 길이를 짧게하는 방향으로 다시 제어되므로서 와이어 돌출길이는 이 도면 (D) 에 나타난 바와 같이 이 도면 (A) 의 La 보다도 더 큰 La + △L 로 되며, 결국에는 와이어 선단(1a)와 과잉용착금속의 표면 (2a) 가 접촉하여 아아크 전단이 발생한다던지 스페터가 발생된다던지 한다.

(겹친 필릿용접의극간변화시의 문제점...도56및도57의설명)

도 56(A) 내지 (C) 는 겹친 필릿조인트의 극간이 넓어졌을때의 현상을 설명하는 도면이고, 이 도면 (D) 및 (⒞ 는 이 도면 (A) 및 (B) 에 대응한 펄스전류의 주기의 시간적 경과를 나타내는 도면이다.

도 57(A) 내지 (D) 는 겹친 필릿조인트의 극간이 좁아졌을때의 현상을 설명하는 도면이다.

도 56(A) 내지 (E) 및 도 57(A) 내지 (D) 에 표시하는 겹친필릿조인트의 극간이 변화했을때의 현상설명은 전술한 도 54(A) 내지 (E) 및 도 55(A) 내지(D) 에 표시하는 맞댐면 극간이 변화했을때의 현상 설명에 있어서, 「맞대기 」를「겹쳐 맞추는 면」 으로 대조하면 동일한 설명이 되므로서 설명을 생략한다.

(극간 변화시의 보정방법)

청구항 제 5 항 또는 제 6 항의 용접방법은 전술한 청구항 제25항 또는 제26항의 용접방법에 있어서 외란에 의하여 와이어 송급속도와 와이어 용융속도가 언발란스가되어 아아크 길이의 변동이 발생했을 때에 아아크전압의 증감을 검출하여 우선 첫째로 응답성이 우수한회로에 의하여 펄스주파수를 증감시킴에 의하여 와이어의 용융속도를 증감시켜서 신속하게 아아크 길이를 복귀시키는 작용이외에 둘째로 맞대기 용접 또는 겹친필럿용접에 있어서 틈새가 변동했을 때에 시간의 경과후에 나타나는 응답성이 느린 아아크 전압의 증감을 검출하여 극간의 변화에 대응시킨 아아크 길이로 보정하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법이다.

즉, 청구항 제5항 또는 제6항의 용접방법은 제 1 펄스전류군과 제 1 펄스전류군과 다른 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 사용하여 용접하는 MAG 아아크 용접 방법에 있어서 소모전극을 미리 설정한 일정한 와이어 송급속도로서 송급하고 제 1 펄스전류군의 각 펄스의 펄스전류치, 펄스통전시간, 펄스주파수 및 베이스전류치를 각 펄스전류와 동기하여 소모전극으로 부터 피용접물에 용적이 이행하는 프로젝트이행을 형성하는 값으로 설정해 두고 제 2펄스전류군의 각 펄스의 펄스전류치 및 펄스통전시간 및 펄스주파수 및 베이스전류치를 프로젝트이행을 유지하는 범위내에서 제 1 펄스전류군과 다른 값으로 설정 또는 제어한 펄스용접전류를 통전하여 아아크 길이를 주기적으로 절환하고 와이어 송급속도와 와이어 용융속도가 언밸런스가 되어서 아아크 길이가 변동했을때 검출한 아아크 전압에 의하여 펄스주파수 또는 펄스폭 또는 베이스 전류치 또는 펄스전류치를 신속히 증감시켜서 아아크 길이를 복귀시킴과 동시에 이음의 간격이 변화했을때는 극간의 변화에 따라서 변화했을때의 아아크 전압을 검출하여 이 늦게 변화한 아아크 전압에 의하여 제 1 펄스 통전기간(T)과 제 2펄스 통전기간(T)과의 통전비율(Ds)를 제어함에 의하여 극간에 대응한 아아크 길이로 보정하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접방법 이다.

청구항 제6항의 용접방법에 대하여 설명하기전에, 우선 첫째에, 청구항 제15항 및 제16항의 외란에 의하여 아아크길이가 변동했을 경우의 아아크길이를 복귀시키는 용접방법에 대하여 설명한다.

둘째로, 청구항 제6항의 용접방법을 채용한 맞대기 용접 또는 겹친 필릿용접에 있어서 피용접물의 극간이 변화한 경우의 그극간의 변화에 대응시켜서 아아크 길이를 보정하는 용접방법에 대하여 설명한다.

(아아크 길이 변동의 복귀 설명)

우선 첫째로 청구항 제15항 내지 제16항의 아아크 길이변동을 복귀시키는 작용에 대하여 설명한다.

제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환하여 펄스 아아크용접방법에 있어서 와이어 송급속도와 와이어 용융속도가 언밸런스가되어서 아아크 길이에 변동이 생졌을때 신속히 아아크 전압을 검출하여 아아크 전압검출신호(Vd)와 제 1 및 제 2 아아크 전압설정신호(Vs1) 및 (Vs2)를 각각 비교하여 그 차의 신호 Cm2 에 대응시켜서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 을 변화시켜 용접전원 제어회로(PS)에서 출력되는 펄스전류의 펄스주파수를 증감시켜서 와이어 용융속도를 증감시켜서 아아크 길이를 복귀시킴에 의하여 달성된다. 즉, 아아크 길이가 길어져서 아아크 전압이 증가했을때 펄스주파수를 감소시키면 펄스의 주기가 길어져서 와이어의 용융속도가 저하하여 아아크 길이가 감소하여 아아크 길이가 복귀한다. 반대로 아아크 길이가 짧아져서 아아크 전압이 감소했을때 펄스주파수를 증가시키면 펄스의 주기가 짧아져서 와이어의 용융속도가 상승하여 아아크 길이가 증가하여 아아크 길이가 복귀한다.

(맞대기 조인트의 극간 변화에 대응한 아아크 길이의 보정설명)

청구항 제6항의 용접방법의 제 2 의 작용에 대하여 맞댐면의 틈새가 변화했을 때의 아아크 길이 및 아아크 전압의 변화를 설명한 도 54 및 도55에 첨가하여, 도 58(A) 및 (B) 를 참조하여 설명한다.

우선, 맞대기면의 극간이 넓어졌을때의 현상 및 아아크 전압의 변화는 전술한 도 54(C) 에 나타난 바와같이, 와이어 돌출길이가 La +△L 로 증가되어 있으므로 실제의 아아크 길이는 L0 에서 L3 로 감소하고 따라서 아아크 전압이 감소한다. 이 아아크 전압의 감소가 나타나기까지는 시간지연이 있으나 이 시간지연이 제 1 펄스 통전기간(T1)과 제 2 펄스통전기간(T2)와의 절환주파수(1 ∼15Hz)에 대응한다. 즉, 이 절환주기는 전술한 와이어 송급속도와 와이어 용융속도의 언발란스에 의한 아아크 길이의 변동과 같이 변동속도가 빠른 아아크전압의 변화에는 응답하지 않고 간극이 넓어져서 펄스주파수가 저하하여 와이어의 용융속도가 저하하여 아아크 길이가 짧아진것에 의하여 발생하는 아아크 전압의 변화에는 응답한다.

다음에 극간의 변화에 의하여 아아크 전압이 감소했을때의 아아크 길이보정의 작용에 대하여 기술한다.

도54(C)에 나타난 바와같이, 극간이 넓어져서 아아크 전압이 저하했을때는 이 아아크 전압의 저하를 검출하여 그 검출신호에 의하여 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스전류군과의 안에서 예컨데, 펄스전류 평균치가 큰 제 2 펄스 통전기간(T2)를 길게 하거나 펄스전류평균치가 작은 제 1 펄스통전기간(T1)을 짧게하거나 양자의 주기 (T1+T2)를 일정하게 해두고 T1 을 짧게 하여 T2 를 길게함에 의하여 와이어의 용융속도를 증가시켜서 아아크 길이를 도58(A)에 나타난바와같이, 증가시켜 와이어 돌출길이를 극간 변화전의 La 보다도 짧은 Lb 로 하는 것에 의하여 실제의 아아크 길이는 L4 (L4 LO) 가 되며, 아아크 외주직경(A4)(A4 A2) 도 증가하므로서, 용융폭 W4 ( W4 W2) 도 넓어져서 피용점물 그의 극간양쪽을 충분히 용융시킬수가 있으므로 과잉용착금속의 형상이 평탄해져 용접결함이 발생되지 않는다. 그리고 이 아아크 길이의 보정 및 과잉용착금속의 평탄화에 의하여 와이어 선단(1a)과 용융지표면(2a)와의 아아크 길이도 증가되므로서 와이어선단(1a)와 용융지표면(2a)와의 접촉도 발생되지 않으며, 접촉에 의한 아아크 단절도 발생하지 않는다.

반대로 맞대기면의 극간이 좁아졌을때의 현상 및 아아크 전압의 변화는 전술한 도 55(C) 에 나타난 바와 같이, 실제의 아아크 길이 (L5)는 아아크 길이(L0)보다도 길어져서 아아크 전압이 증가한다.

이 아아크 전압의 증가가 나타날때까지, 즉 극간이 감소되었을때도 불구하고, 같은 아아크 길이로서 와이어가 용융하여 과잉용착금속이 형성되어서 아아크가 과잉용착금속의 외부까지 튀므로 인하여 아아크 전압이 증가할때 까지는 시간지연이 되고 0[A]간지연이 전술한바와같이 제 1 펄스통전기간(T1)과 제 2 펄스통전기간(T2)와의 절환주파수(0.5 ∼ 15Hz) 에 대응하여 극간의 변화에 의하여 발생한아아크전압의변화에 응답한다.

다음에 극간의 변동에 의하여 아아크 전압이 증가했을때의 아아크 길이의 보정작용에 대하여 기술한다. 도 55(C)에나타난바와같이, 극간이 좁아져서 실제의 아아크 길이가 과잉용착금속의 폭 바깥쪽까지 뻗어나므로 인하여 아아크 전압이 증가했을때는 이 아아크 전압의 증가를 검출하여 그 검출신호에 의하여 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군 중에서 예컨데 펄스전류 평균치가 큰 제 2 펄스 통전기간(T2)를 짧게 하거나 펄스전류평균치의 적은 제 1 펄스 통전기간(T1)을 길게 하거나 양자의 주기(T1 + T2) 를 일정하게 해 두고 T1 을 길게 하여 T2 를 짧게 함에 의하여 와이어의 용융속도를 감소시켜서 아아크 길이를 도 58(B)에 나타난 바와같이 감소시켜 와이어 돌출길이를 틈새변화전의 La보다도 긴 Lc로 하는 것에 의하여 실제의 아아크 길이는 L7 (L7 L0)로 되고 아아크의 외주직경은 A5 (A5 A1)로 되며, 용융폭도 W5 ( W5 W1) 로 되어서 아아크 길이가 극간의 감소에 대응하여 짧게 보정되고, 안정한 아아크 길이가 얻어져서 와이어선단 (1a)과 용융지표면 (2a)가 접촉하여 아아크 절단이 발생되지 않는다.

(겹친필릿조인트의 틈새변화에 대응한 아아크 길이 보정의 설명)

도 59(A) 및 (B) 는 청구항 제 6항의 용접방법에 있어서 겹친필릿 조인트의 겹쳐 맞춘면의 극간의 변화했을 때의 아아크 길이의 보정을 설명하는 도면이다.

도59(A) 및 (B) 에 표시하는 겹친 필릿조인트의 극간이 변화했을때의 아아크길이를 보정하는 설명은 전술한 도 59(A) 및 (B) 에 표시하는 대음면의 극간이 변화했을때의 아아크 길이 보정의 설명에 대하여「맞대기 」를「겹쳐 맞추는 면」으로 대조하면 동일한 설명이 되므로 설명을 생략한다.

(실시예 23 .... 도50의 맞대기 용접의 설명)

도 50 은 전술한 판두께 15.5[mm] 의 알루미늄 합금판 A 5052 의 맞대기용접에 있어서, 맞대기면에 극간(G)가 있고, 그 극간을 1.5 내지 6.5 [mm]로 변화시킴과 아울러, 용접속도를 30 내지 100[cm/min] 으로 변화시켰을 때, 녹아떨어짐없이 용접이 가능한 범위(사선부분) 를 표시하는 그래프로서 세로축이 맞대기 면의 극간 G[mm] 를 표시하고, 가로축은 용접속도 WS [cm/min] 를 표시한다.

도50에 있어서, 용접조건은 용접전류의 평균치를 100 내지 175[A]로서 아아크 전압을 17.5 내지 21[A] 로하고, 전술한 도 51에 나타난 바와 같이 펄스전류치 280[A]에서 펄스폭 1.2[ms] 의 제 1 펄스전류군과 펄스전류치 380[A] 에서 펄스폭 1.2[ms] 의 제 2 펄스전류군을 절환주파수 2.5 [Hz] 이다.

도 50에 있어서, △ 표 및 점선은 전술한 청구항 제25항의 용접방법 즉, 상기한 용접조건에서 통전비율(Ds)를 0.5 에 고정하여 용접한 경우의 용접가능한 극간의 상한치를 표시하고 용접속도가 30 [cm/min] 의 저속도인 경우에는 극간 3 [mm] 가 용접가능한 한계이며, 그 이상의 용접속도에서는 용접가능한 상한치가 저하하고, 용접속도가 70 [cm/min] 이상으로 되면 용접가능한 극간의 상한치는 1.5[mm] 까지 저하한다.

이것에 대하여 청구항 제6항의 용접방법에 있어서는 통전비율(Ds)를 0.3 내지 0.7 까지 아아크 전압검출신호에 의하여 가변하게 하고, 다른 조건을 동일하게 하여 펄스아아크용접을 하면, ○표및 실선으로 표시하듯이, 용접속도 30[cm/min] 의 저속도인 때에는 용접가능한 극간의 한계가 통전비율(Ds)을 고정했을때의 3[mm] 에서 6.5[mm] 까지 확대시킬수가 있고, 용접속도가 70[cm/min]에서는 용접가능한 극간의 한계를 통전비율(Ds)를 고정했을때의 1.5[mm] 에서 3.5[mm] 까지 확대시킬 수가 있었다.

이와 같이 용접가능한 극간의 한계를 통전비율(Ds)를 고정했을때보다도 대폭적으로 확대시킬수가 있는 이유는 전술한 도54(C) 및 도55(D)에 있어서 설명한 문제점을 도58(A) 및 (B) 에 있어서 설명한 바와같이 아아크 전압 검출신호에 의하여 통전비율(Ds)를 제어하여 아아크 길이를 보정한 것에 의한 것이다.

(실시예 24 ... 도52의 겹친 필릿용접의 설명)

도52는 전술한 판두께 1.5[mm] 의 알루미늄 합금판 A5052 의 겹친 필릿용접에 있어서 도53에서 나타난 바와같이, 용접선의 겹친부분에 극간 G 가 있고, 그 극간을 2내지 5 [mm] 로 변화시킴과 아울러 용접속도를 30 내지 100[cm/min]으로 변화시킬때에 녹아떨어짐이 없이 용접이 가능한 범위 (사선부분) 을 표시하는 그래프로서, 세로축은 용접선의 겹친부분의 극간 G[mm] 를 표시하고 가로축은 용접속도 WS[cm/min] 를 표시한다.

도52에 있어서, 용접조건은 용접전류의 평균치를60내지 120[A]으로 아아크 전압을 16.5 내지 19[V] 로 하고 전술한 도51에 나타난 바와같이 펄스전류치 280[A] 에서 펄스폭 1.2[ms] 의 제 1 펄스전류군과 펄스전류치 380[A] 에서 펄스폭 1.2[ms]의 제 2 펄스 전류군을 절환주파수 2.5[Hz] 이다.

도52에 있어서, △ 표 및 점선은 전술한 청구항 제26항의 용접방법, 즉 상기한 용접조건에서 통전비율(Ds)를 0.5 로 고정하여 용접한 경우의 용접가능한 극간의 상한치를 표시하고, 용접속도가 30 내지 50 [cm/min] 의 저속도일때에는 틈새 3[mm] 가 용접가능한 한계이며 그것이상의 용접속도에서는 용접가능한 상한치가 저하하고, 용접속도가 60[cm/min] 이상이되면 용접가능한 극간의 상한치는 2[mm] 까지 저하한다. 이것에 대하여 청구항 제6항의 용접방법에 있어서는 통전비율(Ds)을 0.3 내지 0.7 까지 아아크 전압 검출신호에 의하여 가변으로 하고, 그 외의 조건을 동일하게 하여 펄스아아크 용접을 하면, ○ 표 또는 실선으로 표시하듯이 용접속도 30 내지 60 [cm/min] 의 저속도일때에는 용접가능한 극간의 한계가 통전비율(Ds)을 고정했을때의 3[mm] 에서 5[mm] 까지 확대시켜도 윗쪽판의 한쪽으로 쏠린 녹음없이 용접가능하고, 용접속도가 100[cm/min]으로 되어도 용접가능한 극간의 한계를 통전비율(Ds)를 고정했을때의 2[mm] 에서 3[mm] 까지 확대시킬수가 있었다. 이와 같이, 용접가능한 극간의 한계를 통전비율(Ds)를 고정했을때 보다도 대폭적으로 확대시킬 수 있는 이유는 전술한 도56(C) 및 도 57(D) 에 있어서 설명한 문제점을 도59(A) 및 (B) 에서 설명한 바와같이, 아아크 전압 검출신호에 의하여 통전비율을 제어하여 아아크 길이를 보정한 것에 의하는 것이다.

(청구항 제19항의 설명)

청구항 제19항의 용접방법은 와이어 송급속도(WF)를 절환주파수 F = 0.5 내지 5[Hz] 에서 제 1 와이어 송급속도와 제 2 와이어 송급속도로 절환하고, 제 2 용접전류치(I2)와 제 1 용접전류치(I1)과의 비가 1.05 내지 1.20으로 하는 용접방법이다. 이하, 청구항 제19항의 방법을 전술한 청구항 제25항의 맞대기 용접 및 청구항 제26항의 겹친필릿용접에 적용한 경우에 대하여 설명한다.

청구항 제19항의 용접방법은 청구항 제25항 또는 제26항 및 청구항 제26항의 통전비율(Ds)를 제어함에 의하여 극간에 대응한 아아크 길이 보정하는 작용에 첨가하여 와이어 공급속도를 제어된 통전비율(Ds)로서 절환함에 의하여 과잉 용착형상을 보정하여 용접하는 MAG 아아크 용접 방법이다.

전술한 청구항 제6항의 용접방법에 있어서는 틈새가 넓어졌을때 아아크전압의 저하를 검출하여 그 검출신호에 의하여 통전비율(Ds)를 아아크 길이를 증가되도록 제어함에 의하여 아아크 길이를 보정하고 전술한 실시예 23 에 표시하듯이 용접가능한 극간의 한계를 통전비율(Ds)가 고정시보다도 대폭적으로 확대시킬수가 있었다. 그러나 청구항 제25항 또는 청구항 제26항에 청구항 제6항을 적용한 용접방법은 이 틈새가 넓어졌을때에 아아크 길이를 길게 보정함에 의하여 녹아떨어짐이 없는 용접이 가능한 범위를 대폭적으로 확대시킬 수가 있으나, 극간이 넓어짐에 따라서 용융금속이 부족하여 과잉용착금속의 높이가 부족하여 평탄한 외관의 비이드로 된다.

청구항 제19항의 용접방법에 있어서는 극간이 넓게 변화한것에 의하여 전압이 저하되고, 이것을 검출하여 통전비율(Ds)을 제어하여 아아크길이가 길어지도록 보정함과 아울러 와이어 송급속도를 통전비율(Ds)에 대응시켜서 증가하도록 절환함에 의하여 용접전류를 증가시켜서 용융금속을 증가시켜서 넓어진 틈새에 총전시킴에 의하여 틈새가 넓어짐에 따라서 부족해지는 과잉용착금속을 보충하여 외관이 양호한 비이드형상을 얻을 수가 있다.

반대로 청구항 제6항의 용접방법에 있어서 극간이 좁아졌을때 아아크전압의 증가를 검출하여 그 검출신호에 의하여 통전비율(Ds)를 아아크 길이를 감소되도록 제어함에 의하여 아아크 길이를 보정하고, 전술한 실시예 23에 표시하듯이 용접가능한 극간의 한계를 통전비율(Ds)이 고정시보다도 확대시킬수가 있다. 그러나, 청구항 제25항 또는 청구항 제26항에 청구항 제6항을 적용한 용접방법은 이 극간이 좁아졌을때에 아아크 길이를 짧아지도록 보정함에 의하여 용접이 가능한 범위를 확대시킬수가 있으나 틈새가 좁아지면 용융금속이 과잉하여 과잉용착금속의 높이가 너무 높아져 버린다.

청구항 제19항의 용접방법에 있어서는 극간에 좁게 변환한 것에 의하여 아아크전압이 증가하여 이것을 이것을 검출하여 통전비율(Ds)를 제어하여 아아크길이가 짧아지도록 보정함과 아울러 와이어 송급속도를 통전비율(Ds)의 절환에 대응시켜서 감소되도록 절환함에 의하여 용접전류를 감소시켜서 용융금속량을 감소시켜서 과잉용착금속의 높이를 감소시킴에 의하여 아아크길이를 짧게 설정한 경우에도 와이어 선단과 용융금속 표면과의 접촉에 의한 아아크절단을 방지할 수 있다.

(맞대기 용접의 와이어 송급속도가 일정할때와 절환과의 비교)

[표 2]

표 2 는 도 50에 표시하는 용접방법에 있어서 와이어 송급속도가 일정할때의 용접방법을 실시한 경우의 실선의 곡선상의 a점 내지 d점에 있어서의 용접전류의 평균치(Ia) 및 와이어 송급속도를 절환했을때의 용접방법을 실시한 경우의 실선의 곡선상의 a 점 내지 d 점에 있어서의 제 1 펄스 통전기간(T1)의 용접전류평균치(M1) 및 제2 펄스 통전기간(T2)의 용접전류 평균치(M2)이다.

도60은 도50에 표시하는 용접방법에 있어서 와이어 송급속도를 일정하게 하여 용접한 경우의 실선의 곡선상의 a 점 내지 d 점에 있어서의 용접비이드의 단면형상과 와이어 송급속도를 절환하여 용접한 경우의 실선의 곡선상의 a 점 내지 d 점에 있어서의 용접비이드의 단면형상을 표시한다.

양자의 용접비이드 단면형상을 비교하면 와이어 송급속도가 일정한때의 단면형상은 과잉용착금속이 부족되어 있는데에 대하여 와이어 송급속도를 절환한 경우의 단면형상은 용접전류의 평균치를 10 내지 20% 증가시켜서 와이어 용융량로 증가시킴에 의하여 충분한 과잉용착금속이 얻어지고 있다.

(겹친 필릿용접의 와이어 송급속도가 일정한때와 절환과의 비교 )

[표 3]

표 3 은 도52에 표시하는 본 청구항의 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도가 일정한 용접방법을 실시한 경우의 실선의 곡선상의 a 점 내지 d 점에 있어서의 용접전류의 평균치(Ia) 및 와이어 송급속도를 절환했을 때의 용접방법을 실시한 경우의 실선의 곡선상의 a 점 내지 d 점에 있어서의 제 1 펄스 통전기간의 용접전류평균치(M1) 및 제 2 펄스 통전기간의 용접전류 평균치(M2) 이다.

도61은 도52에 표시하는 본 청구항의 용접방법에 있어서, 와이어 송급속도를 일정하게하여 용접한 경우의 실선의 곡선상의 a점 내지 d점에 있어서의 용접비이드의 단면형상과, 와이어 송급속도를 절환하여 용접한 경우의 실선의 곡선상의 a 점 내지 d 점에 있어서의 용접비이드의 단면형상을 표시한다.

양자의 용접비이드의 단면형상을 비교하면 와이어 송급속도가 일정한때의 단면형상은 과잉용착금속이 부족한데 대하여 와이어 송급속도를 절환한 경우의 단면형상은 용접전류의 평균치를 10 내지 20% 증가시켜서 와이어 용융량을 증가시킴에 의하여 충분한 과잉용착금속이 얻어지고 있다.

(청구항 27)

청구항 27 의 용접방법은 절환주파수(F)를 0.5 내지 15[Hz] 로 하고 아아크 길이의 변화치(Le)를 1[mm] 이상으로 하여 알루미늄의 용융지를 교반시켜서 결정입자를 미세화하여 응고 균열 감수성을 저하시키는 용접방법이다.

(도 62 내지 도 64 의 설명)

도 62 는 도 64 에서 설명하는 시험편(試驗片)을 사용하여 펄스전류를 절환주파수 F [Hz] (가로축) 를 통전하여 균열비율 (LC/LW) × 100[%] (세로축)을 산출한 도면이다. 단 LC 는 균열의 길이 [mm] 이고, LW 는 용접길이[mm] 이다. 이 도면에 나타난 바와같이 절환주파수(F)가 4[Hz] 근처에서 균열감수성이 최소로 되어 있다.

도 63 은 도 62 와 동일한 용접조건으로 용접한 경우의 절환주파수(F[Hz](가로축)) 과 평균결정 입자지름 (SD[μm] (세로축))과의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면에 표시하듯이, 도 62 의 균열율이 최소로 된 절환주파수 4[Hz] 근처에서 평균결정 입자지름(SD)도 최소로 되어 있고, 평균 결정입자지름이 짧아지면 균열이 발생되기 어렵다는 것을 관련지우고 있다.

도64는 종래의 펄스MIG 아아크용접방법에의하여 용접한 결과와 아아크 길이를 변화시키는 펄스 MIG 아아크 용접방법에 의하여 결정입자를 미세화한 본 청구항의 용접방법의 결과를 비교하기 위하여 종래의 펄스 MIG 아아크 용접방법에서 용접길이의 약 1/2 를 용접한 다음에 본 청구항의 용접방법을 실시하는 펄스 MIG 아아크 용접방법의 조건으로 절환하여 용접을 속행한 경우의 균열에 대한 효과를 표시한 도면이다.

종래의 펄스 MIG 아아크 용접방법에 있어서는 용접길이의 전역에 균열이 발생한데 대하여 도64에있어서는 종래의 펄스 MIG 아아크 용접방법으로 용접한 다음에 본 청구항의 용접방법으로 용접조건을 절환하면 다소의 시간지연후에 균열이 없어졌으므로 본 청구항의 용접방법의 효과를 확인할 수가 있었다.

(도 65 내지 도 67 의 설명)

도 65 는 아아크 길이의 변화치(Le(mm)) (가로측)과 용융지진폭(PW[mm])(세로축)과의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면의 용접조건은 펄스전류를 절환주파수 4[Hz] 로서 절환하고 있다. 이 도면에 표시하듯이 변화치(Le)가 커질수록 용융지진폭(PW)가 증가하고 있다.

도 66 은 아아크 길이의 변화치(Le[mm])(세로축)과 평균결정 입자지름(SD[μm]) 와의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면의 용접조건은 펄스전류를 절환주파수 4[Hz] 로서 절환하고 있다. 이 도면에 표시하듯이 아아크 길이의 변화치(Le)가 1[μm] 미만이 되면, 평균결정입자지름(SD)이 20[μm]이상이 된다는 것을 표시하고, 200[μm] 이상이 되면 균열이 발생되기 쉬우므로 아아크길이의 변화치(Le)는 1[mm] 이상이 필요하다.

도 67 은 절환주파수 F[Hz](가로축)과 아아크 길이의 변화치 Le[mm](종축)와의 관계를 표시하는 도면이다. 전술한 도 66 에서 평균결정 입자직경(SD)이 200[μm] 이하로 되기 위하여서는 아아크 길이의 변화치(Le)가 1[mm] 이상이 필요하나, 그러기 위하여서는 이 도67에 있어서 절환주파수 (F)가 15[Hz] 이하일 것이 필요하다. 이와 같이 절환주파수(F)가 15[Hz] 를 초과하면 와이어 선단의 돌출길이의 용융길이의 변화가 절환주파수(F)에 추종하는 것이 곤란하기 때문이다. 한편, 전술한 도63에서 평균결정입자지름(SD)을 200[μm] 이하로 하기 위해서는 절환주파수(F)가 0.5[Hz] 이상일 것이 필요하므로서 결국 본 청구항의 용접방법에 있어서는 절환주파수(F)를 0.5 내지 15[Hz] 로 하고 또, 아아크길이의 변화치(Le)를 1[mm] 이상으로 하는 것이 필요하다.

(청구항 제28항)

청구항 28 의 용접방법은 절환주파수(F)를 1.0 내지 15[Hz] 로 하고 아아크 길이의 변화치(Le)를 1[mm] 이상으로 하여 스테인레스강의 용융지를 교반시켜서 결정입자를 미세화하여 균열의 발생을 방지 또는 비파괴 검사의 정도를 향상시키는 용접방법이다.

(도68의 설명)

도68(A)는 아아크길이의 변화치(Le)를 발생시키는 본 청구항의 용접방법을 실시하는 용접전류의 평균치 100[A] 로서 아아크 전압의 평균치 19[V] 의 펄스전류를 판두께 4[mm]의 스테인레스강 및 직경 1.0[mm] 의 스테인레스강에 통전하여 용접속도 30 [cm/min] 으로 펄스 MIG 아아크 용접을 한 경우의 용접비이드 외관을 표시하는 도면이고, 이 도면 (B) 및 (C) 는 용융지높이 (PN) 및 용융지진폭(PW)의 시간(t)에 대한 경과를 표시하는 도면이다.

상기한 펄스전류를 통전하여 용접한 경우에는 도68(A)에 표시하듯이 용접비이드 외관상 용착금속의 물결형상 응고자국이 보인다. 또, 본 청구항의 용접방법에 있어서, 용접중의 용융지의 진동을 통상의 MIG 용접의 경우와 마찬가지로 고속도 비디오로서 촬영하여 화상해석장치에 의하여 측정하면, 용융지 진동의 진폭 PW 는 이 도면 (B) 에 표시하듯이 1.0 [mm] 이다. 그러기 위하여서는 본 청구항의 용접방법에 있어서는 이 도면 (C) 에 나타나있듯이, 용착금속의 대류는 표면층에서 내부까지 이루어지고 용융지의 교반작용에 의하여 성장된 기둥형상결정을 결정입자로 미세학하여 입계(粒界)를 잘게 분기한다. 따라서 응고균열이 입계를 따라서 전파되므로서 입계가 잘게 분기되어 있으면, 균열은 전파가 어렵다.

또 용융지의 요동이 심할때에는 균열이 발생되어도 균열에 요동한 용융금속이 충전되는 현상 (용접응고야금학에서는 히링(healing)이라 일컬어지고 있다) 이 유효하므로 이런 이유에서도 균열의 방치효과가 크다.

(실시예 ...... 도69의 설명)

도69(A) 는 18Cr8Ni 스테인레스강을 통상의 MIG 용접을 한 다음 방사선투과시험을 한 경우의 상태를 설명하는 도면으로서 거칠고 큰 결정입자의 입계를 따른 것으로 보이는 부호 (df1, df2 및 df3)으로 표시하는 검은 그림자가 용접비이드에 나타나 있으며, 이와 같은 검은 그림자는 용접금속에 균열이 발생한 경우에도 생김으로 진짜의 균열발생여부를 판정하기가 모호하다. 이것에 대하여, 이 도면 (B) 은 본 청구항의 펄스 MIG 아아크 용접방법을 실시하는 펄스전류를 통전하여 이 도면 (A) 과 같은 방사선 투과시험을 실시한 경우의 상태를 표하는 도면으로서 아아크 길이의 주기적 변화에 의한 용융지가 교반되어서 결정입자를 미세화시킨것에 의하여 상술한 이 도면 (A)에 표시한 df1, df2 및 df3 과 같은 검은 그림자가 나타나지 않았다. 따라서 본 청구항의 펄스 MIG 아아크 용접방법에 의하여 스테인레스강을 용접하면, 결정입자를 미세화하므로서 균열이 발생되기 어렵고 또 방사선투과 시험에 있어서도 균열이라고 판정해야 할 만한 검을 그림자는 나타나지 않았다.

(도70의 설명)

도70(A)는 18 - 8 스테인레스강을 통상의 MIG 용접을 한 다음에 초음파 심상시험을 실시한 경우의 에코를 표시하는 도면이다.

이 도면 (A) 의 A1 로 표시하는 파형에 있어서는 결함이 없는대도 불구하고 부호 (nf11)로 표시하는 많은 에코가 발생한다.

이 도면 (A) 의 A2 파형에서는 미리 결함을 조작하여 시험했을 경우 이미미리 조작한 결함에 대응한 위치에서 부호(df11)로 표시하는 에코가 발생하여 결함의 가능성을 표시하고 있으나 더욱 이 부호(df11) 에 표시하는 에코외에 실지로 결함이 없는데도 불구하고 부호(nf12)에 표시하는 메아리가 발생하여 결함의 판별을 불확실케하고 결함의 검출정도를 저하시킨다.

이것에 대하여 이 도면 (B) 은 본 청구항의 펄스 MIG 아아크 용접방법을 실시하는 펄스전류를 통전하여 도70(A) 과 같은 초음파 심상시험을했을 경우의 에코를 표시하는 도면이다.

이 도면 (B) 의 B1 의 표시하는 파형에서는 결함이 없는 위치에서 부호(nf21)에 표시하는 약간의 에코가 발생되어 있으나 전술한 A1 의 파형에 비하여 매우작다.

이 도면 (B) 의 B2 의 파형에서는 A2 와 마찬가지로 미리 결함을 조작해두고 시험을 실시했을 때, 이 미리 조작한 결함에 대응한 위치에서 부호 (df21)로 표시하는 에코가 발생하여 결함이 발생되어 있는 것을 표시하며, 또 결함이 없는 위치에서 부호(nf22)로서 표시하는 약간의 에코가 발생되어 있다. 본 청구항의 펄스 MIG 아아크 용접방법에서는 파형 B1 및 B2 에 나타난 결함이 아닌 위치의 에코(nf21) 및 (nf22) 의 피이크값은 결정입자의 미세화에 의하여 실지로 결함이 있는 위치의 에코 df21 의 피이크값에 비하여 상당히 낮기 때문에 df21의 에코가 결함있고 nf21 및 nf22 는 결함이 아니라는 것을 정확하게 판별할수가 있으므로 결함의 검출정도를 향상시킬수가 있다.

(도71의 설명)

도71은 JIS Z3060 에 의거하여 검출되는 에코 높이 (EH)의 M 검출레벨에 있어서의 영역 (I 내지 V (세로축)) 의 평균결정입자지름 (SD[μm](가로축))과의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면에 있어서, JIS Z3060 에 등급의 판정기준이 되는 에코 높이의 영역(III)을 초과하는 펄스형상의 이상을 검출하는 에코는 평균결정입자지름 30[μm] 을 초과하면 발생되어있다는 것을 표시하고 있다. 이 평균결정입자지름 250[μm] 을 초과하면 용접비이드의 중앙에 용접선방향으로 가늘고 긴 스프레이결정이 발생되어 있고 방사선 투과시험을 하면, 전술한 도69(A) 에 표시하듯이 이 스트레이결정을 따라서 검은그림자 (df1 내지 df3)가 검출되어 결함의 판별을 불확실하게 하고 있다.

(도 72 의 설명)

도 72 는 도 71 과 동일한 용접조건으로 용접한 경우의 절환주파수 (F[Hz](세로축)) 와 평균 결정입자지름 (SD[μm] (세로축))과의 관계를 표시하는 도면이다.

이 도면에 표시하듯이 절환주파수 4[Hz] 근처에서 평균결정입자지름(SD)이 최소로 되어 있으며, 절환주파수 (F[Hz]) 가 1[Hz] 미만 및 15[Hz] 를 초과하면, 평균결정입자지름 (SD)이 30[μm] 를 초과한다. 평균결정입자지름(SD)이 300[μm] 을 초과하면, 방사선 투과시험, 초음파심상시험 등의 비파괴검사에 있어서의 결함의 판별을 불확실하게 하고 있다.

(도 73 의 설명)

도73은 아아크 길이의 변화치 (Le[mm] (가로축)) 과 도68(B) 에 표시하는 용융지진폭(PW [mm] (세로축)) 과의 관계를 표시하는 도면이다.

도73의 용접조건은 펄스전류를 절환주파수 4[Hz] 로서 절환하고 있다. 도73에 표시하듯이, 아아크 길이의 변화치(Le)가 커질수록 용융지진폭(PW)이 증가한다.

(도74의 설명)

도74는 아아크 길이의 변화치 (Le[mm] (가로축)) 와 평균결정입자지름(SD[μm](세로축))과의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면의 용접조건은 펄스전류를 절환주파수 4[Hz] 로서 절환하고 있다.

이 도면에 표시하듯이 아아크 길이의 변화치(Le)가 커질수록 용융지의 교반에 의하여 평균결정입자지름이 작아지고 아아크 길이의 변화치(Le)가 1[mm]미만이 되면, 평균결정입자지름(SD)이 250 [μm] 이상이 된다는 것을 표시하며, 300[μm] 이상이 되면, 비파괴검사에 있어서의 결함의 판별을 불확실하게 하거나 균열이 발생하기 쉬워지므로 아아크 길이의 변화치(Le)는 1[mm] 이상이 필요하다.

(도75의 설명)

도75는 절환주파수 (F[Hz] (가로축)) 와 아아크 길이의 변화치(Le[mm](세로축))과의 관계를 표시하는 도면이다. 전술한 도74로부터 평균결정입자지름(SD)이 250[μm] 이상으로 되기 위해서는 아아크 길이의 변화치(Le)가 1[mm] 이상 필요하나 그러기 위해서는 이 도75에 있어서, 절환주파수 (F)가 15[Hz] 이하일 것이 필요하다. 이와 같이 절환주파수(F) 가 15[Hz] 를 초과하면 소모전극선단의 돌출길이의 용융길이의 변화가 절환주파수 (F) 를 추종하는 것이 곤란해지기 때문이다. 이와 같이 평균결정입자지름(SD)를 250 [μm] 이하로 하는데는 도72에 있어서 전술한 바와 같이 절환주파수(F)가 1[Hz] 이상일 것이 필요하므로 결국 청구항 제28항의 용접방법에 있어서는 절환주파수F를 1내지 15[Hz]로 하고 또 아아크 길이의 변화치(Le)를 1[mm] 이상으로 하는 것이 필요하다.

(도76의 설명)

도76은 펄스가 없는 MIG 아아크 용접방법에 있어서 아아크 전압의 변화치(△Va[V] (가로축))와 아아크 길이의 변화치(Le[mm])와의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면의 용접조건은 직경 1.0[mm] 의 스테인레스강 와이어 SUS 308 을 와이어 송급속도를 대략 일정하게 송급하고 제 1 용점조건에 있어서의 용접전류치가 200[A] , 제 1 아아크 전압치 23[V] 에서 아아크 길이가 3[mm] 이고, 제 2용접조건의 아아크 전압의 변화치(△Va[A]) 와 아아크 길이의 변화치 Le[mm] 와의 관계를 △ 표와 점선으로 표시한다. 그리고 직경 1.2[mm] 의 스테인레스강 와이어 SUS 308 을 와이어 송급속도를 대략 일정하게 송급하고, 제 1 용접조건에 있어서의 용접전류치가 250[A], 제 1 아아크 전압치 25[V] 에서 아아크 길이가 3[mm] 이고, 제 2 용접조건의 아아크 전압의 변화치(△Va[V])와 아아크 길이의 변화치(Le [mm])와의 관계를 0 표와 실선으로 표시한다.

상기한 제 1 용접조건 및 제 2 용접조건 모두가 임계전류치(Ic) 이상의 용접전류를 통전하였으므로 스프레이 이행의 범위내에서 아아크 길이를 변화시키고 있다.

(도 77 의 설명)

도 77 은 펄스가 없는 MIG 아아크 용접방법에 있어서, 절환주파수 F[Hz](가로축) 와 평균결정 입자지름(SD[μm] (세로축))과의 관계를 표시하는 도면이다.

도 77 의 용접조건은 직경 1.0[mm]의 스테인레스강 와이어 SUS 308 을 와이어 송급속도를 대략 일정하게 송급하고 제 1 용접조건에 있어서의 용접전류치가 200[A], 제 1 아아크 전압치가 23[V] 이고, 제 2 용접조건의 아아크 전압치는 26[V] 이다.

이 도면에 있어서는 도 72 의 경우와 마찬가지로, 절환주파수 4[Hz] 근처에서 평균결정입자지름(SD)이 최소로 되어 있고 절환주파수 (F[Hz])가 1[Hz] 미만 및 15[Hz] 를 초과하면 평균 결정입자지지름(SD)이 30[μm] 을 초과한다. 평균결정입자지름(SD)이 30[μm] 을 초과하면, 방사선 투과시험, 초음파 심상시험등의 비파괴검사에 있어서의 결함의 판별을 불확실하게 하고 있다.

(청구항 제29항)

청구항 제29항의 용접방법은 절환주파수(F0를 0.5 내지 25[Hz]로 하고 아아크 길이의 변화치(Le) 를 1[mm] 이상으로 하여 알루미늄의 용융지를 교반시켜서 기공을 방지하는 용접방법이다.

(도78의 설명)

도78은 펄스전류를 통전하여 용접한 경우의 용융지진폭(PW[mm](가로축))과 용접길이 50[mm] 사이에 발생한 기공수(BN[개/50mm] (세로축))와의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면에 있어서 용융지진폭(PW)이 0.5[mm] 이하가 되면 기공수가 급격히 증가되므로 용융지진폭(PW)은 0.5[mm] 이상일 것이 필요하다.

도 78 의 관계를 측정한 경우의 용접조건은 직경 1.6[mm] 의 알루미늄와이어를 사용하고 기공 발생개수의 변화를 조사하기 위하여 순수 알곤가스에 고의로 0.1[%] 의 수소가스를 혼입시킨 시일드 가스 속에서 본 청구항에 용접방법에 의하여 용접하였다.

이 때의 펄스전류는 제 1 펄스전류치 IP1=280[A], 제 1 펄스폭 TP1 = 1.2[ms], 제 1 베이스 전류치 IB1 = 30[A], 펄스주파수 약 100[Hz]의 제 1 펄스 전류군 P1, P1...과 제2펄스전류치 IP2=30[시, 제2펄스폭ㅠ2=2.0[ms], 제 2 베이스전류치 IB2=30[A], 펄스주파수는 약 70[Hz] 의 제 2 펄스전류군 P2, P2, ...를 절환주파수 4[Hz] 에서 주기적으로 절환하고, 용접전류의 평균치 Ia 는 100[A] 이다. 또 이 펄스전류를 통전을 할때의 제 1 아아크 전압치(Va1)는 17.5[V] 이고, 제 2 아아크 전압치(Va2)는 20[V] 이며, 아아크 길이의 변화치 Le 는 3.5[mm] 이다.

(도 79 내지 도 81 의 설명)

도 79 는 펄스전류를 통전하여 용접한 경우의 절환주파수 (F[Hz](가로축))와 용융지진폭(PW[mm] (세로축))과의 관계를 표시하는 도면이다.

이 도면에 표시하듯이, 용융지진폭(PW)를 0.5[mm] 이상으로 하기 위해서는 절환주파수(F) 가 25[Hz] 이하일 것이 필요하다.

도 80 은 도 79 와 동일한 용접조건으로서 용접한 경우의 절환주파수 (F[Hz] (가로축)) 와 용접길이 50[mm] 사이에 발생한 기공수 (BN[개/50mm] (세로축))와의 관계를 표시하는 도면이다. 이 도면에 표시하듯이, 절환주파수 0.5[Hz] 미만 및 25 [Hz] 를 초과하면, 기공수가 급격히 증가하므로서 절환주파수 F가 0.5 내지 25[Hz]가 필요하다.

이 절환주파수가 0.5[H커 미만이 되면, 용융지를 진동시킬 수 없기 때문이고, 반대로 절환주파수 F[Hz] 가 25[Hz] 를 초과하면, 와이어선단의 돌출길이의 용융길이의 변화가 절환주파수(F)에 추종할 수 없게되기 때문이다.

도 81 은 판두께 3[mm] 의 알루미늄제 A 5052 의 평판상에 직경 1.2[mm] 의 알루미늄 합금와이어로 용점한 경우, 용접길이 10[cm] 사이에 발생한 기공의 개수 (BN[개/10cm] (세로축)) 와 아아크 길이의 변화치 (Le[mm](가로측)) 와의 관계를 표시한다. 이 때의 용접전류의 평균치 Ia=100[A] 이고, 아아크 전압치의 평균치 Va=19[V] 이며 절환주파수 F=0.5 내지 2[Hz] 이다.

이 도면으로부터 아아크 길이의 변화치(Le)가 5[mm] 를 초과하면, 기공수가 급격히 증가한다. 그 이유는 시판되는 용접용 가스 시일드노즐 5 를 사용한 경우, 단락이 발생하지 않도록 아아크 길이를 짧은 3[mm] 로 설정했을 때 아아크길이의 변화치가 5[mm] 를 초과하면, 아아크길이가 8[mm] 를 초과한다. 이때, 아아크가 발생되고 있는 와이어 선단(1a)이 가스시일드 노즐(5)의 근처까지 도달하기 때문에 시일드 가스분위기를 흐트리게 되어 가스시일드가 충분히 이루어지지 않게 되고 기공이 발생한다.

따라서,아아크길이의 변화치(Le)는 5[mm]이하로 하는것이 적정하다. 도 82 는 용융지의 진폭이 0.5[mm] 이상 얻어지는 절환주파수 F[Hz](가로축) 와 아아크 길이의 변화치(Le[mm] (세로축)) 와의 관계를 표시한다.

이 도면에 표시하듯이, 청구항 제29항의 용접방법에 있어서 0.5[mm] 이상의 용융지 진폭(PW)을 얻기 위해서는 곡선 보다도 상위 범위내일것이 필요하다.

이 도면에 있어서, 절환주파수 F=0.5[Hz]로부터 F=12[Hz] 까지의 경우에는 아아크 길이의 변화치 Le=1[mm] 이상이 필요하고 F= 25[Hz] 인 경우에는 Le=0.5[mm] 이상이 필요하다. 따라서 아아크길이의 변화치(Le)는 적어도 0.5[mm] 이상이 필요하며 또 전술한 도 81 에서 Le=5[mm] 이하일 것이 필요하므로 본 청구항의 아아크 용접방법에 있어서는 절환주파수가 0.5 내지 25[Hz] 로서 이 절환주파수의 증대에 대응시켜서 아아크 길이의 변화치(Le)를 적어도 0.5 내지 1[mm] 이상으로 하며 또한 5[mm] 이하의 값으로 하는 것이 필요하다.

여기에서 도 82 에 있어서 절환주파수 F=12[Hz] 까지의 경우, 0.5[mm] 이상의 용융지진폭(PW) 를 얻기 위한 아아크길이의 변화치(Le)가 1[mm] 를 최대로 하여 그것이상의 절환주파수가 되면, 아아크길이의 변화치(Le)가 작아지나 Le=0.5[mm] 이상의 PW 가 얻어지는 이유로서는 아래와 같이 생각할 수 있다.

여기에서, 도 81 에 있어서의 용접전류의 평균치 Ia=100[A], 용접전압의 평균치 Va= 19[A], 용접속도 WS=40[cm/분] 으로 하면, 용융지의 직경이 약 1 [cm]정도로 된다. 여기에서, 용융금속의 고유진동수(Fr)는 용융지의 직경에 의존하고,

식 1

로서 표시된다.

알루미늄의 경우

표면장력 : 900 [dyn/cm]

밀도 : 2.5 [g/cm3]

이 므로, 용융지직경 [cm], 예컨데 1[cm] 를 식 1에 대입하면,

Fr = 19[Hz]

로 되고, 이것이 알루미늄 용융지의 고유진동수로 되며 절환주파수(F)가 주파수에 상당하면, 근소한 아아크 길이변화치(Le)에서도 용융지는 상당히 공진한다.

이상으로 실시상 통상적인 MIG 용접방법으로 얻어지는 용융지의 고유 진동수(Fr)는 10 내지 25[Hz] 이므로 절환주파수(F)를 10 내지 25[Hz]로 하면 용융지는 용이하게 진동한다. 그러나 절환주파수(F)가 10 내지 25[Hz] 이외의 주파수로서 용융지를 진동시키기 위해서는 강제적으로 아아크 길이를 길게 변화시킬 필요가 있다.

절환주파수(F)가 10[Hz] 이하일때에는 아아크 길이를 길게 변화시키는 것은 용이하나 F=25[Hz] 를 초과하면 용융지를 진동시키기 위해서는 더욱 큰 아아크 길이의 변화치(Le)를 필요로 하기 때문에 현실적으로는 와이어 돌출길이의 용융길이의 변화가 절환주파수(F)에 추종할수가 없으므로 절환주파수(F)는 0.5 내지 25[Hz]가적정하다.

(본 발명의 용접장치)

청구항 제30항은 본 발명의 용접장치의 총팔적인 구성을 표시하고, 제 1아아크 길이(Lt)를 얻는 제 1 펄스전류군과 제 2 아아크 길이(Lr)를 얻는 제 2 펄스 전류군을 절환신호에 의하여 주기적으로 절환하는 펄스 MAG 용접장치에 있어서, 아아크 전압치를 검출하여 아아크 전압 검출신호(Vd)를 출력하는 아아크 전압 검출회로(Vd) 와, 아아크 전압 설정신호(Vs1) 또는 제 1 아아크 전압 설정신호(Vs1) 과 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2) 를 절환한 절환아아크 전압신호(S6)과 아아크 전압 검출신호(Vd)를 비교하여 차이의 아아크 전압제어신호(Cm2) 를 출력하는 비교회로(CM2) 를 구비한 아아크 전압 제어회로와, 아아크 전압 제어신호(Cm2)에 대응한 펄스주파수 (f3) 또는 펄스폭(TP3) 또는 베이스 전류치(IB3) 또는 펄스전류치(IP3) 을 제어하는 펄스베이스 전류 제어신호를 출력하는 펄스베이스전류 제어회로와, 제 1 펄스전류군의 펄스전류치 및 펄스폭 및 펄스주파수 및 베이스 전류치의 4 개의 조건중 펄스베이스전류 제어신호로서 제어하는 조건을 제외한 3 개의 조건을 설정하여 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스베이스 전류설정회로와, 제 2 펄스전류군의 펄스전류치 및 펄스폭 및 펄스주파수 및 베이스전류치의 4 개의 조건중 펄스베이스전류 제어신호로서 제어하는 조건을 제외한 3 개의 조건을 설정하여 제 2 펄스베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류 설정회로와, 절환주파수 F=0.5 내지 25[Hz]로서 절환하여 절환신호(H1)을 출력하는 절환회로(HL)와, 제 1 아아크 전압설정신호(Vs1) 과 제 2 아아크 전압 설정신호(Vs2)를 절환신호(H1)에 의하여 절환하여 절환 아아크 전압신호(S6)를 출력하거나 또는 제 1 펄스 베이스 전류 설정신호와 제 2 펄스베이스 전류 설정신호를 절환신호(H1)에 의하여 절환하여 절환설정신호를 출력하거나 또는 그 양쪽의 신호를 출력하는 한개 이상의 절환설정회로와, 펄스베이스전류 제어신호와 절환설정신호를 입력하여 제 1 펄스 제어신호(Pf1) 및 제 2 펄스제어신호(Pf2)를 출력하는 펄스제어신호 발생회로와, 제 1 펄스제어신호(Pf1)이 입력되었을때 제 1 펄스전류군을 출력하고 제 2 펄스 제어신호(Pf2)가 입력되었을때 제 2 펄스 제어신호 (Pf2)를 출력하는 용접출력 제어회로를 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

(펄스주파수 제어 ... 청구항 제31항 내지 제33항의 설명)

청구항 제31항 내지 제33항은 청구항 제30항의 구성에 있어서, 아아크 전압을 펄스주파수에 의하여 제어하는 경우를 표시하고, 청구항 제30항의 펄스베이스 전류제어신호를 출력하는 펄스베이스 전류 제어회로가 펄스주파수(f3)를 제어하는 펄스주파수 제어신호(Vf3)를 출력하는 펄스주파수 제어신호 발생회로(T3)이고, 제 1 펄스 베이스전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스전류 설정회로는 펄스전류치 설정신호(Ip1)을 설정하는 펄스전류치 설정회로(IP1)과 펄스폭 설정신호(Tp1) 을 설정하는 펄스폭 설정회로(TP1)과 베이스전류 설정신호(Ib1)을 설정하는 베이스 전류치 설정회로(IB1)이다.

(청구항 제31항의 제 1 의 실시예)

청구항 제31항의 제 1 의실시예는 제 1 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스 베이스 전류설정회로는 제 2 펄스전류치 설정신호(Ip2)를 설정하는 제 2 펄스 전류치 설정회로(IP2)와 펄스폭 설정신호(Tp1)을 설정하는 펄스폭 설정회로(TP1)과 베이스 전류설정신호(Ib1)을 설정하는 베이스 전류설정회로(IB1)이고, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로는 펄스전류치 설정신호(Ip1)와 제 2펄스전류치 설정신호(Ip2)를 절환하여 절환펄스전류치 설정신호(S1)을 출력하는 펄스전류치 절환회로(SW1)이고, 펄스베이스전류 제어신호와 절환설정신호를 입력하는 펄스제어신호 발생회로가 아아크 전압 제어신호(Cm2)를 입력하여 펄스주파수 제어신호(Vf3)를 출력하는 펄스주파수 제어신호 발생회로(VF3)와, 펄스주파수 제어신호(Vf3)와 펄스폭 설정신호(Tp1)로서 되는 펄스폭 주파수 제어신호(Df3)을 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로(DF3)와, 절환펄스전류치 신호(S1)와 베이스 전류 설정신호(Ib1) 을 펄스폭 주파수 제어신호(Df3)에 의하여 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로(SW5)로서 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 83 의 설명)

도 83 은 청구항 제 31 항의 용접방법을 설시하는 장치의 제 1 의 실시예의 블록도로서, 도 92 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 83 에 있어서, 상용전원 (AC) 을 입력으로서 용접출력 제어회로 (PS)에서 소모전극 (1) 의 급전칩(4)과 피용접물 (2) 과의 사이에 출력을 공급하여서 아아크(3)를 발생시킨다. 소모전극 (1) 은 와이어 송급모우터(WM) 에 의해 회전하는 와이어 송급로울러 (WR) 에서 공급된다. 와이어 송급속도 제어회로 (WC) 는 후술하는 신호 (Im) 와 와이어 송급모우터 (WM) 의 회전속도를 검출하는 와이어 송급속도 검출회로 (WD) 의 송급속도 검출신호(Wd) 를 비교하는 와이어 송급속도 비교회로 (이하, 제 1 비교회로라 한다)(CM1) 의 와이어 송급속도 제어신호 (Cm1) 를 입력으로서 와이어 송급모우터(WM) 에 와이어 송급속도 제어신호 (Wc) 를 출력한다. 아아크전압 설정회로 (VS1) 는 아아크전압을 설정하는 회로로서, 아아크전압 설정신호(Vs1)를 출력한다. 제 2 비교회로 (CM2) 는 아아크전압 설정신호 (Vs1) 와 아아크전압 검출회로 (VD) 의 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 입력으로서 그 차의 아아크전압 제어신호 (cm2) 를 출력한다. 통전주파수 설정회로 (FT) 는 제 1 펄스통전기간 (T1) 과 제 2 펄스통전기간 (T2) 과를 절환하는 절환신호(H1) 의 절환주파수 (F)를 설정하는회로로서, 예컨대 0.5∼25Hz 정도의 설정이 적절하며, 통전주파수신호 (Ft) 를 출력한다. 용접속도 (WS) 와 적절한 용접결과를 얻기 위한 절환주파수 (F) 와는 관계가 대 (大) 이므로, 용접속도 설정회로 (WS) 의 용접속도 설정신호 (ws) 를 통전주파수 설정회로(FT) 에 입력하여서 용접속도에 대응한 통전주파수신호 (Ft) 를 절환회로(HL) 에 입력한다. 통전비율 설정회로 (DT) 는 제 2 용접조건의 제 2 펄스통전기간 (T2) 과 제 1 용접조건의 제 1 펄스통전기간 (T1) 과의 비율을 설정하는 회로로, 통전비율신호 (Dt) 를 출력한다. 절환신호 발생회로(HL)는 신호 (Ft)와 신호 (Dt)를 입력하여서 제 1 펄스통전기간 (T1) 과 제 2 펄스통전기간 (T2) 을 주기적으로 절환하기 위한 절환신호 (H1) 를 출력한다. 제 1 펄스전류치 설정회로 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 설정회로(IP2) 는 각기 제 1 펄스전류치설정신호 (Ip1) 및 제 2 펄스전류치 설정신호(Ip2) 를 출력한다. SW1 은 절환신호(H1) 에 의해서 신호 (Ip1 와 Ip2)와를 절환하여서 절환 펄스전류치 신호 (S1) 를 출력한다.

펄스주파수신호 발생회로 (W3) 는 아아크전압 제어신호 (Cm2) 에 대응하여서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력한다. 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로(DF3) 는 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 로되는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 를 출력한다. 펄스베이스전류 절환회로 (SW5) 는 제 1 용접조건에 있어서는 제 1 용접조건의 절환 펄스전류값신호 (Ip1) 와 베이스전류 설정신호 (Ib1)를 펄스폭 주파수 제어신호(Df3) 에 의해서 절환펄스 제어신호 (Pf1) 를출력하고, 다음에 제 2 용접조건에 있어서는 제 2 용접조건의 신호 (Ip2) 와 신호(Ib1)를 펄스폭주파수 제어신호 (Df3) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2)를 출력하여서 용접출력 제어회로 (PS) 에 입력한다.

(도 92 의 설명)

도 92 에 있어서, P1, P1,...P1 는 제 1 펄스 전류치(IP1), 제 1 펄스폭 (TP1), 제 1 펄스 주파수 (f3) 및 제 1 베이스 전류 (IB1) 로 되는 제 1 펄스전류군이며, P2, P2,..., P2 는 제 2 펄스 전류치(IP2), 제 1 펄스폭과 같은 제 2 펄스폭 (TP1), 제 1 펄스 주파수와 같은 제 2 펄스 주파수 (f3) 및 제 1 베이스 전류와 같은 제 2 베이스전류(IB1)으로 된 제 2 펄스전류군으로서, 제 1 펄스 통전기간(T1) 과 제 2 펄스 통전기간 (T2)을 절환신호 (H1) 에 의해서 절환주기 (T1+T2), 예컨데 0.5 내지 25 Hz 의 저주파의 주기로 절환한다.

M1 및 M2 는 각기의 제 1 및 제 2 펄스전류 통전기간의 용접 전류평균치이며, Ia 는 용접 전류의 평균치이다.

(청구항 제 31 항의 제 2 의 실시예 )

청구항 제 31 항의 제 2 의 실시예는 제 2 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스 베이스 전류설정회로가 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 설정하는 제 2펄스폭 설정회로 (TP2) 와, 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스 전류설정회로 (IB1) 이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 펄스폭설정신호(Tp1)와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)를 절환하여서 절환펄스폭신호 (S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2) 이며, 펄스 베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력으로 하는 펄스 제어신호 발생회로가 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력하는 펄스주파수 제어신호 발생회로(W3) 과, 펄스주파수 제어신호 (Vf3)와 펄스폭 설정신호 (Tp1)로 되는 제 1 펄스 폭주파수 제어신호 (Df31) 및 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)로 되는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수제어 신호발생회로(DF3)와, 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류설정신호(Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 제 2 펄스폭 주파수 제어신호(Df32)에 의해서 절환하는 베이스 펄스 전류절환회로(SW5)로 구성되는 펄스(MAG)용접 장치이다.

(도84의 설명)

도84는 청구항 제31항의 용접방법을 실시하는 제2의실시예의 블록도로서 도 93 에 표시하는 용접 전류의 파형를 출력한다.

도 34 에 있어서, 도 83 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 상이한구성에 대하여서 설명한다.

제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2)는 각기 제 1펄스폭 설정신호 (Tp1) 및 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력한다.

SW2 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호 (Tp1) 와 (Tp2)를 절환하여서 절환펄스폭신호 (S2) 를 출력한다. 펄스 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)는 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 대응하여서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력한다. 펄스주파수 제어신호 발생회로(DF3)는 제 1 펄스폭 설정신호(Tp1) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 제 1 용접 조건에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와 펄스 주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 제 2 용접 조건에 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32)를 출력한다.

펄스 베이스전류 절환회로 (SW5) 는 제 1 용접 조건에 있어서는 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류설정신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호(Df31)에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 용접조건에 있어서는 신호 (Ip1) 와 (Ip1)를 제 2 펄스주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하여 펄스제어신호 (Pf2) 를 출력하여서 용접 출력제어회로 (PS) 에 입력한다.

(도93의 설명)

도 93 에 있어서 P2, P2,... P2 는 제 1 펄스 전류치와 같은 제 2 펄스전류치 (IP1), 제 2 펄스폭 (TP2), 제 1 펄스주파수와 같은 제 2 펄스주파수(f3) 및 제 1 베이스 전류치와 같은 제 2 베이스 전류치 (IB1) 로되는 제 2 펄스전류군이다. 기타는 도 92 와 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제31항의 제 3 의 실시예 )

청구항 제31항의 제 3 의 실시예는 제 2 펄스베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2펄스베이스 전류설정회로가 펄스전류치 설정신호(Ip1) 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로(TP1)와, 제 1 베이스 전류 설정신호 (Ib2) 를 설정하는 제 2 베이스전류 설정회로(IB2) 이며, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로가 베이스전류 설정신호 (Ib1)와 제 2 베이스 전류 설정신호 (Ib2)를 절환하여서 절환베이스 전류신호 (S3)를 출력하는 베이스 전류 절환회로 (SW3) 이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력으로 하는 펄스제어신호 발생회로가 아아크 전압제어신호 (Cm2)를 입력으로서 펄스주파수 제어신호(Vf3) 를 출력하는 펄스 주파수 제어신호 발생회로 (VF3) 와 펄스 주파수 제어신호 (Vf3) 와 펄스폭설정신호 (Tp1)로 되는 펄스폭 주파수 제어신호(Df3)를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)와 펄스전류치 설정신호(Ip1) 와 절환베이스 전류신호 (S3)를 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 에 의해서 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로 (SW5)로 구성되는 펄스 (MAG) 용접 장치이다.

(도 85 의 설명)

도 85 는 청구항 제31항의 용접방법을 실시하는 제 3 의 실시예의 블록도로서 도94에 표시하는용접전류의 파형을 출력한다.

도 85 에 있어서, 도 83 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 베이스 전류치 설정회로 (IB1) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 는 각기 제 1 베이스 전류설정신호 (Ib1) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (Ib2)를 출력한다. SW3 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호 (Ib1) 와 신호 (Ib2)를 절환하여서 절환베이스 전류신호 (S3) 를 출력한다.

펄스주파수 제어신호 발생회로(VF3) 는 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 대응하여서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력한다. 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 를 출력한다.

펄스 베이스 전류절환회로 (SW5) 는 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 와 절환베이스 전류신호 (S3) 의 제 1 용접조건의 신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1) 를 출력하고, 다음에 신호(Ip1) 와 신호 (S3) 의 제 2 용접조건의 신호 (Ib2)를 펄스폭 주파수 제어신호(Df3) 에 의해서 절환하여 펄스제어신호(Pf2) 를 출력하여서 용접출력 제어회로 (PS) 에 입력한다.

(도 94 의 설명)

도 94 에 있어서 P2, P2,... P2 는 제 1 펄스 전류치와 같은 제 2 펄스전류치 (IP1), 제 1 펄스폭과 같은 제 2 펄스폭 (TP1), 제 1 펄스 주파수와 같은제 2 펄스 주파수 (f3) 및 제 2 베이스 전류치 (IB2) 로 되는 제 2 펄스전류군이다. 기타는 도 92 와 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제31항의 제 4 의 실시예)

청구항 제31항의 제 4 의 실시예는 제 2 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류설정회로가 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 설정하는 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2)와, 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)를 설정하제 2 펄스폭 설정회로 (TP2)와, 베이스 전류설정신호 (Ib1)을 설정하는 베이스 전류설정회로 (IB1)이며, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로가 펄스 전류치설정신호 (Ip1) 와 제 2 펄스 전류치 설정신호(Ip2)를 절환하여서 절환펄스 전류치신호 (S1) 를 출력하는 펄스전류치 절환회로 (SW1)와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)를 절환하여서 절환펄스폭신호 (S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2)이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환 설정신호를 입력으로하는 펄스제어신호 발생회로가 아아크 전압제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력하는 펄스주파수 제어신호 발생회로 (VF3)와, 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1)로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)로 되는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)와, 절환펄스 전류치신호 (S1)와 베이스 전류설정신호 (lb1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32)에 의해서 절환하는 베이스 펄스 전류절환회로(SW5)로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 86 의 설명)

도 86 은 청구항 제31항의 용접방법을 실시하는 제 4 의 실시예의 블록도로서 도 95 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 86 에 있어서, 도 83 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 펄스전류치 설정회로 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2) 는 각기 제 1 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 및 제 2 펄스 전류설정신호 (Ip2) 를 출력한다.

제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 는 각기 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 및 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력한다.

SW1 은 절횐신호 (H1) 에 의해서 (Ip1) 와 (Ip2)를 절환하여서 절환펄스 전류치 신호 (S1) 를 출력한다. SW2 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호 (Tp1) 와 (Tp2)를 절환하여서 절환펄스폭신호 (S2)를 출력한다. 펄스주파수제어 신호발생회로 (VF3) 는 아아크 전압 제어신호(Cm2) 에 대응하여서 펄스 주파수 제어신호(Vf3) 를 출력한다.

펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 제 1 용접 조건에 대응하는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와 펄스 주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 제 2 용접조건에 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32)를 출력한다.

펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 는 제 1 용접 조건에 있어서는 신호 (S1)의 제 1 용접조건의 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류설정신호 (Ib1)를 제 1펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1)를 출력하고, 다음에 제 2 용접 조건에 있어서는 신호 (S1) 의 제 2 용접 조건의 신호 (Ip2) 와 (Ib1) 를 제 2 펄스폭 주파수 제어신호(Df32) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 출력하여서 용접 출력제어회로 (PS) 에 입력한다.

(도 95 의 설명)

도 95 에 있어서, P2, P2,... P2 는 제 2 펄스 전류치 (IP2), 제 2 펄스폭 (TP2), 제 1 펄스 주파수와 같은 제 2 펄스주파수 (f3) 및 제 1 베이스전류치와 같은 제 2 베이스 전류치 (IB1) 로 되는 제 2 펄스 전류군이다.

기타는 도 92 와 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제31항의 제 5 의 실시예 )

청구항 제31항의 제 5 의 실시예는 제 2 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하 제 2 펄스베이스 전류설정회로가 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2)를 설정하는 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2) 와 제 2 펄스폭 설정신호(Tp2) 를 설정하는 제 2 펄스폭 설정신호(Tp2)와, 제 2 베이스 전류설정신호(Ip2) 를 설정하는 제 2 베이스전류설정회로(IB2)이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 펄스전류치 설정신호(Ip1)와 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2)를 절환하여서 절환펄스 전류치 신호(S1)를 출력하는 펄스전류치 절환회로(SW1)와 펄스폭 설정신호(Tp1)와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와를 절환하여서 절환펄스폭 신호(S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2) 와, 베이스 전류설정신호 (Ib1) 와 제 2 베이스 전류설정신호(Ib2) 를 절환하여서 절환베이스 전류신호 (S3) 를 출력하는 베이스 전류절환회로 (SW3)이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력하는 펄스제어신호발생회로가 아아크 전압제어신호 (Cm2) 를 입력으로서 펄스주파수 제어신호(Vf3) 를 출력하는 펄스주파수 신호발생회로 (VF3) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3)와 펄스폭설정신호 (Tp1)로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 와 제 2 펄스폭설정신호(Tp2)로 되는 제 2 펄스폭 주파수제어신호 (Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와, 절환펄스 전류치 신호 (S1) 와 절환베이스 전류신호 (S3)를 제 1 펄스폭 주파수제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32)에 의해서 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로 (SW5) 로 되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 87 의 설명)

도 87 은 청구항 제31항의 용접방법을 실시하는 제 5 의 실시예의 블록도로서 도 96 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 87 에 있어서, 도 83 과 등일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 펄스 전류치 설정회로 (IP1) 및 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2) 는 각기 제 1 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 및 제 2 펄스 전류설정신호 (Ip2) 를 출력하고 제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 는 각기 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 및 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력한다.

제 1 베이스 전류치 설정회로 (IB1) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 는 각기 제 1 베이스 전류치 설정신호 (Ib1) 및 제 2 베이스 전류설정회로(IB2) 를 출력한다. SW1 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호 (Ip1)와 (Ip2)를 절환하여서 절환펄스 전류치 신호 (S1) 를 출력한다.

SW2 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호 (Tp1) 와 (Tp2) 를 절환하여서 절환펄스폭 신호 (S2) 를 출력한다. SW3 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호(Ib1) 와 신호 (Ib2) 를 절환하여서 절환베이스 전류신호 (S3) 를 출력한다.

펄스주파수 제어신호발생회로 (ㅠ3) 는 아아크 전압 제어신호(Cm2)에 대응하여서 펄스주파수 제어신호 (Vf3) 를 출력한다.

펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 제 1 용접 조건에 대응하는 펄스폭 주파수제어 신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와 펄스 주파수 제어신호 (Vf3)로 되는 제 2 용접 조건에 대응하는 펄스폭 주파수 제어신호(Df32)를 출력한다. 펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 는 신호 (S1) 및 신호 (S3) 의 제 1 용접조건의 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류 설정신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1) 를 출력하고 다음에 신호 (S1) 및 신호 (S3) 의 제 2 용접조건의 신호 (Ip2) 와 신호 (Ib2)를 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 출력하여서 용접출력 제어회로 (PS) 에 입력한다.

(도 96 의 설명)

도 96 에 있어서, P2, P2,...P2 는 제 2 펄스 전류치 (IP2), 제 2 펄스폭(TP2), 제 1 펄스 주파수와 같은 제 2 펄스 주파수 (f3) 및 제 2 베이스 전류치(IB2) 로 되는 제 2 펄스 전류군이다.

도 92 내지 도 95 에 있어서는 제 2 용접 조건의 값이 제 1 용접조건의 치보다도 큰 즉, IP1 IP2 또는 TP1 TP2 또는 IB1 IB2 에 대하여서 설명하였으나 M1 M2 인한, 예컨데 IP1 IP2 및 TP1 TP2 인때에 IB1 IB2 와 같이제 2 용접조건의 값이 제 1 용접조건의 값보다도 작더라도 좋다. 기타는 도 92와 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제32항의 설명)

청구항 제32항은 제 2 펄스 베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류설정회로가 제 2 아아크 전압설정 신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크 전압설정회로 (VS2) 와, 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로(TP1) 와, 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스 전류설정회로(IB1)이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압설정신호(Vs1)와 제 2 아아크 길이에 대응한 아아크 전압설정신호 (Vs2)를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력하는 아아크 전압절환회로 (SW6) 이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환 설정신호를 입력하는 펄스제어신호 발생회로가 아아크전압설정신호 (Vs1) 에 대응한 제 1 펄스 주파수 제어신호 (Vf31) 및 제 2 아아크전압 설정신호(Vs2) 에 대응한 제 2 펄스 주파수 제어신호 (Vf32) 를 출력하는 펄스주파수 신호발생회로(VF3)와, 제 1 펄스주파수 제어신호 (Vf31) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1)로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 제 2 펄스 주파수 제어신호 (Vf32) 와 펄스폭 설정신호(Tp1)로 되는 제 2 펄스폭 주파수제어신호(Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)와, 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류설정신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수제어신호 (Df31)와 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32)에 의해서 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로 (SW5)로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 88 의 설명)

도 88 은 청구항 제32항의 용접방법을 실시하는 블록도로서 도 97 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 88 에 있어서, 도 83 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 아아크 전압설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 는 각기 제 1 용접조건에 있어서의 아아크 전압 및 제 2 의 용접조건에 있어서의 아아크 전압을 설정하는 회로로써 제 1 아아크 전압설정신호 (Vs1) 및 제 2 의 아아크 전압설정 신호 (Vs2) 를 출력한다.

아아크 전압 절환회로 (SW6) 는 절환신호 (H1) 에 의해서 신호 (Vs1) 와 (Vs2)를 절환하여서 절환아아크 전압 절환신호 (S6) 을 출력한다.

제 2 비교회로 (CM2) 는 신호(S6) 와 아아크 전압 검출회로 (VD) 의 아아크 전압검출신호 (Vd)를 입력으로서 그 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 를 출력한다.

펄스 주파수제어신호 발생회로 (VF3) 는 아아크 전압제어신호 (Cm2) 에 대응하여서 제 1 의 용접 조건에 있어서의 제 1 펄스 주파수 제어신호 (Vf31)와 제 2 의 용접조건에 있어서의 제 2 펄스 주파수 제어신호 (Vf32)를 절환신호 (H1) 의 절환 주파수 (F) 로 절환하여서 출력한다.

펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 제 1 펄스주파수 제어신호 (Vf31)로 되는 제 1 의 용접조건에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수제어신호 (Df31) 와 동일하게 제 2 의 용접조건에 대응하는 제 2 펄스폭주파수 제어신호 (Df32)를 출력한다.

펄스 베이스 전류절환회로 (SW5)는 제 1 의 용접조건에 있어서는 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류설정신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여서 펄스 제어신호(Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 의 용접조건에 있어서는 제 2 의 용접조건의 신호 (Ip1) 와 신호(Ib1)를 제 2 펄스폭주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 출력하여서 용접출력제어회로 (PS) 에 입력한다.

(도 97 의 설명)

도97에 있어서 P1, P1,...P1는 제 1 펄스전류치(IP1), 제 1펄스폭 (TP1), 제 1 펄스 주파수 (f31) , 제 1 베이스 전류치 (IB1) 의 제 1 펄스 전류군이며 P2, P2,... P2 는 제 1 펄스전류치와 같은 제 2 펄스전류치 (IP1), 제 1 펄스폭과 같은 제 2 펄스폭 (TP1), 제 2 펄스주파수 (f32) 및 제 1 베이스 전류치와 같은 제 2 베이스 전류치 (IB1) 로 되는 제 2 펄스전류군이다. 이하, 도 92 와 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제33항의 설명)

청구항 제33항은 제 2 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스 베이스 전류설정회로가 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크 전압설정회로 (VS2) 와, 제 2 펼스 전류치 설정신호 (Ip2) 를 설정하는 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2) 와, 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 설정하는 제 2 펄스폭설정회로 (TP2) 와, 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2) 를 설정하는 제 2 베이스 전류 설정회로 (IB2) 이며, 절환설정신호를 출력하는 절환실정회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 길이에 대응한 아아크 전압설정신호 (Vs2)를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 을 출력하는 아아크전압절환회로 (SW6)와, 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 와 제 2 펄스전류치 설정신호(Ip2)를 절환하여서 절환 펄스 전류치 신호 (S1) 를 출력하는 펄스전류치 절환회로(SW1)와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)를 절환하여서 절환펄스폭신호 (S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2) 와 베이스 전류설정신호(Ib1) 와 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2)를 절환하여서 절환베이스 전류신호(S3) 를 출력하는 베이스 전류절환회로 (SW3)이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력하는 펄스 제어신호 발생회로가 아아크 전압설정신호 (Vs1) 에 대응한 제 1 펄스 주파수 제어신호 (Vf31) 및 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2) 에 대응한 제 2 펄스 주파수 제어신호 (Vf32)를 출력하는 펄스 주파수 제어신호 발생회로 (VF3) 와, 제 1 펄스 주파수 제어신호 (Vf31) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1)로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 제 2 펄스주파수 제어신호 (Vf32) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)로 되는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호발생회로 (Df3)와, 절환펄스 전류치 신호 (S1) 와 절환베이스 전류신호 (S3)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭주파수 제어신호 (Df32)에 의해서 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로 (SW5)로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 89 의 설명)

도 89 는 청구항 제33항의 용접방법을 실시하는 블록도로서 상술한 도 96에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 89 에 있어서, 도 87 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

도 89 에 있어서, 도 87 과 상이한 제 1 의 구성은 아아크 전압설정회로(VS1) 대신에 제 1 아아크 전압설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압설정회로(VS2) 를 구비하고, 각기 제 1 펄스 통전기간 (T1) 및 제 2 펄스(T2) 에 있어서의 각 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로서 제 1 아아크 전압설정신호 (Vs1) 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 출력한다. 아아크 전압 절환회로 (SW6)는 절환신호 (H1) 에 의해 신호(Vs1) 와 신호 (Vs2)를 절환하여서 절환 아아크전압신호 (S6)를 출력한다. 제 2 비교회로 (CM2) 는 신호 (S1) 와 아아크 전압검출회로 (VD)의 아아크 전압 검출신호 (Vd)를 입력으로서 그의 차의 아아크 전압제어신호(Cm2) 를 출력한다. 펄스 주파수 제어신호 발생회로 (VF3) 는 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 대응하여서 제 1 용접조건에 있어서의 제 1 펄스 주파수제어신호 (Vf31) 와 제 2 용접 조건에 있어서의 제 2 펄스주파수 제어신호 (Vf32)를 절환신호 (H1) 의 절환주파수 (F) 로 절환하여서 출력한다.

펄프폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스주파수 제어신호 (Vf31)로 되는 제 1 용접 조건에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와 펄스주파수 제어신호(Vf32)로 되는 제 2 의 용접조건에 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호(Df32) 를 출력한다. 펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 는 신호(S1) 및 신호 (S3)의 제 1 용접 조건의 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스 전류설정신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1)를 출력하고 다음에 신호 (S1) 및 신호 (S3) 의 제 2 용접조건의 신호 (Ip2)와 신호 (Ib2)를 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하여서 펄스 제어신호 (Pf2)를 출력하여서 용접출력제어회로 (PS) 에 입력한다.

도 87 및 도 89 에 있어서는 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 를 구비한 경우에 대하여서 설명하였으나, 예컨데 청구항 제31항의 실시예 1 내지 5 에 있어서 표시한 바와 같이, 이들의 설정회로의 1 개 또는 2 개를 구비하고 있는 경우도 청구항 제31항 또는 제33항에 포함된다. 또 도 89 에 있어서, 제 1 용접전류설정회로 (IM1) 에서 출력되는 제 1 용접전류설정 신호 (Im1) 와 제 2 용접전류설정회로 (IM2)로부터 출력되는 제 2 용접 전류설정신호 (Im2)를 절환하여서 절환 와이어 송급속도 신호(S7) 를 출력하는 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 를 설치하였으나, 이들의 구성은 후술하는 청구항 제43항의 실시예도 포함시킨 경우로서 청구항 제33항의 필수의 구성요건은 아니다.

(도 90 및 도 91 의 설명)

도 90 은 청구항 제31항 내지 제33항의 용접장치의 실시예의 블록도의 구성중 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 입력하여서 펄스폭 주파수 제어신호(Df3)를 출력하기까지의 회로의 실시예를 표시하는 도이다.

도 91 은 도 90 의 각 회로의 결과를 표시하는 도면이다.

도 90 에 표시하는 각 회로의 입력신호 및 출력신호는 다음과 같다.

VE 는 아아크 전압검출신호 (Vd) 을 입력으로서 도 91(A) 에 표시하는 평활신호 (Ve) 를 출력하는 평활회로도이다.

CM2 는 평활신호 (Ve) 와 도 91(B)에 표시하는 아아크 전압 설정신호(Vs1) 또는 절환아아크 전압신호 (S6) 를 입력으로서 도 91(C)에 표시하는 아아크 전압제어신호 (Cm2) 를 출력하는 제 2 비교회로이다.

AFC 는 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 대응한 주파수의 도 91(D)에 표시하는 펄스 주파수 신호 (Vfc) 를 출력하는 VF 컨버터(converter)이다.

TRG 는 펄스주파수 신호 (Vfc) 에 동기하여서 제 91 (E) 에 표시하는 일정 펄스폭의 트리거신호 (Trg) 를 출력하는 트리거회로이다.

TP1 또는 SW2 는 펄스폭 설정신호 (Tp1) 또는 절환 펄스폭 신호 (S2)를 출력하는 (제 1) 펄스폭 설정회로 (TP1) 또는 펄스폭 절환회로 (SW2) 이다.

DF3 는 트리거신호 (Trg) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1) 또는 절환펄스폭 신호(S2) 를 입력하여서 도 91(F) 에 표시하는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3)를 출력하는 모노멀티 바이브레이터 회로로 구성되는 펄스폭 주파수 제어회로이다. 또한 도 90 의 부호와 도 83 내지 도 89 의 부호가 동일한 신호 또는 회로는 동일 기능의 신호 또는 회로이다.

(펄스폭 제어 .... 청구항 제34항 내지 제36항의 설명)

청구항 제34항 내지 제36항은 청구항 제30항의 구성에 있어서 아아크 전압을 펄스폭에 의해서 제어하는 경우를 표시하고 청구항 제30항의 펄스 베이스 전류제어신호를 출력하는 펄스베이스 전류제어회로가 펄스폭을 제어하는 아아크 전압제어 신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 이며, 제 1 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스 전류 설정회로가 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 펄스 주파수 설정신호 (Fp1) 를 설정하는 펄스주파수설정회로 (FP1) 와, 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스 전류설정회로 (IB1) 이다.

(청구항 제34항의 실시예 )

청구항 제34항은 제 2 펄스베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이전류설정회로가 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2) 를 설정하는 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2) 와, 제 2 펄스 주파수 설정신호 (Fp2) 를 설정하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (Fp2) 와, 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2) 를 설정하는 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2)이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2)를 절환하여서 절환펄스전류치 설정신호 (S1) 를 출력하는 펄스 전류치 절환회로 (SW1)와, 베이스 전류설정신호 (Ip1) 와 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2)를 절환하여서 절환베이스전류신호 (S3) 를 출력하는 베이스 전류절환회로 (SW3)와, 펄스 주파수 설정신호(Fp1) 와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2)를 절환하여서 절환펄스 주파수신호(S4)를 출력하는 펄스주파수 절환회로 (SW4) 이며, 펄스베이스 전류제어신호와절환설정신호를 입력으로 하는 펄스 제어신호 발생회로가 절환펄스 주파수 신호(S4) 를 입력으로 제 1 펄스 주파수 신호 (Vf1) 및 제 2 펄스 주파수신호 (Vf2)를 출력하는 펄스 주파수신호발생회로 (VF)와, 펄스주파수신호 (Vf1) 와 아아크전압 제어신호 (Cm2) 에 대응한 펄스폭 제어신호(Tp3)로 되는 제 1 펄스폭 주파수제어신호 (Df31) 및 제 2 펄스 주파수신호 (Vf2) 와 신호 (⒣3)로 되는 제 2 펄스폭주파수 제어신호 (Df32)를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)와, 절환펄스 전류치 신호(S1) 와 절환 베이스 전류신호 (S3)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하는 베이스전류절환회로(SW5)로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 98 의 설명)

도 98 은 청구항 제34항의 용접방법을 실시하는 블록도로서 도 102 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 98 에 있어서, 도 83 과 동일의 구성은 동일의 부호를 그 이상의 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 펄스전류치 설정회로 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2) 는 각기 제 1 펄스전류치 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 (IP2) 를 설정하는 회로로써, 제 1 펄스전류치 설정신호 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력한다. 펄스전류치 절환회로 (SW1) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Ip1) 와 신호 (Ip2) 를 절환하여서 절환펄스 전류치 신호 (S1) 를 출력한다.

제 1 펄스주파수 설정회로 (FP1) 및 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 는 각기 제 1 펄스주파수 (f1) 및 제 2 펄스주파수 (f2) 를 설정하는 회로로써, 제 1 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 및 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력한다.

펄스주파수 절환회로 (SW4) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Fp1) 와 신호(Fp2) 를 절환하여서 절환 펄스주파수 신호 (S4) 를 출력한다. 펄스주파수 신호발생회로 (VF) 는 절환펄스주파수 신호 (S4) 를 입력하여서 제 1 펄스주파수 신호(Vf1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 를 출력한다. 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 제 1 펄스폭 제어신호와 제 1 펄스주파수 신호(Vf1) 에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31)와, 제 2 펄스폭 제어신호와 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 에 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력한다. 펄스베이스전류 절환회로 (SW5) 는 제 1 펄스 통전기간에 있어서는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 합성된 펄스폭 제어신호로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 제 1 펄스 전류치 설정신호(Ip1) 를 통전하는 신호와 제 1 베이스 전류 설정신호(Ib1) 를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여 펄스 제어신호(Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 펄스 통전기간에 있어서는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32)에 합성된 제 2 펄스폭 제어신호로 정해지는 제 2 펄스폭에 상당하는 기간만 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2) 를 통전하는 신호와 제 2 베이스 전류 설정신호 (Ib2) 를 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 용접전원제어회로 (PS) 에 출력한다.

(도 102 의 설명)

도 102 에 있어서, P1, P1,······P1 은 제 1 펄스전류치 (IP1), 제 1 펄스폭(TP3), 제 1 펄스주파수 (f1) 및 제 1 베이스 전류치 (IB1) 로 되는 제 1 펄스 전류군이며, P2, P2,······P2 는 제 2 펄스 전류치 (IP2), 제 2 펄스폭 (TP3), 제 2 펄스주파수 (f2), 제 2 베이스 전류치 (IB2) 로 되는 제 2 펄스 전류군이다.

M1 및 M2 는 각기 제 1 및 제 2 펄스 전류 통전기간의 용접전류 평균치 이며, Ia 는 용접 전류의 평균치이다.

도 102 에 있어서는 제 2 용접조건의 값이 제 1 용접조건의 값보다도 크고, 즉 IP1 IP2 또는 FP1 FP2 또는 IB1 IB2 에 대하여 설명하였으나, M1 M2 인한, 예컨대 IP1 IP2 및 FP1 FP2 인 때에 IB1 IB2 와 같이, 제 2 용접조건의 값이 제 1 용접조건의 값보다도 작아도 좋다.

(청구항 제35항의 실시예)

청구항 제35항은 제 2 펄스베이스 전류설정 신호를 출력하는 제 2 펄스베이전류 설정회로가 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와, 펄스치 설정신호 (Fp1) 을 설정하는 펄스전류치 설정회로(IP1) 와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 설정하는 펄스주파수 설정회로(FP1)와, 베이스 전류 설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스 전류 설정회로(IB1)이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 길이에 대응한 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력하는 아아크 전압 설환회로 (SW6) 이며, 펄스 베이스 전류 제어신호와 절환설정신호를 입력으로 하는 펄스제어신호 발생회로가 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 입력으로서 펄스주파수 신호(Vf1) 를 출력하는 펄스주파수 신호발생회로 (VF) 와, 아아크 전압 설정신호(Vs1) 에 대응한 주파수 펄스폭 제어신호 (Tp31)와 펄스신호 (Vf1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호(Df31) 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 에 대응한 펄스폭 제어신호 (Tp32)와 펄스주파수 신호 (Vf1)로 되는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)와, 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 베이스전류 설정신호 (Ib1)를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환되는 베이스 펄스 전류절환회로 (SW5) 와로 구성된 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 99 의 설명)

도 99 는 청구항 제35항의 용접방법을 실시하는 블록도로서, 도 103 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 99 에 있어서, 도 98 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 는 각기 제 1 펄스 통전기간 (T1) 및 제 2 펄스 통전기간 (T2) 에 있어서의 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로서 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 출력한다. 아아크 전압 절환회로 (SW6)는 절환신호(H1) 에 의해 신호 (Vs1) 와 신호 (Vs2) 를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6)를 출력한다.

제 2 비교회로 (CM2) 은 신호 (S6) 와 아아크 전압 검출회로 (VD) 의 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 입력으로서 그 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 를 출력한다. 펄스 주파수 설정회로 (FP1) 는 펄스 주기 (D1 = D2)에 상당하는 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력한다. 펄스주파수 신호 발생회로 (VF) 는 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 입력으로서 펄스주파수 신호(Vf1) 를 발생한다. 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 예컨대 비교회로로 구성되고, 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 에 대응한 펄스폭을 제어하는 제 1 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 와 펄스주파수 신호 (Vf1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 아아크전압 설정신호(Vs2) 에 대응한 펄스폭을 제어하는 제 2 의 아아크 제어신호 (Cm2)와 펄스주파수 신호 (Vf1) 로 되는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력한다.

펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 는 제 1 펄스통전기간 (T1) 에 있어서는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 합성된 펄스폭 제어신호로 정해지는 폭에 상당한 기간만 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 통전하는 신호와 제 1 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여서 펄스 제어신호 (Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 합성된 펄스폭 제어신호로 정해지는 펼스폭에 상당하는 기간만 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 를 통전하는 신호와 제 2 베이스 전류 설정신호 (Ib2) 를 제 2 펄스폭 주파수 제어신호(Df32) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 용접전원 제어회로(PS) 에 출력한다.

(도 103 의 설명)

도 103 에 있어서, P1, P1,·········P1 는 제 1 펄스전류치 (IP1), 제 1 펄스폭 (TP31), 제 1 펄스주파수 (f1) 및 제 1 베이스전류치 (Ib1) 으로 되는 제 1 펄스 전류군이며, P2, P2,·········P2 는 제 1 펄스전류치와 같은 제 2 펄스 전류치 (IP1), 제 2 펄스폭 (TP32), 제 1 펄스주파수와 같은 제 2 펄스 주파수 (f1) 및 제 1 베이스 전류치와 같은 제 2 베이스 전류치 (IB1) 로 되는 제 2 펄스전류군이다.

이하, 도 92 와 같으므로 설명을 생략한다.

(청구항 제 36 항의 실시예)

청구항 제36항은 제 2 펄스 베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스 베이스 전류 설정회로가 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크전압 설정회로 (Vs2)와, 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 설정한 제 2 펄스 전류치 설정회로 (Ip2) 와, 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 설정하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2)와, 제 2 베이스 전류 설정신호 (Ib2) 를 설정하는 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 이며, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 길이에 대응한 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 절환하여서 절환아아크 전압신호 (S6) 를 출력하는 아아크 전압 절환회로 (SW6)와, 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2) 를 절환하여서 절환펄스 전류치 설정신호 (S1) 를 출력하는 펄스전류치 절환회로 (SW1)와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 절환하여서 절환펄스 주파수 신호 (S4) 를 출력하는 펄스주파수 절환회로 (SW4)와, 베이스 전류 설정신호 (Ib1) 와 제 2 베이스 전류 설정신호 (Ib2)를 절환하여서 절환 베이스 전류 신호 (S3) 를 출력하는 베이스 전류 절환회로 (SW3) 이며, 펄스베이스 전류 제어신호와 절환설정신호를 입력으로 하는 펄스제어 신호발생회로가 절환펄스주파수 신호 (S4) 를 입력으로서 펄스주파수 신호(Vf1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 를 출력하는 펄스주파수 신호 발생회로 (VF)와, 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 에 대응한 펄스폭 제어신호 (Tp31) 와 펄스주파수 신호(Vf1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 에 대응한 펄스폭 제어신호 (Tp32) 와 제 2 펄스 주파수 신호 (Vf2) 로 되는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와, 절환 펄스전류치 신호 (S1) 와 절환 베이스 전류신호 (S3) 를 제 1펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 와 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로 (SW5) 로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 100 의 설명)

도 100 은 청구항 제36항의 용접방법을 실시하는 블록도로서 상술한 도 102에 표시하는 용접 전류의 파형을 출력한다.

도 100 에 있어서, 도 98 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고, 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

도 100 에 있어서, 도 98 과 다른 제 1 의 구성은 아아크 전압 설정회로 (VS1) 대신에 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압 설정회로(VS2) 를 구비하고, 각기 제 1 펄스 통전기간 (T1) 및 제 2 펄스 통전기간 (T2)에 있어서의 각 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로서, 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 출력한다. 아아크 전압 절환회로 (SW6) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호(Vs1) 와 신호 (Vs2) 를 절환하여서 절환아아크 전압신호 (S6) 를 출력한다.

제 2 비교회로 (CM2) 는 신호 (S1) 와 아아크 전압 검출회로 (VD) 의 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 입력함으로서 그 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력한다. 펄스주파수 신호 발생회로 (VF) 는 절환펄스 주파수 신호 (S4) 를 입력하여서 제 1 펄스주파수 신호 (Vf1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 를 출력한다.

펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 는 제 1 펄스폭 제어신호와 제 1 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31)와 제 2 펄스폭 제어신호와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 에 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 를 출력한다. 펄스베이스 전류 절환회로(SW5) 는 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31)에 합성된 제 1 펄스폭제어신호로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 제 1 펄스전류치 설정신호 (Ip1)를 통전하는 신호와 제 1 베이스 전류설정신호(Ib1) 를 제 1 펄스폭 주파수 제어신호 (Df31) 에 의해서 절환하여 펄스제어신호 (Pf1) 를 출력하고, 다음에 제 2 펄스통전기간에 있어서는 제 2 펄스폭 주파수 제어신호 (Df32) 에 합성된 제 2 펄스폭 제어신호로 정해지는 제 2 펄스폭에 상당하는 기간만 제 2 펄스전류치 설정신호(Ip2) 를 통전하는 신호와 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2) 를 제 2 펄스폭 주파수제어신호 (Df32) 에 의해서 절환하여 펄스제어신호 (Pf2) 를 용접전원 제어회로(PS) 에 출력한다.

도 100 에 있어서, 도 98 과 다른 제 2 의 구성은 도 99 의 평균전류 설정회로 (IM) 대신에, 제 1 용접전류 설정신호 (Im1) 를 출력하는 제 1 용접 전류 설정회로 (IM1) 와, 제 2 용접 전류설정신호 (Im2) 를 출력하는 제 2 용접 전류설정회로 (IM2) 와, 제 1 용접전류 설정신호 (Im1) 와 제 2 용접전류 설정신호 (Im2) 를 절환신호 (H1) 에 의해서 절환하여서 절환와이어 송급속도신호 (S7) 를 제 1 비교회로 (CM1) 에 출력하는 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 를 구비하고 있다. 이들의 추가의 회로구성에 의해 와이어 송급속도를 제 1 용접 전류 설정회로 (IM1) 와 제 2 용접 전류 설정회로 (IM2) 를 주기적으로 절환하여서 제 1 펄스통전기간 (T1)의 용접 전류평균치 (M1) 와 제 2 펄스통전기간 (T2)의 용접 전류 평균치 (M2) 를 어느것의 통전기간도 스프레이 이행을 유지하는 범위 내에서 주기적으로 변화시키므로써, 아아크 길이의 절환에 의한 상술한 각종의 효과가 보다 한층 크게된다. 특히, 상술한 바와같이, 조인트의 틈새가 크게 되었을 때, 와이어 송급속도를 증가시키는 것에 의해 용접 전류를 증가시켜서 용융금속량을 증가시켜서 크게된 틈새에 충전시키는 것에 의해서 틈새가 커짐에 따라서 부족하게 되는 과잉용착금속을 보충하여 외관의 양호한 비이드 형상을 얻을 수가 있다.

역으로, 조인트의 틈새가 작게 되었을 때, 용접전류를 감소시켜서 용융금속량을 감소시켜서 작게된 틈새로부터 여분의 용착금속을 감소시켜서 외관의 양호한 비이드 형상을 얻을 수가 있다.

도 98 및 도 100 에 있어서는 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2) 및 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 베이스 전류 설정회로 (IB2) 를 구비한 경우에 대하여서 설명하였으나 이들의 설정회로의 한개 또는 두개를 구비하고 있는 경우도, 청구항 제34항 또는 제36항에 포함된다.

또, 도 100 에 있어서, 제 1 용접 전류 설정회로 (IM1)로부터 출력되는 제 1 용접 전류 설정신호 (Im1) 와 제 2 용접 전류 설정회로 (IM2)로부터 출력되는 제 2 용접 전류 설정신호 (Im2) 를 절환하여서 절환와이어 송급속도 신호(S7) 를 출력하는 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 를 설치하였으나 이들의 구성은 후술하는 청구항 제43항의 실시예도 포함시킨 경우로서 청구항 제36항의 필수의 구성요건은 아니다.

(도 101 의 설명)

도 101(A) 내지 (E) 도는 도 98 내지 도 100 의 블록도의 펄스폭 제어 부분의 각 회로의 출력신호의 파형도를 표시한다. 동도 (A) 는 아아크 전압 검출신호(Vd) 의 파형으로 시간의 경과 t 와 더불어 차차 감소한 경우를 표시한다. 동도 (B) 는 제 1 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 및 (Vs2) 를 표시한다. 동도 (C)는 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 표시하고, 동도 (A) 의 아아크 전압 검출신호(Vd) 에 대응하여서 시간의 경과와 더불어 증가하고 있다.

동도 (D) 는 펄스주파수 신호 (Vf1) 를 표시한다.

동도 (E) 는신호 (Cm2) 와 신호 (Vf1) 를 비교하여서 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3)로부터 출력되는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 로서 아아크 전압제어신호 (Cm2) 의 증가에 대응하여서 펄스폭 (TP1 내지 TPn) 이 차차 증가하고있다.

(베이스 전류제어·········청구항 제37항 내지 제39항의 설명)

청구항 제37항 내지 제39항은 청구항 제30항의 구성에 있어서, 아아크 전압을 베이스 전류치에 있어서 제어하는 경우를 표시하고 청구항 제30항의 펄스 베이스 전류제어신호를 출력하는 펄스베이스 전류제어 회로가 아아크 전압 제어신호(Cm2)를 입력으로서 베이스 전류제어신호 (Ib3) 를 출력하는 베이스 전류 제어회로(IB3) 이며, 제 1 펄스베이스 전류설정신호를 출력하는 제 1 펄스베이스 전류설정회로가 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 설정하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와, 펄스주파수 설정신호(Tp1)를 설정하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 이다.

(청구항 제37항의 실시예)

청구항 제37항은 제 2 펄스베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스전류 설정회로가 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 설정하는 제 2 펄스 전류치설정회로 (IP2) 와, 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 실정하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 와, 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 설정하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 펄스전류치 설정신호(Ip1) 와 제 2 펄스 전류치 설정신호 (Ip2) 를 절환하여서 절환펄스전류치 신호(S1)를 출력하는 펄스전류치 절환회로 (SW1) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 절환하여서 절환펄스폭 신호 (S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2) 와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2)를 절환하여서 절환펄스주파수 신호 (S4) 를 출력하는 펄스주파수 절환회로 (SW4)이며, 펄스베이스 전류 제어신호와 절환 설정신호를 입력으로 하는 펄스제어신호발생회로가 절환펄스 주파수 신호 (S4) 를 입력으로서 제 1 펄스주파수 신호(Vf1)및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 를 출력하는 펄스주파수 신호발생회로(VF)와, 펄스주파수 신호 (Vf1) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수 신호(Df1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 로 되는 제 2 펄스폭 주파수 신호 (Df2) 를 출력하는 펄스폭 주파수 신호발생회로 (DF) 와, 절환 펄스전류치 신호 (S1) 와 절환 아아크 전압신호(S6) 에 대응한 베이스 전류제어신호 (Ib3) 를 제 1 펄스폭 주파수 신호 (Df1)와 제 2 펄스폭 주파수 신호(Df2) 에 의해서 절환하는 베이스 펄스 전류절환회로 (SW5) 로 구성되는 MAG 용접장치이다.

(도 104 의 설명)

도 104 는 청구항 제37항의 용접방법을 실시하는 블록도로서, 도 107 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 104 에 있어서, 도 83 과 같은 같은 구성은 동일한 부호를 붙여서 더 이상의 설명을 생략하고, 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

본실시예의 장치는 베이스전류 제어회로 (IB3) 를 구비하여서, 제 1 펄스통전기간 (T1) 과 제 2 펄스통전기간 (T2) 를 절환하는 절환신호 발생회로(HL)의 절환신호 (H1) 에 의해서 제 1 펄스통전기간 (T1) 에 있어서는 사전에 설정된 펄스전류치 및 펄스폭 및 펄스주기와 아아크 길이가 작을 때의 제 1 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 의해서 제어되는 제 1 베이스 전류치로 정해지는 제 1 펄스 전류군을 통전하고, 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서는 사전에 정해진 펄스전류치 및 펄스폭 및 펄스주기와 아아크 길이가 클 때의 제 2 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2)에 의해서 제어되는 제 2 베이스 전류치로 정해지는 제 2 펄스 전류군를 통전한다.

또한, 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군의 각 설정치는 제 1 펄스 통전기간 (T1) 의 제 1 베이스 전류치 (IB31) 를 아아크 길이가 짧은 복수 펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 값으로 하고, 또한 제 2 펄스통전기간(T2) 의 제 2 베이스 전류치 (IB32) 를 아아크 길이가 긴 1 펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 복수용적이행을 형성하는 범위 내에서 변화시켜서, 제 1 펄스 통전기간(T1) 의 아아크 길이와 제 2 펄스 통전기간 (T2) 의 아아크 길이를 변화시키도록 구성되고 있다.

제 1 펄스전류치 설정회로 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2) 는 각기 제 1 펄스전류치 (IP1) 및 제 2 펄스전류치 (IP2) 를 설정하는 회로로서, 제 1 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 및 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력한다. 펄스전류치 절환회로 SW1 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Ip1) 와 신호 (Ip2) 를 절환하여서 절환펄스 전류치 신호 (S1) 를 출력한다.

제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 는 각기, 제 1 펄스폭 (TP1) 및 제 2 펄스폭 (T2) 를 설정하는 회로로서, 제 1 펄스폭 설정신호(Tp1) 및 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력한다.

펄스폭 절환회로 (SW2) 는 절환신호 (H1) 에 의해, 신호 (Tp1) 와 신호(Tp2) 를 절환하여서 절환펄스폭 신호 (S2) 를 출력한다.

제 1 펄스주파수 설정회로 (FP1) 및 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 는 각기 제 1 펄스주파수 (f1) 및 제 2 펄스주파수 (f2) 를 설정하는 회로로서 제 1 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 및 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력한다. 펄스주파수 절환회로 (SW4) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호(Fp1) 와 신호 (Fp2) 를 절환하여서 절환펄스 주파수 신호 (S4) 를 출력한다.

펄스주파수 신호 발생회로 (VF) 는 절환 펄스주파수 신호 (S4) 를 입력하여서 제 1 펄스주파수 신호 (Vf1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 를 출력한다. 펄스폭 주파수 신호발생회로 (DF) 는 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 제 1 펄스주파수설정신호 (Fp1) 에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수 신호(Df1) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와 제 2 펄스 주파수 신호 (Fp2) 와 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 신호(Df2) 를 출력한다. 펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 는 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스폭 주파수 신호 (Df1)에 합성된 펄스폭 설정신호 (Tp1) 로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 제 1 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 를 통전하는 신호와 제 1 베이스 전류제어신호 (Ib31) 를 제 1 펄스폭 주파수 신호 (Dfl) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 펄스통전기간에 있어서는 제 2 펄스폭 주파수 신호 (Df2) 에 합성된 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 로 정해지는 제 2 펄스폭에 상당하는 기간만 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 통전하는 신호와 제 2 베이스전류 제어신호 (Ib32) 를 제 2 펄스폭 주파수 신호 (Df2) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 용접전원 제어회로(PS) 에 출력한다.

본 실시예의 장치는 제 1 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와 제 1 펄스 주파수 설정회로 (FP1) 와 제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 의 외에, 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2) 및 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 의 어느 것인가 하나 이상을 구비하여서 제 1 펄스통전기간 (T1)와 제 2 펄스통전기간(T2) 를 절환하는 절환신호 발생회로 (HL) 의 절환신호 (H1) 에 의해서 제 1 펄스통전기간 (T1) 은 제어된 제 1 베이스 전류치(IB31) 와 제 1 펄스전류치 (IP1) 와 제 1 펄스폭 (TP1) 과 제 1 펄스주기(D1) 로 정해지는 제 1 펄스 전류군을 통전하고, 제 2 펄스통전기간 (T2) 은 제어된 제 2 베이스 전류치 (IB32) 와 제 2 펄스전류치 (IP2) 와 제 2 펄스폭(TP2) 와 제 2 펄스주기 (D2) 로 정해지는 펄스전류군을 통전한다.

(도 107 의 설명)

도 107 에 있어서, P1, P1,········ P1 은 제 1 펄스전류치 (IP1), 제 1 펄스폭(TP1), 제 1 펄스주파수 (f1) 및 제 1 베이스전류치 (IB3) 으로되는 제 1 펄스전류군이며, P2, P2,·········P2 는 제 2 펄스전류치 (IP2), 제 2 펄스폭(TP2), 제 2 펄스주파수 (f2) 및 제 2 베이스전류치 (IB3) 로되는 제 2 펄스 전류군이다.

M1 및 M2 는 각기 제 1 및 제 2 펄스전류 통전기간의 용접전류 평균치이며, Ia 는 용접 전류의 평균치이다.

도 107 에 있어서는, 제 2 용접조건의 값이 제 1 용접조건의 값보다도 크고, 즉 IP1 IP2 또는 TP1 TP2 또는 FP1 FP2 에 대하여서 설명하였으나, M1 M2 인한, 예컨대 IP1 IP2 및 TP1 TP2 인 때에 FP1 FP2 와 같이 제 2 용접조건의 값이 제 1 용접조건의 값보다도 작아도 좋다.

(청구항 제38항의 실시예)

청구항 제38항은 제 2 펄스베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류설정회로는 제 2 아아크 전압서정신호(Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압설정회로(VS2)와, 펄스 전류치 설정신호(Ip1)를 설정하는 펄스전류치 설정회로(IP1)와, 펄스폭설정신호(Tp1)를 설정 하는 펄스폭 설정 회로(IP1)와, 펄스주파수 설정신호(Fp1)를 설정하는 펄스주파수 설정회로(FP1)이며, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로가 제 1 아아크길이에 대응한 아아크전압설정신호(Vs1)와 제 2 아아크 길이에 대응한 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2)를 절환하여서 절환 아아크전압신호(S6)를 출력하는 아아크 전압절환회로(SW6)이며,

펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력하는 펄스제어신호 발생회로가 펄스 주파수 설정신호(Fp1)를 입력하여 펄스주파수신흐(Vf1)를 출력하는 펄스주파수 신호발생회로(VF)와, 펄스폭 설정신호(Tp1)와 펄스주파수신호(Vf1)으로 된 펄스폭 주파수신호(Df1)를 출력하는 펄스폭 주파수 신호발생회로(DF)와, 펄스전류치신호(Ip1)와 절환아아크 전압신호(S6)에 대응한 베이스 전류제어신호(Ib3)을 펄스폭 주파수신호(Df1)에 의해 절환하는 베이스 펄스 전류절환회로(SW5)로 구성된 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 105 의 설명)

도 105 는 청구항 제38항의 용접방법을 실시하는 블록도로서, 도 108 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 105 에 있어서, 도 104 와 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고, 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

도 105 에 있어서는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압설정회로 (VS2) 는 각기 제 1 펄스통전기간 (T1) 및 제 2 펄스통전기간(T2)에 있어서의 각 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로서, 제 1 아아크 전압 설정신호(Vs1) 및 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2) 를 출력한다.

아아크 전압 절환회로 (SW6) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Vs1) 와 신호(Vs2) 를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력한다.

제 2 비교회로 (CM2) 는 신호 (S6) 와 아아크전압 검출회로 (VD) 의 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 입력으로서 그 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력한다. 베이스 전류 제어회로 (IB3) 는 제 1 펄스통전기간 (T1) 에 있어서의 제 1 아아크 전압제어신호 (Cn12) 및 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서의 제 2 의 아아크 전압제어신호 (Cm2) 를 입력으로서, 각기 제 1 베이스 전류치(IB31) 및 제 2 베이스 전류치 (IB32) 에 대응하는 제 1 베이스 전류 제어신호 (Ib31) 및 제 2 베이스 전류제어신호 (Ib32) 를 출력한다.

펄스전류 설정회로 (IP1) 는 펄스전류치를 설정하는 회로로서, 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력한다.

펄스주파수 설정회로 (FP1) 는 펄스주기 (D1 = D2) 에 상당하는 펄스주파수 설정신호 (FP1) 를 출력한다.

펄스폭 설정회로 (TP1) 는 펄스폭을 설정하는 회로로서 펄스폭 설정신호(Tp1) 를 출력한다.

펄스주파수 신호발생회로 (VF) 는 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 입력으로서 펄스주파수 신호 (Vf1) 를 발생한다. 펄스폭 주파수 신호발생회로 (DF) 는 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스주파수 신호 (Vf1) 로 되는 펄스폭 주파수 신호(Df1) 를 출력한다. 펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 는 제 1 펄스통전기간(T1) 에 있어서는, 펄스폭 주파수신호 (Df1) 에 합성된 펄스폭 설정신호로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 펄스 전류치 설정신호 (Ip1) 를 통전하는 신호와 제 1 베이스 전류제어신호 (Ib31) 를 펄스폭 주파수 신호 (Df1)에 의해서 절환하여서 펄스제어신호(Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서는 펄스폭 주파수 신호 (Df1) 에 합성된 펄스폭 설정으로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 통전하는 신호와 제 2 베이스 전류제어신호 (Ib32) 를 펄스폭 주파수 신호 (Dfl) 에 의해서 절환하여서 펄스 제어신호 (Pf2) 를 용접전원 제어회로 (PS) 에 출력한다.

이와 같이 도 105 의 용접장치는 평균 전류 설정회로 (IM) 으로 설정된 평균전류 설정신호 (Im) 를 와이어 송급 모우터 (WM) 에 공급한다.

이 와이어 송급속도 및 아아크 전압 설정치에 대응한 평균 전류치 (Ia) 로 되도록 펄스 전류군이 설정 및 제어된다. 본 청구항의 장치는 종래의 장치와 같이 와이어 송급속도를 절환하여서 용접전류의 평균치를 절환하는 것을 하지않으므로 와이어 송급 모우터 (WM) 의 응답지언의 영향을 받지않는다.

다음에 본 실시예의 장치는 베이스 전류 제어회로 (IB3) 를 구비하여서 제 1 펄스통전기간 (T1) 와 제 2 펄스통전기간 (T2) 를 절환하는 절환신호 발생회로(HL) 의 절환신호 (H1) 에 의해서 제 1 펄스통전기간 (T1) 에 있어서는 사전에 설정된 펄스전류치 및 펄스폭 및 펄스주기와 아아크 길이가 작을 때의 제 1 아아크전압 제어신호 (Cm2) 에 의해서 제어되는 제 1 베이스 전류치로 정해지는 제 1 펄스전류군을 통전하고, 제 2 펄스통전기간 (T2)에 있어서는 사전에 정해진 펄스전류치 및 펄스폭 및 주기와 아아크 길이가 큰 때인 제 2 의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 에 의해서 제어되는 제 2 베이스 전류치로 정해지는 제 2 펄스 전류군을 통전한다.

또한, 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스 전류군의 각 설정치는 제 1 펄스통전기간 (T1) 에 있어서 아아크 길이가 짧은 복수펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 값으로 하고, 또한 제 2 펄스통전기간 (T2)에 있어서, 아아크 길이가 긴 1 펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 복수용적이행을 형성하는 범위 내에서 변화시켜서 제 1 펄스통전기간 (T1) 의 아아크 길이와 제 2 펄스통전기간 (T2) 의 아아크 길이를 변화시키도록 구성되고 있다.

(도 108 의 설명)

도 108 에 있어서, P1, P1,·········P1 은 제 1 펄스 전류치 (IP1), 제 1 펄스폭(TP1), 제 1 펄스 주파수 (f1) 및 제 1 베이스 전류치 (IB31)로 되는 제 1 펄스 전류군이며, P2, P2,·········P2 는 제 1 펄스 전류치와 같은 제 2 펄스 전류치 (IP1), 제 1 펄스폭과 같은 제 2 펄스폭 (TP1), 제 1 펄스주파수와 같은 제 2 펄스주파수 (f1) 및 제 2 베이스 전류치 (IB32)로 되는 제 2 펄스 전류군이다.

M1 및 M2 는 각기 제 1 및 제 2 펄스 전류 통전기간의 용접 전류 평균치이며 Ia 는 용접 전류의 평균치이다.

(청구항 제 39 항의 실시예)

청구항 제39항은 제 2 펄스베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이설정회로가 제 2 아아크 전압신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2)와, 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 설정하는 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2)와, 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 설정하는 제 2 펄스폭 설정회로(TP2)와, 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 설정하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2)이며, 절환설정신호를 출력하는 절환회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 길이에 대응한 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2)를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력하는 아아크 전압 절환회로(SW6)와, 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 와 제 2 펄스전류치 설정신호(Ip2) 를 절환하여서 절환 펄스전류치 신호 (S1) 를 출력하는 펄스전류치 절환회로 (SW1) 와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 절환하여서 절환펄스폭 신호(S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2) 와, 펄스 주파수 설정신호 (Fp1) 와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 절환하여서 절환펄스주파수 신호 (S4) 를 출력하는 펄스주파수 절환회로 (SW4) 이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력으로 하는 펄스제어신호 발생회로가 절환 펄스주파수 신호 (S4) 를 입력으로서 펄스주파수 신호 (Vf1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 를 출력하는 펄스주파수 신호 발생회로 (U7)와, 펄스주파수 신호 (Vf1) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수신호 (Df1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 와 제 2 펄스폭 설정신호(Tp2) 로 되는 제 2 펄스폭 주파수 신호 (Df2) 를 출력하는 펄스폭 주파수 신호 발생회로 (DF)와, 절환 펄스전류치 신호 (S1) 와 절환 아아크 전압신호(S6) 에 대응한 베이스 전류제어신호 (Ib3) 를 제 1 펄스폭 주파수 신호 (Df1)와 제 2 펄스폭 주파수 신호 (Df2) 에 의해서 절환하는 펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 106 의 설명)

도 106 은 청구항 제39항의 용접방법을 실시하는 블록도로서 상술한 도 107에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 106 에 있어서, 도 104 와 동일한 구성은 설명을 생략하고, 다른 구성에 대하여서 설명한다.

도 106 에 있어서, 도 104 와 다른 제 1 의 구성은 도 104 의 아아크 전압설정회로 (VS1) 대신에, 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 를 구비하고 있어, 각기 제 1 펄스통전기간 (T1) 및 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서의 각 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로서, 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 및 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 출력한다. 아아크 전압 전환회로 (SW6)는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Vs1) 와 신호 (Vs2) 를 절환하여서 절환아아크 전압신호 (S6) 를 출력한다. 제 2 비교회로 (CM2) 는 신호 (S1)와 아아크 전압 검출회로 (VD) 의 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 입력으로서 그 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력한다. 베이스 전류 제어회로 (IB3)는 제 1 펄스 통전기간 (T1) 에 있어서의 제 1 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 및 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서의 제 2 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2)를 입력으로서 각각 제 1 베이스 전류치 (IB31) 및 제 2 베이스 전류치 (IB32)에 대응하는 제 1 베이스 전류 제어신호 (Ib31) 및 제 2 베이스 전류 제어신호(Ib32) 를 출력한다.

도 106 에 있어서, 도 104 와 다른 제 2 의 구성은 도 104 의 평균전류 설정회로 (IM) 대신에, 제 1 용접 전류 설정신호 (Im1) 를 출력하는 제 1 용접 전류 설정회로 (IM1) 와 제 2 용접 전류 설정신호 (Im2) 를 출력하는 제 2 용접 전류 설정회로 (IM2) 와, 제 1 용접 전류 설정신호 (Im1) 과 제 2 용접 전류 설정신호 (Im2)를 절환신호 (H1) 에 의해서 절환하여서 절환와이어 송급속도 신호 (S7) 을 제 1 비교회로 (CM1) 에 출력하는 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 을 구비하고 있다.

상기 이외는 도 105 의 구성과 같으므로 설명을 생략한다.

또, 도 104 와 도 106 에 있어서는, 제 2 펄스 전류치 설정회로 (IP2) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (T2) 및 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 를 구비한 경우에 대하여서 설명하였으나, 이들의 설정회로의 1 개 또는 2 개를 구비하고 있는 경우도 청구항 제 37 항 또는 제 39 항에 포함된다.

또, 도 106 에 있어서, 제 1 용접 전류 설정회로 (IM1) 로부터 출력되는 제 1 용접전류 설정신호 (Im1) 와 제 2 용접전류 설정회로 (IM2)로부터 출력되는 제 2 용접전류 설정신호 (Im2) 를 절환하여서, 절환와이어 송급속도 신호(S7) 를 출력하는 와이어 송급 속도절환회로 (SW7) 를 설치하였으나, 이들의 구성은 후술하는 청구항 제 43 항의 실시예도 포함시킨 경우로서, 청구항 제 39 항의 필수의 구성요건은 아니다.

(펄스전류치 제어·············청구항 제40항 내지 제42항의 설명)

청구항 제40항 내지 제42항은 청구항 제30항의 구성에 있어서, 아아크 전압을 펄스전류치에 의해서 제어하는 경우를 표시하고 청구항 제30항의 펄스베이스 전류제어신호를 출력하는 펄스베이스 전류 제어회로가 아아크 전압 제어신호(Cm2) 를 입력으로서 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 를 출력하는 펄스전류치 제어회로 (IP3) 이며, 제 1 펄스베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스 전류 설정회로가 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로 (TP1)와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 설정하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와, 베이스 전류 설정신호(Ib1) 을 설정하는 베이스 전류설정회로 (IB1) 이다.

(청구항 제40항의 실시예)

청구항 제40항은 제 2 펄스베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류 설정회로가 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 설정하는 제 2 펄스폭 실정회로 (Tp2) 와, 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 설정하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 와, 제 2 베이스 전류 설정신호 (Ib2) 를 설정하는 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 이며, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로가 펄스폭 설겅신호(Tp1) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 절환하여서 절환 펄스폭 설정신호(S2) 를 출력하는 펄스폭 절환회로 (SW2)와, 펄스주파수 설정신호(Fp1) 와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 절환하여서 절환펄스 주파수신호 (S4) 를 출력하는 펄스주파수 절환회로 (SW4) 와, 베이스 전류 설정신호(Ib1) 와 제 2 베이스 전류설정 신호(Ib2) 를 절환하여서 절환베이스 전류신호 (S3) 를 출력하는 베이스 전류절환회로(SW3)이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력으로 하는 펄스 제어신호 발생회로가 절환펄스주파수 신호 (S4) 를 입력으로서 펄스 주파수신호 (Vf1) 및 제 2 펄스 주파수 신호 (Vf2) 를 출력하는 펄스주파수 신호발생회로 (VF)과, 펄스 주파수신호 (Vf1) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수신호 (Vf1) 와 펄스폭 설정신호 (Tp1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수신호 (Df1) 및 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)로 되는 제 2 펄스폭 주파수신호 (Df2) 를 출력하는 펄스폭 주파수신호 발생회로(DF)와, 절환 아아크 전압신호 (S6) 에 대응한 펄스 전류치 제어신호 (Ip3)와 절환베이스 전류신호 (S3) 를 제 1 펄스폭 주파수신호 (Df1) 및 제 2 펄스폭 주파수신호(Df2) 에 의해서 절환하는 베이스 펄스 전류절환회로(SW5)로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 109 의 설명)

도 109 는 청구항 제40항의 용접방법을 실시하는 블록도로서 도 112 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 109 에 있어서, 도 83 과 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

도 109 는 청구항 제40항의 용접장치의 실시에의 블록도를 표시한다.

동도에 있어서도 도 83 과 상이한 구성은 다음과 같다.

제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 및 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 는 각기 제 1 펄스폭 (TP1) 및 제 2 펄스폭 (TP2) 을 설정하는 회로로서 제 1 펄스폭 설정신호 (Tp1) 및 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력한다. 펄스폭 절환회로 ( SW2) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Tp1) 와 신호 (Tp2)를 절환하여서 절환 펄스폭 신호(S2) 를 출력한다.

제 1 펄스 주파수 설정회로 (FP1) 및 제 2 펄스 주파수 설정회로(FP2) 는 각기 제 1 펄스 주파수 (f1) 및 제 2 펄스주파수 (f2) 를 설정하는 회로로서, 제 1 펄스 주파수 설정신호 (Fp1) 및 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력한다.

펄스주파수 절환회로 (SW4) 는 절환신호 (H1)에 의해 신호 (Fp1) 와 신호 (Fp2)를 절환하여서 절환펄스주파수 신호 (S4)을 출력한다.

제 1 베이스 전류설정회로 (IB1) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 는 각기 제 1 베이스 전류 (IB1) 및 제 2 베이스 전류 (IB2) 를 설정하는 회로로, 제 1 베이스 전류설정신호 (Ib1) 및 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2) 를 출력한다. 베이스 전류절환회로 (SW5)는 절환신호 (H1) 에 의해 신호(Ib1) 와 신호 (Ib2)와를 절환하여서 절환베이스전류신호 (S3) 를 출력한다.

펄스주파수 신호 발생회로 (VF) 는 절환펄스주파수 신호 (S4) 를 입력하여서 제 1 펄스 주파수 신호 (Vf1) 및 제 2 펄스 주파수신호( Vf2) 는 출력한다. 펄스폭주파수 신호발생회로 (DF) 은 제 1 펄스폭 설정신호(Tp1) 와 제 1 펄스 주파수신호 (Vf1)에 대응하는 제 1 펄스폭 주파수신호 (Df1) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 와 제 2 펄스주파수 신호 (Vf2)에 대응하는 제 2 펄스폭 주파수 신호(Df2) 를 출력한다.

펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 는 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스폭 주파수 신호 (Df1) 에 합성된 펄스폭 설정신호 (Tp1) 로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 제 1 펄스 전류치 제어신호 (Ip31) 를 통전하는 신호와 제 1 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 제 1 펄스폭 주파수 신호 (Df1) 에 의해서 절환하여서 펄스 제어신호 (Pf1) 를 출력하고 다음에 제 2 펄스 통전기간에 있어서는 제 2 펄스폭 주파수신호 (Df2) 에 합성된 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 로 정해지는 제 2 펄스폭에 상당하는 기간만 제 2 펄스 전류치 제어신호 (Ip32) 를 통전하신호와 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2)를 제 2 펄스폭 주파수신호 (Df2) 에 의해서 절환하여서 펄스제어신호 (Pf2) 를 용접전원제어회로 (PS) 에 출력한다.

본 실시예의 장치는 제 1 펄스폭 설정회로 (TP1) 와, 제 1 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와, 제 1 베이스 전류설정회로 (IB1) 의 외에, 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 및 제 2 펄스 주파수설정회로 (FP2) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2)중 어느 하나 이상의 회로를 구비하여, 제 1 펄스통전기간(T1)과 제 2 펄스통전기간 (T2) 를 절환하는 절환신호발생회로 (HL) 의 절환신호(H1) 에 의해서 제 1 펄스통전기간 (T1) 은 제어된 제 1 펄스 전류치 (Ip31) 와 제 1 펄스폭 (TP1) 과 제 1 펄스주파수 (f1) 와 제 1 베이스 전류치 (IB1) 로 정해지는 제 1 펄스 전류군을 통전하고, 제 2 펄스 통전기간 (T2) 은 제어된 제 2 펄스 전류치 (IP32) 와 제 2 펄스폭 (ㅠ2)와 제 2 펄스주파수 (f2) 와 제 2 베이스 전류치 (IB2) 로 정해지는 제 2 펄스 전류군을 통전한다.

또한, 제 1 펄스전류 (P1) 와 제 2 펄스 전류 (P2)의 각 설정치는 제 1 펄스 통전기간 (T1) 에 있어서 각 제 1 펄스 전류 (P1)가 복수펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 값으로 하고, 또한 제 2 펄스 통전기간(T2) 에 있어서, 각 제 2 펄스 전류 (P2) 는 제 1 펄스 전류보다도 펄스폭 또는 펄스주파수 또는 베이스 전류치 또는 두 개 이상을 1 펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 복수 용적이행을 형성하는 범위내에서 변화시켜서 제1펄스통전기간(T1)의 아아크길이와 제 2 펄스 통전기간 (T2) 의 아아크 길이를 변화시키도록 구성되고 있다.

이와 같이, 청구항 제40항의 용접장치는 평균 전류설정회로 (IM) 로 설정된 평균전류설정신호 (Im) 를 와이어 송급모우터 (W) 에 공급한다. 이 와이어 송급속도 및 아아크 전압 설정치에 대응한 용접전류의 평균치 (Ia) 로 되도록 펄스전류군이 설정 및 제어된다.

본 청구항의 장치는 종래의 장치와 같이 와이어 송급속도를 절환하여서 용접전류의 평균치를 절환하지 않으므로 와이어 송급모우터 (WM)의 응답지연의 영향을 받지 않는다.

다음에 본 실시예의 장치는 펄스전류치 제어회로 (IP3) 를 구비하여서 제 1 펄스통전기간 (T1) 과 제 2 펄스통전기간 (T2) 를 절환하는 절환신호 발생회로 (HL) 의 절환신호 (H1) 에 의해서 제 1 펄스통전기간 (T1) 에 있어서는 아아크 길이가 작을때의 제1 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 의해서 정해지는 펄스전류치와 사전에 설정된 펄스폭 및 펄스주기 및 베이스전류치로 정해지는 제 1 펄스전류군을 통전하고, 제 2 펄스 통전기간 (T2) 에 있어서는 아아크 길이가 길때의 제 2 의 아아크전압제어신호 (Cm2) 에 의해서 제어되는 제 1 펄스 전류치와 사전에 설치된 펄스폭 및 펄스주파수 및 베이스전류치로 정해지는 제 2 펄스 전류군을 통전한다.

또한, 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스 전류군과의 각 설정치는 제 1 펄스 통전기간 (T1) 에 있어서 아아크 길이가 짧은 복수펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 값으로 하고 또한 제 2 펄스통전기간 (T2)에 있어서 아아크 길이가 긴 1 펄스 1 용적이행 또는 1 펄스 복수용적 이행을 형성하는 범위내에서 변화시켜서 제 1 펄스 통전기간 (T1) 의 아아크 길이와 제 2 펄스 통전기간 (T2)의 아아크 길이를 변화시키도록 구성되고 있다.

(도 112 의 설명)

도 112 에 있어서, P1, P1,... P1 은 제 1 펄스 전류치 (IP3), 제 1 펄스폭 (TP1), 제 1 펄스 주파수 (f1) 및 제 1 베이스 전류치 (IB1)로 되는 제 1 펄스전류군이며, P2, P2,... P2 는 제 2 펄스전류치 (IP3), 제 2 펄스 폭 (TP2), 제 2 펄스 주파수 (f2) 및 제 2 베이스 전류치 (IB2)로 되는 제 2 펄스 전류군이다.

M1 및 M2 는 각기 제 1 및 제 2 펄스 전류통전기간의 용접전류평균치이며, Ia 는 용접전류의 평균치이다.

도 112 에 있어서는 제 2 용점 조건의 값이 제 1 용접조건의 값보다도 크고 즉, TP1 TP2 또는 FP1 FP2 또는 IB1 IB2 에 대하여서 설명하였으나, M1 M2 인한 예컨데, TP1 TP2 및 FP1 FP2 인때에 IB1 IB2 와 같이 제 2 용접조건의값이 제 1용접조건의 값보다도 작아도 좋다.

(청구항 제 41 항의 실시예 )

청구항 제41항은 제 2 펄스 베이스 전류설정신호를 출력하는 제 2 펄스 베이스 전류설정회로가 제 2 아아크전압 설정신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크 전압설정회로(VS2)와, 펄스폭 설정신호(Tp1) 를 설정하는 펄스폭 설정회로(TP1)와, 펄스주파수 설정신호(Fp1) 를 설정하는 펄스주파수 설정회로 (FP1)와, 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 설정하는 베이스 전류설정회로(IB1) 이며, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압설정신호 (Vs1)와 제 2 아아크 길이에 대응한 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2)를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력하는 아아크 전압 절환회로 (SW6)이며, 펄스베이스 전류 제어신호와 절환설정신호를 입력하는 펄스 제어신호 발생회로가 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 입력하므로서 펄스 주파수신호 (Vf1) 를 출력하는 펄스주파수 신호 발생회로(Vf)와, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스 주파수신호 (Vf1)로 되는 펄스폭 주파수신호 (Df1) 를 출력하는 펄스폭 주파수 신호 발생회로 (DF) 와 절환 아아크 전압신호 (S6) 에 대등한 펄스 전류치제어신호 (Ip3) 와 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 펄스폭 주파수신호 (Df1) 에 의해서 절환하는 베이스 펄스전류 절환회로 (SW5) 로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 110 의 설명)

도 110 은 청구항 제41항의 용접방법을 실시하는 블록도이어서 도 113 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 110 에 있어서 도 109 와 동일의 구성은 설명을 생략하고 상이한 구성에 대하여서 설명한다.

제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압설정회로 (VS2) 는 각기 제 1 펄스 통전기간 (T1) 및 제 2 펄스 통전기간 (T2) 에 있어서의 각 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로, 제 1 아아크 전압설정신호(Vs1) 및 제 2아아크 전압설정신호 (Vs2) 를 출력한다. 아아크 전압 절환회로 (SW6) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호 (Vs1) 와 신호 (Vs2)를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력한다.

제 2 비교회로 (CM2) 는 신호 (S1) 와 아아크 전압 검출회로 (VD) 의 아아크 전압검출신호 (Vd)를 입력으로서 그 차의 아아크 전압제어신호(Cm2)를 출력한다. 펄스 전류치 제어회로 (IP3)는 제 1 펄스 통전기간 (T1) 에 있어서의 제 1의 아아크 전압제어신호 (Cm2) 및 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서의 제 2 의 아아크 전압제어신호 (Cm2) 를 입력으로서 각기 제 1 펄스전류치(IP31) 및 제 2펄스 전류치 (IP32) 에 대응하는 제 1 펄스 전류치 제어신호 (Ip31) 및 제 2 펄스 전류치 제어신호 (Ip32) 를 출력한다.

펄스 주파수 설정회로(FP1) 는 펄스 주기 (D1=D2) 에 상당하는 펄스 주파수설정신호 (Fp1) 를 출력한다. 펄스폭 설정회로(Tp1)는 펄스폭을 설정하는 회로로펄스폭 설정신호(Tp1)를 출력한다. 베이스 전류 설정회로(IB1) 는 베이스 전류치를설정하는 회로로 베이스 전류설정신호 (Ib1) 를 출력한다. 펄스주파수 신호 발생회로 (M7) 는 펄스 주파수 설정신호 (Fp1) 를 입력으로서 주파수 신호 (Vf1) 를발생한다. 펄스폭 주파수 신호발생회로(DF)는 펄스 폭 설정신호 (Tp1) 와 펄스 주파수 신호 (Vf1) 로 되는 펄스폭 주파수신호 (Df1) 를 출력한다.

펄스베이스전류 절환회로 (SW5) 는 제 1 펄스 통전기간 (Tl) 에 있어서는펄스폭 주파수신호 (Df1) 에 합성된 펄스폭 설정신호로 정해치는 펄스폭에 상당하는 기간만 펄스 전류치 제어신호 (Ip3) 를 통전하는 신호와 베이스 전류 설정신호 (Ib1)를 펄스폭주파수 신호 (Df1) 에 의해 절환하여서 펄스제어신호 (Pf1) 를 출력하고, 다음에 제 2 펄스 통전기간 (T2) 에 있어서는 펄스폭 주파수신호(Df1) 에 합성된 펄스폭 설정신호로 정해지는 펄스폭에 상당하는 기간만 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 를 통전하는 신호와 베이스 전류설정신호 (Ib1)를 펄스폭 주파수신호 (Df1) 에 의해서 절환하여 펄스제어신호 (Pf2) 를 용접전원 제어회로 (PS) 에 출력한다.

이하 도 109 의 설명과 동일하므로 생략한다.

(도 113 의 설명)

도 113 에 있어서, P1, P1 ,... P1 는 제 1 펄스 전류치 (IP31), 제 1 펄스폭 (TP1), 제1 펄스 주파수 (fl) 및 제 1 베이스 전류치(IB1) 로 되는 제 1 펄스전류군이며, P2, P2,...P2 는 제 2 펄스전류치 (IP32), 제 1 펄스폭과 같은 제 2 펄스폭 (TP1), 제 1 펄스 주파수와 같은 제 2 펄스주파수 (f1) 및 제 1 베이스 전류치와 같은 제 2 베이스 전류치 (IB1) 로되는 제 2 펄스 전류군이다.

M1 및 M2 는 각기 제 1 및 제 2 펄스 전류통전기간의 용접전류평균치이며 Ia 는 용접전류의 평균치이다.

(청구항 제42항의 실시예 )

청구항 제42항은 제 2 펄스 베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류설정회로가 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2) 를 출력하는 제 2 아아크 전압설정회로 (VS2) 와, 제 2 펄스폭 설정신호 (⒣2) 를 설정하는 제 2 펼스폭 설정회로 (TP2) 와, 제 2 펄스 주파수 설정신호 (Fp2)를 설정하는 제 2 펄스 주파수설정회로 (Fp2) 와, 제 2 베이스 전류설정신호(Ib2) 를 설정하는 베이스 전류설정회로 (IB2) 이며, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로가 제 1 아아크 길이에 대응한 아아크 전압설정신호(Vs1) 와 제 2 아아크 길이에 대응한 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2)를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 을 출력하는 아아크전압절환회로(SW6)과, 펄스폭 설정신호 (Tp1) 와 제 2 펄스폭 설정신호(Tp2)를 절환하여서 절환펄스폭 설정신호 (S2)를 출력하는 펄스폭 절환회로 (2)와, 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 와 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2)를 절환하여서 절환펄스 주파수신호 (S4) 를 출력하는 펄스 주파수 절환회로 (SW4)와, 베이스 전류설정신호 (Ib1) 와 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2)를 절환하여서 절환베이스 전류신호 (S3) 를 출력하는 베이스 전류절환회로 (SW3) 이며, 펄스베이스 전류제어신호와 절환설정신호를 입력하는 펄스제어신호 발생회로가 절환 펄스 주파수 신호(S4) 를 입력으로서 제 1 펄스주파수 신호(Vf1) 및 제 2 펄스 주파수신호 (Vf2)를 출력하는 펄스주파수신호 발생회로(VF)와, 제 1 펄스 주파수 신호 (Vf1) 와 제 1 펄스폭 설정신호(Tp1) 로 되는 제 1 펄스폭 주파수신호 (Df1) 및 제 2 펄스주파수 신호(Vf2) 와 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 로 되는 제 2 펄스폭 주파수 신호(Df2)를 출력하는 펄스폭 주파수신호발생회로(DF)와, 절환아아크 전압신호 (S6)에 대응한 펄스전류치 제어신호 (IP3) 와 절환베이스 전류신호 (S3) 를 제 1 펄스폭 주파수신호 (Df1) 및 제 2 펄스폭 주파수신호 (Df2) 에 의해서 절환하는 베이스 펄스 전류절환회로 (SW5) 로 구성되는 펄스 MAG 용접장치이다.

(도 111 의 설명)

도 111 은 청구항 제42항의 용접방법을 실시하는 블록도이어서 상술한 도 111 에 표시하는 용접전류의 파형을 출력한다.

도 111 에 있어서 도 109 와 동일의 구성은 동일의 부호를 붙여서 그 이상의 설명을 생략하고 다른 구성에 대하여서 설명한다.

도 111 에 있어서, 도 109 와 다른 제 1 의 구성은 아아크 전압 설정회로 (VS1) 대신에, 제 1 아아크 전압설정회로 (VS1) 및 제 2 아아크 전압설정회로 (VS2) 를 구비하고, 각기 제 1 펄스 통전기간 (T1) 및 제 2 펄스통전기간 (T2) 에 있어서의 각 아아크 전압의 평균치를 설정하는 회로로, 제 1 아아크 전압설정신호 (Vs1) 및 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2) 를 출력한다. 아아크 전압절환회로 (SW6) 는 절환신호 (H1) 에 의해 신호(Vs1) 와 신호 (Vs2) 를 절환하여서 절환 아아크 전압신호 (S6) 를 출력한다.

제 2 비교회로(CM2) 는 신호(S1) 와 아아크 전압검출회로 (VD) 의 아아크전압검출신호(Vd) 를 입력하므로서 그 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2)를 출력한다. 펄스전류치 제어회로 (IP3) 는 제 1 펄스통전기간(T1) 에 있어서의 제 1 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 및 제 2 펄스 통전기간 (T2) 에 있어서의 제 2 의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로서 각기 제 1 펄스 전류치 (IP31) 및 제 2 펄스 전류치 (IP32) 에 대응하는 제 1 펄스 전류치 제어신호 (IP31) 및 제 2 펄스 전류치 제어신호 (IP32) 를 출력한다.

도 111 에 있어서, 도 109 와 다른 제 2 의 구성은 도 109 의 평균전류설정회로 (1M) 대신에, 제 1 용접전류 설정신호 (Im1) 를 출력하는 제 1 용접 전류설정회로 (IM1)와, 제 2 용접전류 설정신호 (Im2) 를 출력하는 제 2 용접전류설정회로 (IM2)와, 제 1 용접전류설정신호 (Im1) 와 제 2 용접전류설정신호 (Im2) 를 절환신호 (H1) 에 의해서 절환하여 절환와이어 송급신호 (S7) 을 제 1 비교회로 (CM1)에 출력하는 와이어 송급절환회로 (SW7) 를 구비하고 있다.

이하 도 109 의 설명과 동일하므로 생략한다.

도 109 및 도 111 에 있어서는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 및 제 2 펄스주파수설정회로(FP2) 및 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2) 를 구비한 경우에 대하여서 설명하였으나, 이들의 설정회로의 1 개 또는 2 개를 구비하고 있는 경우도, 청구항 제40항 또는 제42항에 포함된다.

또, 도 111 에 있어서, 제 1 용접전류설정회로(IM1) 에서 출력되는 제 1 용접전류설정신호 (Im1) 와 제 2 용접전류설정회로 (IM2) 에서 출력되는 제 2 용접전류 설정신호 (Im2) 를 절환하여 절환와이어 송급속도신호(S7) 를 출력하는 와이어 송급속도절환회로 (SW7) 를 설치하였으나 이들의 구성은 후술하는 청구항 제 43항의 실시예도 포함시킨 경우이어서 청구항 제42항의 필수의 구성요건은 아니다.

(청구항 제43항의 실시예)

청구 제 43 항은 제 1 와이어 송급속도설정신호 (Im1) 를 출력하는 제 1 와이어 송급속도설정회로 (Im1) 와, 제 2 와이어 송급속도 설정신호(Im2) 를 출력하는 제 2 와이어 송급속도 설정회로 (Im2) 와, 제 1 와이어 송급속도 설정신호 (Im1) 와 제 2 와이어 송급속도 설정신호 (Im2) 를 절환주파수 F=0.5 ∼ 5[Hz] 로 절환하여 절환와이어 송급속도 신호 (S7) 를 와이어 송급속도 제어회로(WC) 에 출력하는 와이어 송급속도 절환회로 (SW7) 를 구비한 펄스 MAG 용접장치이다.

청구항 제 43 항의 실시예로서는 도 89, 도 100, 도 106, 도 111 에 나타낸 바와 같다.

청구항 제 43 항의 추가의 회로구성에 따라 와이어 송급속도를 제 1 용접전류설정회로 (IM1) 와 제 2 용접전류설정회로 (IM2) 를 주기적으로 절환하여 제 1 펄스 통전기간 (T1) 의 용접전류 평균치(Ml) 와 제 2 펄스 통전기간(T2) 의 용접전류평균치 (M2) 를 아아크 길이가 짧은 제 1 펄스 통전기간(T1) 은 복수펄스 1 용적 이행 또는 1 펄스 1 용적 이행을 형성하는 범위내에 설정하고 아아크 길이가 긴 제 2 펄스 통전기간 (T2) 은 1 펄스 1 용적 이행 또는 1 펄스 복수용적 이행을 형성하는 범위내에 설정하여 주기적으로 절환함에 따라서 아아크 길이의 절환에 의한 전술한 여러가지의 효과가 보다 한층 커지게된다.

특히 전술한 바와 같이, 조인트의 극간이 커졌을때, 와이어 송급속도를 증가시킴에 따라 용접전류를 증가시켜서 용융금속량을 증가시켜서 커진 극간에 충전시킴에 따라서 극간이 커짐에 따라서 부족하게 되는 과잉용착금속을 보충하여 외관이 양호한 비이드 형상을 얻을 수 있다.

반대로, 조인트의 극간이 작아졌을때 용접전류를 감소시켜서 용융 금속량을 감소시켜서 작아진 극간으로 부터 여분의 용착 금속을 감소시켜서 외관이 양호한 비이드 형상을 얻을 수있다.

(본 발명의 효과)

본 발명의 용접방법의 효과를 요약하면 다음과 같다.

① 알루미늄에 대하여 규칙 바른 「비늘형상 비이드」 외관을 얻을 수 있는 것 외에 ② 구리 또는 구리합금에 대하여도 규칙바른 「비늘형상 비이드」 외관을 얻을 수 있고 ③ 알루미늄에 대하여 결정입자를 미세화하여 균열이 잘 발생하지 않는다.

④ 알루미늄에 대하여 기공의 발생이 적다.

⑤ 맞대기 용접에 대하여 맞대기 극간이 커져도, 녹아떨어짐이 잘 발생하지 않는다.

⑥ 겹친 필릿용접에 대하여 겹쳐 맞춘 극간이 커졌어도 편용이 잘 발생하지 않는다.

⑦ 스테인레스강철에 대하여 침투형상의 제어를 할 수 있어 용접비이드의 진행방향의 침투깊이가 대략 일정하게 된다.

더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 펄스MAG 아아크 용접방법 및 용접장치에 의하면 종래의 와이어 송급속도의 절환에 의한 용접전류변화 방식과 같이 기계적 변화의 지연때문에 아아크 길이가 과도하게 길어져서 아아크가 불안정하게 된다거나 단락에 따라 스패터가 많이 발생한다거나, 때에 따라서는 와이어의 맞대음 또는 버언백이 발생한다거나 하는 일이 없고, 또 스프레이 이행과 단락이행을 주기적으로 반복하여「비늘형상 비이드」를 얻는 방식은 아니므로 본 발명의 용접방법 및 용접장치에서는 TIG 용접과 마찬가지의 규칙바른 「비늘형상 비이드」 를 얻을 수 있고 더우기 스패터의 발생도 극히 적다.

또, 본 발명의 용접방법 및 용접장치에서는 제 1 펄스 전류군을 복수 펄스 1용적이행또는 1펄스1용적 이행방식으로하므로 아아크길이를최소 2∼3[mm] 의 단락에 가까운 아아크 길이, 즉 미소단락이 발생하는 아아크 길이에 까지 짧게할수 있고 통상의 1펄스1용적이행(유닛펄스)방식의 펄스아아크 용접방법 및 장치와 마찬가지로, 박판의 고속 용접을 할 수 있는 것외에 제 2 펄스전류군도 1 펄스 1 용접 이행 또는 1 펄스 복수용적 이행을 형성하는 범위에서 제어된 펄스전류 값 또는 펄스폭 또는 펄스주파수 또는 베이스전류 값 또는 이것들의 2 이상을 크게 하여 주기적으로 아아크길이를 크게 함에 따라서 아아크 길이를 주기적으로 변화시킬수 있으므로 맞대기 용접에 있어서의 맞대기면에 극간이 있는 경우의 녹아떨어짐의 방지, 겹친 필릿용접에 있어서의 겹친부분에 극간이 있는 경우 또는 열변형에 따라 극간이 발생하였을때의 상측판의 녹아떨어짐방지, 입향용접(立向容接)에 있어서의 녹아떨어짐방지「비늘형상 비이드」의 미관성의 향상 오시레이트 용접에 있어서의 각 오시레이트위치에 대응시킨 용입의 확보등 여러가지 용도에 있어서 각기 다른 효과를 갖는다.

또 본 발명의 용접방법 및 용접장치에서는 전술한 바와 같이 제 1 펄스 전류군을 복수펄스 1 용적 이행 또는 1 펄스 1 용적 이행 방식으로서 아아크 길이를 미소단락이 발생하는 2 ∼ 3 [mm] 까지 극히 짧게 설정할 수 있고 더우기 단락을 발생하기 어렵고 스패터의 발생도 극히 적고, 또한 제 2 펄스 전류군에 있어서도 1 펄스 1 용적 이행 또는 1 펄스 복수용적의 이행방식을 형성하여 상기의 제 1 펄스전류군의 아아크 길이를 극히 짧게 할 수 있기 때문에, 제 2 펄스전류군의 아아크 길이를 4 ∼ 5[mm] 정도까지 짧게 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 용접장치에 있어서는 종래의 용접방법 및 장치의 고전류기간에 있어서의 아아크 길이와 같은 과대한 아아크길이로 되어 아아크가 과대 넓어지는 일이 없으므로 차폐가스 불량으로 되지 않고, 특히 알루미늄 용접에 있어서의 클리이닝에 뛰어나 소모전극과 알루미늄재의 피용접물 상의 음극점 사이의 실제의 아아크 길이가 신장하여 아아크의 불안정을 발생하는 일이 없는등의 많은 효과를 갖고 있다.

또, 스테인레스 강철등의 열전도률이 낮은 피용접물의 MIG 아아크 용접에 있어서는 아아크 길이를 주기적으로 변화시킴에 따라 용입형상이 다른 용융지를 일체로 융합시켜서 이 용입 형상을 제어하여 맞대기 용접의 맞대기면 또는 겹친필릿용접의 겹침면의 극간의 허용한계를 확대시킨다거나 용접진행방향의 용입깊이를 일정치로 유지한다거나 용접비이드 단면형상을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 MAG 아아크 용접 방법 중에서 알루미늄, 구리등의 열전도률이 높은 피용접물의 MIG 아아크 용접에 있어서는 와이어 송급속도를 주기적으로 절환하여 용접전류의 변화에 의한 용착금속량을 주기적으로 변화시켜서 과잉용착 금속의 높이의 증감을 수반한 각 비늘마다에 둥그러움을 띤 「 비늘형상 비이드」 를 얻을 수 있다.

또, 스테인레스강철등의 열전도률이 낮은 피용접물의 MAG 아아크응접방법에 있어서는 아아크길이의 주기적 절환에 의한 효과에 더하여 와이어 송급속도를 주기적으로 절환하여 용접전류를 주기적으로 변화시켜서 와이어 용융량의 변화에 의한 과잉용착금속의 양도 제어할 수 있다.

Claims (43)

  1. 용접전원의 출력전류를 제 1 용접전류치 (I1) 와 상기 제 1 용접전류치(I1)보다도 큰 제 2 용접전류치 (I2) 로, 절환주파수 (F) 를 0.5 ∼ 25 [Hz]로 절환하여, 와이어 용융속도를 변화시켜서 아아크 길이를 2 [mm] 이상의 제 1 아아크 길이(Lt) 와 상기 아아크 길이보다도 큰 제 2 아아크 길이 (Lr) 로 주기적으로 변화시키고, 또한 상기 제 2 용접전류치 (I2) 와 상기 제 1 용접전류치(I1)의 비를 1.03 ∼ 1.20 으로 한 MAG 아아크 용접방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 용접전류치 (I1) 와 제 2 용접전류치 (I2) 를 절환주파수 (F) 로 절환하고, 제 1 아아크 길이 (Lt)일때의 제 1 아아크 전압치(Va1)와, 제 2 아아크 길이 (Lr) 일때의 제 2 아아크 전압치 (Va2) 의 차의 아아크전압의 변화치 (△Va) 가 O.3 ∼ 4.0 [V] 인 MAG 아아크 용접방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 와이어 송급속도를 미리 설정한 일정속도로 송급하고, 제 2 용접전류치 (I2) 와 제 1 용접전류치 (I1) 의 비가 1.03 ∼ 1.10 인 MAG 아아크 용접방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 용접속도 (WS) 의 증가에 대응시켜서 증가시키는 MAG 아아크 용접방법.
  5. 제 2 항에 있어서, 제 1 용접전류 통전시간 (T1) 과 제 2 용접전류 통전시간(T2) 의 통전비율 Ds = T1 / (T1 + T2) 를 절환하는 MAG 아아크 용접방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 통전비율 (Ds) 를 아아크 전압검출치 (Vd) 에 대응시켜서 증감시키는 MAG 아아크 용접방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 정전류 특성의 직류전류를 출력하는 용접출력제어회로로부터 제 1 아아크 길이로 미소단락을 발생하는 스프레이 이행을 하는 제 1 용접전류를 공급하고, 정전류 특성의 직류전류를 출력하는 용접출력 제어회로로부터 제 2 아아크 길이로 미소단락을 발생않는 스프레이 이행을 하는 제 2 용접전류를 공급하는 MAG 아아크 용접방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 펄스전류군을 출력하는 용접출력 제어회로로부터 제 1아아크 길이로 미소단락을 발생하는 스프레이 이행을 하는 제 1 용접전류를 공급하고 정전류 특성의 직류전류를 출력하는 용접출력 제어회로로부터 제 2 아아크 길이로 미소단락을 발생않는 스프레이 이행을 하는 제 2 용접전류를 공급하는 MAG 아아크 용접방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 펄스전류군의 각 펄스전류치 및 펄스폭 및 펄스 주파수 베이스전류치를 소모전극으로부터 피용접물로 이행하는 용적 (溶滴) 이 복수의 펄스전류중 한개 이상에 동기하여 이행하는 복수펄스 1 용적 이행하는 범위내 또는 각 펄스전류에 동기하여 이행하는 1 펄스 1 용적 이행하는 범위내에 설정한 MAG 아아크 용접방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 제 1 아아크 길이를 얻는 제 1 용접전류가 제 1 펄스전류군이고, 제 2 아아크 길이를 얻는 제 2 용접전류가 제 2 펄스전류군인 MAG 아아크 용접방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 제 1 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 베이스 전류치를 소모전극으로부터 피용접물로 이행하는 용적이행이 복수의 펄스전류중 한개 이상에 동기하여 미소단락을 발생하여 이행하는 복수펄스 1 용적이행을 형성하는 값에 설정하여 두고, 제 2 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치중 한개 이상을 각 펄스전류에 동기하여 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 범위 내 또는 각 펄스전류중 한개 이상의 펄스전류에 동기하여 1 펄스 복수 용적이행을 형성하는 범위내에서 상기한 제 1 펄스전류군과 상이한 값으로 설정한 MAG 아아크 용접방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 제 1 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치를 소모전극으로부터 피용접물로 이행하는 용적이행이 각 펄스전류에 동기하여 미소단락을 발생하여 이행하는 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 값에 설정하여두고, 제 2 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치중 한개 이상을 각 펄스전류에 동기하는 1 펄스 1 용적이행을 유지하는 범위내 또는 각 펄스전류중 한개 이상의 펄스전류에 동기하여 1 펄스 복수 용적이행을 형성하는 범위내에서 상기 제 1 펄스전류군과 상이한 값에 설정한 MAG 아아크 용접방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 제 1 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스치를 소모전극으로부터 피용접물로 이행하는 용적이행이 복수의 펄스전류 중 한개 이상에 동기하여, 복수펄스 1 용적이행을 형성하는 값에 설정하여 두고, 제 2 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치중 한개 이상을 각 펄스전류에 동기하여 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 범위내 또는 각 펄스전류중 한개 이상의 펄스전류에 등기하여 1 펄스 복수 용적이행을 형성하는 범위내에서 상기한 제 1 펄스전류군의 상이한 값에 설정한 MAG 아아크 용접방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 제 1 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치를 소모전극으로부터 피용접물로 이행하는 용적이행이 각 펄스전류에 동기하여 1 펄스 1 용적이행을 형성하는 값에 설정하여 두고, 제 2 펄스전류군의 각 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치중 한개 이상을 각 펄스전류에 동기하는 1 펄스 1 용적이행을 유지하는 범위내 또는 각 펄스전류 중 한개이상의 펄스전류에 동기하여 1 펄스 복수 용적이행을 형성하는 범위내에서 상기 제1 펄스전류군과 상이한 값에 설정한 MAG 아아크 용접방법.
  15. 제 10 항에 있어서, 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 베이스 전류치중 한개 이상을 절환주파수 (F) 로 절환하여, 제 1 펄스 전류군 및 제 2 펄스전류군를 통전하여 제 1 아아크 길이 (Lt) 와 제 2 아아크 길이 (h) 로 변화시키고, 또한 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 아아크 전압 검출신호 (Vd)를 비교하여 차이의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 의하여 펄스주파수 (f3), 펄스폭(Tp3), 베이스전류치 (IB3) 또는 펄스전류치 (IP3)를 증감시켜서 와이어 용융속도를 제어하여 제 1 및 제 2 아아크 길이를 유지하는 MAG 아아크 용접방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2)를 절환주파수 (F) 로 절환하여, 아아크 전압 검출신호 (Vd) 와 비교하고, 상기 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 상기 아아크 전압 검출신호(Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 의하여 펄스주파수(f31), 펄스폭(PT31), 베이스전류치 (IB31) 또는 펄스전류치 (IP31)를 제어하여 제 1 펄스전류군를 통전하고, 상기 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2)에 의하여 펄스주파수 (f32), 펄스폭 (TP32), 베이스전류치 (IB32) 또는 펄스전류치 (IP32) 를 제어하여 제 2 펄스전류군를 통전하는 MAG 아아크 용접방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 각 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응한 제 2 아아크 전압 설정치 (Vs2) 를 기억시켜놓고, 미리 설정한 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응한 제 2 아아크 전압 설정치 (Vs2) 를 판독하여 제 1 펄스전류군 및 제 2 펄스전류군를 통전하는 MAG 아아크 용접방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 각 와이어 송급속도 설정치 (Wf) 에 대응한 각 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 를 미리 기억시키고, 상기 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응한 제 2 아아크 전압 설정치 (Vs2) 를 기억시켜놓고, 미리 설정한 와이어 송급속도 설정치 (Wf) 에 대응한 상기 제 1 아아크 전압 설정치(Vs1) 와 상기 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응한 상기 제 2 아아크 전압 설정치 (Vs2)를 판독하여 제 1 펄스전류군 및 제 2 펄스전류군를 통전하는 MAG 아아크 용접방법.
  19. 제 2 항에 있어서, 와이어 송급속도 (WF) 를 절환주파수 F = 0.5 ∼ 5 [Hz]로 제 1 와이어 송급속도와 제 2 와이어 송급속도로 절환하고, 제 2 용접전류치(I2) 와 제 1 용접전류치 (I1) 의 비가 1.05 ∼ 1.20 인 MAG 아아크 용접방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 제 1 와이어 송급속도 설정신호 (Im1) 와 제 2 와이어 송급속도 설정신호 (Im2) 및 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 전압설정신호(Vs2)을 절환주파수(F)에서 절환하여 아아크 전압검출신호(Vd)와 비교하고, 상기 제 1 아아크 전압설정신호(Vs1)와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 의하여 펄스주파수(f31), 펄스폭 (TP31), 베이스전류치 (IB31) 또는 펄스전류치 (IP31) 를 제어하여 제 1 펄스전류군를 통전하고, 상기 제 2 아아크 전압치 설정신호(Vs2)와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd)의 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 에 의하여 펄스주파수 (f32), 펄스폭 (TP32), 베이스전류치(IB32) 또는 펄스전류치 (IP32) 를 제어하여 제 2 펄스전류군를 통전하는 MAG 아아크 용접방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 각 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응시켜서 각제 2 아아크 전압치 (Vs2) 를 각 제 2 와이어 송급속도 설정치 (Im2) 마다 기억시켜 놓고, 미리 설정한 상기 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응한 제 2 아아크전압설정치 (Vs2)를판독하여 제 1펄스전류군과 제 2펄스전류군을 통전하는 MAG 아아크 용접방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 각 제 1 와이어 송급속도 설정치 (Im1) 에 대응한 각제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 를 미리 기억시켜 놓고, 다음에 상기 각 제 1 아아크 전압 설정치 (Vs1) 에 대응시켜 각 제 2 아아크 전압 설정치 (Vs2) 를 각 제 2 와이어 송급속도 설정치 (Im2) 마다 기억시켜놓으며, 미리 설정한 상기 제 1 와이어 송급속도 설정치 (Im1) 에 대응한 제 1 아아크 전압 설정치(Vs1) 와 제 2 와이어 송급속도 설정치 (Im2) 에 대응한 제 2 아아크 전압 설정치(Vs2) 를 판독하여 제 1 펄스전류군와 제 2 펄스전류군를 통전하는 MAG 아아크 용접방법.
  23. 제 1 항에 있어서, 제 1 아아크 길이(h)와 제 2 아아크 길이(Lr)의 아아크 길이의 변화치(Le[mm])를 세로축으로 하고 절환주파수 F = 0.5 ∼ 25 [Hz] 를 가로축으로하여, 절환주파수 (F) 가 0.5 [Hz]일때의 아아크 길이의 변화치 (Le) 가 2.5[mm]인 제 1 위치와, 절환주파수 (F) 가 12 [Hz] 일때의 아아크 길이의 변화치(Le) 1.0[mm]인 제 2 위치와, 절환주파수 (F) 가 25[Hz]일때의 아아크 길이의변화치 (Le)가 0.5 [mm] 의 제 3 위치를 연결하는 곡선보다도 위쪽의 범위의 아아크 길이의 변화치(Le[mm])와 절환주파수 F [Hz] 로 용접하는 MAG 아아크 용접방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 0.5 ∼ 15 [Hz] 로 하고, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 3 [mm] 이상으로 하여, 알루미늄 또는 동의 용접비이드의 표면에 규칙바르게 반복하여 파형형상을 형성시키는 MAG 아아크 용접방법.
  25. 제 23 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 0.5 ∼ 15 [Hz] 로 하고, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 3 [mm] 이상으로 하여, 용접속도 30 [ cm/min ] 일때는 틈새의 최대치 3.0[mm]까지, 용접속도 100 [cm/min]일때는 틈새의 최대치 1.5 [mm] 까지의 맞대기 용접을 하는 MAG 아아크 용접방법.
  26. 제 23 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 0.5 ∼ 15 [Hz]로 하고, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 3 [mm] 이상으로 하여, 용접속도 30 [cm/min]일때는 틈새의 최대치 3 [mm]까지, 용접속도 100 [cm/min]일때는 틈새의 최대치 2 [mm] 까지의 겹친 필릿용접을 하는 MAG 아아크 용접방법.
  27. 제 23 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 0.5 ∼ 15 [Hz] 로 하고, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 1 [mm] 이상으로 하여, 알루미늄의 용융지를 교반시켜서 결정입자를 미세화하여 응고균열 감수성을 저하시키는 MAG 아아크 용접방법.
  28. 제 23 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 1.0 ∼ 15 [Hz] 로 하고, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 1 [mm] 이상으로 하여, 스테인레스강의 용융지를 교반시켜서 결정입자를 미세화하여 균열의 발생을 방지 또는 비파괴검사의 정밀도를 향상시키는 MAG 아아크 용접방법.
  29. 제 23 항에 있어서, 절환주파수 (F) 를 0.5 ∼ 25 [Hz] 로 하고, 아아크 길이의 변화치 (Le) 를 1 [ms] 이상으로 하여, 알루미늄의 용융지를 교반시켜서 블로우홀(blow hole) 을 방지하는 MAG 아아크 용접방법.
  30. 제 1 아아크 길이 (Lt) 를 얻는 제 1 펄스전류군과 제 2 아아크 길이 (Lr)를 얻는 제 2 펄스전류군을 절환신호에 의하여 주기적으로 절환하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    아아크 전압치를 검출하여 아아크 전압 검출신호(Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 절환한 절환아아크 전압신호 (S6) 와 상기 아아크전압 검출신호 (Vd) 를 비교하여 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 를 구비한 아아크 전압제어 회로와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 에 대응한 펄스주파수(f3), 펄스폭(TP3), 베이스전류치 (IB3) 또는 펄스전류치 (IP3) 를 제어하는 펄스 베이스 전류 제어신호를 출력하는 펄스 베이스 전류제어회로와,
    제 1 펄스전류군의 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수, 베이스 전류치의 4 개의 조건중 상기 펄스 베이스 전류 제어신호로 제어하는 조건을 제외한 3 개의 조건을 설정하여 제 1 펄스베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 1 펄스 베이스 전류 설정회로와,
    제 2 펄스전류군의 펄스전류치, 펄스폭, 펄스주파수 및 볘이스 전류치의 4개의 조건중 상기 펄스베이스 전류제어신호로 제어하는 조건을 제외한 3 개의 조건을 설정하여 제 2 펄스베이스 전류 설정신호를 출력하는 제 2 펄스베이스 전류설정회로와,
    절환주파수 F = 0.5 ∼ 25 [Hz] 로 절환하여 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환회로 (HL) 와,
    상기 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 상기 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2) 를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환아아크 전압신호(S6)를 출력하거나 또는 상기 제 1 펄스베이스 전류 설정신호와 상기 제 2 펄스베이스 전류 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환 설정신호를 출력하거나 또는 그 양쪽의 신호를 출력하는 한개 이상의 절환설정회로와,
    상기 펄스베이스 전류제어 신호와 상기 절환설정신호를 입력으로하여 제 1 펄스제어신호 (Pf1) 및 제 2 펄스제어신호 (Pf2) 를 출력하는 펄스제어신호 발생회로와,
    상기 제 1 펄스제어신호 (Pf1) 가 입력된 때, 제 1 펄스전류군을 출력하고,
    상기 제 2 펄스제어신호 (Pf2) 가 입력된 때, 상기 제 2 펄스제어신호(Pf2)출력하는 용접출력 제어회로를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  31. 제 1 펄스전류군와 제 2 펄스전류군를 주기적으로 절환한 펄스용접 전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서, 아아크 전압의 평균치에 상당하는 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 를 출력하는 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2)를 출력하는 비교회로(CM2)와,
    제 1 펄스전류군를 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군를 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로 (HL) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스통전시간을 설정하여 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 볘이스전류 설정회로 (IB1) 와,
    제 2 펄스전류치를 설정하여 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력하는 제 2 펄스전류치 설정회로(IP2), 제 2 펄스통전 시간을 설정하여 제 2 펄스폭 설정신호(Tp2) 를 출력하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 및 제 2 베이스전류값을 설정하여 제 2 베이스전류 설정신호(Ib2)를 출력하는 한개 이상의 제 2 베이스전류 설정회로 (IB2),
    상기 제 1 펄스전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스전류군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 하여 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와 상기 베이스전류설정신호(Ib)를 상기 펄스폭 주파수 제어신호(Df3)로 절환하여 제 1 및 제 2 펄스 제어신호 (Pf1) 및 (Pf2)(이하, 펄스제어신호(Pf)라 함) 을 출력하는 펄스베이스 전류 절환회로(SW5)와,
    상용 전원을 입력으로 하여 상기 펄스제어신호(Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스전류군를 출력하고, 제 2 펄스 통전기간에서는 제 2 펄스전류군를 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접방법.
  32. 제 1 펄스전류군와 제 2 펄스전류군를 주기적으로 절환한 펄스용접 전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호(Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 를 출력하는 비교회로(CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1)를 출력하는 절환신호 발생회로(HL) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스통전시간을 설정하여 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여 베이스전류설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2)와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로하여, 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수제어신호 (Df3) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와, 상기 베이스전류 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3)로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스 베이스전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용 전원을 입력으로, 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에 있어서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  33. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호(Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압설정 회로 (Vs1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호(Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호(Cm2) 를 출력하는 비교회로(CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로(HL) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스통전시간을 설정하여 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 와,
    제 2 펄스전류치를 설정하여 제 2 펄스전류 설정신호 (Ip2)를 출력하는 제 2 펄스전류치 설정회로(IP2), 제 2 펄스통전시간을 설정하여 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 및 제 2 베이스전류치를 설정하여 제 2 베이스전류 설정신호 (Ib2) 를 출력하는 제 2 베이스전류 설정회로(IB2)중 한개 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스전류군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 제어신호(Df3)를 출력하는 펄스폭 주파수제어신호 발생회로 (DF3) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와 상기 베이스전류 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로 상기 펄스 제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에서는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에서는 제 2 펄스 전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  34. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접 전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    아아크 전압의 평균치에 상당하는 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 를 출력하는 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과, 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로(HL) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 와,
    제 2 펄스전류치를 설정하여 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력하는 제 2 펄스전류치 설정회로(IP2), 제 2 펄스주파수를 설정하여, 제 2 펄스 주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 베이스전류치를 설정하여 제 2 베이스전류 설정신호 (Ib2) 를 출력하는 제 2 베이스전류 설정회로(IB2)중 한개 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스전류군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로, 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수제어신호 (Df3) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와,
    상기 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로, 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에서는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  35. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접 전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로(CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로 (HL) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스전류설정회로 (IB1) 와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와 상기 베이스전류 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 로 절환하여 펄스 제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  36. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로(CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로 (HL) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치설정회로 (IP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스 전류설정회로 (IB1) 와,
    제 2 펄스전류치를 설정하여 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력하는 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2), 제 2 펄스주파수를 설정하여 제 2 펄스 주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 베이스전류치를 설정하여 제 2 베이스전류 설정신호 (Ib2) 를 출력하는 제 2 베이스전류 설정회로 (IB2) 중 한개 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스전류군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하고, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3)를 출력하는 펄스폭 주파수 제어신호 발생회로 (DF3) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와, 상기 베이스전류 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수 제어신호 (Df3) 로 절환하여 펄스폭 제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스전류군을 출력하고 제 2 펄스 통전기간에서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  37. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    아아크 전압의 평균치에 상당하는 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 를 출력하는 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로 (HL) 와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여 베이스전류치에 상당하는 베이스전류 제어신호 (Ib3) 를 출력하는 베이스전류 제어회로 (IB3) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스통전시간을 설정하여 펄스설정신호(Tp1)를 출력하는 펄스폭 설정회로 (Tp1)와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    제 2 펄스전류치를 설정하여 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력하는 제 2 펄스전류치 설정회로(IP2), 제 2 펄스주파수를 설정하여 제 2 펄스 주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 펄스통전시간을 설정하여 제 2 펄스폭 설정신호 (⒣2) 를 출력하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2)중 하나 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스전류군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 신호 (Df) 를 출력하는 펄스폭 주파수 신호발생회로 (DF) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와 상기 베이스전류 제어신호 (Ib3) 를 상기 펄스폭 주파수신호 (Df) 로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스 전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로하여, 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스 통전기간에서는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MG 아아크 용접장치.
  38. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 전류군을 통전하는 제 2 펄스 통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로(HL)와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여, 베이스전류치에 상당하는 베이스전류제어신호 (Ib3) 를 출력하는 베이스전류 제어회로 (IB3) 와,
    펄스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호 (Ip1) 를 출력하는 펄스전류치 설정회로 (IP1) 와,
    펄스통전시간을 설정하여 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로(TP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 하여, 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수신호 (Df) 를 출력하는 펄스폭 주파수 발생회로 (DF) 와,
    상기 펄스전류치 설정신호 (Ip) 와 상기 베이스전류 제어신호 (Ib3) 를 상기 펄스폭 주파수신호 (Df) 로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스 전류절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로 하여, 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스 통전기간에서는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스 통전기간에서는 제 2 펄스 전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  39. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여 용접하는 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호 (Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크 전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와, 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로 (HL) 와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여 베이스 전류치에 상당하는 베이스 전류 제어신호 (Ib3) 를 출력하는 베이스전류 제어회로 (IB3) 와,
    베이스전류치를 설정하여 펄스전류치 설정신호(Tp1)를 출력하는 펄스전류치설정 회 로(IP1)와,
    펄스통전시간을 설정하여서 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여서 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    제 2 펄스전류치를 설정하여서 제 2 펄스전류치 설정신호 (Ip2) 를 출력하는 제 2 펄스전류치 설정회로 (IP2), 제 2 펄스폭을 설정하여서 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2)를 출력하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2) 및 제 2 펄스주파수를 설정하여서 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2)를 출력하는 제 2 펄스 주파수 설정회로(FP2)중 한개 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스전류군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환하여 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 하여 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 신호 (Df) 를 출력하는 펄스폭 주파수 신호발생회로 (DF) 와,
    상기 펄스 전류치 설정신호 (Ip) 와 상기 베이스 전류 제어신호 (Ib3) 를 상기 펄스폭 주파수 신호 (Df) 로 절환해서 펄스제어신호(Pf)를 출력하는 펄스베이스전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로 하여 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스 통전기간에 있어서는 제 1 펄스전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에 있어서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  40. 제 1 펄스전류군과 제 2 펄스전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접 전류를 통전하여서 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    아아크 전압의 평균치에 상당하는 아아크 전압설정신호 (Vs1) 를 출력하는 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    아아크 전압을 검출하여서 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크전압 검출회로 (VD) 와,
    아아크 전압 설정신호 (Vs1) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스 전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스 전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호발생회로 (HL) 와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여 펄스전류치에 상당하는 펄스전류치 제어신호 (印3) 를 출력하는 펄스전류치 제어회로 (IP3) 와,
    펄스통전시간을 설정하여서 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여서 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 와,
    제 2 펄스통전시간을 설정하여서 제 2 펄스폭 신호 (Tp2) 를 출력하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2), 제 2 펄스주파수를 설정하여서 제 2 펄스주파수 설정신호(Fp2) 를 출력하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 베이스전류치를 설정 하여서 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2) 를 출력하는 제 2 베이스전류 설정회로 (IB2)중 한개 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스 전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스군의 설정신호를 상기 절환신호 (H1) 에 의하여 절환되고, 절환설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로서 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 신호 (Df) 를 출력하는 신호발생회로 (DF) 와,
    상기 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 와 상기 베이스전류 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수 신호 (Df) 로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스전류절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력하여서 상기 펄스제어신호(Pf)에 의하여 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스 전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에 있어서는 제 2 펄스전류군을 출력하는 용접전원제어회로(PS)를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  41. 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스 전류군을 주기적으로 절환하여 펄스용접전류를 통전하여서 용접하는 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압설정신호 (Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압설정신호 (Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여서 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스 전류군을 통전하는 제 1 펄스 통전기간과 제 2 펄스 전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로 (HL) 와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여서 펄스 전류치에 상당하는 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 를 출력하는 펄스전류치 제어회로 (IP3) 와,
    펄스통전시간을 설정하여서 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여 펄스주파수 설정신호(Fp1)를 출력하는 펄스주파수 설정회로(FP1)와,
    베이스 전류치를 설정하여서 베이스전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스전류 설정회로 (IB1) 와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 하여서 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭 주파수 신호 (Df) 를 출력하는 펄스폭 주파수 신호 발생회로 (DF) 와,
    상기 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 와 상기 베이스 전류 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수 신호 (Df) 로 절환하여 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력하여서, 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여, 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스 전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에 있어서는제 2 펄스 전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크용접장치.
  42. 제 1 펄스 전류군과 제 2 펄스 전류군을 주기적으로 절환한 펄스용접전류를 통전하여서 용접하는 펄스 MAG 아아크 용접장치에 있어서,
    제 1 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 1 아아크 전압 설정신호(Vs1)를 출력하는 제 1 아아크 전압 설정회로 (VS1) 와,
    제 2 의 아아크 전압의 평균치에 상당하는 제 2 아아크 전압 설정신호(Vs2)를 출력하는 제 2 아아크 전압 설정회로 (VS2) 와,
    아아크 전압을 검출하여서 아아크 전압 검출신호 (Vd) 를 출력하는 아아크전압 검출회로 (VD) 와,
    상기 제 1 또는 제 2 아아크 전압 설정신호 (Vs1) 또는 (Vs2) 와 상기 아아크 전압 검출신호 (Vd) 의 차의 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 출력하는 비교회로 (CM2) 와,
    제 1 펄스 전류군을 통전하는 제 1 펄스통전기간과 제 2 펄스 전류군을 통전하는 제 2 펄스통전기간을 절환하는 절환신호 (H1) 를 출력하는 절환신호 발생회로(HL) 와,
    상기 아아크 전압 제어신호 (Cm2) 를 입력으로 하여서 펄스전류치에 상당하는 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 를 출력하는 펄스전류치 제어회로 (IP3) 와,
    펄스통전시간을 설정하여서 펄스폭 설정신호 (Tp1) 를 출력하는 펄스폭 설정회로 (TP1) 와,
    펄스주파수를 설정하여서 펄스주파수 설정신호 (Fp1) 를 출력하는 펄스주파수 설정회로 (FP1) 와,
    베이스전류치를 설정하여서 베이스 전류 설정신호 (Ib1) 를 출력하는 베이스 전류 설정회로 (IB1) 와,
    제 2 펄스폭을 설정하여서 제 2 펄스폭 설정신호 (Tp2) 를 출력하는 제 2 펄스폭 설정회로 (TP2), 제 2 펄스주파수를 설정하여서 제 2 펄스주파수 설정신호 (Fp2) 를 출력하는 제 2 펄스주파수 설정회로 (FP2) 및 제 2 베이스 전류치를 설정 하여서 제 2 베이스 전류설정신호 (Ib2) 를 출력하는 제 2 베이스 전류설정회로 (IB2)중 한개 이상의 회로와,
    상기 제 1 펄스 전류군의 설정신호와 상기 제 2 펄스 전류군의 설정신호를 상기 절환신호(H1)에 의하여 절환하여, 절환 설정신호를 출력하는 절환설정회로와,
    상기 펄스주파수 설정신호 (Fp) 와 상기 펄스폭 설정신호 (Tp) 를 입력으로 하여서 펄스폭과 펄스주파수에 대응하는 펄스폭주파수 신호 (Df) 를 출력하는 펄스폭주파수 신호발생회로 (DF) 와,
    상기 펄스전류치 제어신호 (Ip3) 와 상기 베이스 설정신호 (Ib) 를 상기 펄스폭 주파수신호 (Df) 로 절환하여서 펄스제어신호 (Pf) 를 출력하는 펄스베이스전류 절환회로 (SW5) 와,
    상용전원을 입력으로 하여서 , 상기 펄스제어신호 (Pf) 에 의하여 제 1 펄스통전기간에 있어서는 제 1 펄스 전류군을 출력하고, 제 2 펄스통전기간에 있어서는 제 2 펄스 전류군을 출력하는 용접전원 제어회로 (PS) 를 구비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
  43. 제 30 항에 있어서, 제 1 와이어 송급 속도 설정신호 (Im1) 를 출력하는 제 1 와이어 송급속도 설정회로 (IM1) 와, 제 2 와이어 송급 속도 설정신호(Im2) 를 출력하는 제 2 와이어 송급 속도 설정회로 (IM2) 와,
    상기 제 1 와이어 송급속도 설정신호 (Iml) 와 상기 제 2 와이어 송급 속도 설정신호(Im2)를 절환주파수 F = 0.5 ∼ 5 [Hz] 로 절환하여서, 절환와이어 송급속도신호 (S7) 를 와이어 송급속도제어회로 (WC) 에 출력하는 와이어 송급속도절환회로 (SW7) 를 설비한 펄스 MAG 아아크 용접장치.
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