KR102493386B1 - 소모성 전극으로 용접 공정을 제어하기 위한 방법 및 이 유형의 제어기를 갖는 용접 장치 - Google Patents

소모성 전극으로 용접 공정을 제어하기 위한 방법 및 이 유형의 제어기를 갖는 용접 장치 Download PDF

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Abstract

용접 이음부(10)의 균일한 플레이크가 단락 사이클(ZKn)의 더 많은 수(n)에 대해 보장되도록 용접 공정을 개발하기 위하여 특정 수(n)의 단락 사이클(ZKn)이 냉간 용접 단계(PK)에 대해 지정되고, 냉간 용접 단계(PK)의 냉간 지속 기간(DK)이 결정된 냉간 기간(tK)에 종속하여 지정된 한계 사이클 수(nG)를 초과하는 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 대해 결정되고 냉간 용접 단계(PK) 이후에 열간 용접 단계(PW)로의 전환된다.

Description

소모성 전극으로 용접 공정을 제어하기 위한 방법 및 이 유형의 제어기를 갖는 용접 장치
본 발명은 소모성 전극으로 용접 공정을 제어하는 방법에 관한 것으로, 전극과 기저 재료 사이의 아크 점화 이후, 적어도 2개의 상이한 시간순으로 순차적인 용접 단계가 사용되며, 냉간 지속 기간 동안 냉간 용접 단계가 사용되고 후속 열간 지속 기간 동안 열간 용접 단계가 사용되고, 단락 사이클 기간을 갖는 적어도 하나의 단락 사이클이 냉간 용접 단계에서 수행된다.
본 발명은 추가로 용접 공정을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛, 용접 토치 및 소모성 전극을 용접 토치에 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 유닛을 포함하는 용접 공정을 수행하기 위한 용접 장치에 관한 것이다.
가스 금속 아크 용접(GMAW) 공정은 수년 동안 종래 기술에 알려져 있다. 예를 들어, 이는 금속 불활성 가스(MIG) 용접 방법 또는 금속 활성 가스(MAG) 용접 방법이 포함되며, 이는 금속 전극 재료로 이루어진 소모성 전극이 차폐 가스로 둘러싸인다. 가스 금속 아크 용접 공정은 일반적으로 기저 재료에 용접 이음부를 적용하거나(빌드업 용접) 또는 두 기저 재료를 접합(조인트 용접)하는 데 사용된다. 두 경우 모두, 전압 또는 그로 인한 전류에 의해 전극과 기저 재료 사이에 아크가 점화되고, 이 아크는 전극과 전극을 둘러싸는 기저 재료의 영역을 융합하여 일체의 결합을 생성한다. 전극 재료는 일반적으로 기재와 동일 또는 유사한 재료를 사용한다. 전극은 특정 전극 공급 속도로 용접 지점에 공급되고 전극 공급 속도는 고정될 수 있고 예를 들어 수동 용접 또는 용접 장치 설정에 의해 고정될 수 있거나 또는 다른 파라미터, 예를 들어 기저 재료에 대해 전극이 이동하는 용접 속도 또는 전류 등에 따라 달라질 수 있다.
차폐 가스는 실질적으로 산화를 방지하기 위해 대기로부터 아크와 용융 영역을 보호하는 데 사용된다. 불활성 가스(MIG) 또는 활성 가스(MAG)가 차폐 가스로 사용된다. 헬륨(He) 또는 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스는 용융물과 화학 반응을 일으키지 않는 가스이다. MIG 방법은 주로 비철금속 및 고합금강에 사용된다. 이산화탄소(CO2) 또는 산소(O)와 같은 활성 가스는 용융물의 조성을 의식적으로 변경하는 데 사용되는 반응성이 높은 가스이다. 비합금강 및 저합금강에 사용하는 것이 선호된다.
수년 동안 소위 냉간 금속 전달 방법(CMT 방법이라고도 함)이 GMAW 공정 또는 단락 용접 공정에 성공적으로 사용되었다. 이를 토대로 냉간 용접 단계, 특히 상대적으로 입열량이 적은 단락 용접 단계에서 용접 와이어가 전후로 이동하는 CMT 혼합 단계와 상대적으로 높은 열 입력(예: 펄스 용접 단계 또는 스프레이 용접 단계)이 교대로 사용된다. 이와 관련하여 상세한 사항은 당업자에게 공지되어 있다.
기존 방법(예: 순수 펄스 용접)과 비교하여 이 방법의 장점은 조절된 전류 공급과 재료 이송 중 와이어 이동의 지지 효과로 인해 기저 재료에 매우 낮은 열 입력만 발생한다는 것이다. CMT 혼합 방법은 특히 혼합 금속 연결(예: 강철 및 알루미늄 연결)에 사용된다.
이전에, 출원인에 의해 예를 들어 WO　2005/042199에 개시되어 있는 바와 같이, 높은 입열을 갖는 용접 단계(펄스 용접 단계) 및 낮은 입열을 갖는 용접 단계(단락 용접 단계 또는 단락 용접 공정)가 원하는 대로 실질적으로 조합되었다. 단락 용접 단계의 시작은 예를 들어 펄스 용접 단계의 펄스 수에 따라, 펄스 용접 단계의 지속 시간 또는 트리거 신호에 의해 트리거링된다. 상이한 열 입력을 갖는 상이한 용접 단계의 지속 기간은 예를 들어 펄스 용접 단계의 펄스 수 대 단락 용접 단계의 펄스 또는 사이클 수와 같은 백분율 비율에 의해 결정될 수 있다. 용접 단계의 지속 기간은 또한 용접 전류 설정에 따라 달라질 수 있고 예를 들어, 낮은 용접 전류로 더 긴 단락 용접 단계 및 더 높은 용접 전류로 더 짧은 단락 용접 단계에 종속될 수 있다.
일반적으로 단락 용접 단계에 대해 여러 단락 사이클이 지정되며, 각 단락 사이클을 수행하려면 특정 단락 사이클 시간이 필요하다. 단락 용접 단계의 전체 지속 기간은 결과적으로 개별 단락 사이클의 단락 사이클 시간의 합으로 정의된다. 예를 들어, 제어 장치에서 10개의 단락 사이클을 선택할 수 있으며, 각 사이클은 예를 들어 약 10ms의 사이클 시간을 갖는다. 따라서 단락 용접 단계의 전체 지속 기간은 100ms(10사이클 x 10ms 사이클 시간)가 된. 후속 펄스 단계(또는 일반적으로 열간 용접 단계)의 지속 기간은 일반적으로 펄스 위상 기간 또는 열간 위상 기간을 지정하여 결정된다.
단락 용접 단계의 단락 사이클의 단락 사이클 기간은 용접 중에 항상 일정하지 않고 이는 제1 단락 사이클이 예를 들어 10ms, 제2 단락 사이클이 12ms, 제3 단락 사이클이 9ms 등임을 의미한다. 이는 용접 이음부의 위치와 형상에 따라 달라질 수 있다. 그러나 단락 기간이 다양하기 때문일 수도 있다. 예를 들어 단락 용접 단계당 3 사이클과 같이 미리 설정된 단락 사이클의 수가 적으면 이는 상대적으로 거의 영향을 미치지 않는다. 그러나 더 많은 수의 단락 사이클이 선택되면, 예를 들어 단락 용접 단계당 5-10의 단락 사이클이 선택되고, 이는 단락 용접 단계의 총 지속 기간에 대해 시간이 지남에 따라 상당한 변동을 초래할 수 있다. 이는 예를 들어 10사이클의 제1 단락 용접 단계가 100ms가 아니라 80ms만 지속되고 10사이클의 제2 단락 용접 단계가 100ms가 아니라 120ms 지속된다는 것을 의미할 수 있다. 이는 단락 용접 단계의 이러한 서로 상이한 지속 기간이 용접 이음부의 플레이킹에 부정적인 영향을 미치고 따라서 용접 이음부의 품질에 부정적인 영향을 미치기 때문에 선호되지 않는다. 특히, 이러한 변동은 불균일한 플레이킹으로 이어지며(일정한 용접 속도에서) 단락 용접 단계의 지속 기간은 플레이트의 길이와 실질적으로 상관관계가 있다.
본 발명의 목적은 더 많은 수의 단락 사이클에서도 용접 이음부의 보다 균일한 플레이킹이 보장될 수 있는 방식으로 언급된 유형의 용접 방법을 개발하는 것이다.
본 발명에 따라서, 이 목적은 다음에 따라 구현된다: 특정 수의 단락 사이클이 냉간 용접 단계에 대해 지정되고, 냉간 용접 단계의 냉간 지속 기간이 결정된 냉간 기간에 종속하여 지정된 한계 사이클 수를 초과하는 단락 사이클의 수에 대해 결정되고 냉간 용접 단계 이후에 열간 용접 단계로의 전환된다.
시간 쿼리로 전환함으로써, 특히 더 많은 수의 단락 사이클에서 불리하게 발생하는 열간 지속 기간의 변동이 감소될 수 있고 용접 이음부의 매우 균일한 플레이킹이 달성될 수 있다.
냉간 기간에 따라 냉간 지속 기간을 결정하기 위해서는 냉간 기간의 종료 시에 이미 시작된 단락 사이클이 열간 단계로의 전환 이전에 종료된다. 이는 진행중인 단락 사이클이 중단되지 않아 용접 이음부의 플레이킹을 더욱 개선시킨다.
바람직하게, 냉간 기간이 종료되기 전에 냉간 기간에 종속하여 냉간 지속 기간을 결정하기 위해 새로운 단락 사이클의 시작이 생략되는 시간의 공차 지점이 특정되고 시간의 공차 지점에서 수행되는 단락 사이클이 열간 용접 단계로 전환되기 전에 종료된다. 이는 새로운 단락 사이클가 시작된 직후에 냉간 기간의 종료되는 경우 새로운 단락 주기가 시작되지 않도록 보장한다. 그 결과 냉간 지속 기간의 변동을 추가로 감소될 수 있다.
한계 사이클 수는 바람직하게는 1 내지 30, 특히 5 내지 10으로 선택된다. 이 범위에서 좋은 결과를 얻을 수 있다.
가장 바람직하게, 냉간 기간은 지정된 단락 사이클의 수에 평균 단락 사이클 기간을 곱하여 결정되며, 평균 단락 사이클 기간은 5밀리초 내지 15밀리초 사이, 바람직하게는 10밀리초로 설정된다. 평균 단락 사이클 시간을 사용하여, 예를 들어 용접 공정에서 경험적 값 또는 실험적으로 결정된 측정값을 사용할 수 있다.
스패터를 감소시키기 위하여, 전극은 기저 재료와 접촉할 때까지 단락 사이클당 기저 재료의 방향으로 한번 이동한 다음 단락이 형성된 후 바람직하게는 기저 재료로부터 이격되게 반대 방향으로 이동된다.
열간 용접 단계에서 용접 전류는 펄스 용접 전류를 사용하는 것이 바람직하며, 그 결과 기저 재료로의 입열량이 증가될 수 있다. 이는 펄스 용접 공정 또는 스프레이 용접 공정이 열간 용접 단계에서 사용될 수 있음을 의미한다.
냉간 용접 단계의 냉간 지속 기간은 단락 회로의 지정된 수의 단략 사이클 기간의 합에 의해 한계 사이클 수 미만이거나 또는 한계 사이클 수에 대응하는 단락 사이클의 수에 대해 결정된다. 그 결과, 변동이 용접 이음부의 플레이킹에 덜 영향을 미치기 때문에 비교적 적은 수의 단락 사이클로 종래의 방식으로 용접을 수행할 수 있다.
제어 유닛은 냉간 용접 단계의 냉간 지속 기간을 제어하고, 단락 사이클의 특정 수가 냉간 용접 단계에 대해 지정되며, 지정된 한계 사이클 수를 초과하는 단락 사이클의 수에 대해 냉간 용접 단계의 냉간 지속 기간은 결정된 냉간 기간에 종속되며, 냉간 용접 단계 이후에, 제어 유닛은 열간 용접 단계로의 전환된다.
도 1은 용접 장치의 표준화된 설계를 도시한다.
도 2는 용접 공정의 순서를 도시한다.
도 3은 용접 이음부를 갖는 가공물을 도시한다
도 4a-4c는 본 발명에 따른 용접 방법의 용접 파라미터의 시간 곡선을 도시한다.
가스 금속 아크 용접(GMAW) 장치(1)가 도 1에 개략적으로 도시되어 있다. 용접 장치(1)는 용접 전류원(2), 호스 조립체(3), 용접 토치(4), 및 차폐 가스(SG)를 갖는 차폐 가스 용기(5)를 포함한다. 차폐 가스 용기(5)는 차폐 가스 라인(8)에 의해 용접 토치(4)에 연결된다. 예를 들어 공지된 실린더 피팅 형태의 압력 조절기(미도시)가 차폐 가스 용기(5) 상에 또는 차폐 가스 라인(8)에 제공되고, 압력 조절기는 일반적으로 차폐 가스(SG)의 흐름을 조절하는 역할을 한다. 용접 와이어(7a) 형태의 용접 전극(7)은 용접 전류원(2)에 배치될 수 있으며, 이 용접 전극은 일반적으로 용접 와이어 롤(13)에 감겨 있다. 공급 유닛(12)은 용접 와이어(7a)를 풀기 위해 배치되며 특히 용접 와이어(7a)를 용접 지점에 공급하기 위한 공급 유닛은 공급 구동 유닛(12a)에 의해 구동된다.
그러나, 용접 와이어 롤(13) 상의 용접 와이어(7a)는 또한 그것으로부터 분리된 유닛으로 용접 전류원(2) 외부에 배열될 수 있다. 공급 구동 유닛(12a)은 제어 유닛(14)에 의해 제어되며, 제어 유닛(14)은 일반적으로 사용자 인터페이스(17)와 통신한다. 사용자는 사용자 인터페이스(17)를 통해 예컨대 용접 전압(U), 용접 전류(I), 와이어 공급 속도(vd) 등과 같은 특정 용접 파라미터를 특정할 수 있다. 예를 들어, 특정 사전설정 용접 파라미터를 갖는 사전 정의된 용접 프로그램이 제어 유닛(14)에 저장될 수도 있으며, 이 프로그램은 사용자 인터페이스(17)를 통해 사용자가 선택할 수 있다. 전원 부분(15)은 또한 용접 전류원(2)에 배열되고 전원 부분이 제어 유닛(14)에 의해 개루프 방식(또는 폐루프 방식)으로 제어되고 외부 전압 공급원(16)에 연결된다.
용접 전류원(2)의 전원 부분(15)은 호스 조립체(3)에 배치된 전류 라인(19)을 통해 필요한 용접 전류(I)를 용접 토치(4)에 공급한다. 또한, 용접 와이어(7a)(공급 유닛(12)에 의해) 및 차폐 가스(SG) 및 선택적으로 또한 용접 토치(4)를 냉각시키기 위한 냉각 매체는 일반적으로 호스 조립체(3)를 통해 용접 토치(4)에 공급된다. 제어 라인은 또한 호스 조립체에 제공될 수 있다. 그러나, 각각의 매체, 제어 요소 및 에너지에 대한 복수의 개별 라인이 호스 조립체(3)로서 제공될 수 있다. 특히, 용접 토치(4)에 별도의 와이어 공급 유닛(미도시)이 제공될 수 있다. 위에서 언급한 CMT 용접 공정을 수행하기 위하여 용접 토크(4) 상에 개별 와이어 공급 유닛(도시되지 않음)이 제공될 있고, 상기 공급 유닛은 단락 회로에서 음의 와이어 공급(가공물(6)로부터 이격되는 방향)과 아크 내의 양의 와이어 공급(가공물(6)의 방향) 사이에 가능한 신속하게 냉간 용접 단계에서 와이어 공급을 변경하기에 적합하다.
용접 공정을 수행하기 위해 전류 라인(18)을 통해 기저 재료(G)로 제조된 가공물(6)에 제1 전위가 인가되고, 전류 라인(18)을 통해 용접 전극인 용접 와이어(7a)에 제2 전위가 인가되며, 그 결과 용접 와이어(7a)와 가공물(6) 사이에 아크(11)가 점화된 후 용접 전류(I)가 흐른다. 용접 와이어(7a)와 기저 재료(G)의 영역은 아크에 의해 융합되고, 그 결과 용접 와이어(7a)와 기저 재료(G) 사이에 일체형 결합이 이루어진다. 도시된 예에서, 용접 이음부(10)는 가공물(6)에 용접되고; 이것을 빌드업 용접으로 지칭된다. 그러나, 두 개의 가공물(6, 6a)은 점선으로 도시된 바와 같이 연결될 수도 있다. 이는 조인트 용접으로 지칭된다. 용접 공정을 수행하기 위해 전류 라인(18)을 통해 기저 재료(G)로 제조된 가공물(6)에 제1 전위가 인가되고, 전류 라인(18)을 통해 용접 전극인 용접 와이어(7a)에 제2 전위가 인가되어 그 결과 용접 와이어(7a)와 가공물(6) 사이에 아크(11)가 점화된 후 용접 전류(I)가 흐른다. 용접 와이어(7a)와 기저 재료(G)의 영역은 아크에 의해 융합되고, 그 결과 용접 와이어(7a)와 기저 재료(G) 사이에 일체형 결합이 이루어진다.
도시된 예에서, 용접 이음부(10)는 가공물(6)에 용접되고; 이는 빌드업 용접으로 지칭된다. 그러나, 두 개의 가공물(6, 6a)은 점선으로 도시된 바와 같이 연결될 수도 있고 이는 조인트 용접으로 지칭된다. 용접 헤드(4)로부터 흐르는 차폐 가스는 환경으로부터 용접 이음부(10)의 영역에서 용융된 재료의 영역을 차폐하기 위해 차폐 가스 벨(9)의 형태로 아크(1) 주위를 흐른다. 그러나 원칙적으로 차폐 가스 없이 용접을 수행할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 이 경우, 차폐 가스 용기(5) 및 차폐 가스 라인(8)도 생략될 수 있다.
언급한 바와 같이 기저 재료(G)의 재료에 따라 아르곤(Ar)이나 헬륨(He)과 같은 저반응성 불활성 차폐 가스(SGi) 또는 산소(O) 또는 이산화탄소(CO2)와 같은 활성 차폐 가스(SGa)가 사용된다. 용접 와이어(7a)는 특정 와이어 공급 속도(vd)로 용접 지점(S)에 공급되며, 이는 여러 영향을 미치는 변수에 따라 달라질 수 있다. 용접 헤드(4)가 사람에 의해 손으로 안내되는 수동 용접에서, 일정한 와이어 이송 속도(vd)는 예를 들어 설정된 용접 전류(I)에 따라 일반적으로 선택된다. 자동화된 용접 공정에서, 예를 들어 용접 토치(4)가 로봇에 의해 안내될 때, 와이어 공급 속도(vd)는 예를 들어 용접 토치(4)가 가공물(6)에 대해 이동되는 용접 속도(vs)에 따라 추가로 선택될 수 있다. 물론, GMAW 장치(1)의 다른 영향을 미치는 변수 및 용접 파라미터 또는 다른 실시예가 있을 수도 있다. 기본적으로 알려진 원리는 동일하게 유지되므로 여기에 자세한 설명이 제공되지 않는다. 본 발명에 따른 방법은 도 2를 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다.
도 2는 일반적으로 가공물(6)의 기저 재료(G)로의 상이한 열 입력을 갖는 두 가지의 용접 단계를 갖는 기간(t)에 따른 용접 공정의 용접 전류(I)의 예시적이고 개략적인 곡선을 도시한다. 낮은 열 입력을 갖는 냉간 용접 단계(cold welding phase, PK) 및 상대적으로 더 높은 열 입력을 갖는 열간 용접 단계(hot welding phase, PW)는 기간이 지남에 따라 교번한다. 열간 용접 단계(PW)에 일정한 용접 전류(I)가 제공될 수 있거나, 도 2에 도시된 바와 같이 펄스 용접 전류(I)가 제공될 수 있으며, 이 경우 일반적으로 펄스 용접 단계가 참조된다. 냉간 용접 단계(PK)는 냉간 지속 기간(DK) 동안 수행되고 열간 용접 단계(PW)는 열간 지속 기간(hot phase duration, DW) 동안 수행된다.
냉간 용접 단계(cold welding phase, PK) 및 열간 용접 단계(PW)는 함께 총 용접 사이클 지속 기간(DS)과 함께 총 용접 사이클(PS)을 형성한다. 용접하는 동안, 이러한 총 용접 사이클(PS)의 다수가 차례로 수행된다. 냉간 용접 단계(PK)에서는 전술된 단락 용접 방법이 사용되며, 이 방법은 와이어 공급 속도를 반대로 하고 와이어 공급 속도의 방향도 변경할 수 있다. 냉간 용접 단계(PK)를 단락 용접 단계로 하고 열간 용접 단계(PW)를 펄스 용접 단계로 하는 용접 방법이 알려져 있으므로 여기서는 간략하게만 설명한다.
예를 들어, 냉간 용접 단계(PK)의 시작(예를 들어, 선행 열간 용접 단계(PW)의 종료 부분에 해당) 시에 용접 와이어(7a)는 용접 와이어(7a)가 가공물(6)과 접촉할 때까지 시작 위치(예: 용접 와이어(7a)와 가공물(6) 사이의 지정된 전극 거리)로부터 가공물(6)의 방향으로 특정 와이어 공급 속도로 이송된다. 용접 와이어(7a)의 융해 동안, 와이어 공급 속도는 정의된 최대 와이어 공급 속도로 증가된다. 동시에, 용접 전류(I)는 또한 단락에 도달할 때까지 소위 부스트 전류(IB)인 높은 용접 전류(I)에서 부스트 전류(IB)에 비해 낮은 전류(I), 소위 대기 전류(IG)로 감소될 수 있다. 그 후, 와이어 공급의 방향은 바람직하게는 와이어 공급 속도로 역전되고 즉, 용접 와이어(7a)가 가공물(6)로부터 멀어지고 대기 전류(IG)가 부스트 전류(IB) 등으로 다시 증가된다.
그러나 용접 와이어(7)를 가공물(6)로부터 멀어지도록 이동하는 것이 절대적으로 필요한 것은 아니며, 단락 사이클(ZKn)은 원칙적으로 용접 와이어(7)를 뒤로 이동시키지 않고 수행될 수 있으며 대기 전류(IG)에서 부스트 전류(IB)로 용접 전류(I)의 갱신된 증가로 종료될 것이다. 그러나, 용접 와이어로부터 용접 액적의 분리를 용이하게 하기 위해 용접 와이어(7)를 후방으로 이동시키는 것이 유리하고, 그 결과 스패터(spatter)가 덜 발생한다. 일반적으로 단락 사이클(ZKn)은 도 2에 도시된 것과 같이 아크 단계(LP)와 단락 회로 단계(KP)로 구성되고, 단락 사이클(ZKn) 동안 전극, 특히 용접 와이어(7a)는 일반적으로 기저 재료(G)의 방향으로 기조 재료(G)와 접촉할 때까지 적어도 한 번 이동한다. 냉간 용접 단계(PK)는 다음으로 구성된다: 수(n) ≥1의 단락 사이클(ZKn); 도시된 예에서 이는 예를 들어 열간 용접 단계(PW)로 다시 전환되기 전의 5의 단락 사이클(ZKn)이다. 각 단락 사이클(ZKn)은 특정 단락 사이클 기간(tZKn)을 취하고, 평균 단락 사이클 기간(tZKn)은 예를 들어 10ms의 범위에 있다. 열간 용접 단계(PW)에서 용접 전류(I)는 대기 전류(IG)에서 펄스 전류(IP)로 펄스와 같이 증가될 수 있고, 그 뒤에 재차 감소할 수 있다. 열간 용접 단계(PW) 후에 새로운 냉간 용접 단계(PK) 등이 있다.
이 시점에서 도 2 및 후속적으로 도 4a-4c에 도시된 곡선은 단지 개략적인 예이고 따라서 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다. 예를 들어, 냉간 용접 단계(PK) 및 열간 용접 단계(PW) 동안 용접 파라미터(여기서는 용접 전류(I))의 곡선은 일반적으로 실제로 도시된 바와 같이 균일하지 않다. 특히, 예를 들어 개별 진폭의 형상이 물론 상이할 수 있다. 대기 전류(IG), 부스트 전류(IB) 및 펄스 전류(IP)도 물론 특정 변동의 대상이 될 수 있다. 물론, 냉간 용접 단계(PK)의 대기 전류(IG)는 도시된 바와 같이 열간 용접 단계(PW)에서와 동일할 필요는 없지만 냉간 용접 단계에서보다 열간 용접 단계(PW)에서 더 높거나 낮을 수도 있다. 기간 축에 도시된 개별 단락 사이클(ZKn)의 길이, 즉 단락 사이클 기간(tZKn)은 물론 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 아크 단계(LP)과 단락 단계(KP) 사이의 도시된 기간 관계 및 단락 사이클 기간(tZKn)과 열간 용접 단계(PW)의 펄스 길이 간의 관계도 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
저온 단계 기간(DK) 및 열간 기간(DW)의 길이는 일반적으로 사용자 인터페이스(17)를 통해 지정된다. 예를 들어, 이는 예를 들어 사용자에 의해 예를 들어, 열간 지속 기간(DW)의 경우 150ms의 열간 기간(tW)의 특정에 의해 수행될 수 있다. 냉간 지속 기간(DK)의 길이는 예를 들어 선택된 열간 지속 기간(DW)에 따라 예를 들어 열간 지속 기간(DW)의 백분율 형태로 자동으로 발생할 수 있다. 냉간 기간(DK)는 또한 사용자가 직접 지정할 수도 있고, 이는 일반적으로 단락 사이클(ZKn)의 수(n)를 지정하여 수행된다.
이는 일반적으로 단락 사이클(ZKn)의 수(n)를 지정하여 수행된다. 그러나 단락 사이클 기간(tZKn)은 일반적으로 특정 변동의 영향을 받기 때문에 모든 단락 사이클이 동일한 길이로 지속되는 것은 아니다. 평균 단락 사이클 기간(tZKD)(도시되지 않음)은 일반적으로 10ms 범위에 있다. 이는 제1 단락 사이클(ZK1)의 제1 단락 사이클 기간(tZK1)이 예를 들어 12ms일 수 있고 제2 후속 단락 사이클(ZK2)의 제2 단락 사이클 기간(tZK2)가 예를 들어 8ms인 것을 의미한다. 따라서 개별 단락 사이클 기간(tZKn)의 합으로 구성된 총 냉간 지속 기간(DK)은 몇 밀리초 범위에서 변동하며, 이는 도 3을 참조하여 아래에서 더 자세히 설명하는 바와 같이 특정 상황에서 불리하거나 바람직하지 않을 수 있다.
도 3은 기술된 CMT 혼합 공정(냉간 용접 단계(PK) 또는 특히 단락 용접 단계 및 열간 용접 단계(PW) 또는 특히 펄스 용접 단계로 구성됨)에 의해 생성된 용접 이음부(10)를 갖는 가공물(6)을 도시한다. 용접 이음부(10)는 공정 실행의 결과로 일렬로 배열된 용접 플레이크(20)를 갖는다. 용접 플레이크(20)의 형상 및 특히 용접 플레이크(20)의 플레이크 길이(si)는 여러 용접 파라미터, 특히 가공물(6)에 대한 용접 와이어(7a)의 용접 속도 및 또한 총 용접 사이클(PS)의 총 용접 사이클 지속 기간(DS)에 의해 영향을 받는다. 총 용접 사이클 지속 기간(DS)은 냉간 지속 기간(DK)과 열간 지속 기간(DW)으로 구성된다. 이는 실질적으로 총 용접 사이클 지속 기간(DS)이 더 길수록 관련 용접 플레이크(20)의 플레이크 길이(si)가 커짐을 의미한다. 이로부터, 특히 변동 단략 사이클 기간(tZKn)을 갖는 단락 사이클(ZKn)의 더 많인 수(n)의 경우, 총 용접 사이클 지속 기간(DS) 및 결과적으로 플레이크 길이(si)가 또한 특정 변동에 영향을 받습니다. 예를 들어, 위에서 언급한 바와 같이 제1 냉간 지속 기간(DK1)이 제1 단락 사이클(ZK1)의 단락 사이클 기간(tZKn)의 변동으로 인해 120ms이고 제2 냉간 지속 기간(DK2)은 제2 후속 단락 사이클(ZK2)의 단락 사이클 기간(tZKn)의 변동으로 인한 80ms이고, 이는 제1 총 용접 사이클(PS1)의 제1 총 용접 사이클 지속 기간(DS1)(총 용접 사이클(PS1, PS2)의 경우 동일하게 긴 열간 기간(DW1 = DW2)을 가정)이 제2 총 용접 사이클(PS2의 제2 총 용접 사이클 지속 기간(DS2)보다 40ms 더 길다. 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 이는 제1 용접 플레이크(20a)의 제1 플레이크 길이(s1)보다 더 짧은 제2 용접 플레이크(20b)의 제2 플레이크 길이(s2)로 이어질 것이다. 전반적으로, 이러한 변동은 용접 이음*?*사이클(10)의 불균일한 플레이킹을 초래할 것이며, 이는 특정 상황에서 용접 이음 강도 또는 광학적 결함의 국부적 변동을 초래하므로 바람직하지 않다.
따라서, 본 발명에 따르면, 제어 유닛(14)에는 예를 들어 사용자 인터페이스(17)를 통해 수행될 수 있거나 영구적으로 프로그래밍될 수 있는 단락 사이클(ZKn)의 한계 사이클 수(nG)가 주어진다. 단락 사이클(ZKn)의 설정 수(n)가 고정 한계 사이클 수(nG)를 초과할 때, 냉간 용접 단계(PK)의 냉간 지속 기간(DK)은 결정된 냉간 기간(tK)에 따라 제어 유닛(14)에 의해 자동으로 설정되며, 냉간 용접 단계(PK) 후에 열간 용접 단계(PW)로 전환한다. 지정된 한계 사이클 수(nG)에서 지정된 수(n)의 단락 사이클(ZKn)이 수행될 때까지 더 이상 대기하지 않고 대신 고정 냉간 기간(tK)에서 실제로 수행할 수 있는 만큼만 다수의 단락 사이클(ZKn)이 수행된다.
그러나 바람직하게는 단락 사이클의 갑작스러운 중단을 피하기 위해 열간 용접 단계(PW)로의 전환이 있기 전에 냉간 기간(tK)의 만료 시에 수행된 단락 사이클(ZKn)이 완료되고 이는 용접 이음부(10)의 품질에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 단락 사이클(ZKn)의 지정된 수(n)는 지정된 한계 사이클 수(nG)에 해당하거나 또는 한계 사이클 수(nG) 아래로 떨어지면 냉간 용접 단계(PK)의 냉간 지속 기간(DK)은 바람직하게는 단락 사이클의 지정된 수(n)의 단알 사이클 기간(tZKn)의 합(
Figure 112021082039346-pct00001
)
Figure 112021082039346-pct00002
에 의해 결정된다.
한계 사이클 수(nG)는 예를 들어 1 내지 30의 단락 사이클(ZKn), 바람직하게는 5 내지 12의 단락 사이클(ZKn)일 수 있다. 단락 사이클(ZKn)의 수(n)가 정의된 한계 사이클 수(nG)보다 큰 경우, 냉간 기간(tK)는 바람직하게는 단락 사이클(ZKn)의 설정 수(n)에 평균 단락 사이클 기간(tZKD)을 곱하여 결정된다. 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 예를 들어 경험적 값을 기반으로 하거나 이전에 실험적으로 결정된 측정값을 기반으로 지정할 수 있다. 예를 들어, 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 5밀리초와 15밀리초 사이, 특히 10밀리초일 수 있다. 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 수행될 용접에 대해 알려진 것으로 간주될 수 있으며, 예를 들어 다른 용접 파라미터에 따라 또한 예를 들어 용접 장치 또는 용접 장치 제어에 저장될 수 있다. 일반적으로 다음은 냉간 지속 기간(DK)에 적용된다.
Figure 112021082039346-pct00003
및
Figure 112021082039346-pct00004
방법의 또 다른 유리한 실시예에 따르면, 냉간 기간(tK)의 종료 전에 새로운 단락 사이클(ZKn)의 시작이 생략되는 기간(tT)의 공차 지점이 결정되고, 기간(tT)의 공차 지점에서 수행되는 단락 사이클(ZKn)이 열간 용접 단계(PW)로 전환하기 전에 완료된다. 이는 새로운 단락 사이클(ZKn)이 냉간 기간(tK)의 종료 직전에 시작되어야 하는 경우 특히 유리한다. 이는 바람직하게는 열간 용접 단계(PW)로 전환하기 전에 완료될 것이기 때문에, 이는 완전한 단락 사이클(ZKn)의 단락 사이클 기간(tZKn)의 범위에 있을 수 있는 냉간 지속 기간(DK)의 과도한 연장을 초래할 수 있다. 기간(tT)의 공차 지점은 예를 들어 냉간 기간(tK)이 종료되기 전에 수 밀리초(예: 5ms) 범위에서 선택될 수 있다.
이 방법의 장점은 다음 예를 사용하여 명확해진다. 예를 들어, 단락 사이클(ZKn)의 수(n = 7)을 갖는 CMT 혼합 용접 공정과 특정 열간 기간(tW)을 갖는 후속 열간 기간(DW)이 사용자 인터페이스(17)를 통해 사용자에 의해 선택된다고 가정한다. 이는 용접 공정 기간 동안 냉간 용접 단계(PK)와 열간 용접 단계(PW)가 있는 여러 총 용접 사이클(PS)가 수행됨을 의미한다. 이 예에서 열간 지속 기간(DW)의 열간 기간(tW)은 고정되어 있고 냉간 지속 기간(DK)은 기존 CMT 혼합 방법에서와 같이 한계 사이클 수(nG)를 설정하지 않고 단락 사이클(ZKn)의 선택된 수(n = 7)의 단락 사이클 기간(tZKn)의 합 ΣtZKn에 해당한다.
개별 단락 사이클 기간(tZKn)의 전술한 변동에 따라 이제 제1 냉간 지속 기간(DK1) 및 결과적으로 제1 총 용접 사이클 지속 기간(DS1)(제1 총 용접 사이클 기간 DS1 = 제1 냉간 지속 기간(DK1) + 제1 열간 지속 기간(DW1))이 제2 냉간 지속 기간(DK2) 및 결과적으로 제2 총 용접 사이클 지속 기간(DS2)(제2 총 용접 사이클 지속 기간(DS2) = 제2 냉간 지속 기간(DK2) + 제2 열상 지속기간(DW2))보다 더 길거나 동일하거나 또는 더 짧을 수 있고, 제1 열간 지속 기간(DW1) 및 제2 열간 지속 기간(DW2)은 예를 들어 각각 100ms(사용자에 의해 지정됨)와 실질적으로 동일하다.
예를 들어, 제1 냉간 용접 단계(PK1)의 7개 단락 사이클(ZKn)이 변동으로 인해 각각 상대적으로 짧은(평균) 단락 사이클 기간(tZKn = 8ms)을 갖는 경우 예를 들어 56ms의 제1 냉간 지속 기간(DK1) 및 결과적으로 156ms의 제2 총 용접 사이클 지속 기간(DS1)이 야기될 수 있다. 예를 들어, 제2 냉간 용접 단계(PK2)의 7개 단락 사이클(ZKn)이 변동으로 인해 상대적으로 긴(평균) 단락 사이클 기간(tZKn = 12ms)을 갖는 경우 예를 들어, 이는 84ms의 제2 냉간 지속 기간(DK2) 및 결과적으로 184ms의 제2 총 용접 사이클 기간(DS2)이 야기될 수 있다. 그 결과 두 개의 총 용접 사이클 기간(DS1, DS2) 사이에 28ms의 차이가 생기며, 이는 설명된 바와 같이 용접 이음부의 불균일한 플레이크를 초래할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 본 발명에 따르면, 예를 들어 nG = 5의 한계 사이클 수(nG)가 이제 고정되고 냉긴 기간(tK = 70ms)이 고정되며, 이는 차례로 예를 들어 평균 단락 사이클 기간(tZKD = 10 ms)을 선택된 단락 사이클(ZKn)의 수(n = 7)를 곱함으로써 생성된다. 지정되거나 조정 가능한 한계 사이클 수(nG = 5)의 결과로 단락 사이클(ZKn)의 사전 설정 가능한 수(n > nG)의 냉간 지속 기간(DK)은 이제 지정된 냉간 기간(tK = 70ms)에 의해 결정된다. 예를 들어, 냉간 기간(tK)은 단락 사이클(ZKn)의 수(n)와 평균 단락 사이클 기간(tZKD)으로부터 제어 유닛(14)에 의해 자동으로 결정될 수 있거나, 또는 사용자에 의해 지정될 수 있다. 언급된 예에서, 제1 냉간 지속 기간(DK1) 및 제2 냉간 지속 기간(DK2)은 따라서 각각 70ms이고 2개의 총 용접 사이클 지속 기간(DS1, DS2)은 각각 170ms가 될 것이다. 물론 이는 단지 예일 뿐이며 개별 단락 사이클 기간(tZKn)은 동일할 필요는 없지만 다를 수도 있다.
냉간 용접 단계(PK)의 냉간 기간(tK)의 종료 시에 수행되고 있는 단락 사이클(ZKn)은 바람직하게는 열간 용접 단계(PW)로의 전환 이전에 완료되기 때문에, 두 개의 총 용접 사이클(PS1, PS2)의 총 용접 사이클 지속 기간(DS1, DS2)은 정확히 일치하지 않지만 편차는 기존 CMT 혼합 공정보다 훨씬 작다. 예를 들어, 제1 단락 용접 단계(PK1)의 최종 단락 사이클(ZKn)이 냉간 기간(tK)의 종료와 거의 일치하면 제1 냉간 지속 기간(DK1)은 냉간 기간(tK)에서 약간만 벗어나고, 이는 냉간 기간(tK)를 초과한 후 최종 단락 사이클(ZKn)이 완료된 후 더 이상의 단락 사이클(ZKn)이 수행되지 않기 때문이다.
예를 들어, 제2 냉간 용접 단계(PK2)의 냉간 기간(tK)의 종료가 현재 실행된 최종 단락 사이클(ZKn)의 중간에 속한다면, 제2 냉간 지속 기간(DK2)은 사이클이 종료될 때까지 현재 수행된 단략 사이클(ZKn)이 필요로하는 기간에 더한 냉간 기간(tK)에 실질적으로 대응한다. 그러나, 냉간 기간(tK)의 종료에 속하면 예를 들어 단락 사이클(ZKn)의 시작에서 단락 사이클(ZKn)은 바람직하게는 열간 용접 단계 (PW)로 전환하기 전에 완료되어야 하는 경우, 설명된 바와 같이, 도 4a-c를 참조하여 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 새로운 단락 사이클(ZKn)이 시작되지 않는 기간(tT)의 공차 지점을 설정하는 것이 편리할 수 있다.
도 4a 내지 4c는 각각 냉간 용접 단계(PK)(단락 용접 단계로서)와 n개의 단락 사이클(ZKn) 및 후속 열간 용접 단계(PW)(펄스로서 용접 단계)를 갖는 용점 공정의 상이한 순서를 비교한다. 용접 전류(I)는 예시적인 용접 파라미터로서 Y축에 플로팅되고 기간(t)은 X축에 플로팅된다. 그러나, 용접 전류(I) 대신에 용접 전압(U)이 적용될 수 있고 이는 용접 전류(I)와 용접 전압(U)이 실질적으로 동일하게 거동한다. 각 단락 사이클(ZKn)은 특정 단락 사이클 기간(tZKn)을 지속하며, 단락 사이클(ZKn)의 개별 단락 사이클 기간(tZKn)은 상이할 수 있고 이는 이미 설명되고 도 4a-c에 도시되어 있다. 냉간 용접 단계(PK)에서 후속 열간 용접 단계(PW)로의 변경은 각각의 경우에 최종 단락 사이클(ZKn)의 종료 시에, 즉 단락 회로의 단락 단계(KP)에서 도시된 바와 같이 바람직하게 수행된다.
제1 냉간 지속 기간(DKA)을 갖는 제1 냉간 용접 단계(PKA)가 도 4a에 도시되어 있다. 한계 사이클 수(nG)는 nG = 5이고 단락 사이클(ZKn)의 설정 수(n)는 n = 4이다. 따라서 설정 수(n)는 한계 사이클 수(nG)보다 작아서 n = 4 단락 사이클(ZKn)이 수행되고 기간 쿼리로 전환되지 않는다(냉간 기간(tK)). 냉간 용접 단계(PKA)가 다음에 열간 지속 기간(DWA)에 대한 열간 용접 단계(PWA)가 뒤따른다. 따라서 제1 냉간 지속 기간(DKA)은 n = 4개의 단락 사이클(ZKn)의 단락 사이클 기간(tZKn)의 합(
Figure 112021082039346-pct00005
)에 해당한다. 제1 총 용접 사이클(PSA)의 제1 총 용접 사이클 지속 기간(DSA)은 결과적으로 DSA = DKA + DWA가 된다. 단락 사이클(ZKn)의 가능한 상이한 단락 사이클 기간(tZKn)으로 인해, 후속하는 전체 용접 사이클(PSA)이 예를 들어 용접 사이클 지속 기간(DSA)보다 더 길거나 더 짧다. 따라서 가능한 한 일정한 용접 플레이크(20)(도 3)의 플레이크 길이(si)는 보장될 수 없으며, 용접 플레이크(20)의 플레이크 길이(si)의 편차는 상대적으로 작은 수(n =4)의 단락 사이클(ZKn)로 인해 허용 가능한 범위에 있다.
도 4bi에 따른 예에서 한계 사이클 수(nG = 5)가 지정되고 단락 사이클 수는 n = 7로 설정된다. 따라서 단락 사이클(ZKn)의 수(n = 7)가 이에 따라 지정된 한계 사이클 수(nG = 5)보다 크다. 이는 결과적으로 냉간 지속 기간(DKB)의 길이가 단락 사이클 기간(tZKn)을 각각 갖는 단락 사이클(tZKn)의 수(n = 7)의 합(
Figure 112021082039346-pct00006
)에 의해 결정되지만 냉간 기간(tK)에 의해 결정되지 않음을 의미한다. 냉간 기간(tK)는 바람직하게는 단락 사이클(ZKn)의 수(n), 특히 평균 단락 사이클 기간(tZK)을 단락 사이클(ZKn)의 수(n = 7)로 곱함으로써 계산된다. 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 예를 들어 경험적 값에서 유래할 수 있거나, 예를 들어 이전에 수행된 용접 공정으로부터 제어 유닛(14)에 의해, 특히 단락 사이클의 단락 사이클 기간(tZKn)으로부터 평균화될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 냉간 기간(tK)이 만료되었을 때 최종 단락 사이클(ZK7)이 아직 완료되지 않은 경우, 이는 바람직하게는 열간 용접 단계(PWB)로 전환되기 전에 종료된다. 냉간 지속 기간(DKB)은 바람직하게 이미 시작된 단락 사이클(Zk7)을 완료하는 데 필요한 기간(
Figure 112021082039346-pct00007
)을 더한 냉간 기간(tK)으로부터 계산된다.
도 4c에 따른 예에서, 기간(tT)에서의 공차 지점은 예를 들어 제어 유닛(14)을 통해 발생할 수 있는 냉간 기간(tK)의 종료 전에 추가로 지정된다. 방금 수행된 단락 사이클(ZKn)이 기간(tT)에서의 공차 지점과 냉간 기간(tK) 사이의 기간에서 종료되는 경우 이 단락 사이클(ZKn)이 종료된 후에(여기서 제6 단락 회로 사이클(ZK6)), 바람직하게는 새로운 단락 사이클(ZKn)을 시작하지 않고 열간 용접 단계(PW)로의 직접 전환이 있다. 따라서 냉간 용접 단계(PKC)의 냉간 지속 기간(DKC)은 지정된 냉간 기간(tK)보다 더 짧을 수 있으며, 이는 차례로 단락 사이클(ZKn)의 수(n) 및 평균 단락 사이클 기간(tZKD)의 결과인 것이 바람직하다.
따라서 기간(tT)의 공차 지점과 냉간 기간(tK)의 종료 사이의 영역은 공차 창(tolerance window, TF)을 형성한다. 방금 수행된 단락 사이클(ZKn)이 공차 창(TF) 내에서 종료되면 바람직하게는 새로운 단락 사이클(ZKn)이 시작되지 않는다. 따라서 각 단락 사이클(ZKn) 이후에 설정된 냉간 기간(tK)에 이미 도달했는지 여부와 단락 사이클(ZKn)의 종료가 공차 창(TF) 내에 있는지 여부(예를 들어 제어 유닛(14)에 의해)가 조회된다. 도 4c의 단락 사이클(ZK6)은 냉간 기간(tK)의 종료 이전에 및 기간(tTC)의 허용 지점 이후(즉, 공차 창(TFC)에서)에 종료되기 때문에 더 이상의 단락 사이클(ZKn)은 수행되지 않지만 그러나 대신 열간 용접 단계(PWC)(열간 지속 기간(DWC) 포함)로의 직접 전환이 있다.
물론, 언급된 예는 예로서만 이해되어야 하며 방법을 설명하기 위한 것이다. 공정의 특정 설계, 예를 들어 특정 보호 가스(SG)의 선택, 특정 용접 파라미터, 예컨대 와이어 공급, 용접 전류(I) 및 용접 전압(U)의 선택, 단락 사이클(ZKn)의 수(n)의 선택, 특히 한계 사이클 수(nG) 등은 물론 당업자의 재량이다.

Claims (20)

  1. 소모성 전극(7)으로 용접 공정을 제어하는 방법으로서,
    상기 방법에서, 전극(7)과 기저 재료(G) 사이의 아크 점화 후에, 적어도 2개의 상이한 시간 순으로 순차적인 용접 단계(PK, PW)가 사용되며, 냉간 지속 기간(DK) 동안에는 냉간 용접 단계(PK)가 사용되고 후속 열간 지속 기간(DW) 동안에는 열간 용접 단계(PW)가 사용되며, 단락 사이클 기간(tZKn)을 갖는 적어도 하나의 단락 사이클(ZKn)이 냉간 용접 단계(PK)에서 수행되고,
    특정 수(n)의 단락 사이클(ZKn)이 냉간 용접 단계(PK)에 대해 지정되며,
    냉간 용접 단계(PK)의 냉간 지속 기간(DK)은, 지정된 한계 사이클 수(nG)를 초과하는 단락 사이클(ZKn)에 대해, 결정된 냉간 기간(tK)에 따라 결정되고,
    냉간 용접 단계(PK) 후에 열간 용접 단계(PW)로 전환되며, 냉간 지속 기간(DK)을 결정하기 위하여, 냉간 기간(tK)의 종료 시에 이미 시작된 단락 사이클(ZKn)은 열간 용접 단계(PW)로 전환하기 전에 완료되는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 냉간 기간(tK)이 종료되기 전에 냉간 기간(tK)에 종속하여 냉간 지속 기간(DK)을 결정하기 위해 새로운 단락 사이클(ZKn)의 시작이 생략되는 시간(tT)의 공차 지점이 특정되고 시간(tT)의 공차 지점에서 수행되는 단락 사이클(ZKn)이 열간 용접 단계(PW)로 전환되기 전에 종료되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 한계 사이클 수(nG)는 1과 30 사이에서 선택되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 한계 사이클 수(nG)는 5와 12 사이에서 선택되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 냉간 기간(tK)은 지정된 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 평균 단락 사이클 기간(tZKD)을 곱하여 결정되며, 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 5밀리초 내지 15밀리초 사이로 설정되는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 냉간 기간(tK)은 지정된 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 평균 단락 사이클 기간(tZKD)을 곱하여 결정되며, 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 10밀리초로 설정되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 전극(7)은 기저 재료(G)와 접촉할 때까지 단락 사이클(ZKn)당 기저 재료(G)의 방향으로 한번 이동한 다음 단락이 형성된 후 기저 재료(G)로부터 이격되게 반대 방향으로 이동하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 펄스 용접 전류(I)가 열간 용접 단계(Pw)에서 용접 전류(I)로 사용되는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 냉간 용접 단계(Pk)의 냉간 지속 기간(Dk)은 단락 회로(ZKn)의 지정된 수(n)의 단략 사이클 기간(tZKn)의 합(
    Figure 112022134218681-pct00008
    )에 의해 한계 사이클 수(nG) 미만이거나 또는 한계 사이클 수(nG)에 대응하는 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 대해 결정되는 방법.
  10. 용접 공정을 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 유닛(14), 용접 토치(4) 및 소모성 전극(7)을 용접 토치(4)에 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 유닛(12)을 포함하는, 용접 공정을 수행하기 위한 용접 장치(1)로서,
    제어 유닛(14)은 적어도 냉간 지속 기간(DK) 동안에는 냉간 용접 단계(PK)를 수행하고 후속 열간 지속 기간(DW) 동안에는 열간 용접 단계(PW)를 수행하며, 단락 사이클 기간(tZKn)을 갖는 적어도 하나의 단락 사이클(ZKn)이 냉간 용접 단계(PK)에 제공되고,
    제어 유닛(14)은 냉간 용접 단계(PK)의 냉간 지속 기간(DK)을 제어하고,
    특정 수(n)의 단락 사이클(ZKn)이 냉간 용접 단계(PK)에 대해 지정되며,
    냉간 용접 단계(PK)의 냉간 지속 기간(DK)은, 지정된 한계 사이클 수(nG)를 초과하는 단락 사이클(ZKn)에 대해, 결정된 냉간 기간(tK)에 따라 결정되고,
    냉간 용접 단계(PK) 후에 제어 유닛(14)은 열간 용접 단계(PW)로의 전환되며, 제어 유닛(14)은 냉간 지속 기간(DK)을 결정하기 위해 열간 용접 단계(PW)로 전환하기 전에 냉간 기간(tK)의 종료 시에 이미 시작된 단락 사이클(ZKn)을 완료하기 위해 제공되는 용접 장치(1).
  11. 제10항에 있어서, 냉간 지속 기간(DK)을 결정하기 위해 제어 유닛(14)은 냉간 기간(tK)에 종속되고, 공차 지점에서 새로운 단락 사이클(ZKn)의 시작이 생략되는 냉간 기간(tK)의 종료 이전에 시간(tT)의 공차 지점이 설정될 수 있고, 제어 유닛(14)은 열간 용접 단계(PW)로 전환되기 전에 시간(tT)의 공차 지점에서 수행되는 단락 사이클(ZKn)을 완료하기 위하여 제공되는 용접 장치(1).
  12. 제10항에 있어서, 한계 사이클 수(nG)는 1과 30 사이인 용접 장치(1).
  13. 제12항에 있어서, 한계 사이클 수(nG)는 5와 10 사이인 용접 장치(1).
  14. 제10항에 있어서, 제어 유닛(14)은 지정된 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 평균 단락 사이클 기간(tZKD)을 곱함으로써 냉간 기간(tK)을 결정하기 위해 제공되고, 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 5밀리초 내지 15밀리초 사이로 설정되는 용접 장치(1).
  15. 제14항에 있어서, 제어 유닛(14)은 지정된 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 평균 단락 사이클 기간(tZKD)을 곱함으로써 냉간 기간(tK)을 결정하기 위해 제공되고, 평균 단락 사이클 기간(tZKD)은 10밀리초로 설정되는 용접 장치(1).
  16. 제10항에 있어서, 용접 장치(1)를 작동시키기 위해 사용자 인터페이스(17)가 제공되고, 사용자 인터페이스(17)는 용접 파라미터를 지정하기 위해 제공되는 용접 장치(1).
  17. 제16항에 있어서, 용접 장치(1)를 작동시키기 위해 사용자 인터페이스(17)가 제공되고, 사용자 인터페이스(17)는 한계 사이클 수(nG)를 지정하기 위해 제공되는 용접 장치(1).
  18. 제10항에 있어서, 제어 유닛(14)은 전극(7)이 기저 재료(G)와 접촉할 때까지 단락 사이클(ZKn)에서 기저 재료(G)의 방향으로 전극(7)으르 이동시키기 위해 제공되고, 그 뒤 단략이 형성된 후 기저 재료(G)로부터 이격되게 반대 방향으로 전극을 이동시키도록 제공되는 용접 장치(1).
  19. 제10항에 있어서, 제어 유닛(14)은 열간 용접 단계(Pw)에서 펄스형 용접 전류(I)를 사용하여 제공되는 용접 장치(1).
  20. 제10항에 있어서, 냉간 용접 단계(Pk)의 냉간 지속 기간(Dk)은 단락 회로(ZKn)의 수(n)의 단략 사이클 기간(tZKn)의 합(
    Figure 112022134218681-pct00009
    )에 의해 한계 사이클 수(nG) 미만이거나 또는 지정된 한계 사이클 수(nG)에 대응하는 단락 사이클(ZKn)의 수(n)에 대해 결정되는 용접 장치(1).
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