KR890009524A - 단락 아크용접 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음

Description

단락 아크용접 장치 및 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 1도 본 발명의 양호한 실시예에 따라 단일 전원용으로 사용된 전류 제어 회로의 개략도.
제 2도 본 발명의 양호한 실시예에 따라 제어도니 용접전류를 도시하는 하단 그래프와 일정 전휘의 전원으로부터의 아크 또는 플라즈마 전압을 도시하는 상단 그래프.
제 3도 제 2도에 도시된 그래프와 유사하나, 제 3도의 하단 부분에 있는 변수에서 제시된 바와 같은 본 발명의 특정 실시예로부터 채택된 결합된 아크 전압용 용접 전류.

Claims (27)

  1. 용접 전류가 용접 도선을 통하여 작업 부품쪽으로 용융금속 풀로 통하게 하는 단일 일정 전압 DC전원과, 상기 용접 도선이 상기 작업 부품의 상기 풀에서 이격되어 있고 상기 풀 방향으로 이동되는 동안의 아킹상태와 상기 용접 도선의 단부상의 용융금속이 상기 용융금속 풀과 접촉상태에 있고 후속 아킹 상태에서 아크를 개시하도록 상기 도선으로부터 상기 용융금속을 떨어뜨리는 네킹 작용에 의해 상기 작업 부품으로 이동하는 동안의 단락 상태 사이에서 상기 용접 도선이 교번되게 하는 제어된 비율로, 상기 용접 도선을 상기 작업 부품으로 이송하기 위한 도선 이송장치를 포함하는 단락 아크 용접장치에 있어서, 상기 용접 도선과 상기 작업 부품 사이로 저 레벨의 아크를 유지하는 배경 전류를 연속적으로 보내기 위한 제 1고 인덕턴스를 전류제어회로와, 상기 아킹 상태동안 전류의 흐름을 제어하기 위한 제 2전류 제어회로를 포함하되, 상기 제 2전류 제어회로가, 용융 도산상의 용융금속과 용융금속 풀이 실제로 정지상태에 있는 동안 예정시간 T2동안 상기 개시된 아크가 상기 배경 전류에 의해 일차적으로 결정된 영역을 갖도록 하는 시간 지연수단과, 상기 도선의 단부상에 있고 상기 풀에서 이격된 비교적 일정한 부피의 금속을 용융시키기 위한 선택된 I(t)영역 또는 에너지를 갖는 고전류 펄스를 상기 아크를 통하여 상기 도선과 상기 풀 사이로 통과시키는 수단을 포함하며, 상기 아킹 상태의 약 60%가 지나기 전에 상기 고전류 펄스가 종료되어, 상기 도선은 상기 고전류 펄스에 의해 용융되며, 상기 도선이 상기 풀로 이송되기 전에 상기 풀로 실제로 안정상태로 되어, 상기 전극을 상기 풀로이동시킴으로써 상기 단락 상태가 개시될때 상기 배경 전류만이 아크를 통해 흐르게 되는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 전류 펄스가 시간축 길이는 상기 아킹 상태의 약 30% 이하인 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  3. 제 1항에 있어서, 시간 T2는 상기 단락 상태와 상기 아킹 상태동안 요구되는 시간의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 2전류 제어회로는 상기 아킹 상태동안 상기 배경 전류에 전류를 부가하기 위한 수단과, 상기 부가된 전류의 진폭에 역비례하게 상기 고전류 펄스의 상기 예정된 영역을 저감시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 2전류 제어회로는 상기 고전류 펄스를 높은 시정수 입상부와 점차적으로 줄어드는 입하부를 갖는 펄스로 만들기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 단락 아크 용접장치는 상기 단락 상태동안 전류 흐름을 제어하기 위한 제 3전류 제어회로를 포함하며, 상기 제 3전류 제어회로는 상기 용접 도선의 상기 용융 금속이 표면 장력에 의해 일차적으로 상기 용웅금속 풀로 이동될때까지의 상기 배경 전류만의 흐름을 허용하기 위한 타이밍 수단과, 상기 단락된 용융금속의 양단에 고전류 핀치 풀를 인가하기 위한 수단과, 상기 아킹상태를 개시하도록, 상기 도선으로부터 상기 용웅된 금속의 임박한 파열의 조짐에 응답하여 상기 핀치펄스를 단절시키기 위한 검출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 검출수단은 상기 단락된 용융금속 양단에서 dv/dt를 검출하기 위한 수단과, dt/dv가 단락 상태의 종료시에만 부호를 변경할때 상기 핀치 펄스를 단절시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제 3전류 제어회로는 저 인덕턴스 전류 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 제 3전류 제어회로는 저 인덕턴스 전류 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 전류 펄스의 길이는 상기 아킹 상태의 약 30% 이하인 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 시간 T2는 단락 상태와 상기 아킹 상태동안 요구되는 시간의 약 5%이상인 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 제 2전류 제어회로는 저 인덕턴스 전류 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 제 2전류 제어회로는 저 인덕턴스 전류 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 도선은 주어진 직경을 가지며, 상기 부피는 직경이 상기 도선의 직경의 2배 이하인 구를 형성하기에 충분한 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  15. 아킹 상태에 의한 분리된 단락 상태의 연속을 포함하는 방법으로, 제어된 일정속도록 이송되는 용접 도선과 상기 도선이 공급되는 작업부품의 용융 금속 풀 사이에 용접 전류를 공급하기 위한 DC전원에 의한 단락용접 방법에 있어서, (a)상기 도선과 풀이 분리될때 아크를 유지시키기 위해 필요한 레벨 이상의 전 레벨을 이루며 고 인덕턴스 성분을 포함하는 배경 전류를 상기 단락 상태와 상기 아킹상태동안 상기 도선과 통해 공급하는 단계와. (b)상기 아킹 상태의 시작시에 상기 용융 풀이 안정될 수 있게 하기에 충분한 예정시간T2동안 상기 낮은 배경 전류가 흐르도록 허용하는 단계와, (c)상기 폴이 안정된 후, 상기 도선의 단부상에 있고, 상기 폴로부터 이격된 금속을 비교적 일정한 부피만큼 용융시키기 위해 선택된 I(t) 영역으로 상기 고전류 펄스를 상기 아크를 통해 상기 도선과 상기 풀 사이로 통과시키는 단계와, (d) 상기 아킹상태의 잔여 부분동안 상기 저 배경 전류가 상기 고전류 펄스 다음에 흐르도록 하는 단계와, (e)아크가 상기 배경 전류만에 의해 유지되는 상태에서, 단락 상태를 개시하게 위해 상기 도선의 단부상의 상기 부피의 용융 금속을 상기 용융 금속 풀로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 검출단계에 응답하여, 단락 상태의 종료시와 상기 시간 T2의 시작을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 배경 전류를 항상 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크용접장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 단락 상태를 종료하고 상기 아킹 상태를 개시하기 위해, 용융된 금속이 상기 용접 도선으로부터 전기적으로 핀치될때까지의 상기 단락 상태의 종료시에만 고전류 핀치 펄스를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 단락 상태를 종료하고 상기 아킹 상태를 개시하기 위하여, 용융금속이 상기 용접 도선으로부터 전기적으로 핀치될때까지의 상기 단락 상태의 종료시에만 고전류 핀치 펄스를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접방법.
  20. 제 16항에 있어서, 상기 단락 상태를 종료하고 상기 아킹 상태를 개시하기 위하여, 용융 금속이 상기 용접 도선으로부터 전기적으로 핀치될때까지의 상기 단락 상태의 종료시에만 고전류 핀치 펄스를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접방법.
  21. 제 16항에 있어서, 상기 배경 전류를 항상 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는단락 아크 용접장치.
  22. 제 15항에 있어서, 상기 단락 상태의 종료시에 상기 용접 도선으로부터 상기 용융금속이 분리됨을 예고하는 단계와, 상기 예고 단계 바로 전에 상기 고전류 핀치펄스를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  23. 용접 전류가 용접 도선을 통하여 작업 부품쪽으로 용융 금속 풀로 통하게 하는 단일 일정 전압DC전원과, 상기 용접 도선의 상기 작업 부품의 상기 풀에서 이격되어 있고 상기 풀 방향을 이동되는 동안의 아킹 상태와 상기 용접 도선의 단부상의 용융 금속이 상기 용융 금속 퓰과 접속상태에 있고 후속 아킹 상태에서 아크를 개시하도록 상기 도선으로부터 상기 용융 금속을 떨어뜨리는 네킹 작용에 의해 상기 작업 부품으로 이동하는 동안의 단락 상태 사이에서 상기 용접 도선이 교번되게 하는 제어된 비율로, 상기 용접도선을 상기 작업 부품쪽으로 이송하기 위한 도선 이송장치를 포함하는 단락 아크 용접장치에 있어서, 상기 용접도선과 상기 작업 부품 사이에 저 레벨의 아크를 유지하는 배경 전류를 연속적으로 보내기 위한 제 1고 인덕턴스 전류 제어회로와, 상기 단락 상태동안 전류의 흐름을 제어하기 위한 금속이동 전류 제어회로를 포함하되, 상기 금속전류 제어회로는 상기 용접 도선의 상기 용융 금속이 표면 장력에 의해 상기 풀로 일차적으로 이동될때까지 상기 배경 전류만이 흐르게 하기 위한 타이밍 수단과, 상기 단락된 용융금속의 양단에 고전류 핀치 펄스를 인가하기 위한 수단과, 상기 아킹 상태를 개시하기 위하여 상기 도선으로부터 상기 용융 금속의 임박한 파열의 예고에 응답하여 상기 핀치 펄스를 단절하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 검출수단은 상기 단락된 용융 금속 양단에서 dv/dt를 검출하기 위한 수단과, dv/dt가 단락 상태의 종료시에만 선택된 비율로 증가할때 상기 핀치 펄스를 단절시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  25. 제 23항에 있어서, 상기 금속 전류 제어회로는 저 인덕턴스 전류 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  26. 용접 전류가 용접 도선을 통하여 작업 부품쪽으로 용융 금속 풀로 통하게 하는 단일 일정 전압 DC전원과, 상기 용접 도선의 상기 작업 부품의 상기 풀에서 이격되어 있고 상기 풀 방향으로 이동되는 동안의 아킹 상태와 상기 용접 도선의 단부상의 용융 금속이 상기 용융 금속 풀과 접속상태에 있고 후속 아킹 상태에서 아크를 개시하도록 상기 도선으로부터 상기 용융 금속을 떨어뜨리는 네킹 작용에 의해 상기 작업 부품으로 이동하는 동안의 단락 상태 사이에서 상기 용접 도선이 교번되게 하는 제어된 비율로, 상기 용접 도선을 상기 작업 부품쪽으로 이송하기 위한 도선 이송장치를 포함하는 단락 아크 용접장치에 있어서, 상기 단락과 아킹 상태동안 약 20 내지 80암페어 범위의 저레벨의 아크를 유지하는 배경 전류를 상기 용접 도선과 상기 작업 부품 사이에 연속적으로 보내는 제1고 인덕턴스 전류 제어회로와, 상기 아킹상태동안 상기 배경전류 레벨 이상의 전류 흐름을 제어하기 위한 제2저 인덕턴스 전류 제어회로와, 상기 단락 상태동안 상기 배경 전류 레벨 이상의 전류를 제어하기 위한 제3저 인덕턴스 전류 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
  27. 용접 전류가 용접 도선을 통하여 작업 부품쪽으로 용융 금속 풀로 통하게 하는 단일 일정 전압 DC전원과, 상기 용접 도선이 상기 작업 부룸의 상기 풀에서 이격되고 있고 상기 풀 방향으로 이동되는 동안의 아킹상태와 상기 용접 도선의 단부상의 용융금속이 상기 용융금속 풀과 접촉상태에 있고 후속 아킹상태에서 아크를 개시하도록 상기 도선으로부터 상기 용융 금속을 떨어뜨리는 네킹 작용에 의해 상기 작업 부품으로 이동하는 동안의 단락 상태 사이에서 상기 용접 도선이 교번되게 하는 제어된 비율로, 상기 용접 도선을 작업 부품쪽으로 이송하기 위한 도선 이송장치를 포함하는 단락 아크 용접장치에 있어서, 상기 용접 도선과 상기 용접 도선과 상기 작업 부품사이에 저 레벨의 아크를 유지하는 배경 전류를 연속적으로 보내기 위한 제1고 인덕턴스 전류 제어회로와 상기 아킹 상태동안 전류의 흐름을 제어하기 위한 제 2전류 제어회로를 포함하되, 상기 제 2전류 제어회로는 용접 도선상의 용융 금속과 용융금속 풀이 기본적으로 안정된 동안 예정시간 T2동안 상기 개시된 아크가 상기 배경 전류에 의해 일차적으로 예정된 횡단면을 갖게 하는 시간 지연 수단과, 상기 도선의 단부상에 있고 상기 풀에서 이격된 금속이 비교적 일정한 부피로 용융되도록 하기 위해 예정된 I(t)영역 "또는 에너지를 갖는 고전류 펄스를 아크를 통해 상기 도선과 풀 사이로 통과시키기 위한 수단을 포함하며, 상기 부피는 상기 도선의 직경의 2배 이하인 직경을 갖는 구를 형성하기에 충분한 정도인 것을 특징으로 하는 단락 아크 용접장치.
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