CN101422841B

CN101422841B - 双丝焊接的焊接开始方法

Info

Publication number: CN101422841B
Application number: CN 200810148995
Authority: CN
Inventors: 盐崎秀男; 上园敏郎
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP2009106985A; CN101422841A; JP5085276B2

Abstract

本发明提供一种顺利地开始双丝焊接，并且能够防止在焊缝的开始端产生焊接缺陷的双丝焊接的焊接开始方法。在一边由丝(WA)产生电弧(2)，一边使向焊接方向行进，并且从焊接方向后方供给填充丝(WB)的双丝焊接的焊接开始方法中，具有：在施加检测电压(Vt)的状态下，使填充丝(WB)朝向焊接母材(P)接近的步骤；在检测电流(It)流动以后，停止填充丝(WB)的接近的步骤；使填充丝(WB)从焊接母材(P)远离的步骤；开始对电弧(2)的引弧和丝(WA)以及填充丝(WB)向焊接方向的行进的步骤；将填充丝(WB)朝向焊接母材(P)送给的步骤。通过这种结构，能够防止填充丝(WB)的折损或在焊缝(Wp)的开始端产生焊接缺陷。

Description

双丝焊接的焊接开始方法

技术领域

本发明涉及采用熔化电极丝与填充丝的双丝焊接的焊接开始方法。

背景技术

公知采用熔化电极丝和填充丝的双丝焊接为适用于提高焊接速度并使焊缝美观良好的焊接方法(例如专利文献1)。图4表示现有的双丝焊接的一例。如该图所示的双丝焊接中，采用具备接触芯(contact chip)91A、91B的焊枪。通过接触芯91A供给丝WA。此外，对丝WA从焊接方向后方通过接触芯91B供给填充丝WB。

接触芯91A与焊接电源(省略图示)连接。该焊接电源在接触芯91A与焊接母材P之间施加电压。由此，产生自丝WA朝向焊接母材P的电弧92。丝WA以与电弧92的强度对应的速度从供给装置(省略图示)被送给。另一方面，填充丝WB朝向由电弧92所产生的熔池Mp由送给装置(省略图示)送给。填充丝WB由熔池Mp的热量而被溶解。其结果，熔化后的丝WA、填充丝WB以及焊接母材P以合金状态凝固，从而形成焊缝Wp。通过这种双丝焊接，即使焊接速度为较高速，也能防止焊缝Wp极端地变窄。此外，通过在不使电弧产生的状态下送给填充丝WB，能够使焊缝Wp的外观良好。

但是，在开始双丝焊接时，需要按照没有焊缝Wp的开始端窄等的焊接缺陷的方式平滑地开始焊接。尤其向通过电弧92的引弧开始形成的熔池Mp正确地开始送给填充丝WB是重要的。填充丝WB的送给开始时刻过早时，填充丝WB与没有形成熔池Mp的焊接母材P相冲突。这里存在产生填充丝WB的弯曲或折损的可能性。另一方面，填充丝WB的送给开始时刻过迟时，与形成熔池Mp无关，产生没有填充丝WB的地方。在该处形成的焊缝Wp极端地窄，成为裂缝的原因。

专利文献1：日本特开2006-175458号公报

发明内容

本发明鉴于上述事情而提出的，课题在于提供一种平滑地开始双丝焊接，并且能够防止在焊缝的开始端产生焊接缺陷的双丝焊接的焊接开始方法。

由本发明提供的双丝焊接的焊接开始方法，通过在熔化电极丝和焊接对象物之间施加电压而一边由上述熔化电极丝产生电弧，一边使在焊接方向上行进，并且对上述熔化电极丝从焊接方向后方供给填充丝，其特征在于，具有：在上述填充丝与焊接对象物之间施加了电压的状态下，使上述填充丝朝向上述焊接对象物接近的步骤；在上述填充丝与焊接对象物通电之后，停止上述填充丝的接近的步骤；使上述填充丝与焊接对象物远离的步骤；开始来自上述熔化电极丝的电弧引弧和上述熔化电极丝以及上述填充丝向焊接方向的行进的步骤；和将上述填充丝朝向焊接对象物送给的步骤。

通过这种结构，在上述填充丝位于由上述电弧形成在上述焊接对象物上的熔池的正上方时，能够可靠地开始上述填充丝的送给。因此，能够防止由于上述填充丝的送给开始时刻过早而生成的上述填充丝的弯曲以及折损或由于上述填充丝的送给开始时刻过晚而产生的焊缝的开始端的极端的窄。此外，在使上述熔化电极丝以及上述填充丝在焊接方向上开始行进时，上述填充丝处于从焊接对象物远离的状态。因此，在上述填充丝相对焊接对象物相接触的状态下没有被拖动。这种情况优选适用于在即使在上述焊接对象物上有出乎意料的曲折或付着物，也能防止上述填充丝不当地弯曲的情况。

在本发明的优选实施方式中，在开始来自上述熔化电极丝的电弧引弧和上述熔化电极丝以及上述填充丝向焊接方向的行进的步骤之后，在上述填充丝与焊接对象物之间施加电压，并且在上述填充丝与焊接对象物导通时，开始将上述填充丝朝向焊接对象物送给的步骤。根据这种结构，上述填充丝在与从上述熔池***的熔化金属相接触时，能够可靠地开始上述填充丝的送给。由此，能够将上述填充丝适当地送给到上述熔池。

本发明的其他特征以及优点通过以下参照附图所进行的详细的说明，能够更明确。

附图说明

图1为表示本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法中采用的焊接***的一例的***概略图。

图2为表示本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法的一例的时序图。

图3为表示本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法的其他例的时序图。

图4为表示现有的双丝焊接的一例的要部剖面图。

符号的说明

A 焊接***

B 焊枪

F 焊接速度

Fwa，Fwb送给速度

INV 输出控制电路

INVT 输出控制电路

IS 焊接电流设定电路

Is 焊接电流设定信号

It 检测电流

Iw 焊接电流

Mp 熔池

P 焊接母材(焊接对象物)

PS 焊接电源

PT 检测用电源

ST 检测器

St 检测信号

VS 焊接电压设定电路

Vs 焊接电压设定信号

Vt 检测电压

Vw 焊接电压

WA (熔化电极)丝

WB 填充丝

WFA，WFB 丝送给装置

Wp 焊缝

WSA，WSB 送给速度设定电路

Wsa，Wsb 送给速度设定信号

1A，1B 接触芯

2 电弧

具体实施方式

以下，参照图面对本发明的优选实施方式具体地进行说明。

图1表示用于本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法的焊接***。本实施方式的焊接***A具有焊枪B、丝送给装置WFA、WFB、焊接电源PS、检测用电源PT。焊接***A进行采用作为熔化电极丝的丝WA和填充丝WB的双丝焊接。

焊枪B例如为大致圆筒形状的喷嘴，一般装载有机器人(省略图示)。焊枪B具有接触芯1A、1B。接触芯1A具有丝WA可插通的贯通孔，与丝WA导通。接触芯1B具有填充丝WB可插通的貫通孔，与填充丝WB导通。在采用焊枪B的双丝焊接中，在丝WA位于焊接方向前方，填充丝WB位于焊接方向后方的状态下，焊枪B由上述机器人在焊接方向上移动。

丝送给装置WFA、WFB用于分别送给丝WA、WB，具有例如电动机(省略图示)等的驱动源。丝送给装置WFA、WFB根据来自焊接电源PS以及检测用电源PT的指令，以与焊接条件一致的送给速度送给丝WA以及填充丝WB。

焊接电源PS为用于使丝WA产生电弧的电源，具备输出控制电路INV、焊接电压设定电路VS、焊接电流设定电路IS以及送给速度设定电路WSA。输出控制电路INV与接触芯1A和焊接母材P导通，在其之间施加焊接电压Vw。在施加焊接电压Vw的状态下电弧2产生时，焊接电流Iw流动。输出控制电路INV中，从焊接电压设定电路VS发送焊接电压设定信号Vs。送给速度设定电路WSA为向丝送给装置WFA发送送给速度设定信号Wsa的电路。

检测用电源PT为用于检测填充丝WB与焊接母材P相接触的电源，具备输出控制电路INVT、检测器ST以及送给速度设定电路WSB。输出控制电路INVT与接触芯1B和焊接母材P相导通，在其间施加检测电压Vt。在施加检测电压Vt的状态下，填充丝WB与焊接母材P相接触时，检测电流It流动。检测器ST为检测检测电流It流动的设备。检测检测电流It流动时，检测器ST对焊接电源PS发送检测信号St。送给速度设定电路WSB为对丝送给装置WFB发送送给速度设定信号Wsb的电路。

接下来，对采用焊接***A的双丝焊接的焊接开始方法的一例，参照图2以下进行说明。

首先，在时刻t0，在填充丝WB与焊接母材P之间施加检测电压Vt。接下来在时刻t1，如图(G1)所示由丝送给装置WFB开始填充丝WB的送给。此时的送给速度Fwb为比稳定焊接时慢的速度。

接下来，在时刻t2，如图(G2)所示填充丝WB与焊接母材相接触时，检测电流It流动，检测电压Vt降低到短路电压。检测器ST检测检测电流It流动。于是，由来自送给速度设定电路WSB的送给速度设定信号Wsb，丝送给装置WFB将填充丝WB在与从时刻t1到时刻t2的送给方向相反的方向上开始增加(同图(G2’))。在时刻t3，由于填充丝WB从焊接母材P远离，因此检测电流It变为0，检测电压Vt上升。在此基础上，丝送给装置WFB使填充丝WB停止。填充丝WB保持为距焊接母材P规定距离的状态。该距离比从后述的熔池Mp的周围***的熔化金属的高度小。检测电压Vt为施加状态。

此外，在时刻t3中在丝WA与焊接母材P之间施加焊接电压Vw，并且如图(G3)所示开始丝WA的送给。此时的送给速度Fwa为比稳定焊接时慢的速度。

丝WA与焊接母材P接近时，在时刻t4中如同图(G4)所示，电弧2引弧，焊接电流Iw开始流动。由电弧2焊接母材P开始形成熔池Mp。此外，在焊接电流Iw开始流动的基础上，使焊枪B相对焊接母材P以焊接速度F开始移动，使丝WA的送给速度Fwa以稳定焊接时的速度增速。

在时刻t4中，填充丝WB尚未到达熔池Mp。熔池Mp成为熔化金属在焊接方向后方***的样子。随着焊枪B的行进，在时刻t5，如同图(G5)所示，填充丝WB的前端与***的熔化金属相接触。于是，在填充丝WB与焊接母材P之间检测电流It再次流动。在此基础上，再次开始填充丝WB的送给。在本实施方式中，使填充丝WB的送给速度Fwb从时刻t5到时刻t6线性地增加。检测电压Vt在检测电流It流过后，例如在时刻t5’为0。通过经过以上的焊接开始方法，在时刻t6以后，如同图(G6)所示对双丝焊接的稳定状态的转移结束，焊缝Wp连续地形成。

接下来，对本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法的作用进行说明。

根据本实施方式，在填充丝WB与从熔池Mp***的熔池相接触时(时刻t5)，能够可靠地开始填充丝WB的送给。由此，填充丝WB对熔池Mp的形成开始位置没有偏差地被送给。

因此，能够防止由于填充丝WB的送给开始时刻过早而产生的填充丝WB的弯曲以及折损或由于填充丝WB的送给开始时刻过晚而引起的焊缝Wp开始端的极端的窄。

在对多个部位进行双丝焊接的情况下，反复进行焊接的开始和结束。在焊接结束时对使填充丝WB从接触芯1B突出多大程度进行控制是困难的。因此，在焊接开始时，距接触芯1B的填充丝WB的突出长度为各种各样。通过本实施方式的焊接开始方法，即使填充丝WB的突出长度具有偏差，也能对熔池Mp正确地开始填充丝WB的送给。

此外，在时刻t4焊枪B开始移动时，填充丝WB处于与焊接母材P远离的状态。因此，填充丝WB没有在相对焊接母材P相接触的状态下被拖动。上述方法优选适用于在即使焊接母材P上具有出乎意料的曲折或付着物的情况下，也能防止填充丝WB不当地弯曲的情况。

图3表示本发明的其他实施方式。另外，在该图中，在与上述实施方式相同或者类似的要素中，赋予与上述实施方式相同的符号。本实施方式的双丝焊接的焊接开始方法，在不进行从熔池Mp***的熔化金属与填充丝WB之间的导通检测这一点上，与上述实施方式不同。

在时刻t2在检测填充丝WB与焊接母材P之间的导通之后增加填充丝WB时，在时刻t3填充丝WB远离焊接母材P，检测电流It为0。本实施方式中，此后在从时刻t3到时刻t3’的期间、继续增加填充丝WB。本实施方式中，按照在此期间填充丝WB从焊接母材P增加的距离，比在此后的步骤中产生的从熔池Mp***的熔化金属的高度大的方式，设定从时刻t3到时刻t3’的时间。在时刻t3’中如同图(G3)所示停止填充丝WB的增加时，填充丝WB保持与焊接母材P远离的状态。

此外，在时刻t3’中，开始焊接电压Vw的施加和丝WA的送给。在时刻t4，电弧引弧，开始焊枪B的移动。在从时刻t4到时刻t5的期间焊枪B在焊接方向上行进，从而填充丝WB超过从熔池Mp***的熔化金属。并且，在时刻t5，开始填充丝WB的送给。此时，填充丝WB的位置不能充分地超过***的熔化金属。并且，在送给速度Fwb成为稳定焊接速度的时刻t6以后，如图(G6)所示进行稳定焊接。

通过这种实施方式，也能够防止由于填充丝WB的送给开始时刻过早而产生的填充丝WB的弯曲以及折损或者由于填充丝WB的送给开始时刻过晚而产生的焊缝Wp开始端的极端的窄。此外，即使在焊接母材P上有出乎意料的曲折或付着物，也能防止填充丝WB不当地弯曲。进而，在本实施方式中，通过调节时刻t4到时刻t5为止的时间，能够任意地设定焊接方向上的填充丝WB对熔池Mp的送给开始位置。这适用于例如使填充丝WB的送给开始位置向前或向后错开若干，来调整焊缝Wp的开始端付近的形状。

本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法并不限于上述实施方式所限定的方法。本发明相关的双丝焊接的焊接开始方法的具体结构可以自由地进行各种设计变更。

Claims

1.一种双丝焊接的焊接开始方法，通过在熔化电极丝和焊接对象物之间施加电压，一边由上述熔化电极丝产生电弧，一边使在焊接方向上行进，并且对上述熔化电极丝从焊接方向后方供给填充丝，其特征在于，具有：

在上述填充丝与焊接对象物之间施加了电压的状态下，使上述填充丝朝向上述焊接对象物接近的步骤；

在上述填充丝与焊接对象物通电之后，停止上述填充丝的接近的步骤；

使上述填充丝以不产生电弧的方式与焊接对象物远离规定距离的步骤；

开始来自上述熔化电极丝的电弧引弧和上述熔化电极丝以及上述填充丝向焊接方向的行进的步骤；和

将上述填充丝朝向焊接对象物送给的步骤。

2.根据权利要求1所述的双丝焊接的焊接开始方法，其特征在于，

在开始来自上述熔化电极丝的电弧引弧和上述熔化电极丝以及上述填充丝向焊接方向的行进的步骤之后，在上述填充丝与焊接对象物之间施加电压，并且在上述填充丝与焊接对象物导通时，开始将上述填充丝朝向焊接对象物送给的步骤。