JP2010142824A - Ac arc welding method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems of causing arc instability, arc cutting or bead width narrowing because of an unstable arc length, in the case where a projected length of a wire changes to cause short circuiting with an unexpected timing when variance of workpiece accuracy or change in a gap amount takes place, particularly, in the case where short circuiting sometimes occurs with a timing of commutation when the projected length greatly changes. <P>SOLUTION: In an AC arc welding method, welding is performed by repeatedly alternating a reverse polarity period for conducting reverse polarity current consisting of peak current and base current with a straight polarity period for conducting straight polarity current. If a wire and a base material are short-circuited at the completion point of time of the reverse polarity period, the period is not alternated with the straight polarity period but short-circuit control is performed which increases the current for disengaging the short-circuit. After the short circuit is disengaged, the reverse polarity current consisting of the peak current and the base current is output without alternating the reverse polarity, and then it is turned to the straight polarity period. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、消耗電極である溶接ワイヤと被溶接物である母材との間に、ピーク電流とベース電流からなる逆極性電流を出力する逆極性期間（ＥＰ期間）と、正極性電流を出力する正極性期間（ＥＮ期間）とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接における転流時のアーク溶接制御方法に関するものである。   The present invention outputs a reverse polarity period (EP period) in which a reverse polarity current consisting of a peak current and a base current is output between a welding wire which is a consumable electrode and a base material which is a workpiece, and a positive current is output. The present invention relates to an arc welding control method at the time of commutation in AC arc welding in which welding is performed by alternately repeating positive polarity periods (EN periods).

近年、溶接業界では溶接物の軽量化や溶接品質向上の要求が高まっている。特に自動車や自動二輪の業界では溶接物（以下、母材という）の薄板化が進んでおり、溶接による熱により溶け落ち等が発生しないよう溶接の低入熱化が必要である。また、母材間に介在する隙間（以下、ギャップという）が大きい箇所では、溶接入熱が片側の母材に偏り、溶け落ち等が発生して不良品となる。そして、この不良品の手直し工程が余分に必要となる。さらに、手直ししても修復できない場合にはその母材を廃棄することとなり、生産性が著しく低下してしまう。   In recent years, there has been an increasing demand in the welding industry to reduce the weight of welds and improve welding quality. In particular, in the automobile and motorcycle industries, the thickness of welded materials (hereinafter referred to as “base materials”) has been reduced, and it is necessary to reduce the heat input of welding so that the heat generated by welding does not cause melting. Also, at locations where there are large gaps (hereinafter referred to as gaps) intervening between the base materials, the welding heat input is biased to the base material on one side, causing melting and the like, resulting in defective products. Further, an extra repair process for the defective product is required. Furthermore, if repair is not possible even after reworking, the base material is discarded, and the productivity is significantly reduced.

このような薄板溶接あるいはギャップ溶接に対応する溶接法として、交流パルス溶接が知られており、ワイヤ側が正極であり母材側が負極である逆極性溶接と、ワイヤ側が負極であり母材側が正極である正極性溶接とを交互に繰り返す。   As a welding method corresponding to such thin plate welding or gap welding, AC pulse welding is known, reverse polarity welding in which the wire side is a positive electrode and the base material side is a negative electrode, and the wire side is a negative electrode and the base material side is a positive electrode. A certain positive polarity welding is repeated alternately.

交流パルス溶接では、逆極性溶接時に母材側の溶融を促進し、正極性溶接時にワイヤの溶融を促進するため、母材への入熱低減を図ることできる。ところが、母材の精度のばらつきやギャップ量が変化する場合には、ワイヤの突き出し長さが変化して短絡発生が不測のタイミングで発生する。通常は、電圧設定を低下させていくとアーク長が短くなり、パルス印加直後のパルス立下り部あるいはベース電流に移行してすぐのタイミングで短絡が発生する。しかし、突き出し長さが著しく変化する場合には、転流のタイミングで短絡が発生する場合がある。   In AC pulse welding, melting on the base metal side is promoted at the time of reverse polarity welding, and melting of the wire is promoted at the time of positive polarity welding, so heat input to the base material can be reduced. However, when the variation in the accuracy of the base material or the gap amount changes, the protruding length of the wire changes and the occurrence of a short circuit occurs at an unexpected timing. Normally, as the voltage setting is lowered, the arc length becomes shorter, and a short circuit occurs at the timing immediately after the transition to the pulse falling portion or base current immediately after the pulse application. However, when the protrusion length changes significantly, a short circuit may occur at the commutation timing.

従来の交流アーク溶接方法では、転流してからの短絡期間を除くアーク発生時間を積算し、その積算値が所定の時間に到達すると転流を実施していた。従って、短絡期間中に転流することはない。   In the conventional AC arc welding method, arc generation times excluding the short-circuit period after commutation are integrated, and commutation is performed when the integrated value reaches a predetermined time. Therefore, there is no commutation during the short circuit period.

また、短絡が開放してアークが再発生する直後はアークが不安定であり、母材に形成されている溶融プールの揺動が大きいためアークが安定せず、アークが消滅する場合が多い。故に、アークが再発生した直後のアークが不安定な状態で転流することを禁止するため、アークが再発生した直後の所定時間は転流を禁止し、アークが安定してから転流する交流アーク溶接方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−０９０６２８号公報 Further, immediately after the short circuit is opened and the arc is regenerated, the arc is unstable, and the arc is not stable because the molten pool formed in the base material is largely swung, and the arc often disappears. Therefore, in order to prohibit the commutation of the arc immediately after the reoccurrence of the arc in an unstable state, the commutation is prohibited for a predetermined time immediately after the reoccurrence of the arc, and the commutation is performed after the arc is stabilized. An AC arc welding method is known (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-090628

従来の交流アーク溶接方法では、図４に示すように、短絡が開放してアークが再発生した直後の所定時間ＴＷ（待ち時間）は、アーク切れが発生し易いため転流を禁止する。そして、待ち時間ＴＷ以外のアーク発生時間を時点Ａ３の転流タイミングから積算し（Ｔ１１＋Ｔ１２＋Ｔ１３）、積算した時間が所定値に到達すると時点Ａ４の転流タイミングで転流する。   In the conventional AC arc welding method, as shown in FIG. 4, commutation is prohibited for a predetermined time TW (waiting time) immediately after the short-circuit is opened and the arc is regenerated, because an arc break is likely to occur. Then, the arc occurrence time other than the waiting time TW is integrated from the commutation timing at the time point A3 (T11 + T12 + T13), and when the accumulated time reaches a predetermined value, the commutation is performed at the commutation timing at the time point A4.

この溶接方法では、待ち時間ＴＷ以降のアーク期間中のどのタイミングで転流するのか一定ではなく、故に短絡が開放してからの溶融量が一定ではなく、アーク長が一定ではない。従って、アーク切れは防止できるが、アーク長が一定でない状態で転流することになる。   In this welding method, the timing at which the commutation occurs during the arc period after the waiting time TW is not constant. Therefore, the melting amount after the short circuit is opened is not constant, and the arc length is not constant. Therefore, arc breakage can be prevented, but commutation occurs in a state where the arc length is not constant.

そして、アーク長が短い場合に転流すると、転流のために電流を低減するので短絡が発生しやすい状態となり、アークが不安定となる。また、アーク長が長い場合に転流すると、ワイヤの溶融を促進する正極性側でさらにアーク長が長くなりアーク切れやビード幅の細りが発生する。   If the commutation is performed when the arc length is short, the current is reduced due to the commutation, so that a short circuit is likely to occur, and the arc becomes unstable. Further, when commutation is performed when the arc length is long, the arc length is further increased on the positive polarity side that promotes melting of the wire, resulting in arc breakage and bead width narrowing.

また、従来の交流パルス溶接方法では、図５に示すように、元々の転流タイミングＴ１で短絡ｔ３が発生している場合は転流しない。そして、逆極性を開始した時点から短絡が発生するまでの時間Ｔ２１と、短絡が開放することにより短絡期間ｔ３が終了し、待ち時間ＴＷが経過した以降の時間Ｔ２２とを積算し、積算した時間が所定の時間に到達した時点で転流を行う。   Further, in the conventional AC pulse welding method, as shown in FIG. 5, no commutation occurs when the short circuit t3 occurs at the original commutation timing T1. Then, the time T21 from when the reverse polarity is started until the short circuit occurs and the time T22 after the short circuit period t3 ends when the short circuit is opened and the waiting time TW elapses are integrated and integrated. Is commutated when reaches a predetermined time.

なお、パルス毎に規則的な溶滴離脱移行を伴うパルス溶接では、特に、アーク長が一定であることが要求される。元々の転流のタイミングＴ１で短絡が発生している場合に、例えば短絡期間ｔ３の終端で短絡が開放し、待ち時間ＴＷ経過後に転流を実施しても、短絡が発生するタイミングは一定ではなく、ばらつくものであり、すなわち時間Ｔ２１はばらつくものであり、一定の積算値に対して時間Ｔ２１がばらつくので、時間Ｔ２２も一定ではなく、ばらつく。このように時間Ｔ２２は一定ではないので、短絡が開放してからの溶融量が一定でなく、アーク長も一定ではなくなる。そして、これらにより、アーク不安定やアーク切れが発生し、ビード幅が細り、良好な溶接結果を得ることができないという課題がある。   Note that, in pulse welding with regular droplet separation transfer for each pulse, it is particularly required that the arc length be constant. When a short circuit occurs at the original commutation timing T1, for example, the short circuit is opened at the end of the short circuit period t3, and even when the commutation is performed after the waiting time TW has elapsed, the timing at which the short circuit occurs is not constant. The time T21 varies, and the time T21 varies with respect to a certain integrated value. Therefore, the time T22 is not constant and varies. Thus, since the time T22 is not constant, the amount of melting after the short circuit is opened is not constant, and the arc length is not constant. As a result, arc instability and arc breakage occur, the bead width is reduced, and a good welding result cannot be obtained.

上記課題を解決するために、本発明の交流アーク溶接方法は、ピーク電流とベース電流からなる逆極性電流を通電する逆極性期間と、正極性電流を通電する正極性期間とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接方法であって、前記逆極性期間の終了時点でワイヤと母材が短絡している場合には前記正極性期間とはせずに前記短絡を開放させるために電流を増加する短絡制御を行い、前記短絡が開放した後に逆極性のまま前記ピーク電流と前記ベース電流からなる前記逆極性電流を出力した後に前記正極性期間にするものである。   In order to solve the above-described problem, the AC arc welding method of the present invention repeats alternately a reverse polarity period in which a reverse polarity current consisting of a peak current and a base current is passed, and a positive polarity period in which a positive current is passed. In the AC arc welding method for performing welding, when the wire and the base material are short-circuited at the end of the reverse polarity period, the current is increased in order to open the short circuit without the positive polarity period. Short circuit control is performed, and after the short circuit is opened, the reverse polarity current consisting of the peak current and the base current is output in the reverse polarity, and then the positive polarity period is set.

また、本発明の交流アーク溶接方法は、ピーク電流とベース電流からなる逆極性電流を通電する逆極性期間と、正極性電流を通電する正極性期間とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接方法であって、前記逆極性期間の終了時点でワイヤと母材が短絡している場合には前記正極性期間とはせずに前記短絡を開放させるために電流を増加する短絡制御を行い、前記短絡が開放した後に逆極性のまま第１のピーク電流を第１の時間出力し、その後前記第１のピーク電流よりも低い第１のベース電流を第２の時間出力した後に前記正極性期間にするものである。   Further, the AC arc welding method of the present invention is an AC arc welding in which welding is performed by alternately repeating a reverse polarity period in which a reverse polarity current consisting of a peak current and a base current is passed and a positive polarity period in which a positive current is passed. In the method, when the wire and the base material are short-circuited at the end of the reverse polarity period, short-circuit control is performed to increase the current to open the short-circuit without using the positive-polarity period, After the short circuit is opened, the first peak current is output for the first time with the reverse polarity, and then the first base current lower than the first peak current is output for the second time, and then the positive polarity period It is to make.

また、本発明の交流アーク溶接方法は、上記に加えて、第１のピーク電流はピーク電流以下の大きさであり、第１の時間は前記ピーク電流を出力する時間以下の時間であり、第２の時間はベース電流を出力する時間以下の時間でとしたものである。   Further, in the AC arc welding method of the present invention, in addition to the above, the first peak current is less than or equal to the peak current, and the first time is less than or equal to the time for outputting the peak current, The time 2 is a time shorter than the time for outputting the base current.

また、本発明の交流アーク溶接方法は、逆極性電流を通電する逆極性期間と、正極性電流を通電する正極性期間とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接方法であって、前記正極性期間の終了時点でワイヤと母材が短絡している場合には前記逆極性期間とはせずに前記短絡を開放させるために電流を増加する短絡制御を行い、前記短絡が開放した後に正極性のまま前記正極性電流を出力した後に前記逆極性期間にするものである。   The AC arc welding method of the present invention is an AC arc welding method in which welding is performed by alternately repeating a reverse polarity period in which a reverse polarity current is passed and a positive polarity period in which a positive current is passed. When the wire and the base material are short-circuited at the end of the sex period, short-circuit control is performed to increase the current in order to open the short-circuit without using the reverse-polarity period, and the positive electrode after the short-circuit is opened After the positive polarity current is output, the reverse polarity period is set.

上記のように、本発明によれば、転流のタイミングで短絡が発生している場合、直ぐには転流はせず、短絡開放後に再度逆極性用のパルス電流及びベース電流を通電してアーク長を一定にした後に転流するので、転流後のアーク長の一定化を向上することができ、アーク安定性が向上し、良好な溶接結果を得ることができる。   As described above, according to the present invention, when a short circuit occurs at the time of commutation, the commutation is not performed immediately, and after the short circuit is opened, the reverse polarity pulse current and the base current are supplied again to generate an arc. Since commutation is performed after the length is made constant, the stabilization of the arc length after commutation can be improved, arc stability is improved, and good welding results can be obtained.

（実施の形態１）
以下、本実施の形態について、図１を用いて説明する。図１は本実施の形態の交流アーク溶接制御方法により溶接を行った場合の溶接電流波形であり、溶接電流の時間変化を示すものである。 (Embodiment 1)
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a welding current waveform when welding is performed by the AC arc welding control method of the present embodiment, and shows a change with time of the welding current.

図１を用いて、逆極性から正極性に転流するタイミングで短絡が発生している場合の電流制御の例について説明する。なお、逆極性とは、溶接ワイヤがプラス極であり溶接対象物である母材がマイナス極であることを示し、正極性とは、溶接ワイヤがマイナス極であり母材がプラス極であることを示す。   An example of current control when a short circuit occurs at the timing of commutation from reverse polarity to positive polarity will be described with reference to FIG. Note that the reverse polarity means that the welding wire is a positive pole and the base material to be welded is a negative pole, and the positive polarity means that the welding wire is a negative pole and the base material is a positive pole. Indicates.

図１において、Ｔ１は元々の転流のタイミングを示している。なお、このＴ１は例えば溶接開始時に溶接装置に設定する設定電流に基づいて決まるものである。そして、Ｔ１の時点では、短絡期間ｔ３で示すように短絡が発生している状態を示している。この場合、転流タイミングであるＴ１の時点であっても転流は行わず、短絡を開放するために電流を比例的に増加していく短絡制御を継続して行い、転流よりも短絡の開放を優先する。なお、短絡制御は、図１に示すように短絡が発生して検出された時点から開始されている。   In FIG. 1, T1 indicates the original commutation timing. Note that this T1 is determined based on a set current set in the welding apparatus at the start of welding, for example. At time T1, a short circuit is occurring as indicated by a short circuit period t3. In this case, the commutation is not performed even at the time of T1, which is the commutation timing, and the short-circuit control in which the current is proportionally increased in order to open the short circuit is continuously performed. Give priority to opening. Note that the short circuit control is started from the time point when the short circuit is detected as shown in FIG.

そして、短絡が開放してアークが再発生すると、直ぐには転流はさせず、再度逆極性のまま正常時と同様の大きさと時間のピーク電流とベース電流を出力する制御を行う。そして、ベース電流を出力するベース電流期間の終端で溶接ワイヤと母材との短絡が発生していなければ、逆極性から正極性に転流するように溶接電流を制御する。   Then, when the short circuit is opened and the arc is regenerated, the control is performed so that the commutation is not performed immediately and the peak current and the base current of the same magnitude and time as in the normal state are output with the reverse polarity again. If the short-circuit between the welding wire and the base material does not occur at the end of the base current period in which the base current is output, the welding current is controlled so as to commutate from reverse polarity to positive polarity.

なお、ベース電流期間の終端で溶接ワイヤと母材との短絡が再度発生している場合には、短絡制御以降の制御を再度繰り返す。   In addition, when the short circuit between the welding wire and the base material has occurred again at the end of the base current period, the control after the short circuit control is repeated again.

以上の制御により、短絡開放後にピーク電流とベース電流を出力することで溶滴離脱移行が行われ、アーク長が一定となり、転流のタイミングに短絡が発生した後のアーク長を一定にすることができ、その後の転流を円滑に行うことができる。そして、アーク長を安定にすることが可能となり、アークの安定性が向上し、均一なビード幅の良好な溶接結果を得ることができる。   By the above control, the drop current transfer is performed by outputting the peak current and base current after opening the short circuit, the arc length becomes constant, and the arc length after the short circuit occurs at the commutation timing is made constant. And subsequent commutation can be performed smoothly. The arc length can be stabilized, the arc stability is improved, and a good welding result with a uniform bead width can be obtained.

なお、短絡状態やアーク状態の検出については、特許文献１にも記載されているように従来から知られている技術を用いて実現することができるので、詳細な説明は省略する。   In addition, since detection of a short circuit state or an arc state can be realized using a conventionally known technique as described in Patent Document 1, detailed description thereof is omitted.

また、本実施の形態の制御を行う交流アーク溶接装置についても、基本的な構成は従来から知られているものと同様であり、制御の方法に特徴があるものなので、具体的な装置の構成に関する説明は省略する。   Further, the basic configuration of the AC arc welding apparatus that performs the control of the present embodiment is the same as that conventionally known, and the control method is characteristic. The description regarding is omitted.

（実施の形態２）
以下、本実施の形態について、図２を用いて説明する。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様の箇所については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態１と異なるのは、短絡開放後に出力するピーク電流とベース電流の大きさや印加時間を、定常時のものとは異なるようにした点である。 (Embodiment 2)
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that the magnitude and application time of the peak current and the base current output after the short circuit is opened are different from those in the steady state.

図２は本実施の形態の交流アーク溶接制御方法により溶接を行った場合の溶接電流波形を示すものである。そして、逆極性から正極性に転流するタイミングで短絡が発生している場合の電流の制御例を示している。   FIG. 2 shows a welding current waveform when welding is performed by the AC arc welding control method of the present embodiment. And the example of control of the electric current in case the short circuit has generate | occur | produced at the timing which commutates from reverse polarity to positive polarity is shown.

図２において、Ｔ１は元々の転流のタイミングを示している。なお、このＴ１は例えば溶接開始時に溶接装置に設定する設定電流に基づいて決まるものである。Ｔ１の時点では、短絡期間ｔ３で示すように短絡が発生している。この場合、転流タイミングであるＴ１の時点であっても転流は行わず、短絡を開放するために電流を比例的に増加していく短絡制御を継続して行い、転流よりも短絡の開放を優先する。なお、短絡制御は、図２に示すように、短絡が発生して検出された時点から開始されている。   In FIG. 2, T1 indicates the original commutation timing. Note that this T1 is determined based on a set current set in the welding apparatus at the start of welding, for example. At time T1, a short circuit has occurred as indicated by a short circuit period t3. In this case, the commutation is not performed even at the time of T1, which is the commutation timing, and the short-circuit control in which the current is proportionally increased in order to open the short circuit is continuously performed. Give priority to opening. Note that the short-circuit control is started from the time when a short-circuit is detected as shown in FIG.

そして、短絡が開放してアークが再発生すると、直ぐには転流はさせず、逆極性のまま第１のピーク電流Ａ１を第１の時間ｔ４の間出力する。これによりワイヤ先端部が一定量溶融し、アーク長が一定になる。そしてこの場合、短時間でワイヤ先端を溶融してアーク長を適正量にするため、この第１のピーク電流Ａ１は高い値にしなければならない。短時間に高い電流とする理由は、溶接ワイヤの溶融に時間がかかると、その間にワイヤが送給され続けているので、ワイヤと母材の短絡が発生してしまうからである。   Then, when the short circuit is opened and the arc is regenerated, the first peak current A1 is output for the first time t4 without being commutated immediately and with the reverse polarity. As a result, the wire tip is melted by a certain amount, and the arc length becomes constant. In this case, the first peak current A1 must be set to a high value in order to melt the wire tip in a short time and make the arc length an appropriate amount. The reason why a high current is set in a short time is that if it takes a long time to melt the welding wire, the wire continues to be fed during that time, so that a short circuit between the wire and the base material occurs.

なお、第１のピーク電流Ａ１の大きさとしては、溶接を行う際に設定する設定溶接電流やワイヤの径等により異なるが、例えば１００〜３００Ａ程度である。また、第１の時間ｔ４の長さとしては、例えば０．１〜０．５ｍｓｅｃ程度である。   Note that the magnitude of the first peak current A1 is, for example, about 100 to 300 A, although it varies depending on the set welding current set when welding is performed, the diameter of the wire, and the like. In addition, the length of the first time t4 is, for example, about 0.1 to 0.5 msec.

この第１の時間ｔ４の間では、第１のピーク電流Ａ１により高い電流が出力されるので、ワイヤ先端の溶滴はアーク反力を受けて揺動する。そして、アークはこの揺動している溶滴から発生するためアークが不安定となり、この状態で転流するとアーク切れが発生し易い。そこで、これを抑制するため、第１のピーク電流Ａ１の出力に引き続いて第１のピーク電流Ａ１よりも低い第１のベース電流Ａ２を第２の時間ｔ５の間出力し、アーク反力を低減してワイヤ先端部の揺動を抑制させる。これにより、アークを安定させ、転流時のアーク切れを抑制することができる。   During the first time t4, a higher current is output by the first peak current A1, so that the droplet at the tip of the wire oscillates due to the arc reaction force. Then, since the arc is generated from the oscillating droplet, the arc becomes unstable. When commutation occurs in this state, an arc break is likely to occur. In order to suppress this, the first base current A2 lower than the first peak current A1 is output for the second time t5 following the output of the first peak current A1, thereby reducing the arc reaction force. Thus, the swing of the wire tip is suppressed. Thereby, an arc can be stabilized and the arc break at the time of commutation can be suppressed.

なお、第１のベース電流Ａ２を出力する第２の時間ｔ５の経過時に溶接ワイヤと母材との短絡が発生していなければ、逆極性から正極性に転流するように溶接電流を制御する。   If the short-circuit between the welding wire and the base material does not occur after the elapse of the second time t5 when the first base current A2 is output, the welding current is controlled so as to be commutated from the reverse polarity to the positive polarity. .

なお、第２の時間ｔ５の経過時に溶接ワイヤと母材との短絡が再度発生している場合には、短絡制御以降の制御を再度繰り返す。   In addition, when the short circuit between the welding wire and the base material has occurred again at the elapse of the second time t5, the control after the short circuit control is repeated again.

上記の制御により、転流のタイミングで短絡が発生した後に短時間でアーク長を一定にすることができ、その後の転流を円滑に行うことができるので、アーク安定性が向上し均一なビード幅の良好な溶接結果を得ることができる。   The above control makes it possible to make the arc length constant in a short time after a short circuit occurs at the timing of commutation, and the subsequent commutation can be performed smoothly, improving arc stability and uniform beading. A welding result with a good width can be obtained.

なお、第１の電流Ａ１や、第１の時間ｔ４や、第２の電流Ａ２や、第２の時間ｔ５は、実験等から求めた固定値としても良いし、溶接時に設定される設定溶接電流や、設定溶接電圧や、ワイヤ送給速度や、シールドガス種類や、ワイヤ材質や、ワイヤ径や、溶接法等に基づいて決定するようにしてもよい。具体的には、これらの要素を対応付けた対応テーブルを溶接装置等に備えておき、入力された要素に基づいて電流の大きさや時間を決定するようにしても良い。   The first current A1, the first time t4, the second current A2, and the second time t5 may be fixed values obtained from experiments or the like, or set welding currents set during welding. Alternatively, it may be determined based on the set welding voltage, wire feed speed, shield gas type, wire material, wire diameter, welding method, and the like. Specifically, a correspondence table in which these elements are associated may be provided in the welding apparatus or the like, and the current magnitude and time may be determined based on the input elements.

また、第１のピーク電流Ａ１は定常時のピーク電流以下の大きさであり、第１の時間ｔ４は前記定常時のピーク電流を出力する時間以下の時間であり、第２の時間ｔ５は定常時のベース電流を出力する時間以下の時間である。   Further, the first peak current A1 has a magnitude equal to or smaller than the peak current during steady state, the first time t4 is equal to or shorter than the time during which the peak current during steady state is output, and the second time t5 is constant. The time is equal to or shorter than the time for outputting the normal base current.

（実施の形態３）
以下、本実施の形態について、図３を用いて説明する。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様の箇所については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。実施の形態１と異なるのは、正極性期間において短絡が発生した場合に、短絡制御を行い、短絡が開放した後に正極性電流を出力して正極性から逆極性に転流するようにした点である。 (Embodiment 3)
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that when a short circuit occurs in the positive polarity period, short circuit control is performed, and after the short circuit is opened, a positive current is output to be commutated from the positive polarity to the reverse polarity. It is.

図１は本実施の形態の交流アーク溶接制御方法により溶接を行った場合の溶接電流波形であり、溶接電流の時間変化を示すものである。   FIG. 1 shows a welding current waveform when welding is performed by the AC arc welding control method of the present embodiment, and shows a change with time of the welding current.

図１において、Ｔ２は元々の転流のタイミングを示している。なお、このＴ２は例えば溶接開始時に溶接装置に設定する設定電流に基づいて決まるものである。そして、Ｔ２の時点では、短絡期間ｔ６で示すように短絡が発生している状態を示している。この場合、転流タイミングであるＴ２の時点であっても転流は行わず、短絡を開放するために電流を比例的に増加していく短絡制御を継続して行い、転流よりも短絡の開放を優先する。なお、短絡制御は、図３に示すように短絡が発生して検出された時点から開始されている。   In FIG. 1, T2 indicates the original commutation timing. This T2 is determined based on, for example, a set current set in the welding apparatus at the start of welding. At time T2, a short circuit is occurring as indicated by a short circuit period t6. In this case, the commutation is not performed even at the time of T2, which is the commutation timing, and the short-circuit control in which the current is proportionally increased in order to open the short circuit is continuously performed. Give priority to opening. Note that the short circuit control is started from the time point when the short circuit is detected as shown in FIG.

そして、短絡が開放してアークが再発生すると、直ぐには転流はさせず、再度正極性のまま定常時と同様の大きさと時間の正極性電流を出力する制御を行う。そして、正極性電流を出力する正極性期間の終端で溶接ワイヤと母材との短絡が発生していなければ、正極性から逆極性に転流するように溶接電流を制御する。   Then, when the short circuit is opened and the arc is regenerated, control is performed so that the commutation is not performed immediately and the positive current having the same magnitude and time as that in the steady state is output again with the positive polarity. If the short-circuit between the welding wire and the base material does not occur at the end of the positive polarity period in which the positive polarity current is output, the welding current is controlled so as to commutate from the positive polarity to the reverse polarity.

なお、正極性期間の終端で溶接ワイヤと母材との短絡が再度発生している場合には、短絡制御以降の制御を再度繰り返す。   In addition, when the short circuit between the welding wire and the base material is generated again at the end of the positive polarity period, the control after the short circuit control is repeated again.

以上の制御により、アーク長が一定となり、転流のタイミングに短絡が発生した後のアーク長を一定にすることができ、その後の転流を円滑に行うことができる。そして、アーク長を安定にすることが可能となり、アークの安定性が向上し、均一なビード幅の良好な溶接結果を得ることができる。   By the above control, the arc length becomes constant, the arc length after a short circuit occurs at the commutation timing can be made constant, and the subsequent commutation can be performed smoothly. The arc length can be stabilized, the arc stability is improved, and a good welding result with a uniform bead width can be obtained.

本発明の交流アーク溶接方法は、転流のタイミングで短絡が発生する場合に直ぐには転流せずに短絡開放後にアーク長を一定にしてから転流することが可能となり、ワーク精度のばらつきやギャップ量が変化する際にワイヤの突き出し長さが変化して短絡発生が不測のタイミングで発生しても、アーク安定性を向上して良好なビードを得ることができので、交流アーク溶接を行う方法として産業上有用である。   In the AC arc welding method of the present invention, when a short circuit occurs at the timing of commutation, it is possible to perform commutation after making the arc length constant after opening the short circuit, without commutation, and workpiece accuracy variation and gap Even if the wire protrusion length changes when the amount changes and a short circuit occurs at an unexpected timing, the arc stability can be improved and a good bead can be obtained. As industrially useful.

実施の形態１における溶接電流波形を示す図The figure which shows the welding current waveform in Embodiment 1 実施の形態２における溶接電流波形を示す図The figure which shows the welding current waveform in Embodiment 2. 実施の形態３における溶接電流波形を示す図The figure which shows the welding current waveform in Embodiment 3. （ａ）従来例の交流アーク溶接方法による溶接電流波形を示す図（ｂ）従来の短絡・アーク判定信号を示す図（ｃ）従来の転流用のアーク時間値を示す図(A) The figure which shows the welding current waveform by the alternating current arc welding method of a prior art example, (b) The figure which shows the conventional short circuit and arc determination signal, (c) The figure which shows the arc time value for the conventional commutation 従来の交流アーク溶接方法による溶接電流波形を示す図The figure which shows the welding current waveform by the conventional AC arc welding method

符号の説明Explanation of symbols

ｔ１ 逆極性期間（ＥＰ期間）
ｔ２ 正極性期間（ＥＮ期間）
ｔ３ 短絡期間
ｔ４ 第１の時間
ｔ５ 第２の時間
ｔ６ 短絡期間
ＴＷ 待ち時間
Ｔ１１ アーク発生期間
Ｔ１２ アーク発生期間
Ｔ１３ アーク発生期間
Ｔ１ 元々の転流タイミング
Ｔ２ 元々の転流タイミング t1 Reverse polarity period (EP period)
t2 Positive polarity period (EN period)
t3 Short circuit period t4 First time t5 Second time t6 Short circuit period TW Wait time T11 Arc generation period T12 Arc generation period T13 Arc generation period T1 Original commutation timing T2 Original commutation timing

Claims (4)

ピーク電流とベース電流からなる逆極性電流を通電する逆極性期間と、正極性電流を通電する正極性期間とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接方法であって、
前記逆極性期間の終了時点でワイヤと母材が短絡している場合には前記正極性期間とはせずに前記短絡を開放させるために電流を増加する短絡制御を行い、
前記短絡が開放した後に逆極性のまま前記ピーク電流と前記ベース電流からなる前記逆極性電流を出力した後に前記正極性期間にする交流アーク溶接方法。 An AC arc welding method in which welding is performed by alternately repeating a reverse polarity period in which a reverse polarity current consisting of a peak current and a base current is passed, and a positive polarity period in which a positive current is passed,
When the wire and the base material are short-circuited at the end of the reverse polarity period, short-circuit control is performed to increase the current in order to open the short-circuit without the positive-polarity period,
An AC arc welding method in which the positive polarity period is set after outputting the reverse polarity current composed of the peak current and the base current with reverse polarity after the short circuit is opened. ピーク電流とベース電流からなる逆極性電流を通電する逆極性期間と、正極性電流を通電する正極性期間とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接方法であって、
前記逆極性期間の終了時点でワイヤと母材が短絡している場合には前記正極性期間とはせずに前記短絡を開放させるために電流を増加する短絡制御を行い、
前記短絡が開放した後に逆極性のまま第１のピーク電流を第１の時間出力し、その後前記第１のピーク電流よりも低い第１のベース電流を第２の時間出力した後に前記正極性期間にする交流アーク溶接方法。 An AC arc welding method in which welding is performed by alternately repeating a reverse polarity period in which a reverse polarity current consisting of a peak current and a base current is passed, and a positive polarity period in which a positive current is passed,
When the wire and the base material are short-circuited at the end of the reverse polarity period, short-circuit control is performed to increase the current in order to open the short-circuit without the positive-polarity period,
After the short circuit is opened, the first peak current is output for the first time with the reverse polarity, and then the first base current lower than the first peak current is output for the second time, and then the positive polarity period AC arc welding method to make. 第１のピーク電流はピーク電流以下の大きさであり、第１の時間は前記ピーク電流を出力する時間以下の時間であり、第２の時間はベース電流を出力する時間以下の時間である請求項２記載の交流アーク溶接方法。 The first peak current is less than or equal to the peak current, the first time is a time that is less than or equal to the time for outputting the peak current, and the second time is a time that is less than or equal to the time for outputting the base current. Item 3. The AC arc welding method according to Item 2. 逆極性電流を通電する逆極性期間と、正極性電流を通電する正極性期間とを交互に繰り返して溶接を行う交流アーク溶接方法であって、
前記正極性期間の終了時点でワイヤと母材が短絡している場合には前記逆極性期間とはせずに前記短絡を開放させるために電流を増加する短絡制御を行い、
前記短絡が開放した後に正極性のまま前記正極性電流を出力した後に前記逆極性期間にする交流アーク溶接方法。 An AC arc welding method in which welding is performed by alternately repeating a reverse polarity period in which a reverse polarity current is passed and a positive polarity period in which a positive current is passed,
If the wire and the base material are short-circuited at the end of the positive polarity period, short-circuit control is performed to increase the current in order to open the short-circuit without using the reverse polarity period,
An AC arc welding method in which the positive polarity current is output in the positive polarity after the short circuit is opened and then the reverse polarity period is set.

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