JPH0218953B2 - - Google Patents
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- JPH0218953B2 JPH0218953B2 JP15710481A JP15710481A JPH0218953B2 JP H0218953 B2 JPH0218953 B2 JP H0218953B2 JP 15710481 A JP15710481 A JP 15710481A JP 15710481 A JP15710481 A JP 15710481A JP H0218953 B2 JPH0218953 B2 JP H0218953B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- welding
- keyhole
- base material
- electrode
- Prior art date
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- Expired
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/067—Starting the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は管の円周溶接などに適用されるプラズ
マキーホール溶接方法に関するものである。
マキーホール溶接方法に関するものである。
第１図、第２図について従来のプラズマキーホ
ール溶接を説明すると、まず第１図において、０
１は電極、０２は電極０１を中心にした同心円状
のプラズマノズル、０３はプラズマノズル０２よ
り噴出するプラズマ流、０４は母材、０５は被溶
接材０４に形成されたキーホールである。また、
プラズマノズル０２内に所定のプラズマガスを供
給し、図示されない溶接電源に接続された電極０
１および母材０４の間にアークが発生すると、プ
ラズマノズル０２よりプラズマ流０３が噴出す
る。このプラズマ流０３によつて母材０４が加熱
されついにはプラズマ流０３が母材０４を突抜け
キーホール０５が形成される。
ール溶接を説明すると、まず第１図において、０
１は電極、０２は電極０１を中心にした同心円状
のプラズマノズル、０３はプラズマノズル０２よ
り噴出するプラズマ流、０４は母材、０５は被溶
接材０４に形成されたキーホールである。また、
プラズマノズル０２内に所定のプラズマガスを供
給し、図示されない溶接電源に接続された電極０
１および母材０４の間にアークが発生すると、プ
ラズマノズル０２よりプラズマ流０３が噴出す
る。このプラズマ流０３によつて母材０４が加熱
されついにはプラズマ流０３が母材０４を突抜け
キーホール０５が形成される。
このように、キーホール０５を穿ちながら行な
う溶接をキーホール溶接と称しているが、キーホ
ール０５が形成される時は裏面のスパツタの発
生、溶融金属の抜け落ち、また表面における吹き
上げなど発生しやすい。これらの欠陥をなくすた
めにプラズマ溶接条件、つまりプラズマ電流、電
圧、溶接速度、プラズマガス流量などの制御が必
要である。またこれらの溶接条件のシーケンス制
御の中で、最も重要なものはキーホール形成時の
トーチ走行開始時期、またはトーチ固定溶接の場
合は被溶接物の移動開始時期である。
う溶接をキーホール溶接と称しているが、キーホ
ール０５が形成される時は裏面のスパツタの発
生、溶融金属の抜け落ち、また表面における吹き
上げなど発生しやすい。これらの欠陥をなくすた
めにプラズマ溶接条件、つまりプラズマ電流、電
圧、溶接速度、プラズマガス流量などの制御が必
要である。またこれらの溶接条件のシーケンス制
御の中で、最も重要なものはキーホール形成時の
トーチ走行開始時期、またはトーチ固定溶接の場
合は被溶接物の移動開始時期である。
従来この制御は、第２図のプラズマ電流、トー
チ走行の時間関係図で示す如く、プラズマアーク
が発生した時点からタイマーで一定の時間遅らせ
て、トーチ走行を開始するよう制御していたが、
このように時間による制御では他の条件の変動に
よつてキーホール形成の時点が変化するため、キ
ーホール形成とトーチ移動開始時期、または被溶
接物の移動開始時期が一致せず、良好なキーホー
ル形成が出来ず、したがつて良好な溶接ビードが
得られないという欠点があつた。
チ走行の時間関係図で示す如く、プラズマアーク
が発生した時点からタイマーで一定の時間遅らせ
て、トーチ走行を開始するよう制御していたが、
このように時間による制御では他の条件の変動に
よつてキーホール形成の時点が変化するため、キ
ーホール形成とトーチ移動開始時期、または被溶
接物の移動開始時期が一致せず、良好なキーホー
ル形成が出来ず、したがつて良好な溶接ビードが
得られないという欠点があつた。
本発明は、上述のような従来方法の欠点に鑑
み、プラズマキーホール溶接において、溶接スタ
ート時に、キーホール形成による電極と母材との
間の電圧変動を検出し、上記電圧の変動に応じプ
ラズマトーチの走行を開始することを特徴とする
プラズマキーホール溶接のスタート法を提案す
る。したがつて本発明方法においては、プラズマ
キーホール溶接におけるトーチ走行開始時期を時
間によらず、電極と母材との間の電圧変動を検出
して実際のキーホール形成時期を検出し、それに
合わせてトーチ走行を開始するので、良好な溶接
始端部が得られ、良好な溶接ビードが得られる。
み、プラズマキーホール溶接において、溶接スタ
ート時に、キーホール形成による電極と母材との
間の電圧変動を検出し、上記電圧の変動に応じプ
ラズマトーチの走行を開始することを特徴とする
プラズマキーホール溶接のスタート法を提案す
る。したがつて本発明方法においては、プラズマ
キーホール溶接におけるトーチ走行開始時期を時
間によらず、電極と母材との間の電圧変動を検出
して実際のキーホール形成時期を検出し、それに
合わせてトーチ走行を開始するので、良好な溶接
始端部が得られ、良好な溶接ビードが得られる。
以下、本発明の一実施例を第３図に図示する実
施例および第４図に図示するプラズマ電流−母材
間電圧と時間との関係を表わすグラフを用いて説
明する。
施例および第４図に図示するプラズマ電流−母材
間電圧と時間との関係を表わすグラフを用いて説
明する。
第３図に図示する実施例において、１は電極、
２は電極１を中心にした、同心円状のプラズマガ
スノズル、３はプラズマノズル３より噴出するプ
ラズマ流、４は母材（被溶接物）、５は母材４に
形成されたキーホール、６は電圧変動検出装置、
７は波形整形器、８はプラズマ溶接シーケンス装
置、９はトーチ走行装置、１０はプラズマ電源で
ある。
２は電極１を中心にした、同心円状のプラズマガ
スノズル、３はプラズマノズル３より噴出するプ
ラズマ流、４は母材（被溶接物）、５は母材４に
形成されたキーホール、６は電圧変動検出装置、
７は波形整形器、８はプラズマ溶接シーケンス装
置、９はトーチ走行装置、１０はプラズマ電源で
ある。
このように構成された本実施例において、プラ
ズマガスノズル２内に所定のプラズマガスを供給
し、溶接電源９に接続された電極１および母材４
の間にアークが発生すると、プラズマガスノズル
２からプラズマ流３が噴出する。このプラズマ流
３によつて母材４が加熱されついにプラズマ流が
母材４を突抜けキーホール５が発生する。この
時、電極１と母材４との間に電圧つまりプラズマ
アーク電圧は、第４図のυ点に示すようにキーホ
ール形成時に顕著な変動を示す。本実施例におい
ては、母材（被溶接物）の管は、SUS鋼管（直
径54.0mm、肉厚６mm）、プラズマガスは、アルゴ
ンガス（15／mm）、シールドガスは、アルゴン
ガス（1.5／mm）、プラズマノズル直径２mm、プ
ラズマ電流140A、プラズマアーク電圧は、31±
0.5Vの条件で、キーホール形成時のプラズマア
ーク電圧変動は、１〜2Vである。以上のように、
明らかにキーホール形成時に電圧が変動し、十分
検出可能である。なお、プラズマアーク発生から
キーホール形成までの時間Ｔは管の肉厚、材質、
プラズマ溶接条件によつて変化する。したがつ
て、電極−母材間の電圧を検出器６で検出し波形
整形器７によつて溶接制御シーケンサ８に適した
信号にして入力する。溶接制御シーケンサ８はプ
ラズマ溶接条件つまり、プラズマガス、アーク電
圧、プラズマ電流なども制御しており、トーチ走
行管溶接では管回転の開始も前記入力信号によつ
てほぼキーホール形成時に同期して制御する。
ズマガスノズル２内に所定のプラズマガスを供給
し、溶接電源９に接続された電極１および母材４
の間にアークが発生すると、プラズマガスノズル
２からプラズマ流３が噴出する。このプラズマ流
３によつて母材４が加熱されついにプラズマ流が
母材４を突抜けキーホール５が発生する。この
時、電極１と母材４との間に電圧つまりプラズマ
アーク電圧は、第４図のυ点に示すようにキーホ
ール形成時に顕著な変動を示す。本実施例におい
ては、母材（被溶接物）の管は、SUS鋼管（直
径54.0mm、肉厚６mm）、プラズマガスは、アルゴ
ンガス（15／mm）、シールドガスは、アルゴン
ガス（1.5／mm）、プラズマノズル直径２mm、プ
ラズマ電流140A、プラズマアーク電圧は、31±
0.5Vの条件で、キーホール形成時のプラズマア
ーク電圧変動は、１〜2Vである。以上のように、
明らかにキーホール形成時に電圧が変動し、十分
検出可能である。なお、プラズマアーク発生から
キーホール形成までの時間Ｔは管の肉厚、材質、
プラズマ溶接条件によつて変化する。したがつ
て、電極−母材間の電圧を検出器６で検出し波形
整形器７によつて溶接制御シーケンサ８に適した
信号にして入力する。溶接制御シーケンサ８はプ
ラズマ溶接条件つまり、プラズマガス、アーク電
圧、プラズマ電流なども制御しており、トーチ走
行管溶接では管回転の開始も前記入力信号によつ
てほぼキーホール形成時に同期して制御する。
以上、本発明に係る一実施例で詳細に述べたよ
うに、本発明はトーチ走行、または管溶接では管
回転開始時期を時間によらずキーホール形成を確
認した後行なうため、キーホール形成とトーチ走
行、管回転の同期ずれが起らず、良好な溶接始端
部が得られ、終端キーホール処理も容易になり良
好なプラズマ裏波溶接が可能になる。またキーホ
ール形成をプラズマアーク電圧の変動の検出によ
つているため確実でしかも簡単である。したがつ
て、プラズマ自動管溶接の溶接法として適用され
良好な溶接ビードを得ることが出来る。
うに、本発明はトーチ走行、または管溶接では管
回転開始時期を時間によらずキーホール形成を確
認した後行なうため、キーホール形成とトーチ走
行、管回転の同期ずれが起らず、良好な溶接始端
部が得られ、終端キーホール処理も容易になり良
好なプラズマ裏波溶接が可能になる。またキーホ
ール形成をプラズマアーク電圧の変動の検出によ
つているため確実でしかも簡単である。したがつ
て、プラズマ自動管溶接の溶接法として適用され
良好な溶接ビードを得ることが出来る。
第１図は従来のプラズマキーホール溶接の側面
図、第２図は従来のプラズマキーホール溶接にお
けるスタート時の状況を示す図表、第３図は本発
明方法の一実施例のブロツク図、第４図は本発明
方法におけるプラズマ電極−母材間電圧と時間と
の関係を示す図表である。 １；電極、２；プラズマガスノズル、３；プラ
ズマ流、４；母材、５；キーホール、６；電圧変
動検出装置、７；波形整形器、８；プラズマ溶接
シーケンス装置、９；トーチ走行装置、１０；プ
ラズマ電源。
図、第２図は従来のプラズマキーホール溶接にお
けるスタート時の状況を示す図表、第３図は本発
明方法の一実施例のブロツク図、第４図は本発明
方法におけるプラズマ電極−母材間電圧と時間と
の関係を示す図表である。 １；電極、２；プラズマガスノズル、３；プラ
ズマ流、４；母材、５；キーホール、６；電圧変
動検出装置、７；波形整形器、８；プラズマ溶接
シーケンス装置、９；トーチ走行装置、１０；プ
ラズマ電源。
Claims (1)
- １ プラズマキーホール溶接において、溶接スタ
ート時に、キーホール形成による電極と母材との
間の電圧変動を検出し、上記電圧変動に応じプラ
ズマトーチの走行を開始することを特徴とするプ
ラズマキーホール溶接のスタート法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15710481A JPS5858975A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | プラズマキ−ホ−ル溶接のスタ−ト法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15710481A JPS5858975A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | プラズマキ−ホ−ル溶接のスタ−ト法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5858975A JPS5858975A (ja) | 1983-04-07 |
| JPH0218953B2 true JPH0218953B2 (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=15642314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15710481A Granted JPS5858975A (ja) | 1981-10-02 | 1981-10-02 | プラズマキ−ホ−ル溶接のスタ−ト法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858975A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010194570A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接のスタート方法 |
| JP2011067845A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接装置およびプラズマキーホール溶接方法 |
| JP2013071177A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接方法、および、プラズマキーホール溶接システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5435773B2 (ja) * | 2009-03-27 | 2014-03-05 | 株式会社ダイヘン | プラズマキーホール溶接のスタート方法 |
| JP2010284665A (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-24 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接方法 |
-
1981
- 1981-10-02 JP JP15710481A patent/JPS5858975A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010194570A (ja) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接のスタート方法 |
| JP2011067845A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接装置およびプラズマキーホール溶接方法 |
| JP2013071177A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接方法、および、プラズマキーホール溶接システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5858975A (ja) | 1983-04-07 |
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