JPH09136162A - Carbon dioxide shielded pulse arc welding method - Google Patents

Carbon dioxide shielded pulse arc welding method

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JPH09136162A
JPH09136162A JP29428295A JP29428295A JPH09136162A JP H09136162 A JPH09136162 A JP H09136162A JP 29428295 A JP29428295 A JP 29428295A JP 29428295 A JP29428295 A JP 29428295A JP H09136162 A JPH09136162 A JP H09136162A
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JP
Japan
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peak current
value
peak
target value
limit value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29428295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Sato
正晴 佐藤
Takaaki Ito
崇明 伊藤
Takeshi Koyama
小山  毅
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Arc Welding In General (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)
  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the amt. of the spatters to be generated by more regularly and stably executing one pulse one globule migration than heretofore in a CO2 shielded pulse arc welding method of specifying the external output characteristic of a welding power source of a peak period to a constant voltage characteristic and supplying the peak current of the constant voltage characteristic. SOLUTION: As to at least either of the actual peak current flowing before the time of globule detachment and the actual peak current flowing after the globule detachment in the peak period TP set with a peak current target value IPR, the part exceeding the peak current upper limit value IPUL preset at the value larger than the peak current target value IPR is set at the upper limit value IPUL with respect to the actual peak current. The part below the peak current lower limit value IPLL preset at the value lower than the peak current target value IPR is fixed at the lower limit value IPLL with respect to the actual peak current flowing after the globule detachment.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、炭酸ガスシール
ドパルスアーク溶接方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a carbon dioxide shield pulse arc welding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭酸ガス単体または炭酸ガスを主成分と
して含む混合ガスをシールドガスとして用い、溶接ワイ
ヤを溶接母材に向けて定速度送給し、溶接母材の直流パ
ルスアーク溶接を行う炭酸ガスシールドパルスアーク溶
接方法(以下、炭酸ガスパルス溶接方法という)は、ピ
ーク電流(パルス電流)を通電するピーク期間(パルス
期間)において溶接ワイヤ先端から溶滴を離脱させて溶
接母材へ移行させるようにした溶接方法である。この場
合、ピーク期間の溶接電源外部出力特性(以下、電源出
力特性という)を定電圧特性に設定し、定電圧特性のピ
ーク電流を通電するようにしたものと、電源出力特性を
定電流特性に設定し、定電流特性のピーク電流を通電す
るようにしたものとがあるが、ピーク期間の電源出力特
性がいずれであっても、ピーク期間で溶滴を離脱させる
ものである。
2. Description of the Related Art Carbon dioxide is used for direct current pulse arc welding of a welding base metal by feeding a welding wire to the welding base metal at a constant speed by using carbon dioxide gas alone or a mixed gas containing carbon dioxide gas as a main component as a shielding gas. In the gas shield pulse arc welding method (hereinafter referred to as the carbon dioxide pulse welding method), the droplets are detached from the tip of the welding wire and transferred to the welding base metal during the peak period (pulse period) during which the peak current (pulse current) is applied. This is the welding method. In this case, the welding power source external output characteristic during the peak period (hereinafter referred to as power source output characteristic) is set to the constant voltage characteristic, and the peak current of the constant voltage characteristic is applied, and the power source output characteristic is set to the constant current characteristic. Some of them are set so that the peak current of the constant current characteristic is supplied. However, the droplet is released during the peak period regardless of the power output characteristics of the peak period.

【0003】このようにピーク期間にて溶滴を離脱させ
るので、ピーク期間の電源出力特性を定電圧特性とする
炭酸ガスパルス溶接方法では、ピーク期間中におけるピ
ーク電流が溶接ワイヤ先端での溶滴の形成・離脱による
アーク長変動に応じて大きく変化するという特徴があ
る。
Since the droplets are released during the peak period as described above, in the carbon dioxide gas pulse welding method in which the power source output characteristic during the peak period is a constant voltage characteristic, the peak current during the peak period is the amount of the droplet at the tip of the welding wire. It is characterized by a large change in accordance with the change in arc length due to formation and separation.

【0004】すなわち、図5はピーク期間の電源出力特
性を定電圧特性とする炭酸ガスパルス溶接方法における
溶接電流波形と溶滴の形成・離脱過程とを示す説明図で
あって、同図に示すように、ピーク電流は、ピーク期間
の初期(符号で示す)は予め設定されたピーク電流目
標値IPR に基づく値にて流れるものの、途中で溶接ワイ
ヤから溶滴が離脱すると、離脱と同時に符号で示すよ
うに急激に低下し、ピーク期間の後半部ではピーク期間
初期の電流値より低い値にて流れる。この符号で示す
低い電流値の期間に溶滴を再び形成し、符号で示すベ
ース電流にてアークを維持し溶滴を整えて安定化させ、
次のピーク期間の初期に前記形成した溶滴を離脱させる
ようにしている。
That is, FIG. 5 is an explanatory view showing a welding current waveform and a process of forming / separating droplets in the carbon dioxide pulse welding method in which the power output characteristic of the peak period is a constant voltage characteristic. In addition, the peak current flows at a value based on the preset peak current target value IP R at the beginning of the peak period (indicated by a symbol), but if the droplet detaches from the welding wire midway, the peak current is represented by a symbol at the same time as the detachment. As shown, it drops sharply and flows at a value lower than the current value at the beginning of the peak period in the latter half of the peak period. Droplets are formed again during the period of low current value shown by this code, and the arc is maintained and stabilized by maintaining the arc at the base current shown by the code,
The formed droplets are released at the beginning of the next peak period.

【0005】さらに詳しく説明すると、1つ前のピーク
期間の後半部で形づくられた大粒の溶滴が溶接ワイヤ先
端に形成された状態でピーク期間になると、溶接ワイヤ
先端に大粒の溶滴が形成されているので溶接ワイヤ先端
と溶融池間距離が短くアーク長が短くなっているため、
このアーク長を元に戻してアーク長を略一定に維持しよ
うとする溶接電源によるアーク長の自己制御作用が働い
て、ワイヤ溶融速度を増加させるためにピーク電流が増
加する。そして、高いピーク電流が流れることで溶滴に
溶接ワイヤ先端からの離脱を促進させるピンチ力(電流
による電磁的ピンチ力)が作用し、ピーク期間初期に溶
滴の離脱が行われる。そして溶滴離脱の直後は、離脱し
た溶滴の大きさの分だけアーク長が瞬間的に長くなるた
め、このアーク長を元に戻してアーク長を略一定に維持
しようとする前記自己制御作用が働いて、ワイヤ溶融速
度を減少させるためにピーク電流が急激に低下する。そ
の後、ピーク電流は予め設定されたピーク電流目標値IP
R に向かって徐々に増加するものの、溶滴離脱後からピ
ーク期間終了までの期間は溶滴離脱までの期間よりも低
い電流値のピーク電流が流れ、この低いピーク電流が流
れる期間に溶接ワイヤが溶融されて、再び溶接ワイヤ先
端に溶滴が形成される。
More specifically, when a large droplet formed in the latter half of the immediately preceding peak period is formed at the tip of the welding wire and reaches the peak period, a large droplet is formed at the tip of the welding wire. Since the distance between the welding wire tip and the molten pool is short and the arc length is short,
The self-control action of the arc length by the welding power source works to restore the arc length to maintain the arc length substantially constant, and the peak current increases to increase the wire melting rate. Then, when a high peak current flows, a pinch force (electromagnetic pinch force due to current) that promotes the detachment of the droplet from the tip of the welding wire acts on the droplet, and the droplet is detached at the beginning of the peak period. Immediately after the detachment of the droplets, the arc length momentarily increases by the size of the detached droplets. Therefore, the self-control action to restore the arc length to maintain the arc length substantially constant. Causes the peak current to drop sharply to reduce the wire melting rate. After that, the peak current is the preset peak current target value IP
Although it gradually increases toward R , a peak current with a lower current value than the period until the droplet breaks off flows from the time after the drop breaks to the end of the peak period, and the welding wire flows during this low peak current. It is melted and a droplet is formed again at the tip of the welding wire.

【0006】このように、溶滴を離脱させるピーク期間
の電源出力特性を定電圧特性とする炭酸ガスパルス溶接
方法では、ピーク電流が溶滴離脱と同時に低下するた
め、溶滴が溶接ワイヤ先端から離脱しようとして形成さ
れる溶滴くびれ部分が溶滴離脱時にアーク力のために吹
き飛ばされて発生するスパッタを減らすことができ、さ
らに溶滴離脱後からピーク期間終了までの期間には、ピ
ーク期間開始から溶滴離脱までの期間よりも低い電流値
のピーク電流が流れるので、アーク力が小さくて溶滴形
成を安定して行えるという利点がある。
As described above, in the carbon dioxide gas pulse welding method in which the power source output characteristic during the peak period for releasing the droplet is the constant voltage characteristic, the peak current decreases at the same time as the droplet detachment, so that the droplet detaches from the tip of the welding wire. It is possible to reduce the spatter that occurs when the droplet constriction part that is trying to be formed is blown off due to the arc force when the droplet is released, and from the beginning of the peak period to the period from the droplet release to the end of the peak period. Since a peak current having a lower current value than the period until the droplet is separated flows, there is an advantage that the arc force is small and droplet formation can be performed stably.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし前記利点の反
面、定電圧特性のピーク電流を通電する従来の炭酸ガス
シールドパルスアーク溶接方法では、溶滴の形成度合
い、溶滴の振動、及び溶融池の振動などの外乱によって
ピーク期間中のアーク長が大きく変動し易く、これによ
って溶接電源によるアーク長の自己制御作用が働いてピ
ーク電流が大きく変動してピーク電流値が適正範囲から
はずれることがしばしばあった。このため、1パルス周
期ごとに1個の溶滴を溶接ワイヤ先端から離脱させる1
パルス1溶滴移行からはずれて、溶滴移行現象が不安定
になり、これに起因してスパッタが多発するという問題
があった。
On the other hand, in contrast to the above-mentioned advantages, in the conventional carbon dioxide gas shielded pulse arc welding method in which a peak current having a constant voltage characteristic is passed, the degree of formation of droplets, vibration of droplets, and weld pool The arc length during the peak period tends to fluctuate greatly due to disturbances such as vibrations, which often causes the peak current to fluctuate due to the self-control function of the arc length by the welding power source, causing the peak current value to deviate from the proper range. It was Therefore, one droplet is detached from the tip of the welding wire for each pulse period.
There is a problem that the droplet transfer phenomenon becomes unstable and deviates from the pulse 1 droplet transfer, resulting in frequent spattering.

【0008】この点について以下に説明する。図6は不
安定な溶滴移行の発生メカニズムを説明するための説明
図であって、前述した外乱によってアーク長が極端に短
くなると、同図に示すように、1パルス1溶滴移行から
はずれた不安定な溶滴移行現象が起こる。図6中、TPは
ピーク期間、TBはベース期間を示す。
This point will be described below. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the mechanism of unstable droplet transfer. When the arc length becomes extremely short due to the above-mentioned disturbance, as shown in FIG. An unstable droplet transfer phenomenon occurs. In FIG. 6, TP indicates a peak period and TB indicates a base period.

【0009】すなわち図6において、符号で示すよう
に、溶融池の振動などで溶接ワイヤ先端の溶滴と溶融池
間距離が短くなり、アーク長が短くなり過ぎると、次の
ピーク期間(図6ではパルスaで示す)では、溶滴を離
脱・移行させるに適正なピーク電流目標値IPR よりも高
いピーク電流が流れ、符号で示すようにアークの強い
反発力が溶滴を押し上げる方向に働き、溶滴の離脱が妨
げられる。そして、溶接ワイヤ先端で溶滴が這い上がっ
て一時的にアーク長が大幅に長くなり、ピーク電流が徐
々に減少して溶滴を離脱させるに十分なピンチ力が作用
せず、1パルスで溶滴を離脱できない場合が発生する。
That is, in FIG. 6, as indicated by the reference numeral, when the distance between the droplet at the welding wire tip and the molten pool is shortened due to vibration of the molten pool or the like, and the arc length becomes too short, the next peak period (in FIG. (Indicated by pulse a), a peak current higher than the peak current target value IP R appropriate for separating and transferring the droplets flows, and the strong repulsive force of the arc acts to push up the droplets as indicated by the sign, Droplet separation is hindered. Then, the droplet crawls up at the tip of the welding wire, the arc length temporarily increases significantly, the peak current gradually decreases, and the pinch force sufficient to separate the droplet does not act, so Occasionally, the drops cannot be released.

【0010】そして前のピーク期間(パルスa)で形成
された溶滴が離脱しないまま、溶接ワイヤがさらに溶融
されて符号に示すように、溶接ワイヤ先端に極めて大
きな溶滴が形成された状態で、次のピーク期間(図6で
はパルスbで示す)となる。このようにアーク長が極め
て短い状態でピーク期間に入ると、ピーク電流目標値IP
R よりも極めて高いピーク電流が流れ、過大な大きさに
成長した溶滴はピンチ力と重力によりピーク期間初期に
離脱する(符号)。そして離脱した大きな溶滴の大き
さの分だけアーク長が大幅に長くなり、溶滴離脱後のピ
ーク電流は大幅に減少する。このため溶滴離脱後からピ
ーク期間終了までの期間では溶接ワイヤの溶融・溶滴形
成がほとんどなされずに(符号)、符号で示すベー
ス期間となる。
Then, the welding wire is further melted while the droplets formed in the previous peak period (pulse a) are not separated, and as shown by the symbol, a very large droplet is formed at the tip of the welding wire. , And the next peak period (indicated by pulse b in FIG. 6). When the peak period is entered with the arc length being extremely short, the peak current target value IP
A peak current that is much higher than that of R flows, and the droplets that grow to an excessive size separate due to pinch force and gravity at the beginning of the peak period (sign). Then, the arc length is significantly lengthened by the size of the separated large droplet, and the peak current after the droplet is separated is greatly reduced. Therefore, during the period from the detachment of the droplets to the end of the peak period, the welding wire is hardly melted and droplets are formed (reference numeral), and the base period is indicated by the reference numeral.

【0011】そして次のピーク期間(図6ではパルスc
で示す)では、依然としてアーク長が長すぎてピーク電
流がそのピーク電流目標値IPR に達せずこれよりも低い
値にて流れ、溶接ワイヤの溶融がなされることのみにと
どまる。
The next peak period (pulse c in FIG. 6)
In (1), the arc length is still too long so that the peak current does not reach the peak current target value IP R and flows at a lower value than this, and only the welding wire is melted.

【0012】これ以降は前記パルスbの状態と前記パル
スcの状態とが交互に繰り返され、1パルス1溶滴移行
ではなく、2パルス周期あるいは数パルス周期に1個の
割合で溶滴が離脱されるという不安定な溶滴移行現象が
起こる。1パルス1溶滴移行からはずれて溶滴移行が不
安定になると、ワイヤ先端溶滴と溶融池との短絡接触に
よるスパッタが発生したり、ピーク期間初期に過大なピ
ーク電流が流れることで溶滴がアークの強い反発力で吹
き飛ばされて大粒のスパッタが発生したりする。またピ
ーク期間初期に過大なピーク電流が流れると、溶接ワイ
ヤとワイヤ通電用の通電チップとの接触点でジュール熱
が発生して溶接ワイヤと通電チップが一瞬だけ融着し、
溶接ワイヤの送給が一瞬停止することでアークの反発力
による溶接ワイヤ先端の溶滴を押し上げる力が助長さ
れ、これによって大粒のスパッタが発生する。
After that, the state of the pulse b and the state of the pulse c are alternately repeated, and the droplets are separated not at the transfer of one droplet per pulse but at the rate of one droplet every two pulse cycles or several pulse cycles. An unstable droplet transfer phenomenon occurs. If the droplet transfer deviates from the one-pulse / one-droplet transfer and becomes unstable, spatter may occur due to short-circuit contact between the wire tip droplet and the molten pool, or an excessive peak current may flow at the beginning of the peak period. Is blown away by the strong repulsive force of the arc and large spatters are generated. Also, when an excessive peak current flows in the beginning of the peak period, Joule heat is generated at the contact point between the welding wire and the current-carrying tip for wire conduction, and the welding wire and the current-carrying tip are fused for a moment.
A momentary stop of the feeding of the welding wire promotes the force of pushing up the droplet at the tip of the welding wire due to the repulsive force of the arc, which causes large spatters.

【0013】この発明は、ピーク期間の溶接電源外部出
力特性を定電圧特性とし、定電圧特性のピーク電流を通
電する炭酸ガスシールドパルスアーク溶接方法におい
て、ピーク電流の変動範囲を制限することによって1パ
ルス1溶滴移行を規則正しく安定に行え、これによりス
パッタの発生量を減らすことで、外観の美麗な溶接ビー
ドが得られるとともに、溶接母材や溶接トーチに付着し
たスパッタを除去する手間が少なくてすむようにした、
炭酸ガスシールドパルスアーク溶接方法を提供すること
を課題とする。
According to the present invention, in the carbon dioxide gas shielded pulse arc welding method in which the welding power source external output characteristic in the peak period is a constant voltage characteristic and the peak current of the constant voltage characteristic is passed, the fluctuation range of the peak current is limited. Pulse 1 droplet transfer can be performed regularly and stably, which reduces the amount of spatter generated, resulting in a weld bead with a beautiful appearance, and less labor for removing spatter adhering to the welding base metal and welding torch. I tried to live,
An object is to provide a carbon dioxide shield pulse arc welding method.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する請
求項1の発明は、炭酸ガス単体または炭酸ガスを主成分
として含む混合ガスをシールドガスとして用い、ピーク
電流を通電するピーク期間では溶接電源外部出力特性を
定電圧特性とし、ベース電流を通電するベース期間では
溶接電源外部出力特性を定電流特性または定電圧特性と
し、溶接ワイヤと母材間にピーク電流とベース電流とを
交互に繰り返し通電する炭酸ガスシールドパルスアーク
溶接方法において、ピーク電流目標値が設定されたピー
ク期間において、溶滴離脱時までに流れる実際のピーク
電流と溶滴離脱後に流れる実際のピーク電流との少なく
ともいずれか一方について、溶滴離脱時までに流れる実
際のピーク電流については、前記ピーク電流目標値以上
の値にて予め設定されたピーク電流上限値を超える部分
を前記ピーク電流上限値に固定し、溶滴離脱後に流れる
実際のピーク電流については、前記ピーク電流目標値よ
り小なる値にて予め設定されたピーク電流下限値を下回
る部分を前記ピーク電流下限値に固定することを特徴と
する。
According to the invention of claim 1, which solves the above-mentioned problems, carbon dioxide gas or a mixed gas containing carbon dioxide as a main component is used as a shield gas, and welding is performed during a peak period when a peak current is applied. The power source external output characteristic is a constant voltage characteristic, and the welding power source external output characteristic is a constant current characteristic or a constant voltage characteristic during the base period when the base current is applied, and the peak current and the base current are alternately repeated between the welding wire and the base metal. In the carbon dioxide shield pulse arc welding method of energizing, at least one of the actual peak current flowing by the time of droplet separation and the actual peak current flowing after droplet separation during the peak period in which the peak current target value is set. For the actual peak current that flows until the droplet breaks off, the peak current target value or more is set in advance. The portion exceeding the peak current upper limit value is fixed to the peak current upper limit value, and the actual peak current flowing after the droplet detachment is the peak current lower limit value set in advance at a value smaller than the peak current target value. It is characterized in that the portion below is fixed to the peak current lower limit value.

【0015】請求項2の発明は、前記請求項1記載の炭
酸ガスシールドパルスアーク溶接方法において、前記ピ
ーク電流上限値を前記ピーク電流目標値の1〜1.1倍
の範囲の値にて設定し、前記ピーク電流下限値を前記ピ
ーク電流目標値の0.4〜0.7倍の範囲の値にて設定
することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the carbon dioxide shield pulse arc welding method according to the first aspect, the peak current upper limit value is set to a value within a range of 1 to 1.1 times the peak current target value. However, the peak current lower limit value is set to a value in the range of 0.4 to 0.7 times the peak current target value.

【0016】請求項3の発明は、前記請求項2記載の炭
酸ガスシールドパルスアーク溶接方法において、前記ピ
ーク電流目標値をワイヤ送給速度の関数とするととも
に、前記ピーク電流下限値をワイヤ送給速度の増加につ
れて大きくなる関数関係を持つようなワイヤ送給速度の
関数とし、前記ピーク電流目標値に対する前記ピーク電
流下限値をワイヤ送給速度に応じて一元的に設定するこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the carbon dioxide gas shielded pulse arc welding method according to the second aspect, the peak current target value is a function of the wire feeding speed, and the peak current lower limit value is the wire feeding. It is characterized in that it is a function of the wire feeding speed having a functional relationship that increases as the speed increases, and that the lower limit value of the peak current with respect to the peak current target value is centrally set according to the wire feeding speed.

【0017】本願発明による炭酸ガスパルス溶接方法に
よると、ピーク電流の変動範囲を制限するようにしたも
のであるから、1パルス1溶滴移行を規則正しく安定に
行え、これによりスパッタの発生量を減らすことができ
る。
According to the carbon dioxide pulse welding method of the present invention, the fluctuation range of the peak current is limited. Therefore, one pulse / one droplet transfer can be performed regularly and stably, thereby reducing the amount of spatter generation. You can

【0018】図1はこの発明による炭酸ガスパルス溶接
方法における溶接電流波形を模式的に示す図である。図
1においては、ピーク電流目標値IPR が設定されたピー
ク期間TPにおいて、溶滴離脱までの期間(以下、第1ピ
ーク期間という)では、ピーク電流が過大とならないよ
うにするため、目標値IPR より大なる値のピーク電流上
限値IPULを設定する一方、溶滴離脱後からピーク期間終
了までの期間(以下、第2ピーク期間という)では、ピ
ーク電流が過小とならないようにするため、目標値IPR
より小なる値のピーク電流下限値IPLLを設定してある。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a welding current waveform in the carbon dioxide pulse welding method according to the present invention. In FIG. 1, in the peak period TP in which the peak current target value IP R is set, the target value is set in order to prevent the peak current from becoming excessive during the period until droplet separation (hereinafter referred to as the first peak period). In order to set the peak current upper limit value IP UL, which is larger than IP R , to prevent the peak current from becoming too small during the period from the droplet separation to the end of the peak period (hereinafter referred to as the second peak period). , Target value IP R
A lower peak current lower limit value IP LL is set.

【0019】図1の(a)は、ピーク電流(瞬時値)が
上限値IPUL及び下限値IPLLに到達しない場合を示す。図
1の(b)は、第1ピーク期間のピーク電流(瞬時値)
についてピーク電流上限値IPULを超える部分がこの上限
値IPULに固定される場合を示す。図1の(c)は、第1
ピーク期間のピーク電流(瞬時値)について上限値IP UL
を超える部分がこの上限値IPULに固定される一方、第2
ピーク期間のピーク電流(瞬時値)について下限値IPLL
を下回る部分がこの下限値IPLLに固定される場合を示
す。そして図1の(d)は、第2ピーク期間のピーク電
流(瞬時値)について下限値IPLLを下回る部分がこの下
限値IPLLに固定される場合を示す。なお、図1は(a)
〜(d)の順に時間経過することを示すものではない。
In FIG. 1A, the peak current (instantaneous value) is
Upper limit IPULAnd lower limit IPLLIt shows the case where is not reached. Figure
(B) of 1 is the peak current (instantaneous value) of the first peak period
About peak current upper limit IPULThe upper limit is the part that exceeds
Value IPULIt shows the case of being fixed to. FIG. 1C shows the first
Upper limit IP for peak current (instantaneous value) during peak period UL
The upper limit is the part that exceedsULWhile fixed to the second
Lower limit IP for peak current (instantaneous value) during peak periodLL
The lower limit is the lower limit IPLLShown when fixed to
You. And FIG. 1 (d) shows the peak voltage during the second peak period.
Lower limit IP for flow (instantaneous value)LLBelow is the part below
Limit IPLLIt shows the case of being fixed to. In addition, FIG. 1 is (a)
It does not indicate that time elapses in the order of (d).

【0020】この発明による炭酸ガスパルス溶接方法に
おいては、ピーク電流上限値IPULをピーク電流目標値IP
R に対する比率IPUL/IPR が1〜1.1の範囲にて設定
し、ピーク電流下限値IPLLをピーク電流目標値IPR に対
する比率IPLL/IPR が0.4〜0.7の範囲にて設定す
ること、つまり、ピーク電流上限値IPULをピーク電流目
標値IPR の1〜1.1倍の範囲の値にて設定し、ピーク
電流下限値IPLLをピーク電流目標値IPR の0.4〜0.
7倍の範囲の値にて設定することが好ましい。以下、こ
の理由について説明する。
In the carbon dioxide pulse welding method according to the present invention, the peak current upper limit value IP UL is set to the peak current target value IP
The ratio IP UL / IP R to R is set in the range of 1 to 1.1, and the peak current lower limit value IP LL is set to the ratio of the peak current target value IP R to the ratio IP LL / IP R of 0.4 to 0.7. Set in the range, that is, set the peak current upper limit value IP UL in the range of 1 to 1.1 times the peak current target value IP R and set the peak current lower limit value IP LL to the peak current target value IP R of 0.4 to 0.
It is preferable to set the value in the range of 7 times. The reason for this will be described below.

【0021】まずピーク電流目標値IPR に対するピーク
電流上限値IPULの比率IPUL/IPR について説明する。図
3は炭酸ガスパルス溶接において1パルス1溶滴移行で
の適正領域におけるピーク期間TPとピーク電流目標値IP
R との関係を示す図であって、ピーク期間TPとピーク電
流目標値IPR とを変化させたときの溶滴移行条件を求め
たものである。溶接条件は、シールドガス:炭酸ガス単
体、溶接ワイヤ:YGW−11(JIS),ワイヤ直径
1.2mm、ワイヤ突出し長さ:20mm、ワイヤ送給
速度(標準値):12m/min、である。
Firstly will be described the ratio IP UL / IP R peak current limit IP UL to the peak current target value IP R. Fig. 3 shows the peak period TP and the peak current target value IP in the proper region for one pulse / one droplet transfer in carbon dioxide pulse welding.
A diagram showing the relationship between R, in which to determine the droplet transfer conditions when changing the peak period TP and the peak current target value IP R. The welding conditions are: shield gas: carbon dioxide gas alone, welding wire: YGW-11 (JIS), wire diameter 1.2 mm, wire protrusion length: 20 mm, wire feed rate (standard value): 12 m / min.

【0022】ワイヤ直径1.2mmの溶接ワイヤによる
炭酸ガスパルス溶接では、図3から、1パルス1溶滴移
行を実現するピーク電流目標値IPR の適正範囲は400
〜550Aであることがわかる。ピーク電流目標値IPR
が550Aを超えるとアークの反発力が強くなって溶接
ワイヤ先端の溶滴が押し上げられて離脱しにくくなる傾
向があり、また400Aより低電流では溶滴離脱のため
のピンチ力が低下し、ピーク期間TPが長くなりすぎて溶
接作業性の点から好ましくない。
In carbon dioxide pulse welding with a welding wire having a wire diameter of 1.2 mm, from FIG. 3, an appropriate range of the peak current target value IP R for realizing 1 pulse / droplet transfer is 400.
It turns out that it is ~ 550A. Peak current target value IP R
Is more than 550A, the repulsive force of the arc becomes strong and the droplets at the tip of the welding wire tend to be pushed up and become difficult to separate, and at a current lower than 400A, the pinch force for droplet separation decreases and peak The period TP becomes too long, which is not preferable in terms of welding workability.

【0023】したがって、ピーク電流目標値IPR をその
適正範囲である400〜550Aの範囲で設定すること
を前提とし、ピーク電流上限値IPULをピーク電流目標値
IPRの1〜1.1倍の範囲の値にて設定することがよ
い。各ピーク期間において溶滴離脱までに流れるピーク
電流は、前述した溶融池の振動などの外乱の度合いによ
ってピーク電流上限値IPULに達する場合と達しない場合
とがあることから、ピーク電流上限値IPULがピーク電流
目標値IPR の1.1倍より大では、各ピーク期間におい
て溶滴離脱までに流れるピーク電流が各ピーク期間ごと
に大きく変動することがあり、これによって各ピーク期
間毎に溶滴離脱までの時間(第1ピーク期間)にばらつ
きが生じ、ピーク期間が予め一定値に設定されているの
で、溶滴離脱後における溶滴形成時間(第2ピーク期
間)もばらつくことになる。その結果、各パルス周期毎
に溶滴の大きさがばらつき、スパッタが発生しやすくな
り溶接作業性の悪化を招くことから好ましくない。
Therefore, assuming that the peak current target value IP R is set within the proper range of 400 to 550 A, the peak current upper limit value IP UL is set to the peak current target value.
It is preferable to set the value in the range of 1 to 1.1 times the IP R. The peak current that flows until the droplets break off in each peak period may or may not reach the peak current upper limit value IP UL depending on the degree of disturbance such as vibration of the molten pool described above. If UL is greater than 1.1 times the peak current target value IP R , the peak current flowing until the droplets break off during each peak period may fluctuate significantly during each peak period. Since the time until the droplet breaks off (first peak period) varies and the peak period is set to a constant value in advance, the droplet formation time (second peak period) after the droplet breaks off also varies. As a result, the size of the droplets varies with each pulse cycle, spatter is likely to occur, and the workability of welding is deteriorated, which is not preferable.

【0024】次にピーク電流目標値IPR に対するピーク
電流下限値IPLLの比率IPLL/IPR について説明する。図
4は、1パルス1溶滴移行を行う炭酸ガスパルス溶接に
おいて、ワイヤ送給速度を変化させた場合におけるピー
ク電流目標値IPR に対する第2ピーク電流値IP2 の比率
IP2 /IPR の最適値を示す図である。ここで第2ピーク
電流とは、溶滴離脱後からピーク期間終了までの期間、
つまり第2ピーク期間に流れるピーク電流であり、図4
では第2ピーク期間におけるピーク電流の平均値を第2
ピーク電流値IP2 としてある。なお溶接条件は、シール
ドガス:炭酸ガス、溶接ワイヤ:YGW−11(JI
S),ワイヤ直径1.2mm、ワイヤ突出し長さ:20
mm、ワイヤ送給速度:6〜16m/min、である。
[0024] Next will be described the ratio IP LL / IP R peak current limit value IP LL to the peak current target value IP R. Fig. 4 shows the ratio of the second peak current value IP 2 to the peak current target value IP R when the wire feeding speed is changed in carbon dioxide pulse welding where 1 pulse 1 droplet transfer is performed.
It is a diagram showing an optimum value of the IP 2 / IP R. Here, the second peak current is the period from the droplet separation to the end of the peak period,
That is, it is the peak current flowing in the second peak period, and
Then, the average value of the peak current in the second peak period is
The peak current value is IP 2 . The welding conditions are as follows: shield gas: carbon dioxide gas, welding wire: YGW-11 (JI
S), wire diameter 1.2 mm, wire protrusion length: 20
mm, wire feeding speed: 6 to 16 m / min.

【0025】図4から、安定した1パルス1溶滴移行が
得られる場合の第2ピーク電流はピーク電流目標値IPR
の0.5〜0.8倍の範囲の値であることから、ピーク
電流下限値IPLLは、値のばらつきを考慮して前記範囲よ
り少し小さい範囲とし、ピーク電流目標値IPR の0.4
〜0.7倍の範囲の値とするとよい。
From FIG. 4, the second peak current when stable 1 pulse / droplet transfer is obtained is the peak current target value IP R
Since the value is in the range of 0.5 to 0.8 times the peak current lower limit value IP LL , the peak current lower limit value IP LL is set to a range slightly smaller than the above range in consideration of the variation in the value, and the peak current target value IP R of 0. Four
A value in the range of to 0.7 times is preferable.

【0026】また図4に示すように、安定した1パルス
1溶滴移行が得られる場合には、ワイヤ送給速度の増加
に伴いピーク電流目標値IPR に対する第2ピーク電流値
IP2の比率が大きくなる。そこで、ピーク電流目標値IP
R をワイヤ送給速度の増加につれて大きくなる関数関係
を持つようにワイヤ送給速度の関数とするとともに、ピ
ーク電流下限値IPLLをワイヤ送給速度の増加につれて大
きくなる関数関係を持つようなワイヤ送給速度の関数と
し、ピーク電流目標値IPR に対するピーク電流下限値IP
LLをワイヤ送給速度に応じて一元的、つまり自動的に定
めるようにすればよい。
Further, as shown in FIG. 4, when a stable 1-pulse 1-droplet transfer is obtained, the second peak current value with respect to the peak current target value IP R is increased as the wire feeding speed is increased.
The ratio of IP 2 increases. Therefore, the peak current target value IP
R is a function of the wire feeding speed so that it has a functional relationship that increases as the wire feeding speed increases, and the peak current lower limit value IP LL has a functional relationship that increases as the wire feeding speed increases. Peak current lower limit value IP relative to peak current target value IP R as a function of feed rate
The LL may be centrally determined according to the wire feeding speed, that is, automatically determined.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】図2はピーク電流上限値、ピーク
電流下限値を設定するための概略回路図である。この発
明による炭酸ガスパルス溶接方法の実施には、トランジ
スタをスイッチング素子として用いたインバータ制御方
式による公知のパルスアーク直流溶接電源に図2に示す
回路を組み込んだ溶接電源を使用した。
FIG. 2 is a schematic circuit diagram for setting a peak current upper limit value and a peak current lower limit value. To carry out the carbon dioxide gas pulse welding method according to the present invention, a welding power source in which a circuit shown in FIG. 2 is incorporated into a known pulse arc DC welding power source by an inverter control system using a transistor as a switching element is used.

【0028】図2において、まず第1ピーク期間の動作
について説明すると、端子Cより入力されているピーク
電流目標値信号SIPR は、抵抗r3,r4(ただし、r
3≦r4)と演算増幅器OP4で構成される増幅器によ
って増幅されて、SIPR ×(r4/r3)なる大きさの
ピーク電流上限値信号SIPULが、ダイオードD2とで電
圧ホロワを構成する演算増幅器OP5に入力設定され
る。そして端子Aより、抵抗R1と演算増幅器OP1で
構成される増幅器(増幅率1)を介して与えられたピー
ク電流指令信号の値がピーク電流上限値信号SIPULの値
を超えると、ダイオードD2が導通し、端子Dからのピ
ーク電流用の制御出力信号の値がSIPR ×(r4/r
3)にクランプ(飽和)される。これにより、第1ピー
ク期間のピーク電流については、ピーク電流目標値IPR
のこの例では(r4/r3)倍に設定されたピーク電流
上限値IPULを超える部分がこの上限値IPULに固定される
ようになっている。
Referring to FIG. 2, first, the operation during the first peak period will be described. The peak current target value signal SIP R input from the terminal C has resistances r3 and r4 (provided that r
3 ≦ r4) and an operational amplifier OP4, and the peak current upper limit value signal SIP UL having a magnitude of SIP R × (r4 / r3) is amplified by an amplifier to form a voltage follower with the diode D2. Input is set in OP5. When the value of the peak current command signal given from the terminal A via the amplifier (amplification factor 1) composed of the resistor R1 and the operational amplifier OP1 exceeds the value of the peak current upper limit signal SIP UL , the diode D2 is activated. The value of the control output signal for the peak current from the terminal D becomes SIP R × (r4 / r
It is clamped (saturated) at 3). As a result, for the peak current in the first peak period, the peak current target value IP R
In this example, the portion exceeding the peak current upper limit IP UL set to (r4 / r3) times is fixed to this upper limit IP UL .

【0029】ここで、ピーク電流上限値IPULをピーク電
流目標値IPR の1〜1.1倍の範囲の値に設定するに
は、(r4/r3)=1〜1.1となるように抵抗r
3,r4の値を設定すればよい。抵抗r3あるいはr4
を可変抵抗にすることで容易に(r4/r3)の値を変
えることができる。
Here, in order to set the peak current upper limit value IP UL to a value in the range of 1 to 1.1 times the peak current target value IP R , (r4 / r3) = 1 to 1.1 Resistance to
The values of 3 and r4 may be set. Resistance r3 or r4
The value of (r4 / r3) can be easily changed by using a variable resistor.

【0030】次に図2において、溶滴離脱後からピーク
期間終了までの第2ピーク期間の動作について説明する
と、端子Bより入力されているピーク電流目標値信号S
IPRは、抵抗r1,r2によって分圧されて、SIPR ×
〔r2/(r1+r2)〕なる大きさのピーク電流下限
値信号SIPLLが、ダイオードD1とで電圧ホロワを構成
する演算増幅器OP2に入力設定される。そして端子A
より、抵抗R1と演算増幅器OP1で構成される増幅率
1の増幅器を介して与えられたピーク電流指令信号の値
がピーク電流下限値信号SIPLLの値を下回ると、ダイオ
ードD1が導通し、端子Dからの出力信号の値がSIPR
×〔r2/(r1+r2)〕にクランプされる。これに
より、第2ピーク期間のピーク電流については、ピーク
電流目標値IPR のこの例では〔r2/(r1+r2)〕
倍に設定されたピーク電流下限値IPLLを下回る部分がこ
の下限値IPLLに固定されるようになっている。
Next, referring to FIG. 2, the operation in the second peak period from the droplet separation to the end of the peak period will be described. The peak current target value signal S input from the terminal B will be described.
IP R is divided by resistors r1 and r2, and SIP R ×
The peak current lower limit value signal SIP LL having a magnitude of [r2 / (r1 + r2)] is input and set to the operational amplifier OP2 that forms a voltage follower with the diode D1. And terminal A
As a result, when the value of the peak current command signal given through the amplifier having the amplification factor of 1 constituted by the resistor R1 and the operational amplifier OP1 falls below the value of the peak current lower limit signal SIP LL , the diode D1 becomes conductive and the terminal The value of the output signal from D is SIP R
It is clamped to x [r2 / (r1 + r2)]. As a result, the peak current in the second peak period is [r2 / (r1 + r2)] in this example of the peak current target value IP R.
The part below the peak current lower limit IP LL set to double is fixed to this lower limit IP LL .

【0031】ここで、ピーク電流下限値IPLLをピーク電
流目標値IPR の0.4〜0.7倍の範囲の値に設定する
には、〔r2/(r1+r2)〕=0.4〜0.7とな
るように抵抗r1,r2の値を設定すればよい。抵抗r
1あるいはr2を可変抵抗にすることで容易にr2/
(r1+r2)の値を変えることができる。
Here, in order to set the peak current lower limit value IP LL to a value in the range of 0.4 to 0.7 times the peak current target value IP R , [r2 / (r1 + r2)] = 0.4 to The values of the resistors r1 and r2 may be set so as to be 0.7. Resistance r
1 or r2 can be easily changed to r2 /
The value of (r1 + r2) can be changed.

【0032】なお、溶滴の離脱については、溶滴離脱時
にはピーク電流が急激に低下することを利用して、溶接
電流検出器からの電流検出信号を微分回路に入力し、そ
の微分回路から出力される微分パルスを検知することに
より、溶接ワイヤ先端からの溶滴離脱を検出することが
できる。
Regarding the detachment of the droplets, the current detection signal from the welding current detector is input to the differentiating circuit and output from the differentiating circuit by utilizing the fact that the peak current sharply decreases during the detachment of the droplets. By detecting the generated differential pulse, it is possible to detect the detachment of the droplet from the tip of the welding wire.

【0033】[0033]

【実施例】以下、この発明による炭酸ガスパルス溶接方
法を実施し、スパッタ発生量、1パルス1溶滴移行率を
調べた。1パルス1溶滴移行率(%)は、溶接電流波形
記録装置より、単位時間における〔溶滴移行数/パルス
数〕×100を計算して得た測定値である。また溶接自
体は、アーク不安定現象をわざと引き起しやすくするた
め、溶接トーチを振幅10mm、周波数1Hzで溶接線
に沿ってウィービング(揺動)操作させながら、いわゆ
るビードオンプレート溶接を行った。なお、ベース期間
の溶接電源外部出力特性は定電流特性とした。
EXAMPLE A carbon dioxide pulse welding method according to the present invention was carried out below, and the spatter generation amount, 1 pulse and 1 droplet transfer rate were examined. The 1 pulse / droplet transfer rate (%) is a measured value obtained by calculating [droplet transfer number / pulse number] × 100 per unit time from a welding current waveform recording device. Further, in the welding itself, so-called bead-on-plate welding was performed while weaving (oscillating) the welding torch along the welding line at an amplitude of 10 mm and a frequency of 1 Hz in order to easily intentionally cause an arc instability phenomenon. The welding power source external output characteristic during the base period was a constant current characteristic.

【0034】表1及び表2に、実施例と比較例の結果と
各個別溶接条件を示す。表1及び表2に関する共通の溶
接条件は、シールドガス:炭酸ガス単体、溶接ワイヤ:
YGW−11(JIS),ワイヤ直径1.2mm、ワイ
ヤ突出し長さ:20mm、である。そして表1に示す溶
接では、ワイヤ送給速度:12m/min、ピーク電流
目標値IPR :500A、ピーク期間TP:12ms、とし
た。また表2に示す溶接では、ワイヤ送給速度8m/m
inでのピーク電流目標値IPR を440A、ワイヤ送給
速度11m/minでの目標値IPR を470A、ワイヤ
送給速度14m/minでの目標値IPR を500Aとし
た。
Tables 1 and 2 show the results of Examples and Comparative Examples and individual welding conditions. The common welding conditions for Table 1 and Table 2 are: shield gas: carbon dioxide alone, welding wire:
YGW-11 (JIS), wire diameter 1.2 mm, wire protrusion length: 20 mm. In the welding shown in Table 1, the wire feed rate was 12 m / min, the peak current target value IP R was 500 A, and the peak period TP was 12 ms. In the welding shown in Table 2, the wire feeding speed is 8 m / m.
440A peak current target value IP R in in, 470A target value IP R in wire feed rate 11m / min, the target value IP R in wire feed rate 14m / min was 500A.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】No.1の比較例では、ピーク電流上限値
IPUL及びピーク電流下限値IPLLをともに設定しないもの
であり、ピーク電流値が上下に大きく変動するので1パ
ルス1溶滴移行を実現しにくく、多量のスパッタが発生
する。
No. In the comparative example of 1, the peak current upper limit value
IP UL and peak current lower limit value IP LL are not set, and the peak current value fluctuates greatly up and down, so that it is difficult to realize 1 pulse 1 droplet transfer and a large amount of spatter occurs.

【0038】No.2〜No.6の実施例では、ピーク
電流上限値IPUL及びピーク電流下限値IPLLのうちいずれ
か一方のみを設定したものであり、No.1の比較例に
比べると、1パルス1溶滴移行率が高くスパッタが減少
した。
No. 2-No. In the sixth embodiment, only one of the peak current upper limit value IP UL and the peak current lower limit value IP LL is set, and No. 6 is set. Compared with the comparative example of No. 1, the transfer rate of one droplet per pulse was high and the spatter was reduced.

【0039】No.7〜No.9の実施例は、ピーク電
流上限値IPULと、比率IPLL/IPR が0.4〜0.7の範
囲となされたピーク電流下限値IPLLとの両者を設定した
ものである。No.7の実施例ではピーク電流上限値IP
ULの値がピーク電流目標値IP R の1.2倍と高めであ
り、スパッタの発生量はNo.1の比較例の約1/3程
度であった。一方、No.8及びNo.9では、ピーク
電流上限値IPULをピーク電流目標値IPR の1〜1.1倍
の範囲に設定し、かつピーク電流下限値IPLLをピーク電
流目標値IPR の0.4〜0.7倍の範囲に設定してあ
り、1パルス1溶滴移行率が100%もしくはこれに近
く、No.1の比較例に比べてスパッタの発生量が約1
/5程度に減少して大幅に少なくなった。
No. 7-No. Example 9 is a peak
Flow upper limit IPULAnd the ratio IPLL/ IPRIs in the range of 0.4 to 0.7
Enclosed peak current lower limit value IPLLAnd set both
Things. No. In the seventh embodiment, the peak current upper limit value IP
ULIs the peak current target value IP R1.2 times higher than
The amount of spatter generated is About 1/3 of the comparative example of 1
It was degree. On the other hand, No. 8 and No. Peak at 9
Current upper limit IPULThe peak current target value IPR1 to 1.1 times
The peak current lower limit value IPLLThe peak electric
Flow target value IPRThe setting range is 0.4 to 0.7 times
1 pulse / droplet transfer rate is 100% or close to this
No. Compared to the comparative example of 1, the amount of spatter generated is about 1
It was reduced to about / 5 and significantly decreased.

【0040】No.10〜No.13の実施例は、比率
IPUL/IPR が1〜1.1の範囲となされたピーク電流上
限値IPULと、ピーク電流下限値IPLLとの両者を設定した
ものである。ピーク電流上限値IPULをピーク電流目標値
IPR の1〜1.1倍の範囲に設定し、かつピーク電流下
限値IPLLをピーク電流目標値IPR の0.4〜0.7倍の
範囲に設定したNo.11及びNo.12では、1パル
ス1溶滴移行率が100%もしくはこれに近く、スパッ
タの発生量がNo.1の比較例の約1/5程度に減少し
て大幅に少なくなった。
No. 10-No. Thirteen examples have a ratio
Both of the peak current upper limit value IP UL and the peak current lower limit value IP LL in which IP UL / IP R is set in the range of 1 to 1.1 are set. Peak current upper limit value IP UL is the peak current target value
The range of 1 to 1.1 times the IP R and the peak current lower limit value IP LL set to the range of 0.4 to 0.7 times the peak current target value IP R. 11 and No. In No. 12, the transfer rate of 1 droplet per pulse is 100% or close to 100%, and the amount of spatter generated is No. It was reduced to about ⅕ of the comparative example of No. 1 and greatly decreased.

【0041】No.14及びNo.15の実施例では、
ピーク電流上限値IPULがピーク電流目標値IPR の1〜
1.1倍の範囲から外れ、かつピーク電流下限値IPLL
ピーク電流目標値IPR の0.4〜0.7倍の範囲から外
れたものであり、No.1の比較例に比べるとスパッタ
発生量を少なくできるものの、前記No.8、No.
9、No.11及びNo.12に比べるとこれらの約4
倍程度発生しスパッタ発生量が比較的多くなっている。
No. 14 and No. In the fifteenth embodiment,
The peak current upper limit value IP UL is 1 to the peak current target value IP R
It is outside the range of 1.1 times, and the peak current lower limit value IP LL is outside the range of 0.4 to 0.7 times the peak current target value IP R. Although the amount of spatter generated can be reduced as compared with the comparative example of No. 1, the above No. 8, No.
9, No. 11 and No. About 4 of these compared to 12
About twice as much and the amount of spatter is relatively large.

【0042】表2に結果を示すNo.16〜No.18
の実施例は、ピーク電流上限値IPULをピーク電流目標値
IPR の1.07倍、ピーク電流下限値IPLLをピーク電流
目標値IPR の0.65倍に設定し、ワイヤ送給速度を変
化させた場合のものである。安定した1パルス1溶滴移
行が行われる場合には、ワイヤ送給速度の増加に伴いピ
ーク電流目標値IPR に対する第2ピーク電流値IP2 の比
率が大きくなり、ワイヤ送給速度の増加につれてピーク
電流下限値IPLLが大きくなるようにすればよい。比率IP
LL/IPR が0.65の場合、No.16、No.17の
実施例ではピーク電流下限値IPLLの値が少し大きいため
スパッタ発生量が若干多く、ワイヤ送給速度が増加して
14m/minとなるNo.18の実施例で最適となっ
てスパッタ発生量が大幅に少なくなった。
Table 2 shows the results. 16-No. 18
In the example, the peak current upper limit value IP UL is set to the peak current target value.
This is a case where the wire feeding speed is changed by setting the peak current lower limit value IP LL to 1.07 times the IP R and the peak current target value IP R to 0.65 times. When a stable 1-pulse 1-droplet transfer is performed, the ratio of the second peak current value IP 2 to the peak current target value IP R increases as the wire feeding speed increases, and as the wire feeding speed increases. The peak current lower limit value IP LL may be increased. Ratio IP
When LL / IP R is 0.65, No. 16, No. In the example of No. 17, the peak current lower limit value IP LL is slightly large, so the amount of spatter generated is slightly large, and the wire feeding speed is increased to 14 m / min. The eighteenth embodiment was optimized and the amount of spatter generated was significantly reduced.

【0043】No.19〜No.21の実施例は、前記
No.16〜No.18に対してピーク電流下限値IPLL
を小さくしたものである。比率IPLL/IPR が0.45の
場合、No.20、No.21の実施例ではピーク電流
下限値IPLLの値が少し小さいためスパッタ発生量が若干
多く、ワイヤ送給速度が遅い8m/minのNo.19
の実施例で最適となってスパッタ発生量が大幅に少なく
なった。
No. 19-No. The embodiment of No. 21 is the same as No. 16-No. Peak current lower limit value IP LL for 18
Is a smaller one. When the ratio IP LL / IP R is 0.45, the No. 20, no. In the example of No. 21, since the peak current lower limit value IP LL is a little small, the amount of spatter generated is a little large and the wire feeding speed is low, and the wire number is 8 m / min. 19
In Example 1, the optimum amount was obtained, and the amount of spatter generated was significantly reduced.

【0044】No.22〜No.24の実施例は、ピー
ク電流下限値一元設定用の関数発生回路により、ピーク
電流下限値IPLLをワイヤ送給速度の増加につれて大きく
なる関数関係を持つようにワイヤ送給速度の関数とし、
ピーク電流目標値IPR に対するピーク電流下限値IPLL
ワイヤ送給速度に応じて一元的に自動設定するようにし
たものであり、8〜14m/minの広範囲なワイヤ送
給速度において、スパッタの発生量がNo.1の比較例
の約1/5程度に減少して大幅に少なくなった。
No. 22-No. In the twenty-fourth embodiment, the peak current lower limit value IP LL is set to be a function of the wire feeding speed so that the peak current lower limit value IP LL has a functional relationship that increases as the wire feeding speed increases.
The peak current lower limit value IP LL with respect to the peak current target value IP R is automatically set centrally according to the wire feeding speed, and spatter of spatter can be achieved in a wide wire feeding speed of 8 to 14 m / min. No. It was reduced to about ⅕ of the comparative example of No. 1 and greatly decreased.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように、この発明による炭酸
ガスシールドパルスアーク溶接方法によると、ピーク期
間の溶接電源外部出力特性を定電圧特性とし、定電圧特
性のピーク電流を通電する炭酸ガスシールドパルスアー
ク溶接方法において、ピーク電流の変動範囲を制限する
ようにしたものであるから、溶接トーチをウィービング
操作することでアーク長が大きく変動しやすいウィービ
ング溶接を行うような場合においても、従来に比べ、1
パルス1溶滴移行を規則正しく安定に行えることでスパ
ッタの発生量を減らすことができ、これによって外観の
美麗な溶接ビードが得られるとともに、溶接母材や溶接
トーチに付着したスパッタを除去する手間が少なくてす
む。
As described above, according to the carbon dioxide shield pulse arc welding method according to the present invention, the carbon dioxide gas shield for applying the peak current of the constant voltage characteristic to the welding power source external output characteristic in the peak period as the constant voltage characteristic. In the pulse arc welding method, the fluctuation range of the peak current is limited.Therefore, even when weaving welding in which the arc length easily fluctuates greatly by weaving the welding torch, compared to the conventional method. 1
The pulse 1 droplet transfer can be performed regularly and stably to reduce the amount of spatter generated. This makes it possible to obtain a weld bead with a beautiful appearance and to remove the spatter adhering to the welding base metal and welding torch. It needs less.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明による炭酸ガスパルス溶接方法におけ
る溶接電流波形を模式的に示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a welding current waveform in a carbon dioxide pulse welding method according to the present invention.

【図2】この発明に係るピーク電流上限値、ピーク電流
下限値を設定するための概略回路図である。
FIG. 2 is a schematic circuit diagram for setting a peak current upper limit value and a peak current lower limit value according to the present invention.

【図3】炭酸ガスパルス溶接において1パルス1溶滴移
行での適正領域におけるピーク期間とピーク電流目標値
との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a peak period and a peak current target value in a proper region in one pulse / one droplet transfer in carbon dioxide pulse welding.

【図4】1パルス1溶滴移行を行う炭酸ガスパルス溶接
において、ワイヤ送給速度を変化させた場合におけるピ
ーク電流目標値に対する第2ピーク電流値の比率の最適
値を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an optimum value of a ratio of a second peak current value to a target peak current value when a wire feeding speed is changed in carbon dioxide pulse welding in which one pulse / one droplet transfer is performed.

【図5】ピーク期間の電源出力特性を定電圧特性とする
炭酸ガスパルス溶接方法における溶接電流波形と溶滴の
形成・離脱過程とを示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a welding current waveform and droplet formation / separation processes in a carbon dioxide gas pulse welding method in which a power supply output characteristic in a peak period is a constant voltage characteristic.

【図6】ピーク期間の電源出力特性を定電圧特性とする
従来の炭酸ガスパルス溶接方法における不安定な溶滴移
行の発生メカニズムを説明するための説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a mechanism of occurrence of unstable droplet transfer in a conventional carbon dioxide gas pulse welding method in which a power output characteristic in a peak period is a constant voltage characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

OP1〜OP5…演算増幅器、R1〜R3,r1〜r4
…抵抗、D1,D2…ダイオード
OP1-OP5 ... Operational amplifier, R1-R3, r1-r4
… Resistors, D1, D2… Diodes

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 炭酸ガス単体または炭酸ガスを主成分と
して含む混合ガスをシールドガスとして用い、ピーク電
流を通電するピーク期間では溶接電源外部出力特性を定
電圧特性とし、ベース電流を通電するベース期間では溶
接電源外部出力特性を定電流特性または定電圧特性と
し、溶接ワイヤと母材間にピーク電流とベース電流とを
交互に繰り返し通電する炭酸ガスシールドパルスアーク
溶接方法において、 ピーク電流目標値が設定されたピーク期間において、溶
滴離脱時までに流れる実際のピーク電流と溶滴離脱後に
流れる実際のピーク電流との少なくともいずれか一方に
ついて、溶滴離脱時までに流れる実際のピーク電流につ
いては、前記ピーク電流目標値以上の値にて予め設定さ
れたピーク電流上限値を超える部分を前記ピーク電流上
限値に固定し、溶滴離脱後に流れる実際のピーク電流に
ついては、前記ピーク電流目標値より小なる値にて予め
設定されたピーク電流下限値を下回る部分を前記ピーク
電流下限値に固定することを特徴とする炭酸ガスシール
ドパルスアーク溶接方法。
1. A base period in which a base current is conducted by using a carbon dioxide gas alone or a mixed gas containing carbon dioxide as a main component as a shield gas, and setting a welding power source external output characteristic as a constant voltage characteristic in a peak period in which a peak current is conducted. In the carbon dioxide shield pulse arc welding method in which the welding power source external output characteristics are constant current characteristics or constant voltage characteristics, and the peak current and base current are alternately and repeatedly applied between the welding wire and the base metal, the peak current target value is set. In at least one of the actual peak current flowing up to the time of droplet separation and the actual peak current flowing after the droplet separation during the specified peak period, the actual peak current flowing up to the droplet separation is as described above. If the peak current is higher than the target value and exceeds the preset peak current upper limit, For the actual peak current flowing after the droplet is separated from the droplet, the portion below the preset peak current lower limit value with a value smaller than the peak current target value is fixed to the peak current lower limit value. Characteristic carbon dioxide shield pulse arc welding method.
【請求項2】 前記ピーク電流上限値を前記ピーク電流
目標値の1〜1.1倍の範囲の値にて設定し、前記ピー
ク電流下限値を前記ピーク電流目標値の0.4〜0.7
倍の範囲の値にて設定することを特徴とする請求項1記
載の炭酸ガスシールドパルスアーク溶接方法。
2. The peak current upper limit value is set to a value in the range of 1 to 1.1 times the peak current target value, and the peak current lower limit value is set to 0.4 to 0. 7
The carbon dioxide gas shielded pulse arc welding method according to claim 1, wherein the value is set in a double range.
【請求項3】 前記ピーク電流目標値をワイヤ送給速度
の関数とするとともに、前記ピーク電流下限値をワイヤ
送給速度の増加につれて大きくなる関数関係を持つよう
なワイヤ送給速度の関数とし、前記ピーク電流目標値に
対する前記ピーク電流下限値をワイヤ送給速度に応じて
一元的に設定することを特徴とする請求項2記載の炭酸
ガスシールドパルスアーク溶接方法。
3. The peak current target value is a function of the wire feeding speed, and the peak current lower limit value is a function of the wire feeding speed having a functional relationship that increases as the wire feeding speed increases. The carbon dioxide gas shielded pulse arc welding method according to claim 2, wherein the lower limit value of the peak current with respect to the target target value of the peak current is unitarily set according to a wire feeding speed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1193019A2 (en) * 2000-09-12 2002-04-03 Daihen Corporation Method and apparatus for controlling AC pulse ARC welding and welding power source apparatus
JP2009045670A (en) * 2007-07-23 2009-03-05 Daihen Corp Pulse arc welding method
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