JPS5868474A - パルスア−ク溶接用電源 - Google Patents

パルスア−ク溶接用電源

Info

Publication number
JPS5868474A
JPS5868474A JP16850081A JP16850081A JPS5868474A JP S5868474 A JPS5868474 A JP S5868474A JP 16850081 A JP16850081 A JP 16850081A JP 16850081 A JP16850081 A JP 16850081A JP S5868474 A JPS5868474 A JP S5868474A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
circuit
short
pulse
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16850081A
Other languages
English (en)
Inventor
Moritoshi Nagasaka
長坂 守敏
Akira Nitta
新田 晃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Osaka Transformer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp, Osaka Transformer Co Ltd filed Critical Daihen Corp
Priority to JP16850081A priority Critical patent/JPS5868474A/ja
Publication of JPS5868474A publication Critical patent/JPS5868474A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • B23K9/091Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に適した電源の改良に関するものである。
消耗性電極を用いるパルスアーク溶接は大tぶる電流の
パルス電流期間と小なる電流のベース軍流期間とを周期
的に(りかえして出力する直流軍源から電力を供給し、
強制的に−消耗性電極からの溶滴を被溶接物にスプレー
移行させて行うものである。このように直流電流を用い
るアーク溶接方法においては溶接アークの周辺に存在す
る磁界の影響を受けやす(、これらの磁界に不平衡が生
じると、アークの方向がゆがめられて所定の位置から外
れるいわゆるアークブロー現象が発生しやすい。
特にパルスアーク溶接においては、大なる電流のパルス
電流期間には、アーク柱に作用する電磁的ピンチ力から
強く作用するので、アークが直進する力即ちアークの硬
直性が得られるのでアークブロー現象は、比較的現われ
にくいが電流値の小さなベース電流期間においては、ア
ークの硬直性が少なく、少しの外部磁界によってもアー
クブローが発生しやすい。
さらに磁性材料を隅肉溶接するときには、この傾向が大
となり甚しいときにはアーク切れを発生することにもな
る。即ち隅肉溶接においては、トーチに近い側の縦部材
に溶接電流により発生する磁束が多く通ることになり、
このためにトーチの周辺には極端な磁界の不平衡が発生
する。特に軟鋼等の強磁性体においては、残留磁気現象
かあるためにパルスアーク溶接を行うときは大電流と小
電流とが交互に(りかえされる結果、大電流時に発生し
た強大な磁界によって多量の残留磁界が被溶接物に発生
し、次の小電流期間にこの残留磁界が強く作用してアー
クを太き(偏向させることになる狐第1図は水平隅肉溶
接を行うときに発生する磁束の様子を示す模式図であっ
て、通常電極lを被溶接物の横部材2よりも縦部材3側
に傾けて溶接を行うから、電極1の縦部材3側の磁束沿
Ikが高くなり、したがって残留磁界も強くなる。この
結果、アークは図の紙面に直角な方向に吹かれることに
なる。
第2図はパルスアーク溶接において外部磁n1によるア
ークブローが発生するときの様子を示すものであり、同
図(λ)は溶接電流の変化を、同図(1))は上記(a
)のように電流が変化するときのアークの様子を電極1
および被溶接物の表面とともに示す図であり、同図(C
)は上記(a)および(blに対応する溶接電源の出力
電圧の変化を示す。同図に示すようiこ、パルス電流時
においては、大なる電磁的ピンチ力によってアークは細
(しぼられた形となり、アークブローはほとんど発生し
ない。しかし、%X 7AEの少ないベース電流時には
、アークの硬直性か弱くアークは広がる傾向にあり、さ
らにパルス電流時に発生する大なる磁界によって次第に
残留磁界が強(なりアークブローが発生する。この傾向
が強(なると図中(イ)で示すようにアーク長が極端に
長(なってついにはアーク切れとなり電極被溶接物間に
は電源出力の無負荷電圧が印加される。アーク切れが発
生しても電極lは引続きほぼ一定の速度で送給されるの
で、電極の先端は次第に被溶接物の表面に近づき、つい
には、(ロ)に示すように両者が短絡する。この結果、
電極には短絡電流が流れ、電極はその先端部が局部的に
加熱されて溶断し、に)に示すように再びアークが発生
する。この短絡の発生後におけるアークの再生がスムー
ズに行なわれるか否かが、溶接の安定性に重要な因子と
なる。もし短絡が発生したときに、第2図(ロ)に示す
ようにベース電流期間であったときには、短絡電流は小
さくしかも短絡発生までの間には上述のようにアーク切
れの原因が小電流期間にアークブローが大となったこと
にあるから、電極の先端は相当低い温度にまで冷却され
ているので、電極の先端を過熱溶融するまでに至らない
。そしてこのベース電流期間に続いて次のパルス電流期
間(こなると、過熱に十分な電流が流れることになるも
のの、そのときにはすでに連続的に送給さitて(する
電極が強固に被溶接物に接触しているので、電極の先端
部のみの発熱は少す<、電極の途中で固有抵抗による加
熱が進行して軟化し溶断するに至る。このように電極の
途中で+8断すると、アークは高い位置で発生すること
になり、アークは直ちに燃え上がってアーク長が急激に
成長するために再びアーク切れに至るようになる。この
ようにアークブローによるアーク切れが一旦発生すると
溶接が極めて不安定となり、安定するまでに相当な時間
を要するのみならずこれらを(りかえずので良好な溶接
結果は得られない。
これに対して従来の溶接用電源においては、ノクルス電
流期間のパルス時間幅、パルス周波数ともに溶接用電源
によって設定された時期に溶接アークの状態とは無関係
に定められているから、第2図のようにアークブローが
発生して短絡となった時がパルス電流期間であるか、ベ
ース電流期間てあるかは不明である。したがって短絡が
発生すると上述のようにアーク切れとアーク再生とをく
りかえすことになり、きわめてアークが不安定となって
良好な溶接結果が得られなかった。
本発明は、短絡の発生を検出する短絡検出回路を設け、
短絡発生時には設定されたパルス周波数および時間幅に
は無関係に、これらに優先してパルス電流相当あるいは
別途定めたベース電流より大なる大電流を供給するよう
にしてアークの再生を確実にしたものである。
第3図は本発明のパルスアーク溶接用電源の実施例を示
す接続図である。同図において、4は大なる電流を供給
するための直流電源であり商用交流電源を公知の手段に
より整流して直流を得るもはスイッチング制御素子が用
いられる。6は出力電流制御素子5を駆動する駆動回路
、7は直流リアクトル、8はベース電流を供給するため
の別の直流電源である。9は出力端子四、(81間の電
圧を入力として入力電圧が一定値以トとなったときに短
絡と判断して出力を発する短絡検出回路である。
この短絡検出回路9は出力端子に接続される電極1、被
溶接物2,3およびこれらの間の電カケープルにおける
電圧降下を考慮して、アーク発生時の最低電圧よりも十
分に低く、かつ上記短絡型ML時における電圧降下より
も高い値の電圧となったときに短絡と判断するように設
定しておく。10はパルス電流の波高値を設定するため
のパルスピーク電流設定器、11はパルス電流の継続時
間を設定するパルス時間幅設定器、12はパルス電流の
(りかえし周波数を設定するためのパルス周波数設定器
であり、これらはそれぞれ独立にあるいは必要に応じて
相互に関連して、または電極1の送給速度に関連して設
定値が決定される。13はパルスピーク電流設定器10
、パルス時間幅設定器11およびパルス周波数設定器1
2の出力信し」を入力としてこれらの入力信号の合成信
号を得る信号合成回路であり、14は信号合成回路13
の出力およびパルスピーク電流設定器10の出力を入力
として短絡検出回路9が短絡を検出している間はパルス
ピーク電流設定器10の出力を駆動回路6に伝達し、短
絡検出回路外は信号合成回路13の出力を駆動回路6に
伝達するゲート回路である。
第3図のように構成することによって、溶接中に電極1
と被溶接物2あるいは3とが短絡することなく正常にア
ークが発生している間は、信号合成回路17にて合成さ
れた信号によって定まるパルスピーク値とパルス時間幅
のパルス電流とが、所定の周期でベース電流用直流電源
8の出力に重畳して供給される。短絡が発生すると、短
絡検出回路9の出力はゲート回路14に供給されて信号
合成回路13の出力は遮断され、代りにパルスピーク電
流設定器10の出力信号が直接駆動回路6に供給されて
出力電流制御素子5はパルスピーク電流に相当する大電
流を連続的に出力するように導通ずる。この結果、短絡
した電極1の先端は急速に加熱されて溶融飛散し容易に
アークが再生する。
アークが再生すると直ちに短絡検出回路9の出方が消滅
するのでゲート回路14は再び信号合成回路13の出力
信号を駆動回路6に供給して、出力電流はパルス電流期
間とベース電流期間とを(つかえず通常のパルスアーク
溶接出力となる。
ところで短絡発生後のアーク再生を良好に行うためには
、短絡時に供給する電流を一定以−Lの人なる値とする
ことと共に、この大電流によってアークが再生したとき
に直ちに、正常rS溶接時の電流に復帰させることが重
要な要因となる。このた断ともに制御可能な素子を用い
た場合である。これに対して通常のサイリスタを用いて
交流電源を制御整流して所定の直流を得るに際して、位
相制御によってパルス電流とベース電流とを得るもの1
大 では、導通開始時のみが制御可能であり遮断時阪電源電
圧位相によって定まるために、短絡解消後に電流を直ち
にもとの出力にもどすことかできす、その半波の期間は
大なる電流が流れ続ケることにより若干不安定さか残る
。出力制御素子としてトランジスタを用いるときには、
短絡解消後に直ちにもとの電流に復帰できるうえ出力電
流の制御そのものをスイッチングにより0N−OFF制
御して平均電流が設定値になるように制御するスイッチ
ングレギュレータ方式により行う方式のものカ採用でき
ることになり、この場合にはトランジスタの内部電力消
費が少なくてすみ低価格の装置を得ることができる。特
に、パルスピーク値の制御にこの方式を用いるときは取
扱う電流が大であるので都合がよい。この場合、ベース
電流は電流値が小であるので別電源としてアナログ制御
により行うのが低電流時におけるアークの安定性の面か
らも有利となる。もちろん、ベース電流設定回路を別に
設けてこの出力を信号合成回路13への入力として追加
することによりベース電流用電源8を省略することがで
きる。さらに正常アーク溶接待溶滴をスプレー移行させ
るためのパルス電流はそのピーク値とパルス時間幅との
関係で相関的に定められるために、同一の電極直径に対
してもパルスピーク値は一義的には定まらないが、短絡
時においてこの短絡を破ってアークを再生させるのに必
要な電流は電極径にほぼ依存して定まる。このためアー
ク再生に必要な電流はその波高値のみか重要となるので
、正常溶接のために設定されたパルスピーク電流値では
必すしも満足な値とはならない場合かある。そこで第3
図に破線で示したように勝認短絡時に供給すべき電流を
定める別の電流設定器15を設けてゲート回路14にパ
ルスピーク電流設定器10の出力に代えて供給すればよ
り確実な制御が可能となる。
以上のように本発明によれば短絡発生時に直ちに溶接部
に大電流を供給してこれを解消し、短絡解消後は直ちに
もとの溶接電流に復帰するので、パルスアーク溶接を極
めて安定に行うことができ第1図は水平隅肉溶接におけ
る磁束の様f−をボす模式図、第2図はアークブローが
発生したときの様子を示す説明図、第3図は本発明のパ
ルスアーク溶接用電源の実施例を示す接続図である。
1・・・消耗性電極、2,3・・・被溶接物、4・・・
直接電源、5・・・出力電流制御素子、6・・・駆動回
路、8・・・ベース電流用直流電源、9・・・短絡検出
回路、lO・・・パルスピーク値設定器、11・・・パ
ルス時間幅設定器、12・・・パルス周波数設定器、1
3・・・信号合成回路、14・・・ゲート回路、15・
・・電流設定器、代理人 弁理士  中 井    宏 図面のlT信(内部に変更なし) 第1図 を 第2図 手続補正書(自発) 特許庁長官    殿 1.8Jf件の表示 特許1+ji5t5−16850[’15じ2、発明の
名称 パルスアーク溶接≠≠用’rli lI’+!3、補正
する者 事件との関係   特許出願人 住  所  〒532大阪市淀川区[用用2−J十l 
1番11号名  称  (026)  大阪変11:、
器株式会社代表者  取締役社長小林啓次部 4、代 理 人 イl  所  〒532大阪市淀川区1用11112丁
111番11号[−図面の浄書(内容にヤー外土)1 391

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、周期的に大なる電流のパルス電流期間と小なる電流
    のベース電流期間とをくりかえして出力するパルスアー
    ク溶接用電源において、出方端子に接続された負荷が短
    絡状態にあることを検出する短絡検出回路と、前記短絡
    検出回路のa力により前記パルス電流期間とベース電流
    期間との(りかえし周期に優先して出方電流を前記ベー
    ス電流よりも大なる電流とする短絡特大電流供給回路と
    を具備したパルスアーク溶接用電源。 2 前記短絡時に供給する電流が、前記パルス電流期間
    の電流に等しい特許請求の範囲第1項に記載のパルスア
    ーク溶接用電源。 3、前記短絡時に供給する電流が、前記パルス電流期間
    の電流とは別個に設定される特許請求の範囲第1項に記
    載のパルスアーク溶接用電源。 4、前記出力電流のうち少な(ともパルス電流期間の電
    流は、スイッチングレギュレータにより制御される特許
    請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載のパル
    スアーク溶接用電源。 5、前記パルス電流とベース電流とは別々の電源から出
    力端子に重畳して供給される特許請求の範囲第1項ない
    し第4項のいずれかに記載のパルスアーク溶接用電源。
JP16850081A 1981-10-20 1981-10-20 パルスア−ク溶接用電源 Pending JPS5868474A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16850081A JPS5868474A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 パルスア−ク溶接用電源

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16850081A JPS5868474A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 パルスア−ク溶接用電源

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5868474A true JPS5868474A (ja) 1983-04-23

Family

ID=15869224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16850081A Pending JPS5868474A (ja) 1981-10-20 1981-10-20 パルスア−ク溶接用電源

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5868474A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5985370A (ja) * 1982-11-05 1984-05-17 Mitsubishi Electric Corp パルスア−ク溶接のア−クブロ−抑制方法
JPS5973081U (ja) * 1982-11-05 1984-05-17 三菱電機株式会社 パルスア−ク溶接のア−クブロ−抑制装置
JPS61266180A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Toyota Motor Corp ア−ク溶接装置
US4697062A (en) * 1985-05-16 1987-09-29 Mitsubishi Denki K.K. Pulse arc welding machine disabled during short-circuits

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51100952A (ja) * 1975-03-04 1976-09-06 Nippon Steel Corp Aakuyosetsuhoho

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51100952A (ja) * 1975-03-04 1976-09-06 Nippon Steel Corp Aakuyosetsuhoho

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5985370A (ja) * 1982-11-05 1984-05-17 Mitsubishi Electric Corp パルスア−ク溶接のア−クブロ−抑制方法
JPS5973081U (ja) * 1982-11-05 1984-05-17 三菱電機株式会社 パルスア−ク溶接のア−クブロ−抑制装置
JPS6229182Y2 (ja) * 1982-11-05 1987-07-27
JPS6239072B2 (ja) * 1982-11-05 1987-08-20 Mitsubishi Electric Corp
US4697062A (en) * 1985-05-16 1987-09-29 Mitsubishi Denki K.K. Pulse arc welding machine disabled during short-circuits
JPS61266180A (ja) * 1985-05-20 1986-11-25 Toyota Motor Corp ア−ク溶接装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910003861B1 (ko) 열선을 사용한 교류 tig 용접장치
JP4739641B2 (ja) 短絡アーク溶接用電源装置及びロボット溶接装置
US4628182A (en) Hot-wire TIG welding apparatus
US4877941A (en) Power supply system for consumable electrode arc welding and method of controlling the same
JPS61186172A (ja) ホットワイヤtig溶接方法および溶接装置
US4497997A (en) Method and apparatus for metal arc welding with constant currents
JPS5868474A (ja) パルスア−ク溶接用電源
JPH05200548A (ja) 非消耗電極アーク溶接方法および装置
JP4252636B2 (ja) 消耗電極ガスシールドアーク溶接方法
JP2610819B2 (ja) ホツトワイヤtig溶接装置
JP2873716B2 (ja) 交流アークの起動方法
JPS6313672A (ja) ホツトワイヤ溶接装置
KR880000950B1 (ko) 단락이행 아아크 용접기
JPH0641028B2 (ja) 2段パルス・ア−ク溶接法
US10821535B2 (en) Short circuit welding using self-shielded electrode
JPS60127077A (ja) ホツトワイヤスイツチングtig溶接装置
JP2857448B2 (ja) ホットワイヤtig溶接方法及びホットワイヤtig溶接装置ならびにワイヤと母材との接触検出器
SU1393563A1 (ru) Источник питани дл механизированной дуговой сварки
JPH11151577A (ja) Tigアーク溶接装置
JPH0679466A (ja) ホツトワイヤ溶接装置
JP2559388B2 (ja) Tig溶接方法およびその装置
JPH05200555A (ja) 非消耗電極アーク溶接方法および装置
JPH0586318B2 (ja)
JPH07136764A (ja) ホットワイヤtig溶接装置
JPH05329647A (ja) 交流非消耗電極アーク溶接装置および方法