JPS59107774A - 非消耗電極式アーク溶接装置 - Google Patents
非消耗電極式アーク溶接装置Info
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- JPS59107774A JPS59107774A JP21552182A JP21552182A JPS59107774A JP S59107774 A JPS59107774 A JP S59107774A JP 21552182 A JP21552182 A JP 21552182A JP 21552182 A JP21552182 A JP 21552182A JP S59107774 A JPS59107774 A JP S59107774A
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
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- Arc Welding In General (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明は、溶接電流をピーク電流
とベース電流とに繰り返しパルス状に変化させて行なう
非消耗電極式アーク溶接方法、いわゆるパルスTIG溶
接法に関する。
とベース電流とに繰り返しパルス状に変化させて行なう
非消耗電極式アーク溶接方法、いわゆるパルスTIG溶
接法に関する。
〔従来技術〕 非消耗電極を用いるTIG溶接は、スパ
ッタの発生がなく、アークか安定しているため、高品質
の溶接部を得るのに適している。しかし、プラント頬な
との現地工事においては、薄板から厚板までの各種継手
の溶接や上向、立向を含む全姿勢溶接に適応できること
が要求され、従来のTIG溶接機にはこの要求を十分満
足できるものかなかった。
ッタの発生がなく、アークか安定しているため、高品質
の溶接部を得るのに適している。しかし、プラント頬な
との現地工事においては、薄板から厚板までの各種継手
の溶接や上向、立向を含む全姿勢溶接に適応できること
が要求され、従来のTIG溶接機にはこの要求を十分満
足できるものかなかった。
近年開発されたパルスTIG溶接法には、ピーク、ベー
ス繰返し周波数として0.5〜20 Hz程度の低周波
帯を用いたいわゆるローパルスTIG溶接と、1〜1Q
kHz程度の高周波帯を用いたいわゆるバイパルスTI
G溶接とがある。次に、これらの既存のパルスTIG溶
接法について概略説明し、問題点を明らかにする。
ス繰返し周波数として0.5〜20 Hz程度の低周波
帯を用いたいわゆるローパルスTIG溶接と、1〜1Q
kHz程度の高周波帯を用いたいわゆるバイパルスTI
G溶接とがある。次に、これらの既存のパルスTIG溶
接法について概略説明し、問題点を明らかにする。
第1図[aiはローパルスTIG溶接電源のブロック図
である。1は商用交流電源、2は変圧器、3は電流制御
用サイリスク−14は平滑用リアクタで、変圧器2の出
力はサイリスク3により直流に変換され、電流検出部5
を経て負荷6へ供給される。
である。1は商用交流電源、2は変圧器、3は電流制御
用サイリスク−14は平滑用リアクタで、変圧器2の出
力はサイリスク3により直流に変換され、電流検出部5
を経て負荷6へ供給される。
負荷6は非消耗電極を用いたTIGアーク負荷である。
電流検量部5からの信号はサイリスクの点弧信号発生部
8に負帰還され、電流設定部7からの信号と比較される
。電流設定部7てピーク電流とベース電流の設定値を0
5〜20 Hzの所定の周期で切換え、出力電流値が設
定したピーク電流値とベース電流値になるように点弧信
号発生部8によりサイリスタ3を位相制御する。このよ
うす溶接工、 源を用いることにより、第1図(b]に
その波形を示すように溶接電流かピーク電流II)とベ
ース電流I11とに05〜20H2の周波数で繰り返し
変化するローパルスTIG溶接か行なえる。
8に負帰還され、電流設定部7からの信号と比較される
。電流設定部7てピーク電流とベース電流の設定値を0
5〜20 Hzの所定の周期で切換え、出力電流値が設
定したピーク電流値とベース電流値になるように点弧信
号発生部8によりサイリスタ3を位相制御する。このよ
うす溶接工、 源を用いることにより、第1図(b]に
その波形を示すように溶接電流かピーク電流II)とベ
ース電流I11とに05〜20H2の周波数で繰り返し
変化するローパルスTIG溶接か行なえる。
ローパルスTIG溶接のピーク、ベース繰返シ周期は溶
融池の凝固時間を基準に選定されるもので裏波溶接にお
ける垂れ落ち、立向ヒートの垂れ下りなどの防止に効果
がある。また、このローパルスTIG溶接はピーク、ベ
ースの電流値を調整することにより熱量の制御や溶込み
の制御かできるため、各種継手への適用範囲が通常の直
流TIG溶接より広くなる。しかし、溶接の能率を上げ
ようとして溶込速度を上げると、ピーク、ベース繰返し
周波数が低いためにと一ドにベース電流時に相当する溶
込みの浅い部分が生じ、均一な溶込みか得られない。ま
た、アークの集中性が弱いために溶込み深さも十分でな
く、溶込みを深くするには平均電流値(L )を上げな
ければならず、入熱過多により周囲への熱影響が太き(
なるという欠点があった。
融池の凝固時間を基準に選定されるもので裏波溶接にお
ける垂れ落ち、立向ヒートの垂れ下りなどの防止に効果
がある。また、このローパルスTIG溶接はピーク、ベ
ースの電流値を調整することにより熱量の制御や溶込み
の制御かできるため、各種継手への適用範囲が通常の直
流TIG溶接より広くなる。しかし、溶接の能率を上げ
ようとして溶込速度を上げると、ピーク、ベース繰返し
周波数が低いためにと一ドにベース電流時に相当する溶
込みの浅い部分が生じ、均一な溶込みか得られない。ま
た、アークの集中性が弱いために溶込み深さも十分でな
く、溶込みを深くするには平均電流値(L )を上げな
ければならず、入熱過多により周囲への熱影響が太き(
なるという欠点があった。
12図[a)はバイパルスTIG溶接霞源のブロック図
である。−次側か商用交流電源1に接続された変圧器2
の二次出力は整流部9で整流され、トラン/メタ10に
印加される。トランジスタ10はシリーズレギュレータ
として働き、そのベース電流に対応した出力電流を負荷
6に供給する。トランジスタ10のベース電流制御部1
1は電流検出部5から負郁還される信号をピーク、ベー
スの電流設定値を」〜10kH2の周期て切換える電流
設定部7からの信号と比較し、出力電流値が設定したピ
ーク電流値とベース電流値になるようにトランジスタ1
0のベース電流を制御する。このような溶接電源を用い
ることにより、第2図tb+にその波形を示すように溶
接電流がピーク電流IPとベース電流I]3とに1〜1
01(H2の周波数で繰り返し変化する)・イパルスT
IG溶接か行なえる。
である。−次側か商用交流電源1に接続された変圧器2
の二次出力は整流部9で整流され、トラン/メタ10に
印加される。トランジスタ10はシリーズレギュレータ
として働き、そのベース電流に対応した出力電流を負荷
6に供給する。トランジスタ10のベース電流制御部1
1は電流検出部5から負郁還される信号をピーク、ベー
スの電流設定値を」〜10kH2の周期て切換える電流
設定部7からの信号と比較し、出力電流値が設定したピ
ーク電流値とベース電流値になるようにトランジスタ1
0のベース電流を制御する。このような溶接電源を用い
ることにより、第2図tb+にその波形を示すように溶
接電流がピーク電流IPとベース電流I]3とに1〜1
01(H2の周波数で繰り返し変化する)・イパルスT
IG溶接か行なえる。
このバイパルスTIG溶接はピーク、ベース電流の周波
数の高い繰返し変化によって起こるアーク振動により、
溶接部の組織の微細化やフローポール欠陥の減少なと溶
接品質の向」二に効果があると言われているが、ピーク
、ベース繰返し周波数が1〜]QkI(zの高周波帯に
なると、アーク音がやかましく溶接作業のIi、Ii9
.害になる。
数の高い繰返し変化によって起こるアーク振動により、
溶接部の組織の微細化やフローポール欠陥の減少なと溶
接品質の向」二に効果があると言われているが、ピーク
、ベース繰返し周波数が1〜]QkI(zの高周波帯に
なると、アーク音がやかましく溶接作業のIi、Ii9
.害になる。
〔発明の目的〕 本発明の目的は」二記した従来技術の
欠点を補い、アーク音が耳ざわりになることなく、同じ
平均電流値でより深い溶込みか得られかつ溶込みの均一
性をそこなわずに高速溶接ができる溶接性の良い非消耗
電極式アーク溶接方法を提供することにある。
欠点を補い、アーク音が耳ざわりになることなく、同じ
平均電流値でより深い溶込みか得られかつ溶込みの均一
性をそこなわずに高速溶接ができる溶接性の良い非消耗
電極式アーク溶接方法を提供することにある。
〔発明の概要〕 上記目的を達成するため本発明は、溶
接電流のピーク、ベース繰返し周波数を100〜500
Hzの範囲に選定したことを特徴とする。
接電流のピーク、ベース繰返し周波数を100〜500
Hzの範囲に選定したことを特徴とする。
発明者らの溶接実験の結果によれば、このような中間周
波数帯域で溶接電流をピーク電流とベース電流とに繰り
返し変化させてパルスTIG溶接を行なった場合、従来
のローパルスTIG溶接やバイパルスTIG溶接にはな
い特異な効果が得られることがわかった。すなわち、1
00〜500 Hz帯のパルスTIG溶接では、ピーク
電流のピンチ効果で電極直下のアーク柱か絞られ、アー
クの集中性が強まる現象が顕著に現われ、直流TIG溶
接やローパルスTIG溶接に比べ同し平均電流値でより
深い溶込みか得られる。また、ピーク、ベース繰返し周
期が比較的短いため、溶接速度を上げてもベース電流時
の浅い溶込みの影響か出にく(、均一な溶込みが得られ
た。さらに、ピーク、ベース繰返し周波数か500 H
zを越えない範囲ではアーク音も作業の゛障害になるこ
とはない。
波数帯域で溶接電流をピーク電流とベース電流とに繰り
返し変化させてパルスTIG溶接を行なった場合、従来
のローパルスTIG溶接やバイパルスTIG溶接にはな
い特異な効果が得られることがわかった。すなわち、1
00〜500 Hz帯のパルスTIG溶接では、ピーク
電流のピンチ効果で電極直下のアーク柱か絞られ、アー
クの集中性が強まる現象が顕著に現われ、直流TIG溶
接やローパルスTIG溶接に比べ同し平均電流値でより
深い溶込みか得られる。また、ピーク、ベース繰返し周
期が比較的短いため、溶接速度を上げてもベース電流時
の浅い溶込みの影響か出にく(、均一な溶込みが得られ
た。さらに、ピーク、ベース繰返し周波数か500 H
zを越えない範囲ではアーク音も作業の゛障害になるこ
とはない。
〔発明の実施例〕 以下、本発明に用いるパルスTIG
溶接電源とこれを用いたパルスTIG溶接の実施例につ
いて説明する。
溶接電源とこれを用いたパルスTIG溶接の実施例につ
いて説明する。
第3図falは本発明を実施するために好適なパルスT
IG溶接電源の一例を示す。同図において、商用交流電
源1からの入力電圧は整流部]2で直流にされ、インバ
ータ部〕3に印加される。インバータ部13はブリッジ
接続したトランジスタにより構成され、直流電圧を高周
波交流電圧に変換する。14は変圧器で、高周波交流電
圧が印加されるため、第1図、第2図に示す変圧器2よ
り小形化することができる。15は高速タイオードで構
成される整流部で、変圧器]4から出力される高周波交
流電圧を直流に変換する。整流部15の直流出力は平滑
用リアクタ」6でリップルを除去され、電流検出部56
を経てT■Gアーク負荷6に供給される。17は電
流検出信号を増幅し誤差増幅器22に負帰還する増幅部
、18はピーク電流設定部、19はベース電流設定部で
、これらのピーク、ベース電流設定信号をピーク、ベー
ス切換器20により切換えて誤差増幅器22のプラス側
入力に加える。ピーク、ベース切FJ器20はパルス周
波数設定部21からの選択信号によりピーク、ベース電
流設定信号の切換を行なうマルチプレクサ回路であり、
パルス周波数設定部21は設定されたピーク、ベース繰
返し周波数とピーク、ベース時間比率に対応して繰返し
周波数およびデユーティサイクルの可変な選択信号、を
発生する回路である。誤差増幅器22は電流検出信号と
電流設定信号との差信号を比較器23に出力する。24
は鋸歯状波発生器で、ピーク、ベース繰返し周波数より
も高い一定周波数、たとえば4Q kHzで発振する。
IG溶接電源の一例を示す。同図において、商用交流電
源1からの入力電圧は整流部]2で直流にされ、インバ
ータ部〕3に印加される。インバータ部13はブリッジ
接続したトランジスタにより構成され、直流電圧を高周
波交流電圧に変換する。14は変圧器で、高周波交流電
圧が印加されるため、第1図、第2図に示す変圧器2よ
り小形化することができる。15は高速タイオードで構
成される整流部で、変圧器]4から出力される高周波交
流電圧を直流に変換する。整流部15の直流出力は平滑
用リアクタ」6でリップルを除去され、電流検出部56
を経てT■Gアーク負荷6に供給される。17は電
流検出信号を増幅し誤差増幅器22に負帰還する増幅部
、18はピーク電流設定部、19はベース電流設定部で
、これらのピーク、ベース電流設定信号をピーク、ベー
ス切換器20により切換えて誤差増幅器22のプラス側
入力に加える。ピーク、ベース切FJ器20はパルス周
波数設定部21からの選択信号によりピーク、ベース電
流設定信号の切換を行なうマルチプレクサ回路であり、
パルス周波数設定部21は設定されたピーク、ベース繰
返し周波数とピーク、ベース時間比率に対応して繰返し
周波数およびデユーティサイクルの可変な選択信号、を
発生する回路である。誤差増幅器22は電流検出信号と
電流設定信号との差信号を比較器23に出力する。24
は鋸歯状波発生器で、ピーク、ベース繰返し周波数より
も高い一定周波数、たとえば4Q kHzで発振する。
この鋸歯状波信号を比較器23に入力して誤差増幅器2
2の出力信号と比較し、誤差増幅器22の出力が大きく
なるほど出力パルスの幅が広くなるようなパルス幅変調
信号を比較器23から発生させる。25(jインバータ
部13を構成するトランジスタのベースを駆動するベー
ス駆動信号発生部で、ブリノン接続のインバータを用い
た場合には、比較器23からのパルス幅変調信号により
2組のトランジスタに交互にベース駆動信号を供給し、
インパーク出力としてパルス幅変調された20 kHz
の高周波交流I′a圧を発生させる。この高周波交流電
圧を変圧器14に印加すると、平滑用リアクタ]6から
負荷6に供給される出力電流はパルス周波数設定部:2
1て設定されたピーク、ベース繰返し周波数とピーク、
ベース時間比率に対応してピーク電流とベース電流とに
繰り返し変化するパルス波形となりそのピーク、ベース
繰返し周波数を100〜500 Hzの範囲に設定した
場合、100〜500 、Hz帯でのパルスTIG溶接
を行なうことができる。第3図(1〕)はピーク、ベー
ス繰返し周波数を200 Hzとした場合のインパーク
出力波形、第3図(C]はこの場合の溶接電流波形を模
式的に示した図で、I、・はピーク電流IIJはベース
電流、■7.は平均電流である。
2の出力信号と比較し、誤差増幅器22の出力が大きく
なるほど出力パルスの幅が広くなるようなパルス幅変調
信号を比較器23から発生させる。25(jインバータ
部13を構成するトランジスタのベースを駆動するベー
ス駆動信号発生部で、ブリノン接続のインバータを用い
た場合には、比較器23からのパルス幅変調信号により
2組のトランジスタに交互にベース駆動信号を供給し、
インパーク出力としてパルス幅変調された20 kHz
の高周波交流I′a圧を発生させる。この高周波交流電
圧を変圧器14に印加すると、平滑用リアクタ]6から
負荷6に供給される出力電流はパルス周波数設定部:2
1て設定されたピーク、ベース繰返し周波数とピーク、
ベース時間比率に対応してピーク電流とベース電流とに
繰り返し変化するパルス波形となりそのピーク、ベース
繰返し周波数を100〜500 Hzの範囲に設定した
場合、100〜500 、Hz帯でのパルスTIG溶接
を行なうことができる。第3図(1〕)はピーク、ベー
ス繰返し周波数を200 Hzとした場合のインパーク
出力波形、第3図(C]はこの場合の溶接電流波形を模
式的に示した図で、I、・はピーク電流IIJはベース
電流、■7.は平均電流である。
誤差増幅器22には電流検出部5から増幅部17を介し
て電流検出信号か負帰還されているので、1テ1荷変動
によりピーク、ベース電流値が減少すると誤差増幅器2
2の1−δ力が大きくなり、したかって比較器23から
ベース駆動信号発生部25への出力パルス幅か広くなり
、インバータ部13はピーク、ベース電流値を増加させ
るように傍く。ピーク、へ−スミ流値が増加した場合は
この逆で、ピーク、へ−スミ流値をそれぞれの設定値に
保つように定電流制御か行なわれる。 ゛ コノハルスTIG溶接電源は、インパーク部13てのパ
ルス幅変調により溶接電流をピーク電流とベース電流と
に繰り返し変化させるようにしたため第1図および第2
図に示すパルy’、 TIG溶接電源に比べて変圧器を
小形化できるとともに、第2図に示すように!・ランジ
スタ10をシリーズレギュレータとして用いたものより
変換効率が良く、並列接続する)・ランノスタの個数を
減らすことができるので、電源全体が小形軽量となり、
現地工事用として好適である。また、このパルスTIG
溶接電源はパルス周波数設定部21て設定するピーク、
ベース繰返し周波数を変えることにより、0.5〜20
Hzの低周波帯および1〜10kHzの高周波帯ての
パルスTIG溶接にも適用することかできる。
て電流検出信号か負帰還されているので、1テ1荷変動
によりピーク、ベース電流値が減少すると誤差増幅器2
2の1−δ力が大きくなり、したかって比較器23から
ベース駆動信号発生部25への出力パルス幅か広くなり
、インバータ部13はピーク、ベース電流値を増加させ
るように傍く。ピーク、へ−スミ流値が増加した場合は
この逆で、ピーク、へ−スミ流値をそれぞれの設定値に
保つように定電流制御か行なわれる。 ゛ コノハルスTIG溶接電源は、インパーク部13てのパ
ルス幅変調により溶接電流をピーク電流とベース電流と
に繰り返し変化させるようにしたため第1図および第2
図に示すパルy’、 TIG溶接電源に比べて変圧器を
小形化できるとともに、第2図に示すように!・ランジ
スタ10をシリーズレギュレータとして用いたものより
変換効率が良く、並列接続する)・ランノスタの個数を
減らすことができるので、電源全体が小形軽量となり、
現地工事用として好適である。また、このパルスTIG
溶接電源はパルス周波数設定部21て設定するピーク、
ベース繰返し周波数を変えることにより、0.5〜20
Hzの低周波帯および1〜10kHzの高周波帯ての
パルスTIG溶接にも適用することかできる。
第4図fa+は本発明を実施するために好適なパルスT
IG溶接電源の他の例を示す。本例は周波数変調により
電流制御を行なうもので、ピーク電流設定部18、ベー
ス電流設定部19からの電流設定信号をピーク、ベース
切換器20て切換えて誤差増幅器22のプラス側人力に
加え、電流検出部5から増幅部17を介して負帰還され
る電流検出信号と電流設定信号との差信号を誤差増幅器
22からV’−F変換器26に出力し、差信号の電圧レ
ベルに対応した周波数の信号に変換する。このV−F変
換器26の出力信号によりベース駆動信号発生部25か
らインバ−夕部13のフリンジ接続された2組のトラン
ジスタ1.こ交互にベース駆動信号を供給し、インバー
タ出力として、たとえば溶接電流のピーク電流に対応す
る区間では]、 kHz、ベース電流に対応する区間で
はIQ kHzに周波数変調された高周波交流電圧を発
生させる。変圧器】4はリーケージトランスとして構成
されており、この変圧器14に高周波交流電圧を印加す
ると、比較的周波数の高いベース電流に対応する区間で
は比較的周波数の低いピーク電流に対応する区間よりも
大きなリアクタンス電圧降下が生じるので、変圧器14
の出力を整流部15、平滑用リアクタ】6で整流、平滑
化して得られた出力電流はピー−電流とベース電流とに
繰り返し変化するパルス波形となり、パルス周波数設定
部21でピーク、ベース繰返し周波数を100〜500
Hzの範囲に設定すれば、100〜500 Hz帯で
のパルスTIG溶接か行なえる。第4図(1〕)はピー
ク、ベース’IFA 返し周波数を200 Hzとした
場合のインバータ出力波形、第4図fclはこの場合の
溶接電流波形を模式的に示した図である。
IG溶接電源の他の例を示す。本例は周波数変調により
電流制御を行なうもので、ピーク電流設定部18、ベー
ス電流設定部19からの電流設定信号をピーク、ベース
切換器20て切換えて誤差増幅器22のプラス側人力に
加え、電流検出部5から増幅部17を介して負帰還され
る電流検出信号と電流設定信号との差信号を誤差増幅器
22からV’−F変換器26に出力し、差信号の電圧レ
ベルに対応した周波数の信号に変換する。このV−F変
換器26の出力信号によりベース駆動信号発生部25か
らインバ−夕部13のフリンジ接続された2組のトラン
ジスタ1.こ交互にベース駆動信号を供給し、インバー
タ出力として、たとえば溶接電流のピーク電流に対応す
る区間では]、 kHz、ベース電流に対応する区間で
はIQ kHzに周波数変調された高周波交流電圧を発
生させる。変圧器】4はリーケージトランスとして構成
されており、この変圧器14に高周波交流電圧を印加す
ると、比較的周波数の高いベース電流に対応する区間で
は比較的周波数の低いピーク電流に対応する区間よりも
大きなリアクタンス電圧降下が生じるので、変圧器14
の出力を整流部15、平滑用リアクタ】6で整流、平滑
化して得られた出力電流はピー−電流とベース電流とに
繰り返し変化するパルス波形となり、パルス周波数設定
部21でピーク、ベース繰返し周波数を100〜500
Hzの範囲に設定すれば、100〜500 Hz帯で
のパルスTIG溶接か行なえる。第4図(1〕)はピー
ク、ベース’IFA 返し周波数を200 Hzとした
場合のインバータ出力波形、第4図fclはこの場合の
溶接電流波形を模式的に示した図である。
このパルスTIG溶接電源も第3図の例と同様に小形軽
量化でき、現地工事用に適している。
量化でき、現地工事用に適している。
発明者らは第3図に示す構成のパルスTIG溶接電源を
用い、ピーク、ベース繰返し周波数を100〜500
Hzの範囲で種々変化させてパルスTIGアークを発生
させ、従来の直流TIGアークおよびローパルスTIG
アーク、バイパルスTIGアークとアーク形状および溶
接部のビート幅、溶込み深さを比較してみた。
用い、ピーク、ベース繰返し周波数を100〜500
Hzの範囲で種々変化させてパルスTIGアークを発生
させ、従来の直流TIGアークおよびローパルスTIG
アーク、バイパルスTIGアークとアーク形状および溶
接部のビート幅、溶込み深さを比較してみた。
第5図(alは電極径2.4 mmφ、アーク長4mm
の直流TIGアーク(平均電流100 A、正極性)の
アーク写真(フィルタ ND2+4+8、絞り速度 T
22、]/60、フィルム、フンカラーFil)の筆写
図、第5図tblは同一条件で撮影したピーク、ベース
繰返し周波数200 Hz、平均電流100A (Ip
: 20OA、ITJ:60A、正極性)のパルスT
IGアークのアーク写真の筆写図である。後者は前者に
比べ電極直下のアーク柱が集束されている様子か良くわ
かるが、この傾向は繰返し周波数100 Hz付近から
顕著に現われる。その理由は明らかでないが、繰返し周
期がある程度短くなると、ピーク電流のピンチ効果によ
り電極直下のアーク圧力か高まるものと推測される。
の直流TIGアーク(平均電流100 A、正極性)の
アーク写真(フィルタ ND2+4+8、絞り速度 T
22、]/60、フィルム、フンカラーFil)の筆写
図、第5図tblは同一条件で撮影したピーク、ベース
繰返し周波数200 Hz、平均電流100A (Ip
: 20OA、ITJ:60A、正極性)のパルスT
IGアークのアーク写真の筆写図である。後者は前者に
比べ電極直下のアーク柱が集束されている様子か良くわ
かるが、この傾向は繰返し周波数100 Hz付近から
顕著に現われる。その理由は明らかでないが、繰返し周
期がある程度短くなると、ピーク電流のピンチ効果によ
り電極直下のアーク圧力か高まるものと推測される。
第6図に1.00〜500 HrsのパルスTIG溶接
クにより得られたヒート幅、溶込み深さを直流TIGア
ークオヨヒローパルスTIGアーク、バイパルスTIG
アークによると−ト幅、溶込み深さと比較して示す。他
の溶接条件は次の通りである。
クにより得られたヒート幅、溶込み深さを直流TIGア
ークオヨヒローパルスTIGアーク、バイパルスTIG
アークによると−ト幅、溶込み深さと比較して示す。他
の溶接条件は次の通りである。
平均電流: 100A (Ip:20OA、In:60
A)電極径 :3.2mmφ アーク長:2.5mm イ;J’ 利’ : x 7−7 レス鋼(SUS
304 )板厚3mm溶接速度: 250 mm/m
in この図で明らかなように、100〜5QQ Hzのパル
スTIGアークは同し平均電流値の直流TIGアークや
ローパルスTIGアークに比ベビード幅か比較的狭く、
溶込みの深いヒートか得られ、アークの集中性か良いこ
とを示している。しかも、入熱の低いベース電流区間が
介在するため、入熱過多にならず、割れなとの原因とな
る周囲への影響を抑えることができる。また、1.00
〜500 HzのパルスTIGアークはピーク、ベース
繰返し周期が比較的短いため、溶接速度を上げてもベー
ス電流時の浅し)溶込みの影響か出にくく、均一な溶込
みか得られた。
A)電極径 :3.2mmφ アーク長:2.5mm イ;J’ 利’ : x 7−7 レス鋼(SUS
304 )板厚3mm溶接速度: 250 mm/m
in この図で明らかなように、100〜5QQ Hzのパル
スTIGアークは同し平均電流値の直流TIGアークや
ローパルスTIGアークに比ベビード幅か比較的狭く、
溶込みの深いヒートか得られ、アークの集中性か良いこ
とを示している。しかも、入熱の低いベース電流区間が
介在するため、入熱過多にならず、割れなとの原因とな
る周囲への影響を抑えることができる。また、1.00
〜500 HzのパルスTIGアークはピーク、ベース
繰返し周期が比較的短いため、溶接速度を上げてもベー
ス電流時の浅し)溶込みの影響か出にくく、均一な溶込
みか得られた。
ピーク、ベース繰返し周波数の上限を500 Hzとし
たのは、500 Hzを越えるとアーク音が高くなり、
手動TIG溶接では長時間の作業に耐えられないからで
ある。
たのは、500 Hzを越えるとアーク音が高くなり、
手動TIG溶接では長時間の作業に耐えられないからで
ある。
第6図は平均電流100Aの時の実験成績であるか、平
均電流を変えて行なった溶接実験でも第6図とほぼ同様
の傾向が観察された。また、本発明によるパルスTIG
溶接法はステンレス鋼だけでなく、銅合金(特に黄銅)
の溶接に適用しても好結果か得られた。
均電流を変えて行なった溶接実験でも第6図とほぼ同様
の傾向が観察された。また、本発明によるパルスTIG
溶接法はステンレス鋼だけでなく、銅合金(特に黄銅)
の溶接に適用しても好結果か得られた。
〔発明の効果〕 以上説明したようにピーク、ベース繰
返し周波数を100〜500 Hzの範囲とした本発明
のパルスTIG溶接法は、従来の直流TIGアークやロ
ーパルスTIGアークに比ベアークの集中性が増し、入
熱過多による周囲への熱影響を抑えてより深い溶込みを
得るのに適しており、また溶込みの均一性をそこなわず
に溶接速度を上げて作業能率を増進することができ、ア
ーク音も作業に支障のない程度に抑えることかできる。
返し周波数を100〜500 Hzの範囲とした本発明
のパルスTIG溶接法は、従来の直流TIGアークやロ
ーパルスTIGアークに比ベアークの集中性が増し、入
熱過多による周囲への熱影響を抑えてより深い溶込みを
得るのに適しており、また溶込みの均一性をそこなわず
に溶接速度を上げて作業能率を増進することができ、ア
ーク音も作業に支障のない程度に抑えることかできる。
したがって、第3図または第4図に示すような可変周波
数のパルスTIG溶接電源を用い、必要に応じてローパ
ルスTIG溶接やバイパルスTIG溶接と使い分けるこ
とにより、1台の溶接機で現地工事に要求される薄板か
ら厚板までの各種継手の溶接や」−向、立向などを含む
全姿勢溶接により良く適応した溶接施工ができる。
数のパルスTIG溶接電源を用い、必要に応じてローパ
ルスTIG溶接やバイパルスTIG溶接と使い分けるこ
とにより、1台の溶接機で現地工事に要求される薄板か
ら厚板までの各種継手の溶接や」−向、立向などを含む
全姿勢溶接により良く適応した溶接施工ができる。
本発明は非消耗電極を用いるプラズマ溶接に適用しても
、上記と同様な効果を期待てきる。
、上記と同様な効果を期待てきる。
第1図13)は従来のローパルスTIG溶接電源を示す
ブロック図、同図fblはその溶接電流波形図、第。 2図talは従来のバイパルスTIG溶接電源を示すフ
ロック図、同図(blはその溶接電流波形図、第3図(
alは本発明を実施するためのパルスTIG溶接電源の
一例を示すブロック図、同図tb)はそのインバータ部
出力波形図、同図fclは溶接電流波形図、第4図fa
lは本発明を実施するためのパルスTIG溶接電源の他
の例を示すブロック図、同図tb)はそのインバータ部
出力波形図、同図fc]は溶接電流波形図、 ′第
5図(al、[blは直流TIGアークと本発明による
パルスTiGアークのアーク写真の筆写図、第6図はパ
ルスTIGアークのピーク、ベース繰返し周波数を変化
させて得られたヒート幅、溶込み深さの実測値を示すグ
ラフである。 1・・商用交流電源 5 電流検出部6・・TIG
アーク負荷 12・整流部13・・インバータ部
14・・・変圧器15・・整流部 16・
・・平滑用リアクタ〕7・・増幅部18・・・ピーク電
流設定部1つ・・・ベース電流設定部 20・・・ピー
ク、ベース切換器21 パルス周波数設定部22・・
・誤差増幅器23・・・比較器 24・・鋸
歯状波発生器25・・トランジスタのベース駆動信号発
生部26・・・V−F変換器 代理人弁理士 中村純之助 矛1 図 矛2図 十3図 (Q) 矛4図 (Q) 矛5図 手続補正書(方式) 昭和58年4月5日 6゛許庁長官 殿 事件の表示 昭和57年特許願第215.521、発
明の名称 非消耗電極式アーク溶接方法補正をする者 事件との関係 特許出願人 代理人 補正命令の日付 昭和58年3月28日補正の対象
明細書の図面の簡単な説明の欄。 補正の内容 (1)明細書第16頁第4行の「(a)
、(b)」を削除する。
ブロック図、同図fblはその溶接電流波形図、第。 2図talは従来のバイパルスTIG溶接電源を示すフ
ロック図、同図(blはその溶接電流波形図、第3図(
alは本発明を実施するためのパルスTIG溶接電源の
一例を示すブロック図、同図tb)はそのインバータ部
出力波形図、同図fclは溶接電流波形図、第4図fa
lは本発明を実施するためのパルスTIG溶接電源の他
の例を示すブロック図、同図tb)はそのインバータ部
出力波形図、同図fc]は溶接電流波形図、 ′第
5図(al、[blは直流TIGアークと本発明による
パルスTiGアークのアーク写真の筆写図、第6図はパ
ルスTIGアークのピーク、ベース繰返し周波数を変化
させて得られたヒート幅、溶込み深さの実測値を示すグ
ラフである。 1・・商用交流電源 5 電流検出部6・・TIG
アーク負荷 12・整流部13・・インバータ部
14・・・変圧器15・・整流部 16・
・・平滑用リアクタ〕7・・増幅部18・・・ピーク電
流設定部1つ・・・ベース電流設定部 20・・・ピー
ク、ベース切換器21 パルス周波数設定部22・・
・誤差増幅器23・・・比較器 24・・鋸
歯状波発生器25・・トランジスタのベース駆動信号発
生部26・・・V−F変換器 代理人弁理士 中村純之助 矛1 図 矛2図 十3図 (Q) 矛4図 (Q) 矛5図 手続補正書(方式) 昭和58年4月5日 6゛許庁長官 殿 事件の表示 昭和57年特許願第215.521、発
明の名称 非消耗電極式アーク溶接方法補正をする者 事件との関係 特許出願人 代理人 補正命令の日付 昭和58年3月28日補正の対象
明細書の図面の簡単な説明の欄。 補正の内容 (1)明細書第16頁第4行の「(a)
、(b)」を削除する。
Claims (1)
- 非消耗電極を用い、溶接電流をピーク電流とベース電流
とに繰り返し変化させて行なうアーク溶接において、そ
のピーク、ベース繰返し周波数が100〜500 Hz
の範囲であることを特徴とする非消耗電極式アーク溶接
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21552182A JPS59107774A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 非消耗電極式アーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21552182A JPS59107774A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 非消耗電極式アーク溶接装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59107774A true JPS59107774A (ja) | 1984-06-22 |
JPH0241394B2 JPH0241394B2 (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=16673789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21552182A Granted JPS59107774A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 非消耗電極式アーク溶接装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59107774A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534595A1 (de) * | 1984-09-28 | 1986-04-17 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Stromversorgung zum lichtbogenschweissen |
JP2005111539A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Daihen Corp | プラズマアーク溶接方法 |
JP2011218387A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Denso Corp | アーク溶接方法およびその装置 |
CN103182592A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 哈尔滨学兴科技开发有限公司 | 一种交直流混合焊接方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5292840A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-04 | Hitachi Ltd | Different material joint*steel to copper or copper alloy* and method of their welding |
JPS5581073A (en) * | 1978-12-12 | 1980-06-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | All position tig welding method |
JPS56122671A (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-26 | Hitachi Ltd | High-frequency pulse tig welding method |
JPS56131071A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | All position tig welding method |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP21552182A patent/JPS59107774A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5292840A (en) * | 1976-02-02 | 1977-08-04 | Hitachi Ltd | Different material joint*steel to copper or copper alloy* and method of their welding |
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JPS56122671A (en) * | 1980-03-05 | 1981-09-26 | Hitachi Ltd | High-frequency pulse tig welding method |
JPS56131071A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-14 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | All position tig welding method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3534595A1 (de) * | 1984-09-28 | 1986-04-17 | Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo | Stromversorgung zum lichtbogenschweissen |
JP2005111539A (ja) * | 2003-10-09 | 2005-04-28 | Daihen Corp | プラズマアーク溶接方法 |
JP2011218387A (ja) * | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Denso Corp | アーク溶接方法およびその装置 |
CN103182592A (zh) * | 2011-12-28 | 2013-07-03 | 哈尔滨学兴科技开发有限公司 | 一种交直流混合焊接方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0241394B2 (ja) | 1990-09-17 |
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