JPS6230869B2 - - Google Patents
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- JPS6230869B2 JPS6230869B2 JP18862782A JP18862782A JPS6230869B2 JP S6230869 B2 JPS6230869 B2 JP S6230869B2 JP 18862782 A JP18862782 A JP 18862782A JP 18862782 A JP18862782 A JP 18862782A JP S6230869 B2 JPS6230869 B2 JP S6230869B2
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- welding
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
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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)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はTIG溶接法におけるアークスタート
方法に関するものである。
方法に関するものである。
従来より、TIG溶接法におけるアークスタート
方法としては、高周波を用いる高周波スタート方
式が一般的に用いられている。ところで近年溶接
装置を自動制御する目的で、マイクロコンピユー
タをはじめとする各種の電子回路が用いられるよ
うになつてきているが、これら電子部品は周知の
通り電磁的なノイズに弱く、特に高周波を用いる
アークスタート方式においては、この高周波に起
因して生ずるノイズに対してフイルタを用いるな
どの特別の対策を施す必要があり、溶接の自動化
には少なからぬ費用を要していた。
方法としては、高周波を用いる高周波スタート方
式が一般的に用いられている。ところで近年溶接
装置を自動制御する目的で、マイクロコンピユー
タをはじめとする各種の電子回路が用いられるよ
うになつてきているが、これら電子部品は周知の
通り電磁的なノイズに弱く、特に高周波を用いる
アークスタート方式においては、この高周波に起
因して生ずるノイズに対してフイルタを用いるな
どの特別の対策を施す必要があり、溶接の自動化
には少なからぬ費用を要していた。
一方、電極と母材との間に無負荷電圧を印加し
た状態で電極先端を母材表面に接触、短絡させア
ークを発生するアークスタート方法も公知ではあ
るが、の方法によれば、短絡時に生ずる過大な過
渡電流により電極先端が溶融、変形してしまい、
電極の寿命を著しく縮めたり、時には溶接の続行
が不可能になる等の問題が生じている。
た状態で電極先端を母材表面に接触、短絡させア
ークを発生するアークスタート方法も公知ではあ
るが、の方法によれば、短絡時に生ずる過大な過
渡電流により電極先端が溶融、変形してしまい、
電極の寿命を著しく縮めたり、時には溶接の続行
が不可能になる等の問題が生じている。
また例えば特開昭53−95155号公報、特開昭55
−54271号公報に記載されているように、アーク
を発生し得る程度の電流を電極と母材との短絡状
態において供給しておき、この状態から短絡を解
除する、つまり電極を母材から引離すことによつ
てアークを発生する方法も公知ではある。この方
法は、電極が母材から引離される際に、両者間の
接触抵抗が大となつて、局部的な溶融・蒸発が生
じ、この部分から熱電子放出が生ずるのを利用し
たアークスタート方法である。すなわち、この方
法においては、電極及び母材の局部的な溶融・蒸
発を利用してアークスタートを行つているのであ
り、そのためアーク発生のメカニズムからして電
極の損傷を避けることは不可能である。しかも後
者では、電極の母材への短絡状態を溶接電源から
供給される溶接電流を利用して検出するようにし
ているが、このように溶接電源を使用する場合に
は微少電流であるとはいえ、使用し得る電流値に
も下限があり（例えば前者では10〜20A、後者で
は50〜80Aの電流値が使用されている）、そのた
め後者においては短絡発生時に、また前者におい
ては短絡状態での通電開始時にそれぞれジユール
熱による電極の損傷が生じることになる。
−54271号公報に記載されているように、アーク
を発生し得る程度の電流を電極と母材との短絡状
態において供給しておき、この状態から短絡を解
除する、つまり電極を母材から引離すことによつ
てアークを発生する方法も公知ではある。この方
法は、電極が母材から引離される際に、両者間の
接触抵抗が大となつて、局部的な溶融・蒸発が生
じ、この部分から熱電子放出が生ずるのを利用し
たアークスタート方法である。すなわち、この方
法においては、電極及び母材の局部的な溶融・蒸
発を利用してアークスタートを行つているのであ
り、そのためアーク発生のメカニズムからして電
極の損傷を避けることは不可能である。しかも後
者では、電極の母材への短絡状態を溶接電源から
供給される溶接電流を利用して検出するようにし
ているが、このように溶接電源を使用する場合に
は微少電流であるとはいえ、使用し得る電流値に
も下限があり（例えば前者では10〜20A、後者で
は50〜80Aの電流値が使用されている）、そのた
め後者においては短絡発生時に、また前者におい
ては短絡状態での通電開始時にそれぞれジユール
熱による電極の損傷が生じることになる。
この発明は上記の事情に鑑みなされたものでそ
の主たる目的は、高周波等のノイズの発生原因と
なる手段を用いることなく、しかもアークの発生
に伴う電極先端部の溶融、損傷等の問題のないア
ークスタート方法を提供することにある。
の主たる目的は、高周波等のノイズの発生原因と
なる手段を用いることなく、しかもアークの発生
に伴う電極先端部の溶融、損傷等の問題のないア
ークスタート方法を提供することにある。
すなわち本発明は、電極先端と母材とを接触さ
せ、詳接触を電極と母材との間に印加した短絡検
出用電源からのアークを発生しない程度の微少電
流にて検出した後に、電極先端を母材から引離
し、次いで電極と母材との間に溶接電源の出力を
供給するTIG溶接法におけるアークスタート方法
に係る。この方法は、作動時に急激に立上がる特
性を有する溶接電源を用い、電極先端が母材表面
から離れた直後における両者間の間隙に過渡的な
高電圧を印加して絶縁破壊を行い、アークを発生
させるものである。
せ、詳接触を電極と母材との間に印加した短絡検
出用電源からのアークを発生しない程度の微少電
流にて検出した後に、電極先端を母材から引離
し、次いで電極と母材との間に溶接電源の出力を
供給するTIG溶接法におけるアークスタート方法
に係る。この方法は、作動時に急激に立上がる特
性を有する溶接電源を用い、電極先端が母材表面
から離れた直後における両者間の間隙に過渡的な
高電圧を印加して絶縁破壊を行い、アークを発生
させるものである。
以下にこの発明の具体的を実施例を図面を参照
しつつ詳細に説明する。
しつつ詳細に説明する。
まず、第１図には本発明方法を実施するのに好
適な溶接装置の一実施を示しているが、図におい
て、１は溶接電源であり、その陰極側には溶接ト
ーチ２が、また陽極側には溶接される母材３がそ
れぞれ接続されている。溶接トーチ２と母材３と
の間にはさらに短絡検出用電源４が、検出器５を
介して接続されており、溶接トーチ２の電極６先
端が母材３に接触した状態を、検出器５によつて
短絡電流を検出することにより、検知し得るよう
なされている。この短絡検出用電源４は、電極先
端６と母材３との接触を検出するために設けるも
のであるからその出力電流の検出が可能な限り微
少な電流とすることが重要である。この検出用電
源の出力が大きすぎるときは、電極の先端と母材
とが接触したとき及び接触状態から引離すときに
アークが発生し電極を損傷するばかりでなく電極
のタングステンが母材に混入して溶接部を汚染し
品質の低下を招く原因となる。そこで検出用電源
としては、数ｍＡないし数十ｍＡ程度の短絡電流
を出力するものとし、これらの検出にはトランジ
スタやICなどの半導体素子を用いたもの、また
は微少電流で動作するマイクロリードリレーなど
を用いるのが望ましい。７は溶接トーチ駆動装置
であつて、この装置７により溶接トーチ２を母材
３に対して上下方向に移動させる。そして、制御
装置８により一連のシーケンス、すなわち溶接ト
ーチ２をその電極６先端が母材３表面に接触する
まで下降させ、両者の接触状態を検出すると同時
に溶接トーチ２の駆動を停止し、次いで溶接トー
チ２を引上げると共に所定のタイミングで溶接電
源１の出力を電極と母材との間に供給してアーク
を発生させるという制御を行う。
適な溶接装置の一実施を示しているが、図におい
て、１は溶接電源であり、その陰極側には溶接ト
ーチ２が、また陽極側には溶接される母材３がそ
れぞれ接続されている。溶接トーチ２と母材３と
の間にはさらに短絡検出用電源４が、検出器５を
介して接続されており、溶接トーチ２の電極６先
端が母材３に接触した状態を、検出器５によつて
短絡電流を検出することにより、検知し得るよう
なされている。この短絡検出用電源４は、電極先
端６と母材３との接触を検出するために設けるも
のであるからその出力電流の検出が可能な限り微
少な電流とすることが重要である。この検出用電
源の出力が大きすぎるときは、電極の先端と母材
とが接触したとき及び接触状態から引離すときに
アークが発生し電極を損傷するばかりでなく電極
のタングステンが母材に混入して溶接部を汚染し
品質の低下を招く原因となる。そこで検出用電源
としては、数ｍＡないし数十ｍＡ程度の短絡電流
を出力するものとし、これらの検出にはトランジ
スタやICなどの半導体素子を用いたもの、また
は微少電流で動作するマイクロリードリレーなど
を用いるのが望ましい。７は溶接トーチ駆動装置
であつて、この装置７により溶接トーチ２を母材
３に対して上下方向に移動させる。そして、制御
装置８により一連のシーケンス、すなわち溶接ト
ーチ２をその電極６先端が母材３表面に接触する
まで下降させ、両者の接触状態を検出すると同時
に溶接トーチ２の駆動を停止し、次いで溶接トー
チ２を引上げると共に所定のタイミングで溶接電
源１の出力を電極と母材との間に供給してアーク
を発生させるという制御を行う。
第２図に上記溶接装置の変更例を示すが、この
場合、上記実施例と同一の部分には同一の符号を
符してある。同図に示す溶接装置は、第１図に示
した装置に、さらに溶接トーチ２の引上げと溶接
電源１の作動とのタイミングをより一層正確に調
整すべくタイミングコントローラ１２を付加した
ものであり、他の部分は上記実施例と全く同様に
構成されている。
場合、上記実施例と同一の部分には同一の符号を
符してある。同図に示す溶接装置は、第１図に示
した装置に、さらに溶接トーチ２の引上げと溶接
電源１の作動とのタイミングをより一層正確に調
整すべくタイミングコントローラ１２を付加した
ものであり、他の部分は上記実施例と全く同様に
構成されている。
次に上記のような溶接装置を用いたアークスタ
ート方法につき詳述する。
ート方法につき詳述する。
まず第３図に示すように、溶接トーチ２の電極
６先端が母材３表面から離れた直後に溶接電源１
の出力を電極と母材との間に供給する。この実施
例において用いる溶接電源１としては、トランジ
スタ型直流電源のような作動時にその無負荷電圧
が急激に立上がる特性を有するものが好ましい。
まず、溶接トーチ駆動装置７によつて溶接トーチ
２を上昇させると、第４図ｅに示すように電極６
先端と母材３表面との距離は次第に大きくなり、
それと共に第４図ｂに示すように、その母材−電
極間距離において必要な絶縁破壊電圧V0も次第
に大きくなつていく。そして溶接トーチ駆動装置
７の作動を開始した後、所定時間経過後に溶接電
源１の出力を電極と母材との間に供給する。溶接
電源１の無負荷電圧Ｖは第４図ｂに併記するよう
に過渡的に急激な立上がりをみせ、ある点Ａにお
いて上記絶縁破壊電圧を超えるに至り、この点に
おいてアークが発生する。なお溶接電源１を作動
させるタイミングが遅い場合には、同図に破線で
示すように溶接電源１の無負荷電圧Ｖが過渡的に
増加したとしても、母材−電極間距離の増加によ
り著しく増加する絶縁破壊電圧V0を超えるには
至らず、アークは発生しないことになる。そのた
め溶接電源１を作動させるタイミングは、電極６
を引離すスピード、溶接トーチ駆動装置７の動特
性、溶接電源１の動特性、母材の性質等を考慮し
て決定する。
６先端が母材３表面から離れた直後に溶接電源１
の出力を電極と母材との間に供給する。この実施
例において用いる溶接電源１としては、トランジ
スタ型直流電源のような作動時にその無負荷電圧
が急激に立上がる特性を有するものが好ましい。
まず、溶接トーチ駆動装置７によつて溶接トーチ
２を上昇させると、第４図ｅに示すように電極６
先端と母材３表面との距離は次第に大きくなり、
それと共に第４図ｂに示すように、その母材−電
極間距離において必要な絶縁破壊電圧V0も次第
に大きくなつていく。そして溶接トーチ駆動装置
７の作動を開始した後、所定時間経過後に溶接電
源１の出力を電極と母材との間に供給する。溶接
電源１の無負荷電圧Ｖは第４図ｂに併記するよう
に過渡的に急激な立上がりをみせ、ある点Ａにお
いて上記絶縁破壊電圧を超えるに至り、この点に
おいてアークが発生する。なお溶接電源１を作動
させるタイミングが遅い場合には、同図に破線で
示すように溶接電源１の無負荷電圧Ｖが過渡的に
増加したとしても、母材−電極間距離の増加によ
り著しく増加する絶縁破壊電圧V0を超えるには
至らず、アークは発生しないことになる。そのた
め溶接電源１を作動させるタイミングは、電極６
を引離すスピード、溶接トーチ駆動装置７の動特
性、溶接電源１の動特性、母材の性質等を考慮し
て決定する。
以上に本発明の代表的な実施例につきそれぞれ
説明したが、上記方法により、電極６として直径
3.2mmのトリユーム入りタングステンを、また母
材３としてステンレス鋼（SUS304）を用いて、
電流20Aにて上向き溶接（電極先端角度40゜）及
び下向き溶接（電極先端度35゜）で50回の繰返し
スタートを行つたが、いずれの場合にも安定に、
しかも電極の消耗も少なくアークスタートを行う
ことができた。
説明したが、上記方法により、電極６として直径
3.2mmのトリユーム入りタングステンを、また母
材３としてステンレス鋼（SUS304）を用いて、
電流20Aにて上向き溶接（電極先端角度40゜）及
び下向き溶接（電極先端度35゜）で50回の繰返し
スタートを行つたが、いずれの場合にも安定に、
しかも電極の消耗も少なくアークスタートを行う
ことができた。
以上詳述したように本発明のTIG溶接法におけ
るアークスタート方法は、母材表面に接触させた
電極先端を、母材表面から引離し、次いで溶接電
源の出力を電極と母材との間に供給することを特
徴とするものであり、そのため本発明方法によれ
ば、高周波等のノイズの発生原因となる手段を用
いる必要がないので、マイクロコンピユータ等の
電子回路を用いて溶接の自動化を図る際にもフイ
ルタ等の特別の対策を施す必要がない。したがつ
て、従来よりも少ない費用で溶接の自動化を図る
ことができる。また本願発明では、電極が母材か
ら離れた状態において、両者間に溶接電源の出力
を供給するようにし、両者間の間隙に過渡的に作
用する高電圧でもつて絶縁破壊を行い、アークを
発生するというように、従来例とは全く異なつた
メカニズムでアークを発生するようにしてあるの
であり、そのため従来のような電極の局部的な溶
融・蒸発現象は発生せず、これにより電極寿命を
一段と向上することが可能となる。しかも溶接電
源とは別の短絡検出用電源を使用していることか
ら、電極と母材との短絡発生時から短絡解除時に
至るまでの電流値を、アークを発生しない程度の
所望の微少電流値に設定できることになり、その
ため短絡発生時や短絡解除時のジユール熱に起因
する電極の損傷を防止することも可能となる。
るアークスタート方法は、母材表面に接触させた
電極先端を、母材表面から引離し、次いで溶接電
源の出力を電極と母材との間に供給することを特
徴とするものであり、そのため本発明方法によれ
ば、高周波等のノイズの発生原因となる手段を用
いる必要がないので、マイクロコンピユータ等の
電子回路を用いて溶接の自動化を図る際にもフイ
ルタ等の特別の対策を施す必要がない。したがつ
て、従来よりも少ない費用で溶接の自動化を図る
ことができる。また本願発明では、電極が母材か
ら離れた状態において、両者間に溶接電源の出力
を供給するようにし、両者間の間隙に過渡的に作
用する高電圧でもつて絶縁破壊を行い、アークを
発生するというように、従来例とは全く異なつた
メカニズムでアークを発生するようにしてあるの
であり、そのため従来のような電極の局部的な溶
融・蒸発現象は発生せず、これにより電極寿命を
一段と向上することが可能となる。しかも溶接電
源とは別の短絡検出用電源を使用していることか
ら、電極と母材との短絡発生時から短絡解除時に
至るまでの電流値を、アークを発生しない程度の
所望の微少電流値に設定できることになり、その
ため短絡発生時や短絡解除時のジユール熱に起因
する電極の損傷を防止することも可能となる。
第１図は本発明方法を実施するのに好適な溶接
装置の一実施例を示す説明図、第２図は前記溶接
装置の変更例を示す説明図、第３図は溶接トーチ
駆動装置と溶接電源との作動タイミングの一例を
示す説明図、第４図ａ，ｂは前記タイミングにお
けるアークの発生現象を示す図で、ａは母材−電
極間距離を経時的に示すグラフ、ｂはその絶縁破
壊電圧と溶接電源の無負荷電圧との関係を示すグ
ラフであり、図において、１は溶接電源、３は母
材、４は短絡検出用電源、６は電極をそれぞれ示
している。
装置の一実施例を示す説明図、第２図は前記溶接
装置の変更例を示す説明図、第３図は溶接トーチ
駆動装置と溶接電源との作動タイミングの一例を
示す説明図、第４図ａ，ｂは前記タイミングにお
けるアークの発生現象を示す図で、ａは母材−電
極間距離を経時的に示すグラフ、ｂはその絶縁破
壊電圧と溶接電源の無負荷電圧との関係を示すグ
ラフであり、図において、１は溶接電源、３は母
材、４は短絡検出用電源、６は電極をそれぞれ示
している。
Claims (1)
- １ 電極先端と母材とを接触させ、該接触を電極
と母材との間に印加した短絡検出用電源からのア
ークを発生しない程度の微少電流にて検出した後
に、電極先端を母材から引離し、次いで電極と母
材との間に溶接電源の出力を供給するTIG溶接法
におけるアークスタート方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18862782A JPS5976675A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | Ｔｉｇ溶接法におけるア−クスタ−ト方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18862782A JPS5976675A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | Ｔｉｇ溶接法におけるア−クスタ−ト方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5976675A JPS5976675A (ja) | 1984-05-01 |
| JPS6230869B2 true JPS6230869B2 (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=16226997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18862782A Granted JPS5976675A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | Ｔｉｇ溶接法におけるア−クスタ−ト方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5976675A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62160972U (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-13 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002248572A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-03 | Daihen Corp | アークスタート制御方法 |
| JP2006224190A (ja) * | 2006-05-30 | 2006-08-31 | Daihen Corp | アークスタート制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5325251A (en) * | 1976-11-25 | 1978-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | Arc welding and apparatus therefor |
| JPS5395155A (en) * | 1977-01-31 | 1978-08-19 | Kobe Steel Ltd | Starting method for arc welding |
| JPS53104551A (en) * | 1977-02-25 | 1978-09-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Welding arc starting method |
| JPS5554271A (en) * | 1978-10-12 | 1980-04-21 | Showa Alum Corp | Arc starting method in dcsp-tig welding of aluminum material |
-
1982
- 1982-10-26 JP JP18862782A patent/JPS5976675A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62160972U (ja) * | 1986-04-03 | 1987-10-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5976675A (ja) | 1984-05-01 |
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