JPS6257771A - ア−ク溶接方法 - Google Patents
ア−ク溶接方法Info
- Publication number
- JPS6257771A JPS6257771A JP19391785A JP19391785A JPS6257771A JP S6257771 A JPS6257771 A JP S6257771A JP 19391785 A JP19391785 A JP 19391785A JP 19391785 A JP19391785 A JP 19391785A JP S6257771 A JPS6257771 A JP S6257771A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- arc
- voltage
- power source
- current
- 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
Links
Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、消耗電極を用いるアーク溶接方法、特にア
ークの安定化に関する。
ークの安定化に関する。
従来、垂下特性または定電流特性の溶接￥Ｍ、源を用い
るアーク溶接方法、例えばサブマージアーク溶接におい
ては、溶接電流を所定の値に設定し、アーク電圧は溶接
ワイヤの送給速度を調節することにより行なわれろ。す
なわち、アーク電圧を検出して、この検出した電圧信号
により溶接ワイヤ送給用モータの回転数を制御している
。
るアーク溶接方法、例えばサブマージアーク溶接におい
ては、溶接電流を所定の値に設定し、アーク電圧は溶接
ワイヤの送給速度を調節することにより行なわれろ。す
なわち、アーク電圧を検出して、この検出した電圧信号
により溶接ワイヤ送給用モータの回転数を制御している
。
上記のような従来のアーク溶接方法において、アーク電
圧の急速な変化を検出しても、溶接ワイヤ送給用モータ
には元来慣性があるため、溶接ワイヤ送給速度はアーク
電圧の電気的変化に対応しては変化できず、応答性は必
ずしも良いとはいえない。このためアーク電圧をできる
だけ低い電圧として溶接する場合には、溶接ワイヤが溶
融金属に突込んで短絡を生じてしまい、低アーク電圧で
安定した溶接を行なうのは困難であるという問題点があ
った。
圧の急速な変化を検出しても、溶接ワイヤ送給用モータ
には元来慣性があるため、溶接ワイヤ送給速度はアーク
電圧の電気的変化に対応しては変化できず、応答性は必
ずしも良いとはいえない。このためアーク電圧をできる
だけ低い電圧として溶接する場合には、溶接ワイヤが溶
融金属に突込んで短絡を生じてしまい、低アーク電圧で
安定した溶接を行なうのは困難であるという問題点があ
った。
また、細径溶接ワイヤを用いた場合、溶接ワイヤ送給速
度が大きいため、溶接ツイヤ送給モータの回転数を鋭敏
に制御することは難しく、垂下特性または定電流特性の
溶接電源を用いろアーク溶接は困難であるという問題点
があった〜。
度が大きいため、溶接ツイヤ送給モータの回転数を鋭敏
に制御することは難しく、垂下特性または定電流特性の
溶接電源を用いろアーク溶接は困難であるという問題点
があった〜。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
のであシ、垂下特性あるいは定電流特性を有する溶接電
源を用いて消耗′電極を使用するアーク溶接方法におい
て、低アーク電圧でも安定して溶接でき、また垂下特性
あるいは定電流特性を有する溶接電源の細径溶接ワイヤ
への適用拡大を図ることができるアーク溶接方法を提案
することを目的とする。
のであシ、垂下特性あるいは定電流特性を有する溶接電
源を用いて消耗′電極を使用するアーク溶接方法におい
て、低アーク電圧でも安定して溶接でき、また垂下特性
あるいは定電流特性を有する溶接電源の細径溶接ワイヤ
への適用拡大を図ることができるアーク溶接方法を提案
することを目的とする。
この発明の他の目的は、従来定電圧電源を用いて行なわ
れている短絡アーク溶接法をさらに改良し、より安定し
た短絡アーク溶接を行なうことができるアーク溶接方法
を提案することＶＣある。
れている短絡アーク溶接法をさらに改良し、より安定し
た短絡アーク溶接を行なうことができるアーク溶接方法
を提案することＶＣある。
この発明に係るアーク溶接方法はサイリスタまたはトラ
ンジスタなど半導体を用いて溶接電流が高速度で変化で
きる垂下特性または定電流特性の外部特性を有する溶接
電源を使用し、アーク電圧を検出して、予じめ設定され
たアーク電圧設定値と比較し、その偏差が零となるよう
に溶接電源の外部特性曲線を瞬時に変化させることによ
り溶接電流を変化させ、常に溶接電流による溶接ワイヤ
の消耗速度を溶接ワイヤ送給モータによる溶接ワイヤ送
給速度と等しくなるように制御して、所定のアーク電圧
に維持することを特徴とする。
ンジスタなど半導体を用いて溶接電流が高速度で変化で
きる垂下特性または定電流特性の外部特性を有する溶接
電源を使用し、アーク電圧を検出して、予じめ設定され
たアーク電圧設定値と比較し、その偏差が零となるよう
に溶接電源の外部特性曲線を瞬時に変化させることによ
り溶接電流を変化させ、常に溶接電流による溶接ワイヤ
の消耗速度を溶接ワイヤ送給モータによる溶接ワイヤ送
給速度と等しくなるように制御して、所定のアーク電圧
に維持することを特徴とする。
さらに、この発明に係るアーク溶接方法は上記記載の制
御のほかに、上記アーク電圧設定値をパルス波状または
正弦波状に変化させてアーク短絡の規則的タイミングを
与えろことにより、アーク電圧を検出して短絡か否かを
検出し、短絡し℃いるときは大電流に、短絡していない
ときは小電流になるように溶接電流を高速に変化させる
ことにより、短絡アーク溶接法に溶接電流のフィードバ
ンク制御を導入したことを特徴とする。
御のほかに、上記アーク電圧設定値をパルス波状または
正弦波状に変化させてアーク短絡の規則的タイミングを
与えろことにより、アーク電圧を検出して短絡か否かを
検出し、短絡し℃いるときは大電流に、短絡していない
ときは小電流になるように溶接電流を高速に変化させる
ことにより、短絡アーク溶接法に溶接電流のフィードバ
ンク制御を導入したことを特徴とする。
第１図はこの発明の一実施例を示す溶接電流制御のブロ
ック図であわ、この実施例では交流サブマージアーク溶
接法を例にとって説明する。図において１は被溶接材、
２は不図示の溶接ワイヤ送給モータにより送給される溶
接ワイヤ、３はサイリスタ制御方式の交流溶接電源、４
はノズル、６は直流変換器、７はアーク電圧設定器、８
は比較器である。
ック図であわ、この実施例では交流サブマージアーク溶
接法を例にとって説明する。図において１は被溶接材、
２は不図示の溶接ワイヤ送給モータにより送給される溶
接ワイヤ、３はサイリスタ制御方式の交流溶接電源、４
はノズル、６は直流変換器、７はアーク電圧設定器、８
は比較器である。
溶接ワイヤ２は交流溶接電源６とノズル４および導線５
により接続され、被溶接材１は交流溶接電源５と導線５
ａにより接続されている。
により接続され、被溶接材１は交流溶接電源５と導線５
ａにより接続されている。
アーク電圧はノズル４と被溶接材１との交流電位差とし
て検出され、直流変換器６で直流電圧に変換される。こ
の変換された直流電圧は、アーク電圧設定器７に予じめ
設定された設定電圧と比較器８で比較され、比較器８か
ら差電圧としてとりだされる。この差電圧を交流溶接電
源３に人力して溶接電流を制御する。
て検出され、直流変換器６で直流電圧に変換される。こ
の変換された直流電圧は、アーク電圧設定器７に予じめ
設定された設定電圧と比較器８で比較され、比較器８か
ら差電圧としてとりだされる。この差電圧を交流溶接電
源３に人力して溶接電流を制御する。
サイリスタ制御方式の交流溶接電源６は比較器８からの
差電圧である直流電圧を制御信号として入力すると、そ
の直流電圧に比例した交流電流を出力する機能を有する
電源であり、例えばサイリスタの点弧位相を制御して交
流電流の電流値を変えるもの、あるいは複数個の溶接変
圧器が逆並列サイリスタスイッチとともに並列に接続さ
れていて、直流電圧を入力すると並列に接続されている
溶接変圧器の数量が制御されて直流入力電圧に応じた交
流電流が得られるもの等が用いられ、溶接電流値を急速
に変えられるのが特徴である。
差電圧である直流電圧を制御信号として入力すると、そ
の直流電圧に比例した交流電流を出力する機能を有する
電源であり、例えばサイリスタの点弧位相を制御して交
流電流の電流値を変えるもの、あるいは複数個の溶接変
圧器が逆並列サイリスタスイッチとともに並列に接続さ
れていて、直流電圧を入力すると並列に接続されている
溶接変圧器の数量が制御されて直流入力電圧に応じた交
流電流が得られるもの等が用いられ、溶接電流値を急速
に変えられるのが特徴である。
次に、この交流溶接電源６を用いた溶接電流の制御原理
を第２図に示したアーク電圧を一定に維持させるための
溶接電流制御の説明図に基いて説明する。
を第２図に示したアーク電圧を一定に維持させるための
溶接電流制御の説明図に基いて説明する。
いま、第２図に示すように、動作点１１付近で定電流特
性を示す外部特性曲線１０を有する溶接電源を考えると
、この溶接電源ではアーク長が変化しても溶接電流はほ
とんど変化しない。一般に溶接ワイヤの溶融消耗速度は
溶接電流に比例し、アーク電圧には無関係であるので、
定電流特性を示す溶接電源では溶接ワイヤの消耗速度は
アーク長に無関係となり、溶接電源の自己制御作用は働
かない。
性を示す外部特性曲線１０を有する溶接電源を考えると
、この溶接電源ではアーク長が変化しても溶接電流はほ
とんど変化しない。一般に溶接ワイヤの溶融消耗速度は
溶接電流に比例し、アーク電圧には無関係であるので、
定電流特性を示す溶接電源では溶接ワイヤの消耗速度は
アーク長に無関係となり、溶接電源の自己制御作用は働
かない。
しかるに、アーク長が一定に保持されるためには次式の
関係を満たしていなければならない。
関係を満たしていなければならない。
ｖｆ１＝ｖｆＭ・・・（１）
ここで、ｖｆ□は溶接電流による溶接ワイヤの消耗速度
、ｖ（Ｍは送給モータによる溶接ワイヤ送給速度である
。
、ｖ（Ｍは送給モータによる溶接ワイヤ送給速度である
。
溶接中に、何らかの理由により（１）式に示した条件よ
りはずれてｖｔ 、 （ＶｆＭとなった場合には、アー
ク長は徐々に短かくなり、溶接ワイヤは被溶接材に突込
んでしまう。また逆に■、１〉ｖｆＭとなるとアーク長
は長くなり、溶接ノズルにはい上がってしまう。
りはずれてｖｔ 、 （ＶｆＭとなった場合には、アー
ク長は徐々に短かくなり、溶接ワイヤは被溶接材に突込
んでしまう。また逆に■、１〉ｖｆＭとなるとアーク長
は長くなり、溶接ノズルにはい上がってしまう。
そこで従来の制御方法は、アーク電圧をフィードバック
し１常に上記（１）式の条件を満たすように溶接ワイヤ
送給速度ＶｔＭを制御している。これに対して、この発
明においてはアーク電圧をフィードバックし１常に上記
（１）式の条件を溝たすように溶接ワイヤの消耗速度Ｖ
ｆｒ を制御することにある。
し１常に上記（１）式の条件を満たすように溶接ワイヤ
送給速度ＶｔＭを制御している。これに対して、この発
明においてはアーク電圧をフィードバックし１常に上記
（１）式の条件を溝たすように溶接ワイヤの消耗速度Ｖ
ｆｒ を制御することにある。
この制御を行なうため、アーク電圧Ｅを検出し、直流変
換器６で直流電圧に変換した後、この直流電圧と予じめ
アーク電圧設定器７に設定した設定電圧とを比較器８で
比較している。アーク長が短かくなり上記（１）式の条
件からはずれてｖｔＸ（ｖｔＭとなるとアーク電圧Ｅが
低くなり、比較器８から出力される差電圧がプラスとな
り、この差電圧に応じて交流溶接電源３の外部特性曲線
１０を高電流側の外部特性曲線１０ａに変化させて、溶
接ワイヤの消耗速度ｖｆ１を増加させて、上記（１）式
を満たすようにする。逆にアーク長が長くなり、Ｖ、）
Ｖ、Ｍとなったときには、比較器８から出力する差電圧
により、交流溶接電源６の外部特性曲線１０を低電流側
の外部特性曲線１０ｂに変化させて、溶接ワイヤの消耗
速度を減少させ、常に上記（１）式の条件を滴たすよう
に制御する。
換器６で直流電圧に変換した後、この直流電圧と予じめ
アーク電圧設定器７に設定した設定電圧とを比較器８で
比較している。アーク長が短かくなり上記（１）式の条
件からはずれてｖｔＸ（ｖｔＭとなるとアーク電圧Ｅが
低くなり、比較器８から出力される差電圧がプラスとな
り、この差電圧に応じて交流溶接電源３の外部特性曲線
１０を高電流側の外部特性曲線１０ａに変化させて、溶
接ワイヤの消耗速度ｖｆ１を増加させて、上記（１）式
を満たすようにする。逆にアーク長が長くなり、Ｖ、）
Ｖ、Ｍとなったときには、比較器８から出力する差電圧
により、交流溶接電源６の外部特性曲線１０を低電流側
の外部特性曲線１０ｂに変化させて、溶接ワイヤの消耗
速度を減少させ、常に上記（１）式の条件を滴たすよう
に制御する。
また、この実施例は、第６図に示すように直流変換器６
の後段に短絡検出及び短絡電流調整器９を設けることに
より、従来垂下特性あるいは定電流特性を有する溶接電
源では困難とされていた。
の後段に短絡検出及び短絡電流調整器９を設けることに
より、従来垂下特性あるいは定電流特性を有する溶接電
源では困難とされていた。
積極的にアークの短絡を行なわせろ短絡アーク溶接法を
行う方法としても利用できろ。
行う方法としても利用できろ。
この場合、アーク電圧設定器７より第４図（ａ）に示す
矩形波状、（ｂ）に示す半波状の各種パルス波状または
（ｃ）に示す正弦波状の出力を出して、アーク短絡の規
則的タイミングを与えろとともに、短絡検出及び短絡電
流調整器９により短絡を検出し、その際の短絡電流値と
その流れる時期を調整することにより、安定した短絡ア
ーク溶接を行なうことができる。
矩形波状、（ｂ）に示す半波状の各種パルス波状または
（ｃ）に示す正弦波状の出力を出して、アーク短絡の規
則的タイミングを与えろとともに、短絡検出及び短絡電
流調整器９により短絡を検出し、その際の短絡電流値と
その流れる時期を調整することにより、安定した短絡ア
ーク溶接を行なうことができる。
なお、上記各実施例はサブマージアーク溶接用の垂下特
性あるいは定電流特性を有する交流溶接電源を用いた場
合について説明したが、ガスシールドアーク溶接にも適
用できろ。また、垂下特性あるいは定電流特性を有する
直流電源を用いても同様に適用し得る。
性あるいは定電流特性を有する交流溶接電源を用いた場
合について説明したが、ガスシールドアーク溶接にも適
用できろ。また、垂下特性あるいは定電流特性を有する
直流電源を用いても同様に適用し得る。
この発明は以上説明したように、溶接ワイヤ送給速度の
制御を行なわず、溶接ワイヤの消耗速度の制御を行なう
から、送給モータの動特性の悪さによりアークの安定性
が影響を受けることがな（、安定して溶接を行なうこと
ができる。
制御を行なわず、溶接ワイヤの消耗速度の制御を行なう
から、送給モータの動特性の悪さによりアークの安定性
が影響を受けることがな（、安定して溶接を行なうこと
ができる。
また、溶接ワイヤ送給速度が一定で溶接が行なえるので
、溶接ワイヤ送給速度の大きい細径溶接ワイヤを用いた
溶接の場合も、定電圧特性の溶接１！源を用いた場合と
同様に垂下特性屁ろいに定電流特性を有する溶接電源で
溶接を行なうことができ、万一溶接ワイヤが被溶接材に
短絡した場合におい又も、この発明のアーク溶接方法に
よると、溶接電源の外部特性が大電流側に移行するので
。
、溶接ワイヤ送給速度の大きい細径溶接ワイヤを用いた
溶接の場合も、定電圧特性の溶接１！源を用いた場合と
同様に垂下特性屁ろいに定電流特性を有する溶接電源で
溶接を行なうことができ、万一溶接ワイヤが被溶接材に
短絡した場合におい又も、この発明のアーク溶接方法に
よると、溶接電源の外部特性が大電流側に移行するので
。
溶接ワイヤの抵抗発熱と電磁気的ピンチ力の増大によっ
て容易に短絡より回避することができる。
て容易に短絡より回避することができる。
すなわち低アーク電圧においても安定して溶接が行ない
得る。
得る。
さらに従来困難とされた垂下特性あるいは定電流特性を
有する溶接電源により、より安定した短絡アーク溶接を
行なうことができる効果も有する。
有する溶接電源により、より安定した短絡アーク溶接を
行なうことができる効果も有する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例の溶接電流制御の説明図、第６図は他の実施
例を示すブロック図、第４図（ａ）。 （ｂ）、 （ｃ）は第６図に示した実施例のアーク電圧
設定器の、出力波形図である。 １・−・被溶接材、２・・・溶接ワイヤ、６．・・交流
溶接電源、４・・・ノズル、６・・・直流変換器、７・
・・アーク電圧設定器、８・・・比較器、９・・・短絡
検出及び短絡電流調整器。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ’！３先
上記実施例の溶接電流制御の説明図、第６図は他の実施
例を示すブロック図、第４図（ａ）。 （ｂ）、 （ｃ）は第６図に示した実施例のアーク電圧
設定器の、出力波形図である。 １・−・被溶接材、２・・・溶接ワイヤ、６．・・交流
溶接電源、４・・・ノズル、６・・・直流変換器、７・
・・アーク電圧設定器、８・・・比較器、９・・・短絡
検出及び短絡電流調整器。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 ’！３先
Claims (2)
- （１）溶接電流が高速度で変化できる垂下特性または定
電流特性の外部特性を有する溶接電源を使用し、アーク
電圧を検出して予じめ設定されたアーク電圧設定値と比
較し、その偏差が零となるように上記溶接電源の外部特
性曲線を変化させることにより溶接電流を変化させ、常
に溶接電流による溶接ワイヤの消耗速度を溶接ワイヤ送
給モータによる溶接ワイヤ送給速度と等しくなるように
制御して、アーク電圧を設定値に制御するアーク溶接方
法。 - （２）溶接電流が高速度で変化できる垂下特性または定
電流特性の外部特性を有する溶接電源を使用し、アーク
電圧を検出して予じめ設定されたアーク電圧設定値と比
較し、その偏差が零となるように上記溶接電源の外部特
性曲線を変化させることにより溶接電流を変化させ、常
に溶接電流による溶接ワイヤの消耗速度を溶接ワイヤ送
給モータによる溶接ワイヤ送給速度と等しくなるように
制御して、アーク電圧を設定値に制御するアーク溶接方
法であつて、上記アーク電圧設定値をパルス波状または
正弦波状に変化させてアーク短絡の規則的タイミングを
与えるとともに、アーク短絡を検出して、その際の短絡
電流値および短絡電流の流れる時期を調整することによ
り、安定した短絡アーク溶接を行ない得るようにしたア
ーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19391785A JPS6257771A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19391785A JPS6257771A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ア−ク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257771A true JPS6257771A (ja) | 1987-03-13 |
Family
ID=16315887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19391785A Pending JPS6257771A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | ア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6257771A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6523517B2 (en) | 1993-09-17 | 2003-02-25 | Hitachi, Ltd | Suction device for internal combustion engine |
| JP2013215768A (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Jfe Steel Corp | 鋼材の狭開先サブマージアーク溶接方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501050A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-01-08 | ||
| JPS57171573A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-22 | Hitachi Seiko Ltd | Arc welding device |
| JPS59166373A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 直流ア−ク溶接機 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP19391785A patent/JPS6257771A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS501050A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-01-08 | ||
| JPS57171573A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-22 | Hitachi Seiko Ltd | Arc welding device |
| JPS59166373A (ja) * | 1983-03-14 | 1984-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 直流ア−ク溶接機 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6523517B2 (en) | 1993-09-17 | 2003-02-25 | Hitachi, Ltd | Suction device for internal combustion engine |
| US6701881B2 (en) | 1993-09-17 | 2004-03-09 | Hitachi, Ltd. | Suction device for internal combustion engine |
| JP2013215768A (ja) * | 2012-04-09 | 2013-10-24 | Jfe Steel Corp | 鋼材の狭開先サブマージアーク溶接方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4628182A (en) | Hot-wire TIG welding apparatus | |
| US4877941A (en) | Power supply system for consumable electrode arc welding and method of controlling the same | |
| US3904846A (en) | Adaptive control for arc welding | |
| JPH0428470B2 (ja) | ||
| US4560857A (en) | Consumable electrode type arc welding apparatus having a selectable start current | |
| JP6524412B2 (ja) | アーク溶接制御方法 | |
| JPS61186172A (ja) | ホットワイヤｔｉｇ溶接方法および溶接装置 | |
| US3528100A (en) | Arc establishing circuit | |
| JPS6257771A (ja) | ア−ク溶接方法 | |
| JPS62259674A (ja) | パルスア−ク溶接方法 | |
| JPH0127825B2 (ja) | ||
| EP0139249B1 (en) | Hot-wire tig welding apparatus | |
| JPH04228265A (ja) | 直流電流溶接装置の溶接電流を制御する回路装置 | |
| JPS626775A (ja) | 消耗電極式ア−ク溶接機 | |
| US3502897A (en) | Method of and power supply for electric arc welding | |
| JPS60223661A (ja) | ア−ク溶接法 | |
| JPH09150267A (ja) | 炭酸ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JPS61245487A (ja) | ア−ク炉の調整装置 | |
| JPS6178567A (ja) | 短絡移行ア−ク溶接方法及びその装置 | |
| JPS58224070A (ja) | ア−ク溶接法 | |
| JPH02187270A (ja) | 消耗電極式アーク溶接出力制御装置 | |
| JPH0557071B2 (ja) | ||
| JPS57168775A (en) | Short circuit transfer arc welding machine | |
| JPH0331499Y2 (ja) | ||
| JPH03174975A (ja) | アーク溶接機およびその制御方法 |