[发明专利]复合焊接方法及复合焊接用焊接吹管

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合焊接方法及复合焊接用焊接吹管。

背景技术

在惰性气体氛围中在非消耗性钨电极和被焊物之间产生电弧的TIG（钨极惰性气体保护焊,Tangsten Inert Gas Welding）焊接法由于能够得到高质量焊接部而得到广泛的应用。但与其他焊接方法MAG（熔化极活性气体保护焊，Metal Active Gas welding）焊接法和MIG（熔化极惰性气体保护焊，Metal Inert Gas welding）焊接法相比，TIG焊接法存在焊接速度慢、焊接作业效率低的问题。

另一方面，MAG焊接法在活性气体氛围中进行，MIG焊接法在惰性气体氛围中进行，各自为在消耗性焊丝电极和被焊物之间产生电弧的焊接法。如上所述，与TIG焊接法相比，MAG焊接法和MIG焊接法的作业效率优异，但存在容易产生溅射的问题。进一步，MAG焊接法存在焊接金属的韧性下降的问题。

在此，在MAG焊接法及MIG焊接法中容易产生溅射的原因是因为焊丝电极的前端容易与母材产生短路所致。而且，在MAG焊接法中容易导致韧性下降的原因是因为保护气体中的氧化气体熔融于金属，焊接金属的氧量增多所致。

因此，为了弥补上述缺陷，提出了各种TIG-MIG复合焊接法（例如，专利文献1）。

但是，当针对碳钢和不锈钢进行将氩气和氦气等惰性气体作为保护气体使用的MIG焊接时，阴极点不被固定而会导致电弧不稳。

与此相对，在上述TIG-MIG复合焊接中，由于先行的TIG电弧产生金属蒸气，因此在该处会形成电气流道。而且，通过TIG电弧产生的熔池的功函数小于固体金属，从而易于释放电子，因此MIG电弧的阴极点容易固定在其熔池中。

因此，TIG-MIG复合焊接即使对碳钢或不锈钢，也能够在使用惰性气体的保护气体中进行稳定的焊接，并能够减少溶解于焊接金属中的氧量。而且，TIG-MIG复合焊接在MIG焊接电极的焊丝即将接触母材时，通过TIG电弧的加热作用使焊丝前端熔融并作为熔滴脱离，因此焊丝与母材之间不会产生短路现象，能够防止溅射的产生。

如此，TIG-MIG复合焊接法是能够弥补TIG焊接和MAG（或者MIG）的缺陷的焊接方法，但由于电弧挺度这一特性，存在固有问题。在此，电弧挺度是指即便使电极倾斜，电弧也要向钨电极和焊丝的延长方向笔直产生的性质。而且，在TIG-MIG复合焊接法中，由于是电气流向彼此相反的TIG电弧和MIG电弧相接近而产生的，因此由于电磁力会产生电弧的相斥作用。

结果是，在现有TIG-MIG复合焊接法中，由于向不同方向产生的电弧的挺度作用和相斥作用，存在容易导致电弧不稳的问题。而且，当电弧不稳时，会导致焊道不整或容易产生气泡的问题。

为了降低在现有TIG-MIG复合焊接法中出现的上述电弧的相斥作用，采用热线TIG焊接法（例如，参照专利文献2）。图13表示常规的热线TIG焊接法。如图13所示，在热线TIG焊接法中焊丝不会产生电弧，利用由焊丝通电所产生的阻抗加热进行焊接。由此，能够减少MIG电弧且消除电弧的相斥作用，故能够提高电弧的稳定性。

为此，不同于为了在焊丝与母材之间产生电弧而使用高电压（例如13~30V）控制电压的TIG-MIG复合焊接法的MIG焊接电源，热线TIG焊接法中的焊丝加热用电源将电压控制为较低（例如6~7V）。

专利文献1：特开昭53-34653号公报

专利文献2：特开平6-79466号公报

但是，专利文献2所记载的现有热线TIG电弧焊接法，如上所述，由于MIG焊接侧的电压较低，具有与现有TIG-MIG复合焊接法相比焊丝加热力度小，焊丝的熔融速度慢的问题。而且，还存在热输入量小，熔深也较小的问题。如此，现有热线TIG电弧焊接法有待改善焊接速度和作业效率。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种复合焊接方法及利用该方法的复合焊接用焊接吹管，该方法及装置能够提高电弧稳定性，并且能够提高焊接速度及作业效率。

为了解决上述问题，本发明提供（1）～（8）所记载的复合焊接方法及焊接吹管。

（1）一种复合焊接方法，相对于焊接方向在先行的一侧产生TIG电弧，在后行的一侧产生MIG电弧，从而焊接母材，所述复合焊接方法的特征在于，将TIG电流设定为大于MIG电流，并且将TIG电极的中心轴与母材表面的交点和MIG电极的中心轴与母材表面的交点之间的距离的绝对值设定为4mm以下。