[发明专利]脉冲电弧焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及脉冲电弧焊接方法。更详细地，本发明涉及以高电流进行焊接的脉冲电弧焊接方法。

背景技术

在运输机以及施工机械等的领域所运用的焊接中，多使用熔化电极式气体保护电弧焊接对角焊缝或坡口内进行单层或多层堆焊。在该焊接时，总是谋求高质量化和高功效化。

关于高功效化，能采取使用高电流来使焊丝熔融速度增加的手法。但是，由于伴随高电流而大量产生飞溅，因此不利于焊接部位的外观，不光招致质量的降低，还会增加除去飞溅物的工序的时间，降低生产效率。

另外，过去一般使用实心焊丝作为熔化电极，但在使用所述高电流使焊丝熔融速度增加的手法中，若用400A以上的高电流进行焊接。则会呈现被称作旋转过渡的熔滴过渡形态。该过渡如图1A所示那样，在从供电焊嘴(tip)到电弧产生点的焊丝突出部1焦耳发热变得过大，软化、熔融的焊丝比其前端部更伸长，由于电弧中产生的电弧压或等离子气流，使得其前端熔融部2一边伴随电弧4旋转一边进行过渡。这时，脱离的熔滴的大半向周围飞散，此时的飞溅产生量变得显著。

另外，在熔滴的过渡形态中，除了旋转过渡以外，例如还有图1B所示那样的比焊丝突出部1的外径大的熔滴3一边顶回一边进行过渡的粗滴过渡(globular transfer)。进而还有图1C所示那样的比焊丝突出部1的外径小的熔滴3进行过渡的射流过渡等。在粗滴过渡(参考图1B)中，大量产生大粒飞溅物。在射流过渡(参考图1C)中，飞溅物的产生量较少。因此，飞溅产生量的减低中，如射流过渡那样使熔滴的过渡稳定化变得重要。

另一方面，作为使用高电流的气体保护电弧焊接方法，例如在专利文献1～3中提出以下那样的焊接方法。

在专利文献1中，提出一种焊接方法，使用实心焊丝作为电极焊丝，使用含有40～70体积％的氩、25～60体积％的氦、3～10体积％的二氧化碳、0.1～1体积％的氧这4种的混合气体作为保护气体，由此获得高熔敷量。

在专利文献2中，提出一种焊接方法，使用加熔渣系助焊剂焊丝作为电极焊丝，进而使用碳酸气体作为保护气体，用300A/mm²以上的电流密度进行焊接，由此在得到高熔敷量的同时还能得到熔渣带来的焊缝平滑效果。

在专利文献3中，提出一种高电流密度气体保护电弧焊接方法，每当使用加助焊剂焊丝进行脉冲电弧焊接时，在该脉冲电流中，分别将脉冲峰值电流密度、脉冲基本电流密度、以及平均电流密度等设为特定范围来进行焊接。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开昭59-45084号公报

专利文献2：JP特开平03-169485号公报

专利文献3：JP特开2011-218437号公报

在专利文献1所公开的焊接方法中，目的在于使射流过渡稳定化。但是，达不到改善电流密度进一步变高的情况下的旋转过渡，有产生大量的飞溅这样的问题。

另外，在专利文献2所公开的焊接方法中，由于使用碳酸气体作为保护气体，以直流进行焊接，因此熔滴的过渡形态成为粗滴过渡，有大量产生大粒飞溅物这样的问题。

在专利文献3中，记载了如下意思：通过该文献所公开的焊接方法，能在得到高熔敷量的同时实现大幅的飞溅物降低，其结果，能实现处于以往技术以上的高功效焊接，并提升了焊接工序的功效。

但是，高电流的脉冲电弧焊接的电弧长度的变动较大，电弧易于变得不稳定。根据该电弧易于变得不稳定这样的实情，易于出现细小的飞溅物和焊缝外观不良等，有时会招致质量的降低。另外，由于是高电流的脉冲电弧焊接，因此向熔化电极(以下有时称作“焊接焊丝”)进行通电的导电焊嘴的周边成为高温，存在该焊嘴的接触面变得易于磨耗这样的实情。若该焊嘴的接触面的磨耗(以下有时称作“焊嘴磨耗”)的量变多，则会出现进行焊接的瞄准标的位置的偏离，或者焊嘴的交换变得频繁，由此招致作业功效的降低。根据上述实情，在以高电流进行高功效焊接的情况下，谋求使电弧稳定，抑制飞溅以及导电焊嘴的磨耗。

发明内容

为此本发明的主要目的在于，提供在得到飞溅的减少效果的同时能实现焊嘴磨耗的抑制的高电流脉冲电弧焊接方法。

本发明提供脉冲电弧焊接方法，是使用保护气体进行脉冲电弧焊接的方法，在所述脉冲电弧焊接的脉冲电流中，将脉冲峰值电流设为550～950A，将脉冲基本电流设为550A以下，将脉冲峰值电流与脉冲基本电流之差设为200～600A，并将脉冲频率设为50～200Hz，来进行焊接。