[发明专利]电弧焊接控制方法

说明书

喷射过渡状态的恒定电压控制的电弧焊接控制方法使用向焊丝(19)输出焊接电流的电弧焊接装置。控制电弧焊接装置，以使得焊接电流反复焊丝(19)熔融而形成的熔滴从焊丝(19)脱离时的峰值电流、和开始焊丝(19)的熔融并进行促进时的弯曲为凹状且具有极小值而连续地变化的熔融电流(Ig)。也可以控制电弧焊接装置以使得峰值电流和熔融电流(Ig)进入到规定的范围。通过该电弧焊接控制方法，能够减少溅射，并且能够得到宽度均匀的焊缝。

技术领域

本发明涉及在作为消耗电极的焊丝与作为被焊接物的母材之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接控制方法。

背景技术

在焊丝与母材之间产生电弧来进行焊接的电弧焊接中，若超过临界电流值则焊丝熔融并生成的熔滴的过渡的形态为喷射过渡。通过交替反复高于临界电流值的峰值电流和低于用于维持电弧的临界电流值的基准电流来进行的焊接方法被称为脉冲电弧焊接法，能够通过低于直流的喷射过渡焊接的平均电流，来进行喷射过渡。

在基准电流流过的基准电流期间，电弧被维持。在脉冲电弧焊接法中，熔滴的过渡在受到电弧力的影响最少的基准电流期间中进行。因此，能够大幅度地减少溅射。

但是，脉冲电弧焊接法受到保护气体的组成的制约。若保护气体中的二氧化碳气体的比例超过30％，则溅射的减少效果变得薄弱。另一方面，作为主成分，若大量使用溅射的减少效果大但是高价的氩气，则保护气体的成本变高。因此，需要能够使用以二氧化碳气体为主成分的保护气体来进行稳定的喷射过渡焊接的电弧焊接法。

另外，若产生溅射，则溅射附着于母材，特别是溅射附着于进行动作的产品的可动部，则限制产品的可动范围，明显降低产品价值。因此，需要去除溅射的其它工序，明显降低焊接生产性。

图6表示专利文献1中公开的现有的脉冲电弧焊接控制方法中的电弧部501、焊接电压和焊接电流波形。在该脉冲电弧焊接控制方法中，进行使用了以二氧化碳气体为主成分的保护气体的恒定电流脉冲控制。

如图6所示，峰值电流Ip的输出被开始，峰值时间Tp开始。从熔融开始点t501起，焊丝519的前端519P开始熔融。在从熔融开始点t501开始的生长期间T502中，熔滴523从焊丝519的前端519P生长，在焊丝519的前端519P与熔滴523之间产生缩颈523A，熔滴523开始从前端519P脱离。在熔滴脱离点t503，熔滴523从焊丝519脱离，熔滴523的脱离结束。在脉冲电弧焊接中，从熔融开始点t501，熔滴脱离点t503重复。在熔滴脱离点t503，由于作为电弧517的长度的电弧长在短时间内变长，因此焊接电压急剧地变高。因此，在焊接电压V超过规定的电压阈值的情况下，或者通过检测到焊接电压V的每单位时间的变化量(dV/dt)超过规定值，能够检测到熔滴523从焊丝519的脱离。

在熔滴523的脱离后，若熔滴523上的电弧力强、即电弧517的密度高，则由于电弧力的反作用力，溅射增加。因此，熔滴523的脱离后，将焊接电流I的值从峰值电流Ip降低到低于峰值电流Ip的规定的降低电流Ir，防止溅射的产生。然后，在降低时间TM，将焊接电流I维持在降低电流Ir，在降低时间TM的经过后，将焊接电流I提高到原来的峰值电流Ip，使焊丝519的前端部519P熔融。并且，若峰值时间Tp结束，则开始输出基准电流Ib，开始基准时间Tb。

另一方面，在不使用脉冲电弧焊接法，而通过付与高于临界电流值的直流的焊接电流来进行喷射过渡焊接的情况下，一般地，在电弧期间控制电压。专利文献2中，在反复短路期间和电弧期间来进行短路电弧焊接的电弧焊接控制方法中，作为控制电压控制中的电压的变动的方法，公开了一种在电弧期间中调整基于电子电抗器控制的电感值的方法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：专利第5036197号公报

专利文献2：国际公开第2013/145569号

发明内容