[发明专利]气体保护电弧焊接的控制方法以及控制装置

说明书

提供熔滴和熔池不发生短路地抑制熔滴脱落时的溅射的发生、并且改善了焊道外观的气体保护电弧焊接的控制方法。通过检知焊丝前端的熔滴的脱落时期来控制焊接电流的气体保护电弧焊接的控制方法具有：设置通常电弧期间的工序，该通常电弧期间是在设定电流Icc下保持焊接电流的期间；以及设置脱落控制期间的工序，该脱落控制期间具有：当在通常电弧期间中检知到熔滴的脱落时期后，在给定的条件下控制焊接电流的期间。在脱落控制期间中，进行(a)给定的输出电压控制、(b)给定的进给速度控制以及(c)给定的气体比率控制中的至少任意一个短路防止控制。

技术领域

本发明涉及在使用了以给定量以上含有CO₂的保护气体的消耗电极式气体保护电弧焊接中，能够抑制在熔滴的脱落后紧接着发生的溅射的发生的气体保护电弧焊接的控制方法以及控制装置。

背景技术

一般地，熔滴(或者也称为“熔融部”)的过渡方式之一即溶滴(globular)过渡是与焊丝直径(线直径)相比尺寸大的熔滴过渡到熔池的现象。当在CO₂的含有量为100体积％的碳酸气体、或者CO₂的含有量为30体积％以上其余部分为Ar的混合气体气氛中，在中～大电流条件(例如，使用了的线直径的情况下，250A以上)下进行了气体保护电弧焊接的情况下，由于电弧的紧缩，因而电弧反作用力集中于熔滴正下方，将熔滴推起的斥力变大。

并且，通过电弧反作用力而被推起的熔滴无法容易地脱落，当该熔滴成长得比焊丝直径大之后，因自身重量而导致脱落。脱落后的熔滴一边示出不规则且不稳定的举动一边向熔池过渡，并且有时会发生大粒的溅射，此外，脱落后的熔滴本身有时也会成为溅射。此外，熔滴脱落后，当电弧移动到焊丝(也简称为“焊丝”或者“消耗式电极”)时，有时会将在焊丝前端残留的熔融液吹飞，并使小粒的溅射发生。

考虑这样的状况，作为抑制上述溅射的发生的方法，进行了以下那样的各种提案。

例如，在专利文献1中提出了如下一种技术，其中，在碳酸气体保护电弧焊接方法中，设置峰值期间和基本期间，使峰值期间中的峰值电流振动，将熔滴形成所期望的尺寸，并在基本期间中使该形成的熔滴短路，由此，与直流的碳酸气体电弧焊接方法相比，能够抑制溅射的发生。

然而，在专利文献1中，在使熔滴振动的峰值期间中，在熔滴的振动中可能会发生微小的溅射。此外，关于成长成所期望尺寸的熔滴，在基本期间中，通过使其短路来使其过渡，因此，当短路解除时，存在溅射发生的可能性。

此外，在专利文献2公开了如下一种方法，其中，基于脉冲波形控制来推起短路或熔滴的过大，在一边抑制熔滴的变形一边形成了熔滴过渡之后，通过脉冲峰值电流而在熔滴上部形成缩颈，并在低电流时的脉冲基本期间使熔滴脱落。并且，提出了一种使用该方法在熔滴形成以及熔滴脱落的各定时输出最佳的脉冲电流，由此，使一定尺寸的熔滴规则准确地过渡的方法。

然而，在专利文献2的方法中，为了保持熔滴过渡的规则性，积极地使熔滴形成，作为用于使熔滴脱落的电流脉冲，使用了基本调制波形控制方式，因此，脉冲的峰值期间中的电弧长的控制是困难的，不会获得充分的溅射降低效果。此外，在专利文献2中，尽管描述为具有一定的溅射降低效果，然而还存在设置了与焊接条件或焊接姿势等相关的制约这样的课题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-88209号公报

专利文献1：日本特开2009-233728号公报

发明内容

发明要解决的课题