JPH09150267A - Carbon dioxide shield arc welding - Google Patents
Carbon dioxide shield arc weldingInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、炭酸ガスシール
ドアーク溶接方法に関し、溶接状態をパルスアーク溶接
状態から短絡移行アーク溶接状態に切り換える制御を行
うことにより、低ワイヤ送給速度時、ワイヤ突出し長さ
の増加による低溶接電流時、低溶接電圧時等の低溶接条
件にてパルスアーク溶接を行うときに比べてスパッタ発
生量を少なくできるようにした、炭酸ガスシールドアー
ク溶接方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carbon dioxide shielded arc welding method, and by controlling the welding state to be switched from a pulse arc welding state to a short circuit transition arc welding state, the wire protrusion length at a low wire feeding speed. The present invention relates to a carbon dioxide gas shielded arc welding method capable of reducing the amount of spatter generated as compared with the case of performing pulse arc welding under low welding conditions such as low welding current and low welding voltage due to the increase in thickness.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、炭酸ガスシールドパルス
アーク溶接(以下、炭酸ガスパルス溶接という)は、シ
ールドガスとして炭酸ガス単体または炭酸ガスを主成分
として含む混合ガスを用い、図8に示すように、溶接ワ
イヤと母材間に、溶接電流としてパルス電流とベース電
流とを交互に繰り返し供給し、パルス電流を流すパルス
期間の前半部にて溶接ワイヤ先端の溶滴をピンチ力によ
って離脱させ、続いてパルス期間の後半部にて溶接ワイ
ヤ先端を溶融して溶滴を形成し、ベース電流を流すベー
ス期間で溶接ワイヤ先端の溶滴の整形を行い、前記パル
ス期間後半部で形成された溶滴を次のパルス期間の前半
部で離脱・移行させるようにしたものである。炭酸ガス
パルス溶接は、このようにして1パルス周期ごとに1個
の溶滴を溶接ワイヤ先端から離脱し移行させる1パルス
1溶滴移行を規則正しく行うことで、パルス電流を流さ
ない通常の溶接に比べてスパッタの発生量を減らすよう
にしている。なお炭酸ガスパルス溶接でのパルス周波数
fは、パルス期間をTP、ベース期間をTBとすると、
f=1/(TP+TB)で表され、パルス電流をIP、
ベース電流をIB とすると、平均溶接電流IAVは、IAV
=(IP ・TP+IB・TB)/(TP+TB)で表さ
れる。2. Description of the Related Art As is well known, carbon dioxide shield pulse arc welding (hereinafter referred to as carbon dioxide pulse welding) uses carbon dioxide alone or a mixed gas containing carbon dioxide as a main component as a shield gas, as shown in FIG. In addition, between the welding wire and the base material, a pulse current and a base current are alternately and repeatedly supplied as the welding current, and the droplet at the tip of the welding wire is separated by the pinch force in the first half of the pulse period in which the pulse current is passed, Subsequently, the welding wire tip is melted to form droplets in the latter half of the pulse period, and the droplets at the welding wire tip are shaped in the base period in which the base current is flowed. The droplets are allowed to separate / transfer in the first half of the next pulse period. In this way, carbon dioxide gas pulse welding is performed by regularly performing one pulse / one droplet transfer, in which one droplet is separated from the welding wire tip and transferred every pulse cycle, as compared with normal welding in which no pulse current is applied. To reduce the amount of spatter generated. Note that the pulse frequency f in carbon dioxide pulse welding is TP for the pulse period and TB for the base period.
f = 1 / (TP + TB), and the pulse current is I P ,
If the base current is I B , the average welding current I AV is I AV
= Represented by (I P · TP + I B · TB) / (TP + TB).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし炭酸ガスパルス
溶接では、低溶接条件になるとスパッタ発生量が大幅に
増加するという欠点がある。However, carbon dioxide pulse welding has a drawback that the amount of spatter is significantly increased under low welding conditions.
【0004】すなわち、炭酸ガスパルス溶接では、ワイ
ヤ送給速度を低下させるに伴い平均溶接電流値を減らす
ためにパルス周波数が低くなるようになされており、図
5に示すようにワイヤ送給速度がある値(図5では7m
/min)を下回ると、パルス周波数の大幅な低下によ
ってベース期間が長くなり過ぎ、このベース期間中に溶
接ワイヤ先端の溶滴と溶融池とが接触短絡し、スパッタ
発生量が多くなる。That is, in carbon dioxide pulse welding, the pulse frequency is lowered in order to reduce the average welding current value as the wire feeding speed is lowered, and there is a wire feeding speed as shown in FIG. Value (7m in Fig. 5
/ Min), the base period becomes too long due to a large decrease in the pulse frequency, and during this base period, the droplet at the tip of the welding wire and the molten pool short-circuit, and the amount of spatter generated increases.
【0005】一方、溶接ワイヤを定速度送給する炭酸ガ
スパルス溶接では、ワイヤ突出し長さが変動すると、通
電チップからのワイヤ突出し部分でのジュール発熱量が
変化してワイヤ溶融速度が変化し、これによってアーク
長が変化するので、ワイヤ突出し長さの変動によるアー
ク長変動を防ぐためのアーク長制御が行われている。例
えばワイヤ突出し長さが設定値より長くなると、ジュー
ル発熱量の増加によってワイヤ溶融速度が大きくなって
ワイヤが溶融しやすくなるので、平均溶接電流値を減少
させることでアーク長を一定に保持するようにしてい
る。そしてこのアーク長制御には、周知のように、パル
ス周波数変調方式によるものと、パルス幅変調方式によ
るものとがある。On the other hand, in the carbon dioxide pulse welding in which the welding wire is fed at a constant speed, when the wire protrusion length changes, the Joule heat generation amount at the wire protrusion portion from the current-carrying tip changes, and the wire melting rate changes. Since the arc length changes due to the arc length, arc length control is performed to prevent the arc length from varying due to variations in the wire protrusion length. For example, if the wire protrusion length becomes longer than the set value, the wire melting rate increases due to the increase in the Joule heat generation amount, and the wire easily melts.Therefore, it is necessary to keep the arc length constant by decreasing the average welding current value. I have to. As is well known, the arc length control includes a pulse frequency modulation method and a pulse width modulation method.
【0006】パルス周波数変調方式のアーク長制御を実
施すると、パルス期間は一定にし、ベース期間を変えて
パルス周波数を変化させ、これによってワイヤ突出し長
さの変動に対してアーク長が一定に保持されるように平
均溶接電流値を増減制御するようにしたものであるか
ら、図6に示すようにワイヤ突出し長さがある値(図6
では30mm)を超えると、つまり平均溶接電流がある
値(図6では200A)を下回ると、電流値を減らすた
めにパルス周波数が大幅に低下してベース期間が長くな
り過ぎ、このベース期間中に溶接ワイヤ先端の溶滴と溶
融池とが接触短絡し、スパッタ発生量が多くなる。When the arc length control of the pulse frequency modulation system is carried out, the pulse period is made constant and the base period is changed to change the pulse frequency, whereby the arc length is kept constant against variations in the wire protrusion length. Since the average welding current value is controlled to increase or decrease as shown in FIG. 6, the wire protrusion length has a certain value as shown in FIG.
30 mm), that is, when the average welding current falls below a certain value (200 A in FIG. 6), the pulse frequency is drastically reduced in order to reduce the current value and the base period becomes too long. The droplet at the tip of the welding wire and the molten pool short-circuit due to contact, and the amount of spatter generated increases.
【0007】またパルス幅変調方式のアーク長制御を実
施すると、パルス周波数は一定にし、パルス期間を変化
させ、これによってワイヤ突出し長さの変動に対してア
ーク長が一定になるように平均溶接電流値を増減制御す
るようにしたものであるから、ワイヤ突出し長さが長く
なって溶接電流がある値(図6では200A)を下回る
と、電流値を減らすためにパルス期間が短くなり過ぎ、
パルス期間において溶滴の離脱と溶滴離脱後の溶滴形成
ができなくなり、1パルス1溶滴移行からはずれて溶滴
移行現象が不安定になり、これによりスパッタ発生量が
多くなる。Further, when the arc length control of the pulse width modulation system is carried out, the pulse frequency is made constant and the pulse period is changed, whereby the average welding current is adjusted so that the arc length becomes constant against variations in the wire protrusion length. Since the value is controlled to be increased or decreased, if the wire protrusion length becomes long and the welding current falls below a certain value (200 A in FIG. 6), the pulse period becomes too short to reduce the current value,
During the pulse period, the droplets cannot be separated and the droplets cannot be formed after the droplets are separated, and the droplet transfer phenomenon is deviated from the one-pulse / one-droplet transfer, and the amount of spatter is increased.
【0008】平均溶接電圧値についても、図7に示すよ
うに平均溶接電圧がある値(図7では29V)を下回る
と、アーク長が短くなり過ぎ、溶接ワイヤ先端の溶滴と
溶融池とが接触短絡し、スパッタ発生量が多くなる。Regarding the average welding voltage value, as shown in FIG. 7, when the average welding voltage is lower than a certain value (29 V in FIG. 7), the arc length becomes too short, and the droplet at the tip of the welding wire and the molten pool are separated. Contact short-circuiting causes a large amount of spatter.
【0009】そこでこの発明は、溶接状態をパルスアー
ク溶接状態から短絡移行アーク溶接状態に切り換える制
御を行うことにより低溶接条件にてパルスアーク溶接を
行うときに比べてスパッタの発生量を減らすことがで
き、溶接母材や溶接トーチに付着したスパッタを除去す
る手間が少なくてすむようにした、炭酸ガスシールドア
ーク溶接方法を提供することを目的とする。Therefore, according to the present invention, by controlling the welding state to be switched from the pulse arc welding state to the short-circuit transfer arc welding state, the amount of spatter generation can be reduced as compared with the case of performing pulse arc welding under low welding conditions. An object of the present invention is to provide a carbon dioxide gas shielded arc welding method which can be performed and requires less labor to remove spatter adhered to the welding base material and the welding torch.
【0010】[0010]
【発明を解決するための手段】請求項1の発明は、炭酸
ガス単体または炭酸ガスを主成分として含む混合ガスを
シールドガスとして用い、定速度送給される溶接ワイヤ
と母材との間にアークを発生させて母材の溶接を行う炭
酸ガスシールドアーク溶接方法において、予め、パルス
アーク溶接条件に関し、ワイヤ送給速度下限設定値、平
均溶接電流下限設定値及び平均溶接電圧下限設定値を設
定しておき、パルスアーク溶接状態にて溶接中にワイヤ
送給速度、平均溶接電流検出値及び平均溶接電圧検出値
のうち少なくとも一つがその対応する前記下限設定値を
下回ったときに、パルスアーク溶接状態から短絡移行ア
ーク溶接状態に溶接状態を切り換える制御を行うことを
特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, carbon dioxide alone or a mixed gas containing carbon dioxide as a main component is used as a shield gas, and the welding wire and the base metal are fed at a constant speed. In the carbon dioxide shielded arc welding method in which an arc is generated to weld the base metal, the wire feed speed lower limit set value, average welding current lower limit set value, and average welding voltage lower limit set value are set in advance for pulse arc welding conditions. If at least one of the wire feeding speed, the average welding current detection value and the average welding voltage detection value falls below the corresponding lower limit setting value during welding in the pulse arc welding state, pulse arc welding is performed. It is characterized in that control is performed to switch the welding state from the state to the short-circuit transfer arc welding state.
【0011】請求項2の発明は、前記請求項1の炭酸ガ
スシールドアーク溶接方法において、前記ワイヤ送給速
度下限設定値、前記平均溶接電流下限設定値及び前記平
均溶接電圧下限設定値は、ヒステリシス幅を持つもので
あることを特徴とするものである。また、請求項3の発
明は、前記請求項1又は2の炭酸ガスシールドアーク溶
接方法において、前記平均溶接電流下限設定値及び前記
平均溶接電圧下限設定値は、ワイヤ送給速度の増加につ
れて大きくなる関数関係を持つようなワイヤ送給速度の
関数として設定されることを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the carbon dioxide gas shielded arc welding method according to the first aspect, the wire feeding speed lower limit setting value, the average welding current lower limit setting value and the average welding voltage lower limit setting value are hysteresis. It is characterized by having a width. Further, the invention of claim 3 is the carbon dioxide shield arc welding method of claim 1 or 2, wherein the average welding current lower limit setting value and the average welding voltage lower limit setting value increase as the wire feeding speed increases. It is characterized in that it is set as a function of the wire feeding speed having a functional relationship.
【0012】炭酸ガス単体をシールドガスとし、代表的
ワイヤ径である直径1.2mmの溶接ワイヤを使用する
炭酸ガスパルス溶接では、図5〜図7に示すように、ワ
イヤ送給速度が7.5m/minより小の場合、ワイヤ
突出し長さが30mmを超えることによって平均溶接電
流が200Aより低くなる場合(ワイヤ送給速度10m
/minのとき)、平均溶接電圧が29Vより低い場合
(ワイヤ送給速度10m/minのとき)、のいずれか
の場合には、スパッタ発生量が約1g/minより大き
くなり大幅に増大する。一方、炭酸ガスパルス溶接では
スパッタが多発する前記溶接条件領域においては、図5
〜図7に示すように、短絡期間とアーク発生期間とを交
互に繰り返すいわゆる短絡移行アーク溶接(ショートア
ーク溶接)によると、スパッタ発生量は炭酸ガスパルス
溶接に比べて大幅に少ない。In carbon dioxide pulse welding using a welding wire having a diameter of 1.2 mm, which is a typical wire diameter, as a shield gas of carbon dioxide alone, as shown in FIGS. 5 to 7, the wire feeding speed is 7.5 m. When the average welding current is lower than 200 A when the wire protrusion length exceeds 30 mm, the wire welding speed is 10 m
/ Min), and the average welding voltage is lower than 29 V (when the wire feeding speed is 10 m / min), the spatter generation rate becomes larger than about 1 g / min and significantly increases. On the other hand, in the welding condition region where spatter frequently occurs in carbon dioxide pulse welding, as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, according to so-called short-circuit transfer arc welding (short arc welding) in which a short circuit period and an arc generating period are alternately repeated, the amount of spatter is significantly smaller than that in carbon dioxide pulse welding.
【0013】そこで、予め、パルスアーク溶接条件に関
し、ワイヤ送給速度下限設定値、平均溶接電流下限設定
値及び平均溶接電圧下限設定値を設定しておき、パルス
アーク溶接状態にて溶接中にワイヤ送給速度、平均溶接
電流検出値及び平均溶接電圧検出値のうち少なくとも一
つがその対応する前記下限設定値を下回ったときに、パ
ルスアーク溶接状態から短絡移行アーク溶接状態に溶接
状態を切り換える制御を行うことで、従来よりスパッタ
発生量を減らすことができる。Therefore, regarding the pulse arc welding conditions, a wire feed speed lower limit setting value, an average welding current lower limit setting value and an average welding voltage lower limit setting value are set in advance, and the wire is not welded during welding in the pulse arc welding state. Control for switching the welding state from the pulse arc welding state to the short-circuit transition arc welding state when at least one of the feed rate, the average welding current detection value, and the average welding voltage detection value falls below the corresponding lower limit setting value. By doing so, it is possible to reduce the amount of spatter generated as compared with the related art.
【0014】そしてパルスアーク溶接状態から短絡移行
アーク溶接状態へ、逆に短絡移行アーク溶接状態から元
のパルスアーク溶接状態に溶接状態を切り換えるための
基準値である前記各下限設定値は、図3及び図4に示す
ように、ヒステリシス幅を持たせるとよい。ワイヤ送給
速度、平均溶接電流及び平均溶接電圧の各下限設定値に
ついて、ヒステリシス幅における上側を上側下限設定値
(図3及び図4ではULで示す)、ヒステリシス幅にお
ける下側を下側下限設定値(図3及び図4ではLLで示
す)と称する。このようなヒステリシス幅を持たせるこ
とにより、例えば平均溶接電流がヒステリシス幅のない
下限設定値を境にして微小増減変動したときにパルスア
ーク溶接状態と短絡移行アーク溶接状態とが微小時間間
隔で頻繁に切り換わって溶接が不安定になることを確実
に防止することができる。The respective lower limit set values, which are reference values for switching the welding state from the pulse arc welding state to the short-circuit transition arc welding state, and vice versa, from the short-circuit transition arc welding state to the original pulse arc welding state are shown in FIG. And, as shown in FIG. 4, it is preferable to have a hysteresis width. Regarding the respective lower limit setting values of the wire feeding speed, the average welding current, and the average welding voltage, the upper side of the hysteresis width is set to the upper lower limit setting value (UL in FIGS. 3 and 4), and the lower side of the hysteresis width is set to the lower lower limit value. Value (denoted by LL in FIGS. 3 and 4). By providing such a hysteresis width, for example, when the average welding current fluctuates slightly with the lower limit setting value having no hysteresis width as a boundary, the pulse arc welding state and the short-circuiting transition arc welding state frequently occur at minute time intervals. It is possible to reliably prevent the welding from becoming unstable due to switching to.
【0015】前記ヒステリシス幅を持つ各下限設定値の
うち、平均溶接電流下限設定値及び平均溶接電圧下限設
定値については、ワイヤ送給速度の増加に伴いパルスア
ーク溶接条件の適正条件範囲が高溶接電流・高溶接電圧
側にシフトすることから、ワイヤ送給速度の増加につれ
て大きくなる関数関係を持つようなワイヤ送給速度の関
数として設定するとよい。Among the lower limit setting values having the above-mentioned hysteresis width, the average welding current lower limit setting value and the average welding voltage lower limit setting value are such that the appropriate condition range of the pulse arc welding condition is high as the wire feeding speed increases. Since it shifts to the current / high welding voltage side, it may be set as a function of the wire feeding speed having a functional relationship that increases as the wire feeding speed increases.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1はこの発明による溶接方法を
実施するための消耗電極式ガスシールド溶接電源の一例
を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a consumable electrode type gas shield welding power source for carrying out the welding method according to the present invention.
【0017】図1において、1は3相交流電力供給部で
ある。この3相交流電力供給部1から供給される交流電
流は、第1整流回路2で直流に整流され、平滑用コンデ
ンサ3により平滑される。この直流電流は、トランジス
タをスイッチング素子として用いたインバータ4によっ
て高周波交流電流に変換される。トランス5はインバー
タ4の出力を溶接用電圧に降圧する。トランス5からの
溶接用に降圧された高周波交流電流は第2整流回路6に
より溶接用直流電流に整流される。この直流電流が平滑
用のリアクトル7を介して溶接ワイヤ8と母材9間に供
給されて、アーク溶接が行われるようになっている。In FIG. 1, reference numeral 1 is a three-phase AC power supply unit. The alternating current supplied from the three-phase alternating-current power supply unit 1 is rectified into direct current by the first rectifier circuit 2 and smoothed by the smoothing capacitor 3. This direct current is converted into a high frequency alternating current by an inverter 4 using a transistor as a switching element. The transformer 5 steps down the output of the inverter 4 to a welding voltage. The high frequency alternating current from the transformer 5 which has been stepped down for welding is rectified by the second rectifier circuit 6 into a welding direct current. This direct current is supplied between the welding wire 8 and the base material 9 via the smoothing reactor 7 to perform arc welding.
【0018】10は平均溶接電圧を検出するための平均
溶接電圧検出器、11は溶接電流(瞬時値)を検出する
ための溶接電流検出器である。平均溶接電圧検出器10
及び溶接電流検出器11の出力は後述する制御部40に
与えられる。溶接ワイヤ8はワイヤ送給モータ28で駆
動されるワイヤ送給ローラ27によって母材9に向けて
送給され、溶接ワイヤ8と母材9間にアークを発生させ
て溶接が行われる。ワイヤ送給モータ制御回路29は、
ワイヤ送給速度設定器26からのワイヤ送給速度信号E
W に基づき送給モータ28の回転速度を制御するもので
ある。Reference numeral 10 is an average welding voltage detector for detecting an average welding voltage, and 11 is a welding current detector for detecting a welding current (instantaneous value). Average welding voltage detector 10
And the output of the welding current detector 11 is given to the control unit 40 described later. The welding wire 8 is fed toward the base material 9 by the wire feeding roller 27 driven by the wire feeding motor 28, and welding is performed by generating an arc between the welding wire 8 and the base material 9. The wire feeding motor control circuit 29
Wire feed speed signal E from wire feed speed setter 26
The rotation speed of the feed motor 28 is controlled based on W.
【0019】制御部40は、後述するパルス溶接指令信
号PSの有無に基づく溶接状態切り換え制御を行い、パ
ルスアーク溶接状態のときには、設定された値のベース
電流及びパルス電流が流れるようにインバータ4のトラ
ンジスタをスイッチング制御し、短絡移行アーク溶接状
態のときには、溶接電源出力特性を定電圧特性とし、設
定された値の短絡移行アーク溶接電圧が得られるように
インバータ4のトランジスタをスイッチング制御するた
めのものである。なおこの例では、パルスアーク溶接時
の溶接電源出力特性は、パルス期間は定電圧特性、ベー
ス期間は定電流特性としている。The control section 40 performs welding state switching control based on the presence / absence of a pulse welding command signal PS, which will be described later. In the pulse arc welding state, the base current and the pulse current of the set values flow in the inverter 4. Switching control of the transistor, and in the short-circuit transition arc welding state, the welding power supply output characteristic is set to a constant voltage characteristic, and the transistor of the inverter 4 is switching-controlled so that the set short-circuit transition arc welding voltage is obtained. Is. In this example, the welding power supply output characteristics during pulse arc welding are constant voltage characteristics during the pulse period and constant current characteristics during the base period.
【0020】前記制御部40について説明する。パルス
電流設定回路12は、ワイヤ送給速度設定器26からワ
イヤ送給速度信号EW が入力され、ワイヤ送給速度の値
に応じて適正なパルス電流値を設定し、このパルス電流
の設定信号を出力波形選択回路23に出力する。The control unit 40 will be described. Pulse current setting circuit 12 is wire feed speed signal E W from wire feed rate setting device 26 are input to set the proper pulse current value according to the value of the wire feed speed, setting signal for the pulse current To the output waveform selection circuit 23.
【0021】同様に、ベース電流設定回路13は、ワイ
ヤ送給速度設定器26からワイヤ送給速度信号EW が入
力され、ワイヤ送給速度の値に応じてアークを維持する
ために必要なベース電流を設定し、このベース電流の設
定信号を出力波形選択回路23に出力する。また、パル
ス期間設定回路14は、ワイヤ送給速度設定器26から
ワイヤ送給速度信号EW が入力され、ワイヤ送給速度の
値に応じて適正なパルス期間を設定し、このパルス期間
の設定信号を出力波形選択回路23に出力する。Similarly, the base current setting circuit 13 receives the wire feed speed signal E W from the wire feed speed setter 26 and receives the wire feed speed signal E W to maintain the arc according to the value of the wire feed speed. The current is set and the base current setting signal is output to the output waveform selection circuit 23. Further, the pulse period setting circuit 14 receives the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26, sets an appropriate pulse period according to the value of the wire feeding speed, and sets this pulse period. The signal is output to the output waveform selection circuit 23.
【0022】周波数設定器15は、ワイヤ送給速度設定
器26からワイヤ送給速度信号EWが入力され、ワイヤ
送給速度の値に応じてパルスアーク溶接時のパルス周波
数を設定し、そのパルス周波数を加算器20に出力す
る。The frequency setting device 15 receives the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26, sets the pulse frequency at the time of pulse arc welding according to the value of the wire feeding speed, and sets the pulse frequency. The frequency is output to the adder 20.
【0023】短絡移行アーク溶接電圧設定器16は、ワ
イヤ送給速度設定器26からワイヤ送給速度信号EW が
入力され、ワイヤ送給速度の値に応じて短絡移行アーク
溶接時の適正な平均溶接電圧を設定し、その短絡移行ア
ーク溶接電圧設定信号を電圧選択回路18に与える。ま
た、パルスアーク溶接電圧設定器17は、ワイヤ送給速
度設定器26からワイヤ送給速度信号EW が入力され、
ワイヤ送給速度の値に応じてパルスアーク溶接時の適正
な平均溶接電圧を設定し、そのパルスアーク溶接電圧設
定信号を前記電圧選択回路18に与える。The short-circuit transition arc welding voltage setting device 16 receives the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26, and an appropriate average during short-circuit transition arc welding is received according to the value of the wire feeding speed. The welding voltage is set and the short-circuit transfer arc welding voltage setting signal is applied to the voltage selection circuit 18. Further, the pulse arc welding voltage setting device 17 receives the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26,
An appropriate average welding voltage at the time of pulse arc welding is set according to the value of the wire feeding speed, and the pulse arc welding voltage setting signal is given to the voltage selection circuit 18.
【0024】前記電圧選択回路18は、後述するパルス
溶接指令信号PSが入力されているとき、スイッチS2
をオフしスイッチS1をオンさせて、前記パルスアーク
溶接電圧設定信号を誤差増幅器19に出力し、前記信号
PSが入力されていないとき、逆にスイッチS1をオフ
しスイッチS2をオンさせて、前記短絡移行アーク溶接
電圧設定信号を誤差増幅器19に出力する。The voltage selection circuit 18 switches S2 when a pulse welding command signal PS described later is input.
Is turned off and the switch S1 is turned on to output the pulse arc welding voltage setting signal to the error amplifier 19, and when the signal PS is not input, the switch S1 is turned off and the switch S2 is turned on to turn on the switch. The short circuit transfer arc welding voltage setting signal is output to the error amplifier 19.
【0025】前記誤差増幅器19は、パルス溶接指令信
号PSが入力されている時には、パルスアーク溶接電圧
設定器17によるパルスアーク溶接電圧設定値と平均溶
接電圧検出器10によって検出された溶接電圧検出値と
が一致するように周波数設定器15で設定されたパルス
周波数を調整すべく、加算器20に電圧偏差信号を出力
する。When the pulse welding command signal PS is input, the error amplifier 19 sets the pulse arc welding voltage set value by the pulse arc welding voltage setter 17 and the welding voltage detected value detected by the average welding voltage detector 10. A voltage deviation signal is output to the adder 20 in order to adjust the pulse frequency set by the frequency setting unit 15 so that and coincide with each other.
【0026】加算器20は、周波数設定器15からのパ
ルス周波数の信号に誤差増幅器19の出力を加算し、そ
の結果をパルス周波数設定回路30に出力する。このよ
うにパルス溶接指令信号PSが入力されているときに
は、パルスアーク溶接電圧設定値と溶接電圧検出値との
差に基づいて周波数設定器15によるパルス周波数を調
整することで、パルス周波数変調方式によるアーク長制
御が行われる。そして、パルス周波数設定回路30は、
加算器20からのパルス周波数に基づきパルス周波数を
決定し、パルス開始信号を1パルス周期ごとに出力波形
選択回路23に出力する。The adder 20 adds the output of the error amplifier 19 to the pulse frequency signal from the frequency setting unit 15, and outputs the result to the pulse frequency setting circuit 30. When the pulse welding command signal PS is input in this manner, the pulse frequency is adjusted by adjusting the pulse frequency by the frequency setter 15 based on the difference between the pulse arc welding voltage setting value and the welding voltage detection value. Arc length control is performed. Then, the pulse frequency setting circuit 30
The pulse frequency is determined based on the pulse frequency from the adder 20, and the pulse start signal is output to the output waveform selection circuit 23 every pulse period.
【0027】また前記誤差増幅器19は、パルス溶接指
令信号PSが入力されていない時、つまり短絡移行アー
ク溶接時には、短絡移行アーク溶接電圧設定器16によ
る短絡移行アーク溶接電圧設定値と平均溶接電圧検出器
10によって検出された溶接電圧検出値との電圧偏差を
電圧電流変換回路22に出力する。電圧電流変換回路2
2は、前記誤差増幅器19からの前記電圧偏差を解消す
るための溶接電流値信号を出力波形選択回路23に出力
する。これによって短絡移行アーク溶接時のアーク長制
御が行われる。The error amplifier 19 detects the short-circuit transition arc welding voltage set value and the average welding voltage detected by the short-circuit transition arc welding voltage setting device 16 when the pulse welding command signal PS is not input, that is, during short-circuit transition arc welding. The voltage deviation from the welding voltage detection value detected by the instrument 10 is output to the voltage-current conversion circuit 22. Voltage-current conversion circuit 2
2 outputs a welding current value signal for eliminating the voltage deviation from the error amplifier 19 to the output waveform selection circuit 23. As a result, arc length control during short-circuit transfer arc welding is performed.
【0028】前記出力波形選択回路23は、パルス溶接
指令信号PSが入力されている時には、パルス周波数設
定回路30からパルス開始信号が与えられると、誤差増
幅器24にパルス電流設定信号を出力し、パルス期間設
定回路14で設定されたパルス期間が経過するとベース
電流設定信号を次のパルス開始信号が入力されるまで誤
差増幅器24に出力する。短絡移行アーク溶接時には、
誤差増幅器24に電圧電流変換回路22からの溶接電流
値信号を出力する。The output waveform selection circuit 23 outputs a pulse current setting signal to the error amplifier 24 when a pulse start signal is given from the pulse frequency setting circuit 30 when the pulse welding command signal PS is input, and the pulse current setting signal is output. When the pulse period set by the period setting circuit 14 has elapsed, the base current setting signal is output to the error amplifier 24 until the next pulse start signal is input. During short-circuit transfer arc welding,
The welding current value signal from the voltage / current conversion circuit 22 is output to the error amplifier 24.
【0029】誤差増幅器24は、溶接電流検出器11に
よる溶接電流検出値と出力波形選択回路23からの各電
流設定値とを比較し、その偏差を出力制御回路25に出
力する。そして、出力制御回路25は、誤差増幅器24
からの偏差出力に基づいて、溶接電流検出器11を流れ
る電流値が出力波形選択回路23から出力される各電流
設定値に一致すべくインバータ4を制御するように構成
されている。The error amplifier 24 compares the welding current detection value by the welding current detector 11 with each current setting value from the output waveform selection circuit 23, and outputs the deviation to the output control circuit 25. Then, the output control circuit 25 uses the error amplifier 24.
The inverter 4 is controlled so that the current value flowing through the welding current detector 11 matches each current set value output from the output waveform selection circuit 23, based on the deviation output from.
【0030】なお31は平均溶接電流検出器である。こ
の検出器31からの平均溶接電流検出信号EI 、前記平
均溶接電圧検出器10からの平均溶接電圧信号EV 、及
び前記ワイヤ送給速度設定器26からのワイヤ送給速度
信号EW が、後述する溶接状態切り換え用のパルス溶接
指令信号発生回路に入力されるようになっている。Reference numeral 31 is an average welding current detector. The average welding current detection signal E I from the detector 31, the average welding voltage signal E V from the average welding voltage detector 10, and the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26 are It is adapted to be input to a pulse welding command signal generating circuit for switching a welding state which will be described later.
【0031】図2は図1に示す溶接電源に設けられたパ
ルス溶接指令信号発生回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a pulse welding command signal generating circuit provided in the welding power source shown in FIG.
【0032】図2において、まず、ワイヤ送給速度とヒ
ステリシス幅を持つワイヤ送給速度下限設定値とを比較
し、比較結果から溶接状態の切り換えを行う構成につい
て説明する。Referring to FIG. 2, first, a configuration will be described in which the wire feeding speed is compared with the wire feeding speed lower limit setting value having a hysteresis width, and the welding state is switched from the comparison result.
【0033】51は、ワイヤ送給速度設定器26からの
ワイヤ送給速度信号EW とヒステリシス幅が設けられる
基準電圧EWRとを比較するヒステリシス付き比較器であ
って、基準電圧EWRの値を決める可変抵抗器VRと、比
較器専用演算増幅器IC1 と、ヒステリシス幅を決定す
る抵抗R1 ,R2 により構成される。このヒステリシス
付き比較器51によると、ワイヤ送給速度のヒステリシ
ス上側下限設定値(例えば8m/min)に対応する上
側下限設定信号EWRUの値は、EWRU=EWR+(VOH−
EWR)×(R1 /(R1 +R2 ))となる。またワイヤ
送給速度のヒステリシス下側下限設定値(例えば7m/
min)に対応する下側下限設定信号E WRLの値は、E
WRL=EWR−EWR×(R1 /(R1 +R2 ))となる。
なお、V OH≒5Vである。Numeral 51 designates the wire feeding speed setting device 26.
Wire feed speed signal EWAnd a hysteresis width is provided
Reference voltage EWRIs a comparator with hysteresis that compares
The reference voltage EWRThe variable resistor VR that determines the value of
Comparator dedicated operational amplifier IC1And determine the hysteresis width
Resistance R1, RTwoIt consists of. This hysteresis
According to the built-in comparator 51, the hysteresis of the wire feeding speed is
Upper limit corresponding to the upper and lower limit set value (for example, 8 m / min)
Side lower limit setting signal EWRThe value of U is EWRU = EWR+ (VOH−
EWR) × (R1/ (R1+ RTwo)) Also wire
Hysteresis lower limit lower limit setting value (eg 7m /
min) lower lower limit setting signal E corresponding to WRThe value of L is E
WRL = EWR-EWR× (R1/ (R1+ RTwo))
Note that V OH≈5V.
【0034】次に動作説明をすると、理解を容易にする
ため、いまパルスアーク溶接中であって、このワイヤ送
給速度とともに、平均溶接電流及び平均溶接電圧につい
てもその各下限設定値より大で、3入力アンドゲートI
C7 の第1から第3の入力端子はいずれもHレベル(ハ
イレベル)で、その結果、3入力アンドゲートIC7か
らHレベル信号としてのパルス溶接指令信号PSが出力
されているものとする。In order to facilitate understanding, the operation will be described below. In order to facilitate understanding, pulse arc welding is in progress, and the wire feeding speed, the average welding current, and the average welding voltage are higher than the respective lower limit set values. 3-input AND gate I
It is assumed that the first to third input terminals of C 7 are all at the H level (high level), and as a result, the 3-input AND gate IC 7 outputs the pulse welding command signal PS as the H level signal. .
【0035】さて、図3に示すように、パルスアーク溶
接中にワイヤ送給速度を低下させてワイヤ送給速度信号
EW が前記下側下限設定信号EWRLの値を下回ると、演
算増幅器IC1 の出力はHレベル(約5V)となり、こ
れがインバータゲートIC4で反転されて3入力アンド
ゲートIC7 の第1入力端子はLレベルとなる。その結
果、3入力アンドゲートIC7 の出力はLレベルとな
り、それまで出力されていたパルス溶接指令信号PSが
オフされて、パルスアーク溶接状態から短絡移行アーク
溶接状態に切り換えられる。Now, as shown in FIG. 3, when the wire feed speed is lowered during pulse arc welding and the wire feed speed signal E W falls below the value of the lower lower limit setting signal E WR L, the operational amplifier The output of IC 1 becomes H level (about 5 V), which is inverted by the inverter gate IC 4 and the first input terminal of the 3-input AND gate IC 7 becomes L level. As a result, the output of the 3-input AND gate IC 7 becomes L level, the pulse welding command signal PS that has been output until then is turned off, and the pulse arc welding state is switched to the short-circuiting transition arc welding state.
【0036】そして、この短絡移行アーク溶接中にワイ
ヤ送給速度を増大させて、図3に示すように、ワイヤ送
給速度信号EW が前記上側下限設定信号EWRUの値を超
えると、演算増幅器IC1 の出力はHレベルからLレベ
ル(約ゼロボルト)となり、これがインバータゲートI
C4 で反転されて3入力アンドゲートIC7 の第1入力
端子はHレベルとなる。その結果、3入力アンドゲート
IC7 の出力はHレベルとなり、再びパルス溶接指令信
号PSが出力されて、短絡移行アーク溶接状態からもと
のパルスアーク溶接状態に切り換えられる。When the wire feeding speed is increased during the short-circuit transfer arc welding, and the wire feeding speed signal E W exceeds the upper and lower limit setting signal E WR U, as shown in FIG. 3, The output of the operational amplifier IC 1 changes from the H level to the L level (about zero volt), which is the inverter gate I.
It is inverted at C 4 and the first input terminal of the 3-input AND gate IC 7 becomes H level. As a result, the output of the 3-input AND gate IC 7 becomes H level, the pulse welding command signal PS is output again, and the short circuit transition arc welding state is switched to the original pulse arc welding state.
【0037】次に、平均溶接電流検出値とヒステリシス
幅を持つ平均溶接電流下限設定値とを比較し、比較結果
から溶接状態の切り換えを行う構成について説明する。Next, a structure for comparing the average welding current detection value and the average welding current lower limit setting value having a hysteresis width and switching the welding state from the comparison result will be described.
【0038】52は、ワイヤ送給速度設定器26からの
ワイヤ送給速度信号EW の大きさに比例させた基準電圧
EIRを設定するための増幅器である。この増幅器52
は、演算増幅器IC8 と増幅率を決定する抵抗R5 ,R
6 により構成される1段目の増幅器と、演算増幅器IC
9 と抵抗R8 ,R9 により構成され、増幅率1(R8 =
R9 )であって、1段目の増幅器の出力の符号を反転さ
せて正の出力とするための2段目の増幅器とにより構成
されており、ワイヤ送給速度信号EW の大きさに比例し
た基準電圧EIR(EIR=(R6 /R5 )×EW )を出力
する。Reference numeral 52 is an amplifier for setting a reference voltage E IR proportional to the magnitude of the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26. This amplifier 52
Is an operational amplifier IC 8 and resistors R 5 and R that determine the amplification factor.
1st stage amplifier composed of 6 and operational amplifier IC
9 and resistors R 8 and R 9 , and an amplification factor of 1 (R 8 =
R 9 ) and a second-stage amplifier for inverting the sign of the output of the first-stage amplifier to obtain a positive output, and the magnitude of the wire feeding speed signal E W. The proportional reference voltage E IR (E IR = (R 6 / R 5 ) × E W ) is output.
【0039】53は、前記ヒステリシス付き比較器51
と同構成のもので、検出器31からの平均溶接電流検出
信号EI と、前記増幅器52から出力され、ヒステリシ
ス幅が設けられる前記基準電圧EIRとを比較するヒステ
リシス付き比較器であって、比較器専用演算増幅器IC
2 と、ヒステリシス幅を決定する抵抗R11,R12により
構成される。このヒステリシス付き比較器53による
と、平均溶接電流のヒステリシス上側下限設定値(例え
ばワイヤ送給速度10m/minのとき、210A)に
対応する上側下限設定信号EIRUの値は、EIRU=EIR
+(VOH−EIR)×(R11/(R11+R12))となる。
またワイヤ送給速度のヒステリシス下側下限設定値(例
えばワイヤ送給速度10m/minのとき、190A)
に対応する下側下限設定信号EIRLの値は、EIRL=E
IR−EIR×(R11/(R11+R12))となる。53 is the comparator with hysteresis 51
A comparator with hysteresis having the same configuration as the above, which compares the average welding current detection signal E I from the detector 31 with the reference voltage E IR output from the amplifier 52 and provided with a hysteresis width, Comparator dedicated operational amplifier IC
2 and resistors R 11 and R 12 that determine the hysteresis width. According to the comparator with hysteresis 53, the value of the upper and lower limit setting signal E IR U corresponding to the hysteresis upper and lower limit setting value of the average welding current (for example, 210 A when the wire feeding speed is 10 m / min) is E IR U = E IR
+ And become (V OH -E IR) × ( R 11 / (R 11 + R 12)).
In addition, the lower limit setting value of the lower limit of the wire feed speed hysteresis (for example, 190 A when the wire feed speed is 10 m / min)
The lower lower limit setting signal E IR L corresponding to is E IR L = E
The IR -E IR × (R 11 / (R 11 + R 12)).
【0040】次に動作説明をすると、理解を容易にする
ため、いまパルスアーク溶接中であって、この平均溶接
電流とともに、ワイヤ送給速度及び平均溶接電圧につい
てもその各下限設定値より大で、3入力アンドゲートI
C7 の全入力端子はいずれもHレベルで、3入力アンド
ゲートIC7 からHレベル信号としてのパルス溶接指令
信号PSが出力されているものとする。In order to facilitate understanding, the operation will be described below. In order to facilitate understanding, pulse arc welding is now in progress, and the average welding current, the wire feeding speed and the average welding voltage are also higher than the respective lower limit set values. 3-input AND gate I
It is assumed that all the input terminals of C 7 are H level, and the pulse welding command signal PS as an H level signal is output from the 3-input AND gate IC 7 .
【0041】さて、パルスアーク溶接中にワイヤ突出し
長さが基準値より長くなって平均溶接電流が低下し、図
3に示すように、平均溶接電流検出信号EI が前記下側
下限設定信号EIRLの値を下回ると、演算増幅器IC2
の出力はHレベル(約5V)となり、これがインバータ
ゲートIC5 で反転されて3入力アンドゲートIC7の
第1入力端子はLレベルとなる。その結果、3入力アン
ドゲートIC7 の出力はLレベルとなり、それまで出力
されていたパルス溶接指令信号PSがオフされて、パル
スアーク溶接状態から短絡移行アーク溶接状態に切り換
えられる。Now, during the pulse arc welding, the wire protrusion length becomes longer than the reference value and the average welding current decreases, and as shown in FIG. 3, the average welding current detection signal E I is the lower lower limit setting signal E. Below the IR L value, the operational amplifier IC 2
Output becomes H level (about 5V), and this is inverted by the inverter gate IC 5 and the first input terminal of the 3-input AND gate IC 7 becomes L level. As a result, the output of the 3-input AND gate IC 7 becomes L level, the pulse welding command signal PS that has been output until then is turned off, and the pulse arc welding state is switched to the short-circuiting transition arc welding state.
【0042】そして、この短絡移行アーク溶接中にワイ
ヤ突出し長さを基準値に戻すことで平均溶接電流が上昇
し、図3に示すように、平均溶接電流検出信号EI が前
記上側下限設定信号EIRUの値を超えると、演算増幅器
IC2 の出力はHレベルからLレベル(約ゼロボルト)
となり、これがインバータゲートIC5 で反転されて3
入力アンドゲートIC7 の第1入力端子はHレベルとな
る。その結果、3入力アンドゲートIC7 の出力はHレ
ベルとなり、再びパルス溶接指令信号PSが出力され
て、短絡移行アーク溶接状態からもとのパルスアーク溶
接状態に切り換えられる。The average welding current is increased by returning the wire protrusion length to the reference value during this short-circuit transfer arc welding. As shown in FIG. 3, the average welding current detection signal E I is set to the upper / lower limit setting signal. When the E IR U value is exceeded, the output of the operational amplifier IC 2 goes from H level to L level (about zero volt).
And this is inverted by the inverter gate IC 5 to 3
The first input terminal of the input AND gate IC 7 becomes H level. As a result, the output of the 3-input AND gate IC 7 becomes H level, the pulse welding command signal PS is output again, and the short circuit transition arc welding state is switched to the original pulse arc welding state.
【0043】次に、平均溶接電圧検出値とヒステリシス
幅を持つ平均溶接電圧下限設定値とを比較し、比較結果
から溶接状態の切り換えを行う構成について説明する。Next, the structure for comparing the average welding voltage detection value and the average welding voltage lower limit setting value having a hysteresis width and switching the welding state from the comparison result will be described.
【0044】54は、ワイヤ送給速度設定器26からの
ワイヤ送給速度信号EW の大きさに比例させた基準電圧
EVRを設定するための増幅器である。この増幅器54
は、前記増幅器52と同構成であり、ワイヤ送給速度信
号EW の大きさに比例した基準電圧EVR(EVR=(R16
/R15)×EW )を出力する。Reference numeral 54 is an amplifier for setting the reference voltage E VR proportional to the magnitude of the wire feeding speed signal E W from the wire feeding speed setting device 26. This amplifier 54
, Said a same configuration as the amplifier 52, the wire feed speed signal E W of the reference voltage is proportional to the magnitude E VR (E VR = (R 16
/ R 15 ) × E W ) is output.
【0045】55は、前記ヒステリシス付き比較器53
と同構成のもので、平均溶接電圧検出器10からの平均
溶接電圧信号EV と、増幅器54から出力され、ヒステ
リシス幅が設けられる前記基準電圧EVRとを比較するヒ
ステリシス付き比較器であって、比較器専用演算増幅器
IC3 と、ヒステリシス幅を決定する抵抗R21,R22に
より構成される。このヒステリシス付き比較器55によ
ると、平均溶接電圧のヒステリシス上側下限設定値(例
えばワイヤ送給速度10m/minのとき、30V)に
対応する上側下限設定信号EVRUの値は、EVRU=EVR
+(VOH−EVR)×(R21/(R21+R22))となる。
またワイヤ送給速度のヒステリシス下側下限設定値(例
えばワイヤ送給速度10m/minのとき、28V)に
対応する下側下限設定信号EVRLの値は、EVRL=EVR
−EVR×(R21/(R21+R22))となる。前記増幅器
54、ヒステリシス付き比較器53による動作は、前述
した平均溶接電流についてのものと同様であるから、そ
の説明を省略する。55 is a comparator 53 with hysteresis.
A comparator with hysteresis having the same configuration as the above, which compares the average welding voltage signal E V from the average welding voltage detector 10 with the reference voltage E VR output from the amplifier 54 and having a hysteresis width. , A comparator-dedicated operational amplifier IC 3 and resistors R 21 and R 22 that determine the hysteresis width. According to the comparator with hysteresis 55, the value of the upper and lower limit setting signal E VR U corresponding to the hysteresis upper and lower limit setting value of the average welding voltage (for example, 30 V when the wire feeding speed is 10 m / min) is E VR U = E VR
+ Become (V OH -E VR) × ( R 21 / (R 21 + R 22)).
Further, the value of the lower lower limit setting signal E VR L corresponding to the hysteresis lower lower limit setting value of the wire feeding speed (for example, 28 V when the wire feeding speed is 10 m / min) is E VR L = E VR
−E VR × (R 21 / (R 21 + R 22 )). The operation of the amplifier 54 and the comparator with hysteresis 53 is the same as that for the above-mentioned average welding current, and therefore its explanation is omitted.
【0046】このようにして、パルスアーク溶接状態に
て溶接中にワイヤ送給速度、平均溶接電流検出値及び平
均溶接電圧検出値のうち少なくとも一つがその対応する
下限設定値を下回ったときに、パルスアーク溶接状態か
ら短絡移行アーク溶接状態に溶接状態を切り換える制御
が行われるように構成されている。In this way, when at least one of the wire feeding speed, the average welding current detection value and the average welding voltage detection value falls below the corresponding lower limit set value during welding in the pulse arc welding state, Control is performed to switch the welding state from the pulse arc welding state to the short-circuit transition arc welding state.
【0047】[0047]
【実施例】前記構成になる溶接電源を使用し、試験板
(母材)をビードオンプレートで溶接し、スパッタ発生
量を測定した。基本的溶接条件は、シールドガス:炭酸
ガス、溶接ワイヤ:神戸製鋼所製のMG−50(JIS
のYGW−11相当品),ワイヤ直径1.2mm、母
材:SM400、溶接速度:30cm/min、であ
る。結果を表2〜表4に示す。Example A test plate (base material) was welded by a bead-on-plate using the welding power source having the above-mentioned configuration, and the amount of spatter generated was measured. Basic welding conditions are shielding gas: carbon dioxide gas, welding wire: MG-50 (JIS, manufactured by Kobe Steel)
YGW-11 equivalent), wire diameter 1.2 mm, base material: SM400, welding speed: 30 cm / min. The results are shown in Tables 2 to 4.
【0048】なお、実施例1〜3において、ワイヤ送給
速度のヒステリシス上側下限設定値は8m/min、ヒ
ステリシス下側下限設定値は7m/minであり、平均
溶接電流及び平均溶接電圧の各下限設定値については、
図2でも説明したようにワイヤ送給速度に比例してその
値が設定されるようになっており、表1に示す通りであ
る。In Examples 1 to 3, the upper and lower limits of the wire feeding speed are set to 8 m / min, the lower and lower limits of the hysteresis are set to 7 m / min, and the lower limits of the average welding current and the average welding voltage are set. For setting values,
As described with reference to FIG. 2, the value is set in proportion to the wire feeding speed, as shown in Table 1.
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】[0050]
【表2】 [Table 2]
【0051】[0051]
【表3】 [Table 3]
【0052】[0052]
【表4】 [Table 4]
【0053】表2に示すように、実施例1では、ワイヤ
送給速度を14m/minから4m/minに段階的に
低下させ、しかる後に元にもどすよう12m/minま
で段階的に増加させ、炭酸ガスパルス溶接の途中で一時
的に短絡移行アーク溶接状態とする溶接状態切り換え制
御を行った。この発明による溶接方法では、実施例1の
(5)〜(7)に示すように、ワイヤ送給速度が4〜6
m/minのような低い範囲では短絡移行アーク溶接状
態としたので、比較例1に示す通常の炭酸ガスパルス溶
接に比べてスパッタ発生量を減らすことができた。な
お、実施例1の(8)のワイヤ送給速度は、厳密には8
m/minをわずかに超える値であり、これによりワイ
ヤ送給速度の上側下限設定値8m/minを超えて炭酸
ガスパルス溶接状態に切り換わったものである。As shown in Table 2, in Example 1, the wire feeding speed was gradually reduced from 14 m / min to 4 m / min, and then gradually increased to 12 m / min so as to restore the original value. During the carbon dioxide pulse welding, the welding state switching control was performed so that the arc welding state was temporarily changed to the short circuit. In the welding method according to the present invention, the wire feeding speed is 4 to 6 as shown in (5) to (7) of the first embodiment.
In the low range such as m / min, since the short-circuit transfer arc welding state was set, the spatter generation amount could be reduced as compared with the normal carbon dioxide pulse welding shown in Comparative Example 1. The wire feeding speed of (8) in Example 1 is strictly 8
It is a value slightly exceeding m / min, and by this, the upper and lower limit set value of wire feeding speed of 8 m / min was exceeded, and the state was switched to the carbon dioxide pulse welding state.
【0054】表3に示すように、実施例2では、ワイヤ
送給速度を一定(10m/min)とし、ワイヤ突出し
長さを15mmから40mmに段階的に長くすることで
平均溶接電流が減少するようにし、しかる後に元の15
mmになるまで段階的に短くすることで平均溶接電流が
増加するようにし、炭酸ガスパルス溶接の途中で一時的
に短絡移行アーク溶接状態とする溶接状態切り換え制御
を行った。この発明による溶接方法では、実施例2の
(5)〜(7)に示すように、ワイヤ突出し長さが長く
なって平均溶接電流が160〜180Aのような低い範
囲では短絡移行アーク溶接状態としたので、比較例2に
示す通常の炭酸ガスパルス溶接に比べてスパッタ発生量
を減らすことができた。As shown in Table 3, in the second embodiment, the wire feeding speed is constant (10 m / min) and the wire protrusion length is gradually increased from 15 mm to 40 mm to reduce the average welding current. And then the original 15
The average welding current was made to increase by gradually shortening to mm, and the welding state switching control was performed to temporarily set the arc welding state to the short circuit during the carbon dioxide pulse welding. In the welding method according to the present invention, as shown in (5) to (7) of the second embodiment, the short-circuit transfer arc welding state occurs in the low range where the wire protrusion length is long and the average welding current is 160 to 180A. Therefore, the amount of spatter generated could be reduced as compared with the normal carbon dioxide gas pulse welding shown in Comparative Example 2.
【0055】表4に示すように、実施例3では、ワイヤ
送給速度を一定(10m/min)とし、平均溶接電圧
を36Vから26Vに段階的に低下させ、しかる後に元
にもどすよう34Vまで段階的に増加させ、炭酸ガスパ
ルス溶接の途中で一時的に短絡移行アーク溶接状態とす
る溶接状態切り換え制御を行った。この発明による溶接
方法では、実施例3の(5)〜(7)に示すように、平
均溶接電圧が26〜28Vのような低い範囲では短絡移
行アーク溶接状態としたので、比較例3に示す通常の炭
酸ガスパルス溶接に比べてスパッタ発生量を減らすこと
ができた。なお、実施例3の(5)の平均溶接電圧は、
厳密には28Vよりわずかに小さい値であり、これによ
り平均溶接電圧の下側下限設定値28Vを下回って短絡
移行アーク溶接状態に切り換わったものである。As shown in Table 4, in Example 3, the wire feeding speed was kept constant (10 m / min), the average welding voltage was gradually reduced from 36 V to 26 V, and then, up to 34 V so as to restore it. Welding state switching control was performed in which the welding current was gradually increased and a short-circuit transfer arc welding state was temporarily obtained during carbon dioxide pulse welding. In the welding method according to the present invention, as shown in (5) to (7) of Example 3, the short-circuit transfer arc welding state was set in the low range where the average welding voltage was 26 to 28 V, and therefore, it is shown in Comparative Example 3. The amount of spatter generated was able to be reduced compared to normal carbon dioxide pulse welding. The average welding voltage of (5) of Example 3 was
Strictly speaking, it is a value slightly smaller than 28V, and by this, the value is below the lower limit lower limit setting value 28V of the average welding voltage and is switched to the short-circuit transfer arc welding state.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上述べたように、この発明による炭酸
ガスシールドアーク溶接方法によると、パルスアーク溶
接中にワイヤ送給速度、平均溶接電流検出値及び平均溶
接電圧検出値のうち少なくとも一つがパルスアーク溶接
について予め設定した下限設定値を下回った場合、溶接
状態をパルスアーク溶接状態から短絡移行アーク溶接状
態に切り換える制御を行うようにしたものであるから、
低ワイヤ送給速度時、ワイヤ突出し長さの増加による低
溶接電流時、低溶接電圧時等の低溶接条件にてパルスア
ーク溶接を行うときに比べてスパッタの発生量を減らす
ことができ、これによってスパッタの発生の少ない溶接
物が得られ、溶接母材や溶接トーチに付着したスパッタ
を除去する手間が少なくてすむ。As described above, according to the carbon dioxide gas shielded arc welding method of the present invention, at least one of the wire feeding speed, the average welding current detection value and the average welding voltage detection value is pulsed during pulse arc welding. If the lower limit value set in advance for arc welding is below, the welding state is controlled so as to switch from the pulse arc welding state to the short-circuit transition arc welding state.
Compared to pulse arc welding under low welding conditions such as low wire feeding speed, low welding current due to increase in wire protrusion length, low welding voltage, etc., spatter generation can be reduced. By doing so, a welded product with less spatter is obtained, and the labor for removing the spatter adhering to the welding base metal and the welding torch is small.
【図1】この発明の溶接方法を実施するための消耗電極
式ガスシールド溶接電源の一例を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an example of a consumable electrode type gas shield welding power source for carrying out the welding method of the present invention.
【図2】図1に示す溶接電源に設けられたパルス溶接指
令信号発生回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a pulse welding command signal generation circuit provided in the welding power source shown in FIG.
【図3】この発明の溶接方法に係るヒステリシス幅を有
する下限設定値の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a lower limit set value having a hysteresis width according to the welding method of the present invention.
【図4】この発明の溶接方法を平均溶接電圧を例にして
説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the welding method of the present invention by taking an average welding voltage as an example.
【図5】炭酸ガスパルス溶接及び短絡移行アーク溶接に
おけるワイヤ送給速度とスパッタ発生量との関係を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a wire feeding speed and a spatter generation amount in carbon dioxide pulse welding and short-circuit transfer arc welding.
【図6】炭酸ガスパルス溶接及び短絡移行アーク溶接に
おける平均溶接電流(ワイヤ突出し長さ)とスパッタ発
生量との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an average welding current (wire protruding length) and a spatter generation amount in carbon dioxide pulse welding and short-circuit transfer arc welding.
【図7】炭酸ガスパルス溶接及び短絡移行アーク溶接に
おける平均溶接電圧とスパッタ発生量との関係を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between an average welding voltage and a spatter generation amount in carbon dioxide pulse welding and short-circuit transfer arc welding.
【図8】炭酸ガスパルス溶接を説明するための図であ
る。FIG. 8 is a diagram for explaining carbon dioxide pulse welding.
1…3相交流電力供給部 2…第1整流回路 4…イン
バータ 5…トランス 6…第2整流回路 8…溶接ワイヤ 9…母材 10…
平均溶接電圧検出器 11…溶接電流検出器 12…パルス電流設定回路 1
3…ベース電流設定回路 14…パルス期間設定回路 15…周波数設定器 16
…短絡移行アーク溶接電圧設定器 17…パルスアーク
溶接電圧設定器 18…電圧選択回路 19…誤差増幅
器 20…加算器 22…電圧電流変換回路 23…出
力波形選択回路 24…誤差増幅器 25…出力制御回路 26…ワイヤ
送給速度設定器 29…ワイヤ送給モータ制御回路 3
0…パルス周波数設定回路 31…平均溶接電流検出器
40…制御部 51,53,55…ヒステリシス付き
比較器 52,54…増幅器 PS…パルス溶接指令信
号DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 3-phase alternating current power supply part 2 ... 1st rectification circuit 4 ... Inverter 5 ... Transformer 6 ... 2nd rectification circuit 8 ... Welding wire 9 ... Base material 10 ...
Average welding voltage detector 11 ... Welding current detector 12 ... Pulse current setting circuit 1
3 ... Base current setting circuit 14 ... Pulse period setting circuit 15 ... Frequency setter 16
… Short circuit transition arc welding voltage setting device 17… Pulse arc welding voltage setting device 18… Voltage selection circuit 19… Error amplifier 20… Adder 22… Voltage / current conversion circuit 23… Output waveform selection circuit 24… Error amplifier 25… Output control circuit 26 ... Wire feeding speed setting device 29 ... Wire feeding motor control circuit 3
0 ... Pulse frequency setting circuit 31 ... Average welding current detector 40 ... Control unit 51, 53, 55 ... Hysteresis comparator 52, 54 ... Amplifier PS ... Pulse welding command signal
Claims (3)
して含む混合ガスをシールドガスとして用い、定速度送
給される溶接ワイヤと母材との間にアークを発生させて
母材の溶接を行う炭酸ガスシールドアーク溶接方法にお
いて、 予め、パルスアーク溶接条件に関し、ワイヤ送給速度下
限設定値、平均溶接電流下限設定値及び平均溶接電圧下
限設定値を設定しておき、パルスアーク溶接状態にて溶
接中にワイヤ送給速度、平均溶接電流検出値及び平均溶
接電圧検出値のうち少なくとも一つがその対応する前記
下限設定値を下回ったときに、パルスアーク溶接状態か
ら短絡移行アーク溶接状態に溶接状態を切り換える制御
を行うことを特徴とする炭酸ガスシールドアーク溶接方
法。1. A base metal is welded by using a carbon dioxide gas alone or a mixed gas containing carbon dioxide as a main component as a shield gas to generate an arc between a welding wire and a base metal fed at a constant speed. In the carbon dioxide gas shielded arc welding method, set the wire feed speed lower limit setting value, average welding current lower limit setting value and average welding voltage lower limit setting value in advance for pulse arc welding conditions, and perform welding in the pulse arc welding state. When at least one of the wire feeding speed, the average welding current detection value and the average welding voltage detection value falls below the corresponding lower limit setting value, the welding state is changed from the pulse arc welding state to the short-circuit transition arc welding state. A carbon dioxide shield arc welding method characterized by performing switching control.
均溶接電流下限設定値及び前記平均溶接電圧下限設定値
は、ヒステリシス幅を持つものであることを特徴とする
請求項1記載の炭酸ガスシールドアーク溶接方法。2. The carbon dioxide gas according to claim 1, wherein the wire feeding speed lower limit setting value, the average welding current lower limit setting value and the average welding voltage lower limit setting value have a hysteresis width. Shield arc welding method.
均溶接電圧下限設定値は、ワイヤ送給速度の増加につれ
て大きくなる関数関係を持つようなワイヤ送給速度の関
数として設定されることを特徴とする請求項1又は2記
載の炭酸ガスシールドアーク溶接方法。3. The average welding current lower limit setting value and the average welding voltage lower limit setting value are set as a function of the wire feeding speed having a functional relationship that increases as the wire feeding speed increases. The carbon dioxide shielded arc welding method according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30741995A JPH09150267A (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Carbon dioxide shield arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30741995A JPH09150267A (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Carbon dioxide shield arc welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09150267A true JPH09150267A (en) | 1997-06-10 |
Family
ID=17968837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30741995A Withdrawn JPH09150267A (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Carbon dioxide shield arc welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09150267A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005523159A (en) * | 2002-03-06 | 2005-08-04 | リンカーン グローバル インコーポレーテッド | Two-stage welding machine and method for operating the same |
| JP2011224611A (en) * | 2010-04-19 | 2011-11-10 | Kobe Steel Ltd | Consumable electrode type arc welding method |
| JP2012040594A (en) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Daihen Corp | Arc welding method and arc welding system |
| JP2015532212A (en) * | 2012-10-18 | 2015-11-09 | リンカーン グローバル,インコーポレイテッド | System and method for providing a modulation scheme for realizing the appearance of a weld bead |
| US10413987B2 (en) | 2014-11-11 | 2019-09-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Arc welding control method |
| US10870161B2 (en) | 2014-10-17 | 2020-12-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Arc welding control method |
-
1995
- 1995-11-27 JP JP30741995A patent/JPH09150267A/en not_active Withdrawn
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