雙焊絲焊接的弧坑控制方法
2023-06-07 03:16:06
專利名稱：雙焊絲焊接的弧坑控制方法
技術領域：
本發明涉及一種雙焊絲焊接的弧坑控制方法，用於在一面使填充焊絲(fillerwire)接觸消耗電極電弧的熔池一面進行輸送的雙焊絲焊接中,抑制在弧坑(crater)部產生的裂紋。
背景技術：
一面使填充焊絲接觸由消耗電極電弧形成的熔池，一面進行填充焊絲輸送的雙焊絲焊接方法，由於使用消耗電極電弧的熔接焊絲和填充焊絲2個焊絲而在高速焊接性及高焊著性上有優勢。特別地，在通過雙焊絲焊接方法進行高速焊接時，為了防止形成駝峰焊道(humping bead)，使填充焊絲從消耗電極電弧的更後方與熔池接觸並進行輸送是重要的。這是因為如果在消耗電極電弧中輸送填充焊絲使其熔化，則熔池的冷卻效果降低，並且由於不能通過填充焊絲來抑制熔池的後半部的隆起而使得抑制駝峰焊道幾乎沒有效果。相 對於此，如果使填充焊絲與電弧周邊部的熔池的後半部接觸並進行輸送，通過熔池的熱使填充焊絲熔化，就能夠有效地冷卻熔池，並通過填充焊絲抑制熔池後半部，抑制駝峰焊道的形成。在下面的說明中，將消耗電極電弧的焊絲記述為熔接焊絲，與填充焊絲進行區分。作為產生消耗電極電弧的焊接法，可使用碳酸氣體電弧焊接法、MAG焊接法、MIG焊接法、脈衝MAG焊接法、脈衝MIG焊接法、消耗電極交流脈衝電弧焊接法等。在雙焊絲焊接的焊接結束時，在使焊接吹管停止的狀態下，在進行基於消耗電極電弧的弧坑處理的同時，停止填充焊絲的輸送。在弧坑期間中停止填充焊絲的輸送的理由如下。在弧坑期間中為了形成完整的弧坑部，使熔接焊絲的輸送速度比穩態期間慢40 70%左右。其結果，由於給消耗電極電弧通電的焊接電流的值也變小，所以熔池的溫度也比穩態期間低。為此，在弧坑期間中如果向熔池中輸送填充焊絲，填充焊絲就不能充分地熔化，常存在熔化不良的情形。因此，在雙焊絲焊接中通常在弧坑期間中停止填充焊絲的輸送，僅通過消耗電極電弧進行弧坑處理(例如參照專利文獻I)。在此，所謂弧坑處理是在焊接吹管到達焊接結束位置而停止的狀態下，利用電弧在處於坑窪狀態的熔池內填充熔接焊絲而形成完整的焊珠部。專利文獻I JP特開2009-154173號公報。
發明內容
如上所述，在現有技術的雙焊絲焊接中，在弧坑期間中停止填充焊絲的輸送，僅通過消耗電極電弧進行弧坑處理。但是，在窄坡口接頭等的接頭中，如果停止填充焊絲僅通過消耗電極電弧進行弧坑處理，則會存在在弧坑部產生裂紋成為焊接缺陷的情形。這是因為由於停止填充焊絲的輸送就不能像穩態期間那樣有效地冷卻弧坑期間中的熔池。因此，本發明目的在於，提供一種雙焊絲焊接的弧坑控制方法，其在對雙焊絲焊接的窄坡口接頭等的弧坑處理中，能夠抑制在弧坑部產生裂紋。為了解決上述課題，權利要求I的發明提供一種雙焊絲焊接的弧坑控制方法，其特徵在於，是一種在穩態期間中，隨著在熔接焊絲和母材之間產生電弧，一面使填充焊絲接觸由該電弧形成的熔池，一面進行填充焊絲輸送的雙焊絲焊接的弧坑控制方法，並且，在弧坑期間中，隨著在上述熔接焊絲和上述母材之間產生的上述電弧的滅弧，繼續上述熔接焊絲的輸送，在繼續輸送的上述填充焊絲和上述母材之間產生電弧，通過該電弧熔化上述熔接焊絲，進行弧坑處理。權利要求2的發明提供根據權利要求I所述的雙焊絲焊接的弧坑控制方法，其特徵在於，使上述弧坑期間中的上述熔接焊絲的輸送速度比穩態期間中的輸送速度更慢，使上述弧坑期間中的上述填充焊絲的輸送速度比上述穩態期間中的輸送速度更快，使上述弧坑期間中的上述填充焊絲的輸送速度比上述弧坑期間中的上述熔接焊絲的輸送速度更快。
發明效果根據本發明，在弧坑期間中，隨著在熔接焊絲和母材之間產生的電弧滅弧，繼續熔接焊絲的輸送，在繼續輸送的填充焊絲和母材之間產生電弧，通過該電弧熔化熔接焊絲，進行弧坑處理。由此，在對雙焊絲焊接的窄坡口接頭等的弧坑處理中，由於通過熔接焊絲的插入可有效冷卻弧坑期間中的熔池，所以能抑制在弧坑部產生裂紋。
圖I是用於實施本發明的實施方式的雙焊絲焊接的弧坑控制方法的焊接裝置的結構圖。圖2是構成圖I所述的焊接裝置的熔接焊絲用焊接電源PSW的方塊圖。圖3是構成圖I所述的焊接裝置的填充焊絲用焊接電源PSF的方塊圖。圖4是用於說明本發明的實施方式的雙焊絲焊接的弧坑控制方法的圖I 圖3中的各信號的時序圖。圖5是表示弧坑期間中的焊接部的圖。符號說明Ia-熔接焊絲，Ib-填充焊絲，2_母材，2a-熔池，3a-消耗電極電弧，3b-填充焊絲電弧，4a_熔接焊絲用饋電片，4b_填充焊絲用饋電片，5a_熔接焊絲用輸送輥，5b_填充焊絲用輸送輥，DV-驅動電路，Dv-驅動信號，EV-電壓誤差放大電路，Ev-電壓誤差放大信號，FC-填充焊絲輸送控制電路，Fe-填充焊絲輸送控制信號，FCR-弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定電路，Fcr-弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定信號，FM-填充焊絲用輸送電動機，Fr-填充焊絲輸送速度設定信號，Fs-填充焊絲輸送速度，FSR-穩態期間用填充焊絲輸送速度設定電路，Fsr-穩態期間用填充焊絲輸送速度設定信號，Iwf-填充焊絲焊接電流，Iww-焊接電流，On-啟動信號，PM-電源主電路，PSF-填充焊絲用焊接電源，PSff-熔接焊絲用焊接電源，RC-機械手控制裝置，SW-輸送切換電路，Tc-弧坑期間，Tcs-弧坑期間信號，VAV-電壓平均值計算電路，Vav-電壓平均值信號，VD-電壓檢測電路，Vd-電壓檢測信號，VFR-填充焊絲焊接電壓設定電路，Vfr-填充焊絲焊接電壓設定信號，VR-焊接電壓設定電路，Vr-焊接電壓設定信號，Vwf-填充焊絲焊接電壓，Vww-焊接電壓，WC-熔接焊絲輸送控制電路，Wc-熔接焊絲輸送控制信號，WCR-弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定電路，Wcr-弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定信號，WM-熔接焊絲用輸送電動機，Wr-熔接焊絲輸送速度設定信號，Ws-熔接焊絲輸送速度，WSR-穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定電路，Wsr-穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定信號，WT-焊接吹管
具體實施例方式下面，參照
本發明的實施方式。圖I是用於實施本發明的實施方式的雙焊絲焊接的弧坑控制方法的焊接裝置的結構圖。下面，參照同圖說明各構成部件。本焊接裝置包括用虛線包圍的焊接吹管WT、熔接焊絲用焊接電源PSW、填充焊絲用焊接電源PSF、機械手控制裝置RC及機械手(省略圖示)。焊接吹管WT包括用於向熔接焊絲Ia饋電的熔接焊絲用饋電片4a及用於向填充焊絲Ib饋電的填充焊絲用饋電片4b。從焊接吹管WT的前端噴出碳酸氣體、碳酸氣體和氬氣的混合氣體等保護氣體(省略圖示)。焊接吹管WT由機械手(省略圖示)保持，根據存儲在機械手控制裝置RC內的工作程序沿焊接線移動。·通過連接在熔接焊絲用輸送電動機WM上的熔接焊絲用輸送輥5a的旋轉，在焊接吹管WT內以熔接焊絲輸送速度Ws輸送熔接焊絲la，在其與母材2之間產生消耗電極電弧3a。通過連接在填充焊絲用輸送電動機FM上的填充焊絲用輸送輥5b的旋轉，在焊接吹管WT內以填充焊絲輸送速度Fs輸送填充焊絲lb，在其與熔池2a的後半部接觸的狀態下進行插入。同圖的焊接部表示穩態期間中的狀態。通過圖5後述有關弧坑期間中的焊接部的狀態。在熔接焊絲Ia和母材2之間施加焊接電壓Vww，在消耗電極電弧3a中接通焊接電流Iww。同圖中，規定焊接方向為左方向。通過先行的消耗電極電弧3a形成熔池2a。在填充焊絲Ib和母材2之間施加填充焊絲焊接電壓Vwf，接通填充焊絲焊接電流Iwf。在穩態期間中，由於填充焊絲用焊接電源PSF的輸出停止,所以成為Vwf = OV及Iwf = OA0在接觸到熔池2a的後半部的狀態下插入填充焊絲lb，利用來自熔池2a的熱使其熔化。填充焊絲Ib被輸送到消耗電極電弧3a的外部。如上所述，這是為了防止通過消耗電極電弧3a使填充焊絲Ib直接熔化。熔接焊絲Ia的前進角是O 30°左右的範圍，同圖中是平面(0° )的情形。填充焊絲Ib的前進角是20 50°的範圍。即，為向斜前方方向插入填充焊絲lb。熔接焊絲用焊接電源PSW是用於經由熔接焊絲用饋電片4a在熔接焊絲Ia和母材2之間通過施加焊接電壓Vww，來接通焊接電流Iww的電源。從熔接焊絲用焊接電源PSW對熔接焊絲用輸送電動機WM傳送熔接焊絲輸送控制信號Wc，控制熔接焊絲輸送速度Ws。在從熔接焊絲用焊接電源PSW經由熔接焊絲用饋電片4a施加焊接電壓Vww時，熔接焊絲Ia為+側。熔接焊絲用焊接電源PSW與常規一樣是恆定電壓特性的電源。因此，根據熔接焊絲輸送速度Ws決定焊接電流Iww的值。填充焊絲用焊接電源PSF是用於經由填充焊絲用饋電片4b在填充焊絲Ib和母材2之間通過施加填充焊絲焊接電壓Vwf，來接通填充焊絲焊接電流Iwf的電源。從填充焊絲用焊接電源PSF對填充焊絲用輸送電動機FM傳送填充焊絲輸送控制信號Fe，控制填充焊絲輸送速度Fs。在從填充焊絲用焊接電源PSF經由填充焊絲用饋電片4b施加填充焊絲焊接電壓Vwf時，填充焊絲Ib為+側。填充焊絲用焊接電源PSF與常規一樣是恆定電壓特性的電源。因此，根據填充焊絲輸送速度Fs決定填充焊絲焊接電流Iwf的值。機械手控制裝置RC向上述熔接焊絲用焊接電源PSW及上述填充焊絲用焊接電源PSF輸出啟動信號On及弧坑期間信號Tcs。啟動信號On在穩態期間及弧坑期間之間為High電平，控制焊接電源的輸出及輸送。焊接吹管WT —旦到達焊接開始位置，啟動信號On就成為High電平，隨著開始熔接焊絲用焊接電源PSW的輸出，開始熔接焊絲Ia的輸送，並開始穩態期間的焊接。同時，開始填充焊絲Ib的輸送。焊接吹管WT —旦到達弧坑處理位置(焊接結束位置)，在預定的弧坑期間之間，弧坑期間信號Tcs就成為High電平。響應此，停止熔接焊絲用焊接電源PSW的輸出，熔接焊絲Ia的輸送速度變化為弧坑期間用的輸送速度。同時，開始填充焊絲用焊接電源PSF的輸出，填充焊絲Ib的輸送速度變化為弧坑期間用的輸送速度，產生填充焊絲電弧並進行弧坑處理。一旦啟動信號On變化為Low電平，就停止熔接焊絲Ia的輸送。同時，填充焊絲用焊接電源PSF的輸出停止，填充焊絲Ib的輸送也停止。由此，結束焊接。根據存儲在機械手控制裝置RC中的工作程序設定上述弧坑期間。弧坑期間中，焊接吹管WT處於停止狀態。機械手控制裝置RC，按照工作程序進行機械手(省略圖示)的動作控制。圖2是構成圖I所述的焊接裝置的熔接焊絲用焊接電源PSW的方塊圖。下面，參照同圖說明各塊。電源主電路PM以3相200V等商用電源(省略圖示)為輸入,根據後述的驅動信·號Dv進行倒相器控制等的輸出控制，並輸出焊接電壓Vww及焊接電流Iww。該電源主電路PM雖然省略圖示，但包括對商用電源進行整流的I次整流電路、平滑整流過的直流的電容器、將平滑過的直流轉換為高頻交流的逆變器電路、將高頻交流降壓到適於電弧焊接的電壓值的倒相變壓器(inverter transformer)、對降壓後的高頻交流進行整流的2次整流電路、以及平滑整流過的直流的扼流圈(reactor)。通過連接在熔接焊絲用輸送電動機WM上的熔接焊絲用輸送輥5a的旋轉，一面向熔接焊絲用饋電片4a內進行饋電，一面輸送熔接焊絲la，在其與母材2之間產生消耗電極電弧3a。焊接吹管的結構如上圖I所示，在此簡化圖示。電壓檢測電路VD檢測上述的焊接電壓Vww，輸出電壓檢測信號Vd。電壓平均值計算電路VAV通過使該電壓檢測信號Vd通過低通濾波器(截止頻率I IOHz左右)而進行平均化(平滑化)，輸出電壓平均值信號Vav。焊接電壓設定電路VR輸出預定的焊接電壓設定信號Vr。電壓誤差放大電路EV放大該焊接電壓設定信號Vr和上述的電壓平均值信號Vav之間的誤差，輸出電壓誤差放大信號Εν。通過此電路，焊接電源成為恆定電壓特性的電源。驅動電路DV，以該電壓誤差放大信號Εν、來自機械手控制裝置RC的啟動信號On以及弧坑期間信號Tcs為輸入，在啟動信號On是High電平(啟動)且弧坑期間信號Tcs是Low電平時(穩態期間)，基於電壓誤差放大信號Ev，進行脈衝寬度調製控制，輸出用於驅動上述電源主電路內的逆變器電路的驅動信號Dv。由此，熔接焊絲用焊接電源PSW在穩態期間中進行輸出，在弧坑期間中停止輸出。穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定電路WSR輸出預定的穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wsr。弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定電路WCR輸出預定的弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wcr。輸送切換電路SW，以上述穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wsr、上述弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wcr以及來自機械手控制裝置RC的弧坑期間信號Tcs為輸入,在弧坑期間信號Tcs是Low電平(穩態期間)時，輸出穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wsr作為熔接焊絲輸送速度設定信號Wr，在弧坑期間信號Tcs是High電平(弧坑期間)時，輸出弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wcr作為熔接焊絲輸送速度設定信號Wr。熔接焊絲輸送控制電路WC，以該熔接焊絲輸送速度設定信號Wr及來自機械手控制裝置RC的啟動信號On為輸入，在啟動信號On為High電平(啟動)時，以根據熔接焊絲輸送速度設定信號Wr決定的輸送速度向上述熔接焊絲用輸送電動機WM輸出用於輸送熔接焊絲Ia的熔接焊絲輸送控制信號Wc。圖3是構成圖I所述的焊接裝置的填充焊絲用焊接電源PSF的方塊圖。下面參照同圖說明各塊。電源主電路PM以3相200V等的商用電源(省略圖示)為輸入,根據後述的驅動信號Dv進行倒相器控制等的輸出控制，輸出填充 焊絲焊接電壓Vwf及填充焊絲焊接電流Iwf0該電源主電路PM雖然省略圖示，但包括對商用電源進行整流的I次整流電路、平滑整流過的直流的電容器、將平滑過的直流轉換為高頻交流的逆變器電路、將高頻交流降壓到適於電弧焊接的電壓值的倒相變壓器、對降壓後的高頻交流進行整流的2次整流電路、以及平滑整流過的直流的扼流圈。通過連接在填充焊絲用輸送電動機FM上的填充焊絲用輸送輥5b的旋轉，一面向填充焊絲用饋電片4b內進行饋電，一面輸送填充焊絲lb，在弧坑期間中，在其與母材2之間產生填充焊絲電弧3b。在穩態期間中，在填充焊絲焊接電壓Vwf=OV及填充焊絲焊接電流Iwf = OA的狀態下,使填充焊絲Ib與熔池接觸並進行輸送。焊接吹管的結構如上圖I所示，在此簡化圖示。電壓檢測電路VD檢測上述的填充焊絲焊接電壓Vwf，輸出電壓檢測信號Vd。電壓平均值計算電路VAV通過使該電壓檢測信號Vd通過低通濾波器(截止頻率I IOHz左右)而進行平均化(平滑化)，輸出電壓平均值信號Vav。填充焊絲焊接電壓設定電路VFR輸出預定的填充焊絲焊接電壓設定信號Vfr。電壓誤差放大電路EV放大該填充焊絲焊接電壓設定信號Vfr和上述的電壓平均值信號Vav之間的誤差，輸出電壓誤差放大信號Εν。通過該電路，焊接電源成為恆定電壓特性的電源。驅動電路DV，以該電壓誤差放大信號Εν、來自機械手控制裝置RC的啟動信號On以及弧坑期間信號Tcs為輸入，在啟動信號On是High電平(啟動)且弧坑期間信號Tcs是High電平時(弧坑期間)，基於電壓誤差放大信號Ev，進行脈衝寬度調製控制，輸出用於驅動上述電源主電路內的逆變器電路的驅動信號Dv。由此，填充焊絲用焊接電源PSF在弧坑期間中進行輸出，在穩態期間中停止輸出。穩態期間用填充焊絲輸送速度設定電路FSR輸出預定的穩態期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fsr。弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定電路FCR輸出預定的弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fcr。輸送切換電路SW，以上述穩態期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fsr、上述弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fcr以及來自機械手控制裝置RC的弧坑期間信號Tcs為輸入,在弧坑期間信號Tcs是Low電平(穩態期間)時，輸出穩態期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fsr作為填充焊絲輸送速度設定信號Fr，在弧坑期間信號Tcs是High電平(弧坑期間)時，輸出弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fcr作為填充焊絲輸送速度設定信號Fr。填充焊絲輸送控制電路FC，以該填充焊絲輸送速度設定信號Fr及來自機械手控制裝置RC的啟動信號On為輸入，在啟動信號On為High電平(啟動)時，以根據填充焊絲輸送速度設定信號Fr決定的輸送速度向上述填充焊絲用輸送電動機FM輸出用於輸送填充焊絲Ib的填充焊絲輸送控制信號Fe。圖4是用於說明本發明的實施方式的雙焊絲焊接的弧坑控制方法的圖I 圖3中的各信號的時序圖。同圖(A)表示啟動信號On的時間變化，同圖(B)表示弧坑期間信號Tcs的時間變化，同圖(C)表示焊接電壓Vww的時間變化，同圖(D)表示熔接焊絲輸送速度Ws的時間變化，同圖(E)表示焊接電流Iww的時間變化，同圖(F)表示填充焊絲焊接電壓Vwf的時間變化，同圖(G)表示填充焊絲輸送速度Fs的時間變化，同圖(H)表示填充焊絲焊接電流Iwf的時間變化。下面參照同圖進行說明。在同圖中，時刻tl之前是穩態期間，一面以預定的焊接速度沿焊接線移動焊接吹管WT，一面進行後述的穩態焊接。時刻tl t2的期間是預定的弧坑期間Tc，在焊接吹管WT停止的狀態下，進行後述的弧坑處理。弧坑期間Tc按照接頭形狀、熔接焊絲的種類、母材的材質等設定為O. 3 3. O秒左右。雖然在時刻t2之後存在50ms左右的短的進行防粘處理的期間，但此防粘處理與現有的處理相同，在此省略說明。(I)時刻tl之前的穩態期間時刻tl之前的穩態期間中，焊接吹管WT以預定的焊接速度沿焊接線移動。在穩態期間中，如同圖㈧所示，啟動信號On為High電平(啟動)，如同圖(B)所示，弧坑期間 目號Tcs為Low電平(穩態期間)。由於啟動/[目號On是High電平且弧坑期間/[目號Tcs是Low電平，所以從熔接焊絲用焊接電源PSW輸出焊接電壓Vww。如同圖(C)所示，施加給熔接焊絲Ia的焊接電壓Vww成為根據焊接電壓設定信號Vr設定的值。由於啟動信號On是High電平且弧坑期間信號Tcs是Low電平，所以如同圖(D)所示，熔接焊絲輸送速度Ws成為根據穩態期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wsr設定的值。如同圖(E)所示，通到熔接焊絲Ia的焊接電流Iww成為與上述熔接焊絲輸送速度Ws對應的值。即，穩態期間中，施加焊接電壓Vww,在熔接焊絲Ia和母材2之間產生通有焊接電流Iww的消耗電極電弧3a。另一方面，在穩態期間中，由於啟動信號On是High電平且弧坑期間信號Tcs是Low電平，所以停止來自填充焊絲用焊接電源PSF的輸出。因此，如同圖(F)所示，填充焊絲焊接電壓Vwf成為0V，如同圖(H)所示，填充焊絲焊接電流Iwf成為0A。由於啟動信號On是High電平且弧坑期間信號Tcs是Low電平，所以如同圖(G)所示，填充焊絲輸送速度Fs成為根據穩態期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fsr設定的值。S卩，填充焊絲Ib不產生電弧，且也未接通填充焊絲焊接電流Iwf，而以與熔池2a的後半部接觸的狀態來輸送填充焊絲lb。穩態期間中的填充焊絲輸送速度Fs被設定為熔接焊絲輸送速度Ws的10 30%左右 。設定穩態期間中的焊接電壓Vww的值，以便對應熔接焊絲輸送速度Ws穩定產生消耗電極電弧3a。(2)弧坑期間Tc在時刻tl，一旦焊接吹管WT到達弧坑處理位置(焊接結束位置)就停止移動，時刻tl t2的規定期間之間為弧坑期間Tc。在弧坑期間Tc中，如同圖(A)，啟動信號On為High電平，如同圖⑶所示，弧坑期間信號Tcs為High電平。由於啟動信號On為High電平且弧坑期間信號Tcs為High電平，所以，來自熔接焊絲用焊接電源PSW的輸出停止。為此，如同圖(C)所示，焊接電壓Vww為0V,如同圖(E)所示,焊接電流Iww為0A。由於啟動信號On為High電平且弧坑期間信號Tcs為High電平，所以，如同圖⑶所示，熔接焊絲輸送速度Ws成為根據弧坑期間用熔接焊絲輸送速度設定信號Wcr設定的值，成為比穩態期間慢的速度。S卩，弧坑期間Tc中，熔接焊絲Ia不產生電弧,也不接通焊接電流Iww,而輸送給弧坑處理部。另一方面，由於啟動信號On為High電平且弧坑期間信號Tcs為High電平，所以從填充焊絲用焊接電源PSF輸出填充焊絲焊接電壓Vwf。如同圖(F)所示，填充焊絲焊接電壓Vwf成為根據填充焊絲焊接電壓設定信號Vfr設定的值。由於啟動信號On為High電平且弧坑期間信號Tcs為High電平，所以如同圖(G)所示，填充焊絲輸送速度Fs成為根據弧坑期間用填充焊絲輸送速度設定信號Fcr設定的值，成為比穩態期間快的速度。如同圖(H)所示，填充焊絲焊接電流Iwf成為與填充焊絲輸送速度Fs對應的值。S卩，弧坑期間Tc中，在填充焊絲Ib和母材2之間產生填充焊絲電弧3b。通過該填充焊絲電弧3b熔化熔接焊絲Ia進行弧坑處理。弧坑期間Tc中的填充焊絲輸送速度Fs是穩態期間中的熔接焊絲輸送速度Ws的40 70%左右。並且，弧坑期間Tc中的熔接焊絲輸送速度Ws是弧坑期間Tc中的填充焊絲輸送速度Fs的20 50%左右。因此，弧坑期間Tc中的熔接焊絲輸送速度Ws比穩態期間中的慢。弧坑期間Tc中的填充焊絲輸送速度Fs比穩態期間快。並且，弧坑期間Tc中的填充焊絲輸送速度Fs變得比穩態期間Tc中的熔接焊絲輸送速度Ws快。設定弧坑期間Tc中的填充焊絲焊接電壓Vwf的值，以便對應填充焊絲輸送速度Fs穩定產生填充焊絲電弧3b。填充焊絲電弧3b的焊接法能夠使用上述各種消耗電極電弧焊接法。·在時刻t2中，如果弧坑期間Tc結束，由於如上所述省略了防粘處理機構，所以如同圖(A)所示，啟動信號On成為Low電平(停止)。如同圖(B)所示，弧坑期間信號Tcs成為Low電平。由於啟動信號On成為Low電平，所以來自熔接焊絲用焊接電源PSW的輸出成為停止狀態，熔接焊絲Ia的輸送也停止。同樣地，啟動信號On成為Low電平，所以來自填充焊絲用焊接電源PSF的輸出停止，填充焊絲Ib的輸送也停止。其結果，填充焊絲電弧3b滅弧。由此，焊接結束。圖5是表示弧坑期間中的焊接部的圖。同圖與上述圖I的穩態期間中的焊接部對應。下面參照同圖進行說明。焊接吹管WT處於停止狀態。從填充焊絲用饋電片4b饋電的填充焊絲Ib具有前進角向斜前方輸送，在斜前方方向產生填充焊絲電弧3b。平面地輸送從熔接焊絲用饋電片4a饋電的熔接焊絲la，在填充焊絲電弧3b內進行輸送。其結果，熔接焊絲Ia在與熔池接觸或不接觸的狀態下由填充焊絲電弧3b熔化。如此，就成為沒有產生電弧的熔接焊絲Ia被輸送給填充焊絲電弧3b的弧坑處理部。由此，在對雙焊絲焊接的窄坡口接頭等的弧坑處理中，由於通過熔接焊絲的插入就能有效地冷卻弧坑期間中的熔池，所以能夠抑制在弧坑部產生裂紋。在本實施方式中，進行各焊絲的配置，以便使得填充焊絲Ib未在消耗電極電弧3a內輸送。因此，如上所述，在現有技術中，由於如果進入弧坑期間對消耗電極電弧3a進行通電的焊接電流Iww的值變小，則熔池的溫度也會降低，因此不能插入填充焊絲lb。相對於此，在本實施方式中，如果進入弧坑期間，則消耗電極電弧3a滅弧，代替此而產生填充焊絲電弧3b。由於配置為在斜前方產生填充焊絲電弧3b，所以成為熔接焊絲Ia在填充焊絲電弧3b內輸送並熔化。穩態期間中的填充焊絲Ib不被消耗電極電弧3a直接熔化，而從熔池接收熱量熔化。為此，熔池的冷卻效果變大。與此相比，由於通過填充焊絲電弧3b熔化弧坑期間Tc中的熔接焊絲la，所以熔池的冷卻效果降低。但是，由於若沒有來自填充焊絲電弧3b的熱就不能熔化熔接焊絲la，所以本實施方式很好地獲得二者的平衡。根據上述實施方式，弧坑期間中，隨著在熔接焊絲和母材之間產生的電弧滅弧，繼續熔接焊絲的輸送，在繼續輸送的填充焊絲和母材之間產生電弧，通過該電弧熔化熔接焊絲，進行弧坑處理。由此，在對雙焊絲焊接的窄坡口接頭等的弧坑處理中，由於通過焊接引線的插入可有效冷卻弧坑期間中的熔池，所以能抑制在弧坑部產生裂紋。
權利要求
1.一種雙焊絲焊接的弧坑控制方法，其特徵在於，是一種在穩態期間中，隨著在熔接焊絲和母材之間產生電弧，一面使填充焊絲接觸由該電弧形成的熔池，一面進行填充焊絲輸送的雙焊絲焊接的弧坑控制方法，並且， 在弧坑期間中，隨著在上述熔接焊絲和上述母材之間產生的上述電弧滅弧，繼續上述熔接焊絲的輸送，在繼續輸送的上述填充焊絲和上述母材之間產生電弧，通過該電弧熔化上述熔接焊絲，進行弧坑處理。
2.根據權利要求I所述的雙焊絲焊接的弧坑控制方法，其特徵在於， 使上述弧坑期間中的上述熔接焊絲的輸送速度比穩態期間中的輸送速度更慢，使上述弧坑期間中的上述填充焊絲的輸送速度比上述穩態期間中的輸送速度更快，使上述弧坑期間中的上述填充焊絲的輸送速度比上述弧坑期間中的上述熔接焊絲的輸送速度更快。
全文摘要
本發明提供一種在雙焊絲焊接中形成完整的弧坑部的雙焊絲焊接的弧坑控制方法。在穩態期間(時刻t1以前)中，隨著在熔接焊絲和母材之間施加焊接電壓(Vww)，接通焊接電流(Iww)，產生電弧，一面使填充焊絲接觸由該電弧形成的熔池，一面進行輸送(Fs)；在弧坑期間(Tc)中，隨著在熔接焊絲和母材之間產生的電弧滅弧，繼續熔接焊絲的輸送(Ws)，在繼續輸送(Fs)的填充焊絲和母材之間施加焊接電壓(Vwf)，接通焊接電流(Iwf)，產生電弧，通過該電弧熔化熔接焊絲，進行弧坑處理。由於通過填充焊絲的電弧和熔接焊絲的插入進行弧坑處理，所以可有效地冷卻熔池形成完整的焊珠。
文檔編號B23K9/00GK102950361SQ20121028481
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月10日 優先權日2011年8月19日
發明者鹽崎秀男 申請人:株式會社大亨