[发明专利]电弧焊接方法及电弧焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及进给作为消耗电极的焊丝的同时在作为消耗电极的焊接用焊丝和作为焊接对象物的母材之间产生电弧来进行焊接的消耗电极式电弧焊接方法及电弧焊接装置。

背景技术

近年来，在焊接界，为了提高生产性，用于焊接时间的缩短以及焊接结果的高质量化的引弧(arc start)性能的提高的要求变得越来越高。作为焊接时间的缩短的方法之一，具有焊接结束处理时间的缩短的方法。此外，作为引弧性能提高的方法之一，具有焊接结束时的焊丝前端形状的合理化的方法。这些方法都与焊接结束时的控制有关。

图4是表示现有的电弧焊接装置的示意结构的图。初级侧整流元件3对从输入电源1输入的电力进行整流。开关元件4进行开关控制，以使初级侧整流元件3的输出成为适合焊接的输出。主变压器2将开关元件4的输出变换为适合焊接的输出。次级侧整流元件6对主变压器2的输出进行整流。电抗器5将次级侧整流元件6的输出平滑化为适合焊接的电流。焊接电流检测部8检测焊接电流。焊接电压检测部9检测焊接电压。短路/电弧检测部10根据焊接电压检测信号，判定焊接状态是焊丝16和母材15相接触而短路的短路状态、还是短路变开路而产生电弧的电弧状态。焊接启动指示部35从焊接电源14的外部输入焊接启动和焊接结束信号。焊接结束判定部34根据来自焊接启动指示部35的输入，判定焊接结束时刻。累计部30以焊接结束部的短路变开路之后为时间起点，累计焊接电流。阈值设定部31设定用于与焊接电流的累计值进行比较的阈值。比较部32比较焊接电流的累计值和阈值。输出控制部36输出焊接输出控制用的信号。驱动部33为了控制焊接输出，输出用于驱动开关元件4的信号。

焊接电压检测部9连接在焊接电源14的输出端子之间，输出对应于检测出的电压的信号。短路/电弧检测部10基于来自焊接电压检测部9的信号，判定焊接输出电压是一定值以上还是小于一定值。并且，短路/电弧检测部10根据该判定结果，判定是焊丝16接触到作为被焊接物的母材15而短路的短路状态、还是以非接触状态成为电弧状态，之后输出判定信号。

图5是表示现有的电弧焊接中的焊丝进给速度Wf、焊接电流Aw以及焊接电压Vw的波形的图。

使用图4和图5，说明以往的电弧焊接控制。若由焊接启动指示部35在时刻T1输入焊接结束信号，则在焊接结束判定部34中检测开始焊接结束控制的时刻。然后，焊丝进给速度向着停止以规定的斜率进行减速。在时刻T2，检测从短路/电弧检测部10的短路判定切换为电弧判定的时刻，作为焊丝16的前端的熔滴向母材15的过渡时刻。在累计部30中，以时刻T2为时间起点，开始输出电流的累计，并由比较部32比较该累计值和在阈值设定部31中设定的阈值。从累计值达到了阈值的时刻起，在规定时间t1的期间内，输出由输出控制部36预先设定的规定的电流值，在焊丝16的前端部形成熔滴并停止焊接输出(例如，参照专利文献1)。

由此，在焊接结束时，能够将焊丝前端部的形状控制为无偏差且均匀的大小，在下一词引弧时，能够抑制溅射的影响来实现良好的引弧。

根据上述的现有的焊接控制方法，能够将焊丝前端部的形状控制为无偏差且均匀的大小。但是，若想要将在焊丝16的前端形成的珠子的大小控制得较小(例如，焊丝直径的1.1～1.3倍左右)，则产生因熔池的振动等而引起焊条(stick)或者熔滴被熔池吸收的情况，存在难以形成期望大小的熔滴的情况。

专利文献1：日本特开2002-292464号公报

发明内容

在本发明的电弧焊接方法中，若在电弧途中输入焊接结束信号，则使焊接用焊丝加速而产生焊接用焊丝与母材之间的短路，之后，若使焊接用焊丝反向传送而达到规定的焊丝反向传送速度，则将焊丝进给速度恒定控制为规定的焊丝反向传送速度而反向传送规定时间之后，停止焊接用焊丝的进给，以在焊接用焊丝的反向传送中产生的短路变开路的时刻为时间起点，将恒定的规定焊接电流输出规定焊接时间之后，停止焊接输出。

其结果，为了获得良好的引弧性，能够无偏差地得到适当大小的焊丝前端形状，能够形成期望大小的熔滴。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电弧焊接装置的示意结构的图。

图2是表示该电弧焊接装置的焊丝进给速度、焊接电压以及焊接电流的波形的图。

图3是表示本发明的实施方式2中的焊丝进给速度、焊接电压以及焊接电流的波形的图。

图4是表示现有的电弧焊接装置的示意结构的图。