[发明专利]电弧焊接方法和电弧焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使短路状态和电弧状态交替发生来进行焊接的电弧焊接方法和电弧焊接装置。

背景技术

作为焊接作业工序中的损失工序的一个，具有飞溅除去工序。为了使该飞溅除去工序变少，需要降低飞溅。因此，已知一种消耗电极式电弧焊接，其为了降低飞溅，通过控制焊接焊丝的进给而反复正进和逆进，使短路状态和电弧状态交替地发生来进行焊接(例如，参考专利文献1)。使用图9，说明通过一边进给作为消耗电极的焊接焊丝、一边使短路状态和电弧状态交替地产生来进行焊接的电弧焊接控制方法的一个例子。

图9是表示现有技术的电弧焊接中的焊丝进给速度、和焊接输出等的时间波形的示意图。如图9所示，在从时刻t1的短路发生时开始到时刻t2的电弧发生时为止的短路期间，将焊丝进给速度从基本焊丝进给速度变更到后退进给速度。此外，在从电弧发生时的时刻t2开始到下一次短路发生时的时刻t6为止的电弧期间，使焊丝进给速度加速，并返回到基本焊丝进给速度。而且，在电弧期间，在从电弧发生时的时刻t2开始到作为第1规定时间的时刻t3为止，进行电流控制，直至变成规定峰值电流IP为止增加焊接电流。或者，从时刻t2开始到时刻t3，直至变成规定的峰值电流IP为止增加焊接电流，此后，将峰值电流IP维持规定期间。从时刻t3开始到时刻t4为止，进行焊接电压的恒定电压控制并输出基于它的焊接电流。在时刻t4之后，进行电流控制，降低焊接电流使得变成比规定峰值电流IP更低的规定的基础电流IB，此后，从时刻t5开始到时刻t6的电弧期间结束的时刻为止，维持规定的基础电流IB。

如上所述，通过焊丝进给的后退进给，从而机械上可靠地进行向短路时的焊丝的熔融金属的母材的转移。由此，使成为飞溅产生的主要原因的短路周期变得规则性，从而能够抑制飞溅且能够持续稳定的短路转移焊接。

上述的现有技术的电弧焊接，能够在机械上可靠地进行短路时的焊丝熔融金属的转移。并且，能够使成为飞溅产生的主要原因的短路周期变得规则性，能够降低飞溅发生。

但是，在焊接的启动期间，由于在母材(也称为焊接对象物)上没有形成熔池，因此与在母材上形成了熔池的稳态焊接期间(也称为主焊接期间)相比，短路断开变难。于是，直至短路断开为止的时间变长，短路电流变高。其结果是，焊丝的熔融金属的生长变成过剩，从而发生在短路断开时容易产生小粒飞溅的情况。

专利文献1：日本特开2007-216268号公报。

发明内容

本发明提供一种电弧焊接方法和电弧焊接装置，其通过在启动期间和稳态焊接期间，分开使用短路电流的增加斜率和短路电流的增加斜率变化的点即转折点的电流值，来降低在焊接的启动期间的飞溅。

本发明的电弧焊接方法，是通过使用作为消耗电极的焊接焊丝、将短路状态和电弧状态进行反复来进行焊接的电弧焊接方法，是控制短路电流，使得在作为稳态焊接状态的稳态焊接期间和变成所述稳态焊接期间之前的焊接启动期间，短路电流的增加斜率不同的方法。

通过该方法，即使在刚启动之后的母材上未形成熔池的状态下，也能够抑制短路电流的上升，并且能够合适地保持焊丝的熔融金属的生长，且降低在短路断开时发生的飞溅。

本发明的电弧焊接装置，是通过在作为消耗电极的焊接焊丝与被焊接物之间将电弧状态和短路状态进行反复来进行焊接的电弧焊接装置，其由下述构成而构成：包括：开关部，其控制焊接输出；焊接电压检测部，其检测焊接电压；短路/电弧检测部，其基于焊接电压检测部的输出，来检测是处于短路状态、还是处于电弧状态；短路控制部，其接收来自短路/电弧检测部的短路的信号，在短路期间进行短路电流的控制；电弧控制部，其接收来自短路/电弧检测部的电弧的信号，在电弧期间进行电弧电压的控制；设定电流设定部，其用于操作者设定设定电流；以及启动期间设定部，其基于由设定电流设定部所设定的设定电流，来设定变成稳态焊接期间之前的焊接启动期间，短路控制部包括：短路电流的增加斜率基本设定部，其基于由设定电流设定部所设定的设定电流，来决定稳态焊接期间的短路电流的增加斜率；和短路电流的增加斜率控制部，其基于由设定电流设定部所设定的设定电流，对由短路电流的增加斜率基本设定部所决定的短路电流的增加斜率增加、减少规定值、或者乘以规定倍率，从而决定焊接启动期间的短路电流的增加斜率，控制短路电流，使得在作为稳态焊接状态的稳态焊接期间和变成稳态焊接期间之前的焊接启动期间，短路电流的增加斜率不同，从而进行焊接。