[发明专利]焊接装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接装置，特别是涉及进行二氧化碳电弧焊接的焊接装置。

背景技术

在特公平4-4074号公报(专利文献1)中，公开了在消耗电极与母材之间反复进行短路和电弧产生的消耗电极式电弧焊接方法。该消耗电极式电弧焊接方法反复进行熔滴的形成过程和熔滴向母材的过渡过程。

图13是用于说明反复进行短路和电弧产生的消耗电极式电弧焊接方法的图。

参照图13，在反复进行短路和电弧产生的消耗电极式电弧焊接方法中，按照顺序反复执行以下说明的(a)～(f)的过程。(a)熔滴与熔池接触的短路初期状态、(b)熔滴与熔池的接触变得可靠从而熔滴向熔池过渡的短路中期状态、(c)熔滴向熔池侧过渡后在焊丝与熔池之间的熔滴中产生了缩颈的短路后期状态、(d)短路变开路而产生了电弧的状态、(e)焊丝的前端熔融而熔滴生长的电弧产生状态、(f)熔滴生长且即将与熔池短路之前的电弧产生状态。

【专利文献1】JP特公平4-4074号公报

【专利文献2】JP专利第4702375号说明书

在JP特公平4-4074号公报所示的现有的短路过渡焊接中，规则性地产生电弧和短路。但是，在利用高的电流(焊丝的直径为1.2mm且超过200A的电流)通过二氧化碳电弧焊接法进行焊接时，在伴随短路的熔滴过渡中，因电弧反力而熔滴在焊丝上部隆起(せり上がり)，电弧时间被延长而难以产生周期性的短路，会不规则地产生电弧和短路。

由此，若短路与电弧的周期不规则地变动，则短路时的熔滴尺寸变得不确定，焊道焊边(bead toe)部的一致性变差。

此外，由于高的电流对熔池在不规则的位置上作用过大的电弧力，因此使熔池变大且使其不规则地振动，特别是向焊接方向的相反侧按压熔池，从而容易产生驼峰焊道。

特别是，为了提高生产性，要求焊接速度高，在高速焊接中因上述问题的影响引起的焊接品质的劣化变得显著。另外，为了将焊接速度设为高速，需要加快焊丝进给速度以获取单位熔敷量。伴随于此，具有焊接电流变高的关系。

此外，大多焊接装置具有设定了设定电流或焊丝进给速度时，能够自动确定推荐电压(也称为一元电压)的功能。相对于此，也有很多是观察焊接的结果的同时操作员将焊接电压设定为不同于推荐电压的电压。但是，若使设定电压相对于推荐电压极端地上升或下降，则电弧容易变得不稳定。

此外，在变更了设定电压时等平均电压与设定电压之差暂时变大时，电弧也容易变得不稳定。平均电压与设定电压之差大是指，即使变更设定，平均电压(输出电压或者电弧长度)不会相应地产生变化，表示难以调整焊接条件。此时，通过调整设定电压是难以管理输入热量或焊道形状。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现稳定的熔滴的生长以及稳定的电弧的产生的焊接装置。

概括而言，本发明是通过使用二氧化碳作为保护气体并交替地反复短路状态和电弧状态的二氧化碳电弧焊接方法进行焊接的焊接装置，具备：用于向焊炬与母材之间提供电压的电源电路；和控制电源电路的电压的控制部。控制部按照如下方式控制电源电路：在短路期间之后接着的电弧期间的初期的第1电弧期间内输出高电平电流，在电弧期间的后期的第2电弧期间内输出与被恒压控制的焊接电压对应的电弧电流。控制部还按照在振幅中心电流上叠加反复增减的波形来产生高电平电流的方式来控制电源电路。控制部还按照焊接电压的平均值与焊接电压的电压设定值之间的电压差减小的方式使振幅中心电流增减。

本发明的其他方面是通过使用二氧化碳作为保护气体并交替地反复短路状态和电弧状态的二氧化碳电弧焊接方法进行焊接的焊接装置，具备：用于向焊炬与母材之间提供电压的电源电路；和控制电源电路的电压的控制部。控制部按照如下方式控制电源电路：在短路期间之后接着的电弧期间的初期的第1电弧期间内输出高电平电流，在电弧期间的后期的第2电弧期间内输出与被恒压控制的焊接电压对应的电弧电流。控制部还按照在振幅中心电流上叠加反复增减的波形来产生高电平电流的方式来控制电源电路。控制部还按照焊接电压的平均值与焊接电压的电压设定值之间的差减小的方式使第1电弧期间增减。