[发明专利]等离子小孔焊接系统及等离子小孔焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子小孔焊接(Plasma keyhole welding)系统及等离子小孔焊接方法。

背景技术

等离子小孔焊接方法，在对母材焊接例如I形坡口的对接接头时，一般以钨电极作为阴极进行放电时的电弧是由被水冷过的喷嘴和等离子气体的气流进行约束的。并且，该等离子小孔焊接方法是下述的焊接，即：产生集中性良好的高温等离子流，该高温等离子流在焊接线上一边于熔池的前端形成贯通母材的小孔一边移动。对于该焊接来说，电弧热直接被提供直到到达背面为止，背面的焊接也能适当进行。例如，在专利文献1中记载了等离子小孔焊接方法。

在一边移动等离子流一边进行焊接的稳定焊接中，小孔的大小有时会发生变动。如果小孔的大小发生变动，则有可能会产生母材上形成的焊道宽度不均匀或者母材的背面没有形成焊道等不良情况。

专利文献1：日本特公平02-18953号公报

发明内容

本发明是针对上述情况作出的发明，所要解决的主要技术问题在于提供一种能形成更美观的焊道的等离子小孔焊接方法及等离子小孔焊接系统。

根据本发明的第1侧面，提供一种等离子小孔焊接系统，具备：输出电路，其在等离子电极与母材之间流动设定频率的脉冲电流；小孔尺寸检测部，其检测形成于所述母材的小孔的尺寸；和频率算出电路，其基于由所述小孔尺寸检测部检测出的所述小孔的尺寸的变化，算出所述设定频率。

优选，所述等离子小孔焊接系统还具备电压检测电路，该电压检测电路检测所述等离子电极与所述母材之间的焊接电压；所述小孔尺寸检测部包括低通滤波器，该低通滤波器仅使由所述电压检测电路检测出的所述焊接电压的低频分量通过；所述频率算出电路基于所述低通滤波器的输出电压值来算出所述设定频率。

优选，所述等离子小孔焊接系统还具备基准电压值存储部，该基准电压值存储部将所述低通滤波器的输出电压值作为基准电压值进行存储；所述频率算出电路在电压差为正的情况下按照频率差为0以上的方式算出所述设定频率，并且在所述电压差为负的情况下按照所述频率差为0以下的方式算出所述设定频率；所述电压差是从所述低通滤波器的输出电压值中减去所述基准电压值后的值；所述频率差是从所算出的所述设定频率中减去所述输出电压值为所述基准电压值时的所述设定频率后的值。

优选，所述基准电压值存储部将在所述小孔贯通了的时刻以后所述低通滤波器的输出电压值稳定之时的所述输出电压值作为所述基准电压值进行存储。

优选，所述等离子小孔焊接系统还具备确认辅助部，该确认辅助部基于所述小孔的尺寸来求出辅助信息；所述辅助信息是用于对形成于所述母材的焊道的确认进行辅助的信息；所述确认辅助部包括报知部，该报知部报知所述辅助信息。

优选，所述等离子小孔焊接系统还具备阈值存储部，该阈值存储部存储阈值；所述确认辅助部包括比较电路，该比较电路比较表示所述小孔的尺寸的变动的变动参数和所述阈值。

优选，在由所述比较电路判断出所述变动参数超过了所述阈值的情况下，所述报知部报知所述辅助信息。

优选，所述辅助信息具有确认地方信息，该确认地方信息表示形成于所述母材的焊道中的应该确认的地方；所述确认辅助部包括运算电路，该运算电路基于所述小孔的尺寸的变化来求出所述确认地方信息；所述报知部报知由所述运算电路求出的所述确认地方信息。

优选，所述辅助信息具有确认范围信息，该确认范围信息指示形成于所述母材的焊道中的应该确认的范围，所述运算电路基于所述小孔的尺寸的变化来求出所述确认范围信息，所述报知部报知由所述运算电路求出的所述确认范围信息。

优选，所述变动参数是所述电压差。

优选，所述报知部利用声音或者光来报知所述辅助信息。

根据本发明的第2侧面，提供一种等离子小孔焊接方法，包括：利用等离子电极与母材之间的电弧来使小孔贯通的工序；和在所述小孔贯通之后，在所述等离子电极与所述母材之间流动设定频率的脉冲电流并且进行稳定焊接的工序，进行所述稳定焊接的工序包括：检测形成于所述母材的小孔的尺寸的工序；和基于所述小孔的尺寸的变化来算出所述设定频率的工序。

优选，所述等离子小孔焊接方法还包括检测所述等离子电极与所述母材之间的焊接电压的工序；检测所述小孔的尺寸的工序包括利用低通滤波器仅使所述焊接电压的低频分量通过的工序；在算出所述设定频率的工序中，基于所述低通滤波器的输出电压值来算出所述设定频率。