JPH0337832B2 - - Google Patents
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- JPH0337832B2 JPH0337832B2 JP60207976A JP20797685A JPH0337832B2 JP H0337832 B2 JPH0337832 B2 JP H0337832B2 JP 60207976 A JP60207976 A JP 60207976A JP 20797685 A JP20797685 A JP 20797685A JP H0337832 B2 JPH0337832 B2 JP H0337832B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は消耗電極式アーク溶接におけるアーク
点弧方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an arc ignition method in consumable electrode arc welding.
従来、ガスシールドメタルアーク溶接(MIG
アーク溶接、MAGアーク溶接、CO2アーク溶
接)、ノンガスシールドアーク溶接、サブマージ
アーク溶接、といつた消耗電極式アーク溶接にお
けるアーク点弧方法として、一般にスクラツチ点
弧方法と呼ばれる方法が用いられてきた。
Traditionally, gas-shielded metal arc welding (MIG
A method called the scratch ignition method has generally been used as the arc ignition method in consumable electrode arc welding such as arc welding, MAG arc welding, CO 2 arc welding), non-gas shielded arc welding, submerged arc welding, and consumable electrode arc welding. .
尚、ここでいう消耗電極とは、ソリツドワイ
ヤ、フラツクスコアドワイヤの両方を含むことと
する。 Note that the term "consumable electrode" as used herein includes both solid wires and flux-cored wires.
第2図に、従来のガスシールドメタルアーク溶
接法を実施する1つの装置構成例を示す。これに
おいては、直流定電圧特性を有する溶接用電源1
の陽極側に、溶接トーチ20内の電極チツプ2を
通して溶接ワイヤ3を接続し、陰極側には、溶接
される母材4を接続することによつて溶接用電気
回路9を形成する。溶接起動スイツチを入れる
と、シールドキヤツプ5を通してシールドガスが
流れ(以下の説明ではシールドガスについての記
述を省略する)、溶接用電源1をONにし、無負
荷電圧が印加された状態で溶接ワイヤ送給制御装
置7により送給ローラ8を駆動して、溶接ワイヤ
3を送給する。溶接ワイヤ3の先端が母材4に接
触した瞬間に、溶接用電源1から電極チツプ2を
通じて短絡電流が流れ、溶接ワイヤ3の母材4と
の接触部近傍が溶断してアークが点弧する。 FIG. 2 shows an example of the configuration of an apparatus for carrying out the conventional gas-shielded metal arc welding method. In this case, a welding power source 1 having DC constant voltage characteristics is used.
A welding wire 3 is connected to the anode side of the welding torch 20 through the electrode tip 2 in the welding torch 20, and a base material 4 to be welded is connected to the cathode side, thereby forming a welding electric circuit 9. When the welding start switch is turned on, shielding gas flows through the shielding cap 5 (description of the shielding gas will be omitted in the following explanation), the welding power source 1 is turned on, and the welding wire is fed with no-load voltage applied. The feed controller 7 drives the feed roller 8 to feed the welding wire 3. At the moment the tip of the welding wire 3 contacts the base metal 4, a short-circuit current flows from the welding power source 1 through the electrode tip 2, and the vicinity of the contact part of the welding wire 3 with the base metal 4 melts and ignites an arc. .
このスクラツチ点弧法によれば、溶接ワイヤ3
の形状および表面状態、母材4の表面状態、或い
は、溶接用電源1の過渡特性等、がアーク点弧の
成否に大きく関与する。これについて詳細な説明
を加えると、先の溶接終了時にクレータ処理をし
て溶接ワイヤ3の先端が球状になつていたり、溶
接ワイヤ3の先端が高温状態で大気にさらされて
酸化皮膜で覆われたり、更には溶接される母材4
の表面が酸化皮膜で覆われていることが実際に生
じる。このとき、溶接ワイヤ3と母材4との接触
抵抗は、上記の要因の影響を受け大きく変動す
る。アーク点弧時にはこの接触抵抗と溶接用電源
1の過渡特性で決定される短絡電流が流れ、溶接
ワイヤ3の母材4との接触部近傍が加熱され、溶
断してアークが点弧するのだから、接触抵抗が大
きく変動することは、溶接ワイヤ3の母材4との
接触部近傍の発熱状態を大きく左右し、これに伴
い、アーク点弧を不確実なものとする。 According to this scratch ignition method, the welding wire 3
The shape and surface condition of the base material 4, the transient characteristics of the welding power source 1, etc. greatly influence the success or failure of arc ignition. To explain this in detail, the tip of the welding wire 3 may have become spherical due to crater treatment at the end of the previous welding, or the tip of the welding wire 3 may have been exposed to the atmosphere at high temperatures and covered with an oxide film. or even the base material 4 to be welded.
It actually occurs that the surface of the material is covered with an oxide film. At this time, the contact resistance between the welding wire 3 and the base metal 4 varies greatly under the influence of the above factors. When the arc is ignited, a short-circuit current determined by this contact resistance and the transient characteristics of the welding power source 1 flows, and the vicinity of the contact part of the welding wire 3 with the base material 4 is heated, fused, and the arc is ignited. A large variation in contact resistance greatly affects the state of heat generation near the contact portion of the welding wire 3 with the base metal 4, and accordingly makes arc ignition uncertain.
以上に説明したように、スクラツチ点弧法では
アーク点弧に失敗しやすいという欠点がある。
As explained above, the scratch ignition method has the disadvantage that arc ignition tends to fail.
一方、たとえアーク点弧に成功したとしても、
溶接ワイヤ3の母材4との接触部近傍が短絡電流
により、溶断するときに大粒のスパツタが発生
し、母材4に付着するため、これを除去するため
に余分な工程を必要とし、溶接コストアツプにつ
ながつていた。 On the other hand, even if the arc is successfully ignited,
When the welding wire 3 near the contact point with the base metal 4 fuses due to short-circuit current, large spatters are generated and adhere to the base metal 4, so an extra process is required to remove them, and the welding This led to increased costs.
これを改善するために、特開昭56−139285号公
報で溶接用ワイヤ3と母材4とを接触させること
なく、高周波電圧を溶接用ワイヤ3と母材4との
間に印加することによつて絶縁破壊を生じさせ、
非接触式でアークを安定に点弧させ、アーク点弧
後溶接ワイヤ3を送給する方法が提案されてい
る。 In order to improve this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 139285/1983 proposes to apply a high frequency voltage between the welding wire 3 and the base metal 4 without making the welding wire 3 and the base metal 4 contact. This causes dielectric breakdown,
A method has been proposed in which the arc is stably ignited in a non-contact manner and the welding wire 3 is fed after the arc is ignited.
しかしながら、アーク点弧に高周波電圧を用い
ると、高周波に起因して電磁的なノイズが発生
し、溶接自動機器に組み込まれたマイクロコンピ
ユータをはじめとする各種周辺電子機器を誤動作
或いは破損することがあるので、高周波ノイズに
対してノイズフイルターを用いるなど特別の対策
を施こす必要があつた。 However, when high-frequency voltage is used to ignite the arc, electromagnetic noise is generated due to the high frequency, which may malfunction or damage various peripheral electronic devices, including microcomputers built into automatic welding equipment. Therefore, it was necessary to take special measures against high-frequency noise, such as using a noise filter.
さらに、高周波点弧法においては高周波電圧印
加時に、計測機器を破損してしまうため、これを
容易に接続できないという欠点があつた。 Furthermore, the high-frequency ignition method has the disadvantage that it cannot be easily connected because the measuring equipment is damaged when high-frequency voltage is applied.
これらの要因により、消耗電極式アーク溶接法
では、高周波電圧を用いた非接触式アーク点弧方
法は、一般に普及していない。 Due to these factors, in the consumable electrode type arc welding method, a non-contact type arc ignition method using a high frequency voltage is not generally popular.
その他にも、様々な改善が検討されているが、
決定的な手法はまだ確立されていない。 Various other improvements are also being considered, but
A definitive method has not yet been established.
本発明は、非接触式で安定にアークを点弧させ
ることを可能にし、かつ、アーク点弧に起因し
て、周辺電子機器、制御機器等を誤動作、破損さ
せることのない消耗電極式アーク溶接法における
アーク点弧方法の提供を目的とする。 The present invention is a consumable electrode type arc welding method that enables stable arc ignition in a non-contact manner and prevents peripheral electronic equipment, control equipment, etc. from malfunctioning or being damaged due to arc ignition. The purpose of this invention is to provide an arc ignition method in accordance with the law.
本発明の要旨は、消耗電極と母材周辺に生成さ
れた電場内に、陰極に向けてプラズマを注入し、
非接触式でアークを点弧することを特徴とする消
耗電極式アーク溶接におけるアーク点弧方法にあ
る。
The gist of the present invention is to inject plasma into the electric field generated around the consumable electrode and the base material toward the cathode,
The present invention relates to an arc ignition method in consumable electrode arc welding, which is characterized by igniting the arc in a non-contact manner.
以下本発明について、図面を参照しつつ詳細に
説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
まず第1a図にガスシールドメタルアーク溶接
法を対象にした場合の、本発明を一態様で実施す
る溶接装置の構成を示す。第1a図において、1
は直流定電圧特性を在する溶接用電源であり、そ
の陽極側に溶接トーチ20内の電極チツプ2を通
して溶接ワイヤ3を接続し、陰極側には溶接され
る母材4を接続して、1,2,3,4からなる溶
接用電気回路9を形成する。
First, FIG. 1a shows the configuration of a welding apparatus that embodies one embodiment of the present invention when gas-shielded metal arc welding is used. In Figure 1a, 1
is a welding power source having DC constant voltage characteristics, a welding wire 3 is connected to its anode side through an electrode tip 2 in a welding torch 20, and a base material 4 to be welded is connected to its cathode side. , 2, 3, 4 is formed.
さらに、溶接トーチ20の近傍にプラズマノズ
ル13とタングステン電極12を配置し、プラズ
マ装置10の陰極側にタングステン電極12を、
陽極側にプラズマノズル13をそれぞれ接続し、
10,12,13からなるプラズマジエツト発生
回路19を形成する。 Further, a plasma nozzle 13 and a tungsten electrode 12 are arranged near the welding torch 20, and a tungsten electrode 12 is placed on the cathode side of the plasma device 10.
A plasma nozzle 13 is connected to each anode side,
A plasma jet generation circuit 19 consisting of 10, 12, and 13 is formed.
溶接用電源1をONにすることによつて、溶接
ワイヤ3と母材4との間には溶接ワイヤ3から母
材4に向けて電場が形成される。この状態でプラ
ズマガスをプラズマノズル13内に供給し(以後
の説明ではプラズマガスについての記述を省略す
る)、プラズマ装置10をONにし、プラズマジ
エツト発生回路19を用いてプラズマを発生さ
せ、母材4に向けてプラズマを注入する。 By turning on the welding power source 1, an electric field is formed between the welding wire 3 and the base metal 4 from the welding wire 3 toward the base metal 4. In this state, plasma gas is supplied into the plasma nozzle 13 (description of the plasma gas will be omitted in the following explanation), the plasma device 10 is turned on, plasma is generated using the plasma jet generation circuit 19, and the plasma is generated. Plasma is injected toward material 4.
このとき電場内に注入されたプラズマ中の正イ
オンは電場で加速され、母材4に衝突し、衝突部
の温度を上昇させて陰極点を形成する。ひとたび
陰極点が形成されれば、溶接用電源1の電圧で容
易にアークが点弧する。 At this time, the positive ions in the plasma injected into the electric field are accelerated by the electric field, collide with the base material 4, raise the temperature of the collision part, and form a cathode spot. Once the cathode spot is formed, the arc is easily ignited by the voltage of the welding power source 1.
アークが点弧したらアーク点弧検出器6によ
り、アーク点弧を検出し、溶接ワイヤ送給制御装
置7で、アーク点弧検出器6からの信号と同期さ
せて、送給ローラ8を回転させて溶接ワイヤを供
給する。 When the arc ignites, the arc ignition detector 6 detects the arc ignition, and the welding wire feed control device 7 rotates the feed roller 8 in synchronization with the signal from the arc ignition detector 6. supply welding wire.
第1b図に、本発明をもう1つの態様で実施す
る装置構成を示す。通常ガスシールドメタルアー
ク溶接では溶接ワイヤ3をプラスにするが、この
実施態様は溶接ワイヤ3をマイナスにする場合へ
の適用可能性を示している。 FIG. 1b shows an apparatus configuration for implementing another embodiment of the invention. Normally, in gas shield metal arc welding, the welding wire 3 is made positive, but this embodiment shows the possibility of application to the case where the welding wire 3 is made negative.
第1b図において、1は直流定電圧特性を有す
る溶接用電源であり、その陰極側に溶接トーチ2
0内の電極チツプ2を通して溶接ワイヤ3を接続
し、陽極側には、溶接される母材4を接続し、
1,2,3,4からなる溶接用電気回路9を形成
する。さらに、溶接ワイヤ3或いは電極チツプ2
の近傍にプラズマノズル13とタングステン電極
12を配置し、プラズマ装置10の陰極側にタン
グステン電極12を、陽極側にプラズマノズル1
3をそれぞれ接続し、10,12,13からなる
プラズマジエツト発生回路19を形成する。さら
に、プラズマノズル13と母材4とを接続する。 In Fig. 1b, 1 is a welding power source having DC constant voltage characteristics, and a welding torch 2 is connected to the cathode side of the welding power source.
A welding wire 3 is connected through the electrode tip 2 in the anode, and the base material 4 to be welded is connected to the anode side.
A welding electric circuit 9 consisting of 1, 2, 3, and 4 is formed. Furthermore, welding wire 3 or electrode tip 2
A plasma nozzle 13 and a tungsten electrode 12 are arranged near the plasma device 10, with the tungsten electrode 12 on the cathode side and the plasma nozzle 1 on the anode side.
3 are connected to each other to form a plasma jet generation circuit 19 consisting of 10, 12, and 13. Furthermore, the plasma nozzle 13 and the base material 4 are connected.
溶接電源1をONすることによつて溶接ワイヤ
3(電極チツプ2)とプラズマノズル13との間
には、プラズマノズル13から溶接ワイヤ3(電
極チツプ2)に向けて電場が形成される。この状
態でプラズマ装置10をONにし、プラズマジエ
ツト発生回路19を用いてプラズマを発生させ、
溶接ワイヤ3(電極チツプ2)に向けてプラズマ
を注入する。このとき電場内に注入されたプラズ
マ中の正イオンは電場で加速され、溶接ワイヤ3
(電極チツプ2)に衝突し、衝突部の温度を上昇
させて陰極点を形成する。ひとたび陰極点が形成
されれば、溶接用電源1の電圧で容易にアークが
点弧する。このときアークは最初、溶接ワイヤ3
(電極チツプ2)からプラズマノズル13に向け
て点弧するが、直ちに溶接ワイヤ3(電極チツプ
2)から母材4へと移行する。 By turning on the welding power source 1, an electric field is formed between the welding wire 3 (electrode tip 2) and the plasma nozzle 13 from the plasma nozzle 13 toward the welding wire 3 (electrode tip 2). In this state, the plasma device 10 is turned on, plasma is generated using the plasma jet generation circuit 19,
Plasma is injected toward the welding wire 3 (electrode tip 2). At this time, the positive ions in the plasma injected into the electric field are accelerated by the electric field, and the welding wire 3
(electrode chip 2), the temperature of the collision part increases and a cathode spot is formed. Once the cathode spot is formed, the arc is easily ignited by the voltage of the welding power source 1. At this time, the arc initially
The welding wire 3 (electrode tip 2) is ignited toward the plasma nozzle 13, but immediately moves from the welding wire 3 (electrode tip 2) to the base material 4.
アークが点弧したらアーク点弧検出器6により
アーク点弧を検出し、溶接ワイヤ送給制御装置7
で、アーク点弧検出器6からの信号と同期させ
て、送給ローラ8を回転させて溶接ワイヤ3を供
給する。 When the arc ignites, the arc ignition is detected by the arc ignition detector 6, and the welding wire feed control device 7
Then, the feed roller 8 is rotated in synchronization with the signal from the arc ignition detector 6 to feed the welding wire 3.
同様の方法により、ノンガスシールドアーク溶
接及びサブマージアーク溶接においても非接触式
でアークを安定に点弧させることが可能である。 By a similar method, it is possible to stably ignite the arc in a non-contact manner in non-gas shielded arc welding and submerged arc welding.
本発明によると、消電極式アーク溶接において
非接触式でアークを点弧させることが可能であ
り、溶接ワイヤ先端の状態(形状、酸化皮膜の有
無等)或いは、溶接される母材の状態(酸化皮膜
の有無等)がアーク点弧に与える影響は少ない。
しかも非接触式でアークを点弧させるために、ス
クラツチ点弧法で問題となつている短絡電流によ
る大粒のスパツタ発生もない。 According to the present invention, it is possible to ignite the arc in a non-contact manner in electrodeless arc welding, and the state of the welding wire tip (shape, presence or absence of oxide film, etc.) or the state of the base material to be welded ( (presence or absence of oxide film, etc.) has little effect on arc ignition.
Moreover, since the arc is ignited in a non-contact manner, there is no generation of large spatter due to short circuit current, which is a problem with the scratch ignition method.
しかも、溶接用電気回路8に高周波電源等の電
磁的ノズル源となる電源を用いることなくアーク
を点弧できるため、アーク電圧等の電気信号を計
測する機器を直接接続できる。しかも、電磁的ノ
イズによる制御装置の誤動作、破損の恐れはな
い。 Moreover, since the arc can be ignited without using a power source such as a high-frequency power source that serves as an electromagnetic nozzle source in the welding electric circuit 8, a device that measures electrical signals such as arc voltage can be directly connected. Moreover, there is no fear of malfunction or damage to the control device due to electromagnetic noise.
また本発明によれば、プラズマジエツト回路1
9の能力として5〜30A程度の低電流プラズマジ
エツトを発生させ、0.01〜1秒程度の短時間注入
するだけでアークの点弧には十分である。しかも
プラズマジエツトを発生させるために必要な使用
ガスは、プラズマガスのみでシールドガスが不要
なため、プラズマノズル13の超小型化が可能で
ある。 Further, according to the present invention, the plasma jet circuit 1
9, generating a low current plasma jet of about 5 to 30 A, and injecting it for a short time of about 0.01 to 1 second is sufficient to ignite the arc. Moreover, since the gas required to generate the plasma jet is only the plasma gas and no shielding gas is required, the plasma nozzle 13 can be made extremely compact.
さらにタングステン電極12とプラズマノズル
13との放電ギヤツプおよび各々の形状、材質を
放電しやすい状態に任意設定できる。 Furthermore, the discharge gap between the tungsten electrode 12 and the plasma nozzle 13, and the shape and material of each can be arbitrarily set to facilitate discharge.
又、アーク点弧用プラズマジエツトは低電流で
短時間の使用しか必要とされないため、タングス
テン電極12およびプラズマノズル13の損耗は
著しく軽微である。 Further, since the plasma jet for arc ignition is required to be used only for a short time with a low current, wear and tear on the tungsten electrode 12 and the plasma nozzle 13 is extremely slight.
以上本発明の概略について説明した。 The outline of the present invention has been described above.
次に第1a図および第1b図中で用いたプラズ
マ装置10およびプラズマジエツト回路19の点
弧方法について、第3図および第4図を用いて説
明する。 Next, a method of igniting the plasma device 10 and plasma jet circuit 19 used in FIGS. 1a and 1b will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.
第3図は、タツチ点弧方法を用いたアーク点弧
用プラズマジエツト回路を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a plasma jet circuit for arc ignition using the touch ignition method.
11は直流垂下特性を有するプラズマ電源で、
その陰極側にタングステン電極12を、陽極側に
プラズマノズル13をそれぞれ接続し、プラズマ
電源11、タングステン電極12、プラズマノズ
ル13からなるプラズマジエツト回路19を形成
する。 11 is a plasma power supply having DC drooping characteristics;
A tungsten electrode 12 is connected to the cathode side, and a plasma nozzle 13 is connected to the anode side, thereby forming a plasma jet circuit 19 consisting of a plasma power source 11, a tungsten electrode 12, and a plasma nozzle 13.
プラズマ電流11をONにし、無負荷電圧を印
加したままの状態でタングテン電極12を手動、
電動、バイメタル、バネじかけ等の手段を用いて
プラズマノズル13に接触・短絡させ短絡過渡電
流を流した後に、タングステン電極12をプラズ
マノズル13から引き離し、プラズマジエツトを
点弧させようとするものである。 With the plasma current 11 turned on and the no-load voltage applied, the tungsten electrode 12 is manually operated.
A device that attempts to ignite the plasma jet by drawing the tungsten electrode 12 away from the plasma nozzle 13 after contacting and short-circuiting the plasma nozzle 13 using electric, bimetal, or spring-loaded means to cause a short-circuit transient current to flow. It is.
第4図は高周波点弧方法を用いたアーク点弧用
プラズマジエツト回路を示す概略図である。11
は直流垂下特性を有するプラズマ電源で、その陰
極側に高周波電源14を介してタングステン電極
12を接続し、陽極側にプラズマノズル13を接
続している。尚15は高周波バイパスコンデンサ
である。プラズマ電源11、タングステン電極1
2、プラズマノズル13、高周波電源14、高周
波バイパスコンデンサ15でプラズマジエツト回
路19を形成している。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a plasma jet circuit for arc ignition using the high frequency ignition method. 11
is a plasma power supply having DC drooping characteristics, a tungsten electrode 12 is connected to its cathode side via a high frequency power supply 14, and a plasma nozzle 13 is connected to its anode side. Note that 15 is a high frequency bypass capacitor. Plasma power supply 11, tungsten electrode 1
2. A plasma jet circuit 19 is formed by a plasma nozzle 13, a high frequency power source 14, and a high frequency bypass capacitor 15.
この回路は、高周波電源14によりタングステ
ン電極12とプラズマノズル13との間に高周波
電圧を印加し火花放電を生じさせて絶縁破壊を起
こした後に、プラズマ電源11で電流を供給して
アーク点弧を行うものである。 In this circuit, a high frequency voltage is applied between a tungsten electrode 12 and a plasma nozzle 13 by a high frequency power source 14 to cause a spark discharge and dielectric breakdown, and then a current is supplied by a plasma power source 11 to ignite the arc. It is something to do.
高周波電圧を使用することにより発生する電磁
ノイズが、精密電子機器を誤動作、破損させるこ
とがTIG溶接等の非消耗電極式アーク溶接の分野
で問題視されている。この場合には、プラズマジ
エツト回路19をシールド16でおおい、ノイズ
フイルター17を介して外部電源と接触すること
により、電磁ノイズを容易に且つ完全に抑えるこ
とができるので問題とはならない。 Electromagnetic noise generated by the use of high-frequency voltage can cause malfunctions and damage to precision electronic equipment, which is a problem in the field of non-consumable electrode arc welding such as TIG welding. In this case, electromagnetic noise can be easily and completely suppressed by covering the plasma jet circuit 19 with the shield 16 and contacting the external power source through the noise filter 17, so that no problem arises.
第4図ではプラズマジエツト回路19の点弧に
高周波電源14により発生する高周波電圧を用い
たが、同程度の電圧を供給できる電源であればプ
ラズマジエツト回路19に組み込むことが可能で
ある。実際にコンデンサ電源によるコンデンサ放
電電圧或いは通電遮断時に発生するサージ電圧を
利用しても同様にプラズマジエツトを点弧するこ
とが可能である。 In FIG. 4, the high frequency voltage generated by the high frequency power source 14 is used to ignite the plasma jet circuit 19, but any power source capable of supplying the same voltage can be incorporated into the plasma jet circuit 19. In fact, it is possible to ignite the plasma jet in the same way by using the capacitor discharge voltage from the capacitor power source or the surge voltage generated when the current is cut off.
以下に本発明による実施例を述べる。 Examples according to the present invention will be described below.
実施例 1
第5a図および第5b図に逆極性ガスシールド
メタルアーク溶接におけるアーク点弧に本法を適
用した実施例を示す。尚、第5a図は装置の全体
を、第5b図はプラズマジエツト発生回路を示
す。Example 1 Figures 5a and 5b show an example in which the present method is applied to arc ignition in reverse polarity gas-shielded metal arc welding. Incidentally, FIG. 5a shows the entire apparatus, and FIG. 5b shows the plasma jet generation circuit.
プラズマジエツト側:
プラズマ電源11の無負荷電圧 100V、
プラズマジエツト電流 10A、
プラズマガス流量 3/min・Ar、
D=1.0mm、lt=1.0mm、lp=1.2mm、ds=1.0mm、
溶接用電気回路側:
溶接用電源1は無負荷電圧47V垂下度0.007V/
Aの特性を有する。Plasma jet side: No-load voltage of plasma power supply 11 100V, plasma jet current 10A, plasma gas flow rate 3/min・Ar, D=1.0mm, lt=1.0mm, lp=1.2mm, ds=1.0mm, welding Electrical circuit side: Welding power supply 1 has a no-load voltage of 47V and a droop degree of 0.007V/
It has the characteristics of A.
シールドガス流量 20/min・Ar、
ワイヤ送給速度 10m/min、
dm=1.2mm(ソリツドワイヤ)
la=2mm、lb=5mm、lc=5mm、θ=45deg、
の条件で0.1秒プラズマを注入して連続100回繰返
しアーク点弧を試みたが、いずれの場合にも極め
て安定にアーク点弧を実施できた。また、アーク
点弧時に大粒のスパツタは発生しなかつた。 Plasma was injected for 0.1 seconds under the following conditions: shield gas flow rate 20/min・Ar, wire feeding speed 10 m/min, dm = 1.2 mm (solid wire) la = 2 mm, lb = 5 mm, lc = 5 mm, θ = 45 deg. Arc ignition was attempted 100 times in a row, and arc ignition was extremely stable in each case. Furthermore, no large spatter was generated during arc ignition.
実施例 2
第6図に、正極性ガスシールドメタルアーク溶
接におけるアーク点弧に本法を適用した実施例を
示す。尚、プラズマジエツト発生回路は第5b図
と同じものを用いた。Example 2 FIG. 6 shows an example in which the present method is applied to arc ignition in positive polarity gas-shielded metal arc welding. The same plasma jet generating circuit as shown in FIG. 5b was used.
溶接用電気回路側:
溶接用電源1は無負荷電圧47V垂下度0.007V/
Aの特性を有する。Welding electric circuit side: Welding power supply 1 has a no-load voltage of 47V and a droop degree of 0.007V/
It has the characteristics of A.
シールドガス流量 20/min、CO2
ワイヤ送給速度 10m/min
dm=1.2mm(ソリツドワイヤ)
la=2mm、lb=5mm、lc=5mm
の条件で0.1秒プラズマを注入して連続100回繰返
しアーク点弧を試みたが、いずれの場合にも極め
て安定にアーク点弧を実施できた。 Shielding gas flow rate: 20/min, CO 2 wire feeding speed: 10 m/min, dm = 1.2 mm (solid wire) Plasma is injected for 0.1 seconds under the conditions of la = 2 mm, lb = 5 mm, lc = 5 mm, and the arc point is repeated 100 times in a row. We tried arc ignition, and in each case we were able to achieve extremely stable arc ignition.
また、アーク点弧時に大粒のスパツタは発生し
なかつた。 Furthermore, no large spatter was generated during arc ignition.
実施例 3
第7図に、逆極性ノンガスシールドアーク溶接
におけるアーク点弧に本法を適用した実施例を示
す。尚プラズマジエツト発生回路は第5b図と同
じものを用いた。Example 3 FIG. 7 shows an example in which the present method is applied to arc ignition in reverse polarity non-gas shielded arc welding. The plasma jet generating circuit used was the same as that shown in FIG. 5b.
溶接用電気回路側:
溶接用電源1は無負荷電圧47V垂下度0.007V/
Aの特性を有する。Welding electric circuit side: Welding power supply 1 has a no-load voltage of 47V and a droop degree of 0.007V/
It has the characteristics of A.
ワイヤ送給速度 10m/min、
dm=1.6mm(フラツクスコアドワイヤ)、
la=2mm、lb=5mm、lc=5mm、θ=45deg、
の条件で0.1秒プラズマを注入して連続100回繰返
しアーク点弧を試みたが、いずれの場合にも極め
て安定にアーク点弧を実施できた。また、アーク
点弧時に大粒のスパツタは発生しなかつた。 Wire feeding speed: 10 m/min, dm = 1.6 mm (flux-cored wire), la = 2 mm, lb = 5 mm, lc = 5 mm, θ = 45 deg, plasma was injected for 0.1 seconds and the arc was repeated 100 times in a row. I tried igniting the arc, and in each case I was able to ignite the arc extremely stably. Furthermore, no large spatter was generated during arc ignition.
以上に示した実施例1、実施例2および実施例
3を通じて、高周波発生時における外部電源の電
圧変動はほとんど認められず、さらにこのとき使
用していた計測機器或いは制御装置はマイクロコ
ンピユータ内蔵型のものであつたが、高周波ノイ
ズによる誤動作は発生しなかつた。 Through the examples 1, 2, and 3 shown above, there was almost no voltage fluctuation of the external power supply during high frequency generation, and furthermore, the measuring equipment or control device used at this time was a microcomputer built-in type. However, no malfunctions due to high frequency noise occurred.
以上詳述したように、本発明によれば母材と溶
接ワイヤを接触させること無く、アークを点弧さ
せることができるため、従来のような母材と溶接
ワイヤを接触させることによりアークを点弧させ
る方法と比較して簡易であり、アーク点弧の安定
性に優れている。しかも、非接触式でアークを点
弧させるために、溶接用電気回路に高周波電源等
のノイズの発生原因となる手段を用いる必要がな
いので、マイクロコンピユータ等の電子機器を用
いた制御装置、計測装置を誤動作、破損する恐れ
もない。さらに短絡電流が流れないために点弧時
に発生する大粒のスパツタを防止できるのでスパ
ツタ除去のための工程を除くことができ、作業効
率が向上する。
As described in detail above, according to the present invention, the arc can be ignited without contacting the base metal and the welding wire. It is simpler than the arcing method and has excellent arc ignition stability. Furthermore, since the arc is ignited in a non-contact manner, there is no need to use means that cause noise, such as a high-frequency power supply, in the welding electric circuit, so control devices and measurement using electronic devices such as microcomputers are not required. There is no risk of malfunction or damage to the device. Furthermore, since no short-circuit current flows, large spatters that occur during ignition can be prevented, and the process for removing spatters can be omitted, improving work efficiency.
第1a図および第1b図は、それぞれ本発明を
一態様で実施する装置の構成を示すブロツク図で
ある。第2図は、従来例を示す概略図である。第
3図および第4図は本発明を実施するにおいて用
いるアーク点弧用プラズマジエツト発生回路の構
成を示すブロツク図である。第5a図、第5b
図、第6図および第7図は、それぞれ本発明を一
態様で実施する装置の具体的配置を示すブロツク
図である。
1:溶接用電源、2:電極チツプ、3:溶接ワ
イヤ、4:母材、5:シールドキヤツプ、6:ア
ーク点弧検出器、7:溶接ワイヤ送給制御装置、
8:送給ローラ、9:溶接用電気回路、10:プ
ラズマ装置、11:プラズマ電源、12:タング
ステン電極、13:プラズマノズル、14:高周
波電源、15:高周波バイパスコンデンサ、1
6:シールド、17:ノイズフイルタ、19:プ
ラズマジエツト発生回路、20:溶接トーチ。
FIGS. 1a and 1b are block diagrams each showing the configuration of an apparatus for carrying out one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a conventional example. FIGS. 3 and 4 are block diagrams showing the configuration of an arc ignition plasma jet generating circuit used in carrying out the present invention. Figures 5a and 5b
6 and 7 are block diagrams each showing a specific arrangement of an apparatus for carrying out one embodiment of the present invention. 1: Welding power source, 2: Electrode chip, 3: Welding wire, 4: Base metal, 5: Shield cap, 6: Arc ignition detector, 7: Welding wire feeding control device,
8: Feeding roller, 9: Welding electric circuit, 10: Plasma device, 11: Plasma power source, 12: Tungsten electrode, 13: Plasma nozzle, 14: High frequency power source, 15: High frequency bypass capacitor, 1
6: Shield, 17: Noise filter, 19: Plasma jet generation circuit, 20: Welding torch.
Claims (1)
材を接続し、消耗電極側面に対向するように補助
電極を配置して補助電極と母材を接続することに
より補助電極から消耗電極に向かう電場を生成し
た状態で、補助電極の近傍から消耗電極側面に向
けて点弧プラズマを注入することによりアークを
点弧することを特徴とする、消耗電極式アーク溶
接におけるアーク点弧方法。 2 直流溶接電源の正側に消耗電極を負側に母材
を接続し、消耗電極から母材に向かう電場を生成
した状態で消耗電極の近傍から母材に向けて点弧
プラズマを注入することによりアークを点弧する
ことを特徴とする、消耗電極式アーク溶接におけ
るアーク点弧方法。[Claims] 1. A consumable electrode is connected to the negative side of a DC welding power source, a base material is connected to the positive side, and an auxiliary electrode is arranged so as to face the side surface of the consumable electrode, and the auxiliary electrode and the base material are connected. consumable electrode type arc welding characterized by igniting an arc by injecting ignition plasma from the vicinity of the auxiliary electrode toward the side surface of the consumable electrode while generating an electric field from the auxiliary electrode toward the consumable electrode. arc ignition method. 2 Connect the consumable electrode to the positive side of the DC welding power source and the base material to the negative side, and inject ignited plasma from near the consumable electrode toward the base material while generating an electric field from the consumable electrode toward the base material. A method for igniting an arc in consumable electrode arc welding, which is characterized by igniting an arc.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207976A JPS6268680A (en) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Arc igniting method in consumable electrode type arc welding |
| CA000507487A CA1266892A (en) | 1985-04-27 | 1986-04-24 | Method of igniting arcs |
| US06/855,650 US4767907A (en) | 1985-04-27 | 1986-04-25 | Method of igniting arcs by projection of ignition-plasma to the cathode |
| DE8686303147T DE3683530D1 (en) | 1985-04-27 | 1986-04-25 | ARC IGNITION PROCEDURE. |
| EP86303147A EP0200499B2 (en) | 1985-04-27 | 1986-04-25 | Method of igniting arcs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60207976A JPS6268680A (en) | 1985-09-20 | 1985-09-20 | Arc igniting method in consumable electrode type arc welding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268680A JPS6268680A (en) | 1987-03-28 |
| JPH0337832B2 true JPH0337832B2 (en) | 1991-06-06 |
Family
ID=16548619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60207976A Granted JPS6268680A (en) | 1985-04-27 | 1985-09-20 | Arc igniting method in consumable electrode type arc welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6268680A (en) |
-
1985
- 1985-09-20 JP JP60207976A patent/JPS6268680A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6268680A (en) | 1987-03-28 |
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