[發明專利]雙電極電弧焊接的起弧控制方法

有效

• 申請號: 200810083855.X
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN101269433A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 大繩登史男
• 申請（專利權）人: 株式會社大亨
• 主分類號: B23K9/067
• 分類號: B23K9/067;B23K9/16
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李香蘭

技術領域

本發明涉及在使用具有配置于保護氣體噴嘴內的熔化電極和非熔化電極的焊槍，產生熔化電極電弧和非熔化電極電弧的雙電極電弧焊接中，迅速過渡到穩定焊接狀態，且形成良好的焊縫的雙電極電弧焊接的起弧控制方法。

背景技術

圖3表示現有的雙電極電弧焊接中所使用的焊接裝置。該圖所示的焊接裝置X，具備焊槍Y、GMA電弧焊接電源PSM及等離子電弧焊接電源PSP。焊槍Y，為在保護氣體噴嘴94內同軸配置等離子噴嘴93、等離子電極92及接觸芯片91。從設置在接觸芯片91中的貫通孔送給作為熔化電極的焊絲W。接觸芯片91和焊絲W互相導通。焊絲W由以電動機M作為驅動源的送給輥95供給。焊槍Y通常以被機器人(圖示略)保持的狀態相對焊接母材P進行移動。

GMA電弧焊接電源PSM為通過對焊絲W與焊接母材P之間施加GMA電弧焊接電壓Vwa而流過GMA電弧焊接電流Iwa的電源。從電壓設定電路VR對GMA電弧焊接電源PSM輸送電壓設定信號Vr。還從焊接開始電路ST對GMA電弧焊接電源PSM輸送焊接開始信號St。從GMA電弧焊接電源PSM對電動機M供給送給控制信號Fc。自GMA電弧焊接電源PSM施加GMA電弧焊接電壓Vwa時，焊絲W為+側。

等離子電弧焊接電源PSP，是通過對等離子電極92和焊接母材P之間施加等離子電弧焊接電壓Vwb，使中心氣體Gc及等離子氣體Gp等離子化，流過等離子電弧焊接電流Iwb的電源。自焊接開始電路ST對等離子電弧焊接電源PSP發送焊接開始信號St。在穩定焊接狀態下，自等離子電弧焊接電源PSP施加等離子電弧焊接電壓Vwb時，等離子電極92為+側。

圖4是表示使用焊接裝置Y的雙電極電弧焊接的起弧控制方法的時序圖。在時刻tp1，焊接開始信號St為高電平時，如該圖(Gp1)所示，以將送給速度Fw設定為非常慢的低速(slow?down)送給速度的狀態下開始送給焊絲W。與此同時，焊接電極電弧焊接電壓Vwa設定為無負載電壓，施加頻率為數MHz左右、電壓為數kV左右的高頻放電高電壓作為等離子電弧焊接電壓Vwb。

接著，在時刻tp2，焊絲W以低速送給速度與焊接母材P接觸時，GMA電弧焊接電壓Vwa取數V左右的短路電壓值，流過GMA電弧焊接電流Iwa。而且，將送給速度Fw設定為穩定焊接中的速度。

到達時刻tp3時，由在時刻tp2～tp3的短路期間中的通電而產生的焦耳熱被加熱的焊絲W發生彎曲、熔斷。由此，邊產生大量的飛濺邊發生GMA電弧96a。在產生GMA電弧96a時，GMA電弧焊接電壓Vwa自短路電壓被恒壓控制為由電壓設定信號Vr所指示的電弧電壓。另外，GMA電弧焊接電流Iwa，低到穩定焊接電流值。此時的GMA電弧96a與穩定焊接狀態相比電弧長度為較短狀態。

另外，在發生GMA電弧96a之后，如該圖(Gp2)所示，產生等離子電弧96b，通過等離子電弧焊接電流Iwb。此時，等離子電弧焊接電壓Vwb，從無負載電壓降低到電弧電壓。而且，在產生等離子電弧96b時，存在GMA電弧96a的長度急劇增長的趨勢。從時刻tp3經過適當的時間時，如圖(Gp3)所示，GMA電弧96a的長度收斂到使送給速度Fw和等離子電弧焊接電壓Vwb平衡的長度。其結果，由焊接裝置X所進行的雙電極電弧焊接，結束向穩定焊接狀態的過渡。

但是，在上述雙電極電弧焊接的起弧控制方法中，存在以下問題。

第一，過渡到穩定焊接狀態的時間變長的問題。即，在產生GMA電弧96a之后，GMA電弧焊接電壓Vwa和送給速度Fw與穩定焊接狀態的大小相同。因此，在GMA電弧96a為穩定狀態之前，GMA電弧焊接電壓Vwa與送給速度Fw未確切地平衡，處于過渡狀態。在該過渡狀態中，GMA電弧96a的長度容易不穩定。該GMA電弧96a的長度收斂到穩定焊接狀態的長度為止，自時刻tp3之后有時需要相當長時間，在該期間必需等待穩定焊接狀態的開始。

第二，在焊接母材P的焊接開始位置難以得到良好的焊縫。即，從時刻tp3開始至少經過規定的時間后成為穩定焊接狀態時，由上述機器人開始移動焊槍Y，形成良好的焊縫。但是，從GMA電弧96a的產生開始到過渡至穩定焊接狀態的期間中，焊絲W的熔滴附著在焊接母材P，然后開始等離子電弧96b的焊接。在該過渡狀態中所形成的焊縫與穩定焊接狀態下形成的焊縫相比，存在形狀雜亂或熔深深度不穩定的問題。

專利文獻1：日本特開昭63-168283號公報

發明內容