[發明專利]電弧焊接方法及電弧焊接裝置

有效

• 申請號: 201080010457.0
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN102341207A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 川本篤寬;向井康士;藤原潤司;古和將
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: B23K9/12
• 分類號: B23K9/12;B23K9/00;B23K9/073
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪惠民

技術領域

本發明涉及進給作為消耗電極的焊絲的同時在作為消耗電極的焊接用焊絲和作為焊接對象物的母材之間產生電弧來進行焊接的消耗電極式電弧焊接方法及電弧焊接裝置。

背景技術

近年來，在焊接界，為了提高生產性，用于焊接時間的縮短以及焊接結果的高質量化的引弧(arc?start)性能的提高的要求變得越來越高。作為焊接時間的縮短的方法之一，具有焊接結束處理時間的縮短的方法。此外，作為引弧性能提高的方法之一，具有焊接結束時的焊絲前端形狀的合理化的方法。這些方法都與焊接結束時的控制有關。

圖4是表示現有的電弧焊接裝置的示意結構的圖。初級側整流元件3對從輸入電源1輸入的電力進行整流。開關元件4進行開關控制，以使初級側整流元件3的輸出成為適合焊接的輸出。主變壓器2將開關元件4的輸出變換為適合焊接的輸出。次級側整流元件6對主變壓器2的輸出進行整流。電抗器5將次級側整流元件6的輸出平滑化為適合焊接的電流。焊接電流檢測部8檢測焊接電流。焊接電壓檢測部9檢測焊接電壓。短路/電弧檢測部10根據焊接電壓檢測信號，判定焊接狀態是焊絲16和母材15相接觸而短路的短路狀態、還是短路變開路而產生電弧的電弧狀態。焊接啟動指示部35從焊接電源14的外部輸入焊接啟動和焊接結束信號。焊接結束判定部34根據來自焊接啟動指示部35的輸入，判定焊接結束時刻。累計部30以焊接結束部的短路變開路之后為時間起點，累計焊接電流。閾值設定部31設定用于與焊接電流的累計值進行比較的閾值。比較部32比較焊接電流的累計值和閾值。輸出控制部36輸出焊接輸出控制用的信號。驅動部33為了控制焊接輸出，輸出用于驅動開關元件4的信號。

焊接電壓檢測部9連接在焊接電源14的輸出端子之間，輸出對應于檢測出的電壓的信號。短路/電弧檢測部10基于來自焊接電壓檢測部9的信號，判定焊接輸出電壓是一定值以上還是小于一定值。并且，短路/電弧檢測部10根據該判定結果，判定是焊絲16接觸到作為被焊接物的母材15而短路的短路狀態、還是以非接觸狀態成為電弧狀態，之后輸出判定信號。

圖5是表示現有的電弧焊接中的焊絲進給速度Wf、焊接電流Aw以及焊接電壓Vw的波形的圖。

使用圖4和圖5，說明以往的電弧焊接控制。若由焊接啟動指示部35在時刻T1輸入焊接結束信號，則在焊接結束判定部34中檢測開始焊接結束控制的時刻。然后，焊絲進給速度向著停止以規定的斜率進行減速。在時刻T2，檢測從短路/電弧檢測部10的短路判定切換為電弧判定的時刻，作為焊絲16的前端的熔滴向母材15的過渡時刻。在累計部30中，以時刻T2為時間起點，開始輸出電流的累計，并由比較部32比較該累計值和在閾值設定部31中設定的閾值。從累計值達到了閾值的時刻起，在規定時間t1的期間內，輸出由輸出控制部36預先設定的規定的電流值，在焊絲16的前端部形成熔滴并停止焊接輸出(例如，參照專利文獻1)。

由此，在焊接結束時，能夠將焊絲前端部的形狀控制為無偏差且均勻的大小，在下一詞引弧時，能夠抑制濺射的影響來實現良好的引弧。

根據上述的現有的焊接控制方法，能夠將焊絲前端部的形狀控制為無偏差且均勻的大小。但是，若想要將在焊絲16的前端形成的珠子的大小控制得較小(例如，焊絲直徑的1.1～1.3倍左右)，則產生因熔池的振動等而引起焊條(stick)或者熔滴被熔池吸收的情況，存在難以形成期望大小的熔滴的情況。

專利文獻1：日本特開2002-292464號公報

發明內容

在本發明的電弧焊接方法中，若在電弧途中輸入焊接結束信號，則使焊接用焊絲加速而產生焊接用焊絲與母材之間的短路，之后，若使焊接用焊絲反向傳送而達到規定的焊絲反向傳送速度，則將焊絲進給速度恒定控制為規定的焊絲反向傳送速度而反向傳送規定時間之后，停止焊接用焊絲的進給，以在焊接用焊絲的反向傳送中產生的短路變開路的時刻為時間起點，將恒定的規定焊接電流輸出規定焊接時間之后，停止焊接輸出。

其結果，為了獲得良好的引弧性，能夠無偏差地得到適當大小的焊絲前端形狀，能夠形成期望大小的熔滴。

附圖說明

圖1是表示本發明的實施方式1的電弧焊接裝置的示意結構的圖。

圖2是表示該電弧焊接裝置的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。

圖3是表示本發明的實施方式2中的焊絲進給速度、焊接電壓以及焊接電流的波形的圖。

圖4是表示現有的電弧焊接裝置的示意結構的圖。