[發明專利]電弧焊接裝置以及電弧焊接控制方法

有效

• 申請號: 201380043212.1
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104582888A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 藤原潤司;川本篤寬;松井海斗
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: B23K9/073
• 分類號: B23K9/073;B23K9/02;B23K9/095;B23K9/12;B23K9/23
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李國華

技術領域

本發明涉及一種電弧焊接裝置以及電弧焊接控制方法，作為自耗電極即焊絲的進給，反復進行正送和逆送，并且使短路狀態和電弧狀態交替地產生來進行焊接。

背景技術

在進行鍍鋅鋼板的焊接的情況下，一般廣泛使用短路過渡焊接(CO₂焊接、MAG焊接)、脈沖MAG焊接。圖10和圖11是用于說明進行鍍鋅鋼板的焊接的現有的電弧焊接控制方法的圖。圖10示出了作為焊接法通過一般的自耗電極式電弧焊接對鍍鋅鋼板進行焊接時的焊縫剖面。

在鍍鋅鋼板26的表面，鍍覆有鍍鋅27。鍍鋅27中所包含的鋅的沸點是907℃，低于鐵的熔點1536℃。若對鍍鋅鋼板26進行電弧焊接，則鋅氣化，該鋅蒸氣要通過熔池向外部擴散。但是，在熔融金屬的凝固速度較快的情況下，鋅蒸氣不能充分地擴散到外部，會作為氣孔28而殘存于焊縫35內以及焊縫35表面。在氣孔28留在焊縫35內的情況下形成氣泡。在氣孔28開口于焊縫35表面的情況下形成凹坑。氣泡、凹坑都有損于焊接部位的強度。因此，例如，在較多使用鍍鋅鋼板26的汽車業界，需要抑制氣孔28的產生，尤其是規定凹坑的產生量來進行管理的情況很多。

圖11中示出基于現有技術的短路焊接的各參數的波形的示例。圖11示出了焊接電流I、焊接電壓V、送絲速度WS、電動機啟動/停止(ON/OFF)切換信號N、電動機極性切換信號K的時間變化。

在圖11中，從時刻t1到時刻t2是短路期間。從短路產生初始時刻t1進行電流控制，使焊接電流I以給定斜率上升。此外，使送絲速度WS減速至比基本送絲速度WS1低的送絲速度WS2。另外，在即將到短路期間的終點之前，即，在即將到時刻t2之前，如從現有已知的那樣，探測熔融的焊絲的縮頸從而控制為使焊接電流I急劇降低。

在圖11中，從時刻t2到時刻t6是電弧期間。在電弧期間中時刻t2到時刻t3的期間中，從電弧產生初始時刻t2開始進行電流控制，使焊接電流I以給定斜率上升。另外，焊接電流I的峰值電流IP上升至成為200A以上。此外，使送絲速度WS從送絲速度WS2加速至基本送絲速度WS1。在此，例如，在CO₂焊接的情況下，因為電弧集中性好，所以焊接電流I的峰值電流IP越高，電弧力壓擠被焊接物熔融了的部分即熔池，作為結果，被焊接物掘入的傾向就越高。而且，在最差的情況下，也有時發生被焊接物的開孔(焊穿)。另一方面，若峰值電流IP過低則有時也會產生微短路。因此，為了難以產生微短路，同時又不掘入熔池，需要使峰值電流IP成為必要最低限度的焊接電流I。此外，也可以在焊接電流I成為峰值電流IP之后使該峰值電流IP維持給定時間，將該維持的末端的時間設為時刻t3。

然后，在電弧產生之后不久的時刻t2，送絲速度WS處于從送絲速度WS2向基本送絲速度WS1開始了加速的低速狀態。因此即使不使峰值電流IP增高至必要以上，也能夠使焊絲燃燒來確保電弧長度。因此，能夠抑制微短路。

在電弧期間中時刻t3到時刻t4的期間中，對焊接電壓進行恒壓控制。按照能夠輸出作為恒壓控制的基本電壓的基本焊接電壓VP的方式輸出焊接電流I。通過進行恒壓控制能夠維持電弧長度。因此，能夠維持難以產生微短路的電弧狀態。

在電弧期間中時刻t4到時刻t5的期間中，進行電流控制，使焊接電流I向基礎電流IB降低?；A電流IB為即使產生微短路也難以產生大粒的濺射的電流值即100A以下。另外，從時刻t4一直到時刻t5以給定斜率進行焊接電流I的降低。這樣，通過使焊接電流I以給定斜率減少以便從電弧開始時起在給定時間后焊接電流I成為基礎電流IB，能夠緩和電弧狀態的急劇的變化。

在電弧期間中時刻t5到時刻t6的期間中，成為如下狀態：進行恒流控制以保持基礎電流IB的狀態，等待下一個短路產生的時刻即時刻t6。通過像這樣使焊接電流I保持為基礎電流IB的狀態，從而具有確保容易產生短路的狀態以及即使產生微短路也由于焊接電流I較低而難以產生大粒濺射這樣的效果。

現有技術的電弧焊接控制方法反復上述的短路期間和電弧期間的循環，例如有專利文獻1等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開2007-216268號公報

發明內容

在現有的電弧焊接控制方法中，在電弧期間中時刻t2到時刻t3的期間中，從電弧產生初始時刻即時刻t2開始進行電流控制，使焊接電流I以給定斜率上升到200A以上的峰值電流IP?，F有的焊接裝置將與焊絲材質、使用氣體、絲徑的組合相應的峰值電流存儲在焊接裝置內部，并輸出基于焊絲材質、使用氣體、絲徑等而決定的峰值電流。