焊接装置以及二氧化碳气体弧焊方法制造方法及图纸

技术编号:7660161 阅读:229 留言:0更新日期:2012-08-09 03:30
本发明专利技术提供一种减少飞溅、焊接质量提高的二氧化碳气体弧焊方法以及焊接装置。焊接装置具有:用于对焊炬与母材之间提供电压的电源电路、以及控制电源电路的电压的控制部。电源控制装置将电源电路控制为:在短路期间Ts之后继续的电弧期间的初期的第一电弧期间Ta1,输出高电平电流;在电弧期间的后期的第二电弧期间Ta2,输出与进行了定电压控制的焊接电压对应的电弧电流。电源控制装置将电源电路控制为:通过在高电平电流中叠加以恒定频率且恒定振幅增减的波形来产生高电平电流。通过波形的叠加,能够防止熔滴由于电弧反作用力的缘故而隆起,能使熔滴的形成稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
日本特公平4-4074号公报(专利文献I)公开了一种在消耗电极和母材之间重复进行短路和产生电弧的消耗电极式弧焊方法。该消耗电极式弧焊方法重复进行熔滴的形成过程和熔滴向母材的过渡过程。图9用于说明重复进行短路和产生电弧的消耗电极式弧焊方法。参照图9可知,在重复进行短路和产生电弧的消耗电极式弧焊方法中按照顺序重复执行以下要说明的(a) (f)的过程。(a)熔滴与熔池接触的短路初期状态;(b)熔滴与熔池可靠接触且熔滴过渡到熔池的短路中期状态;(C)熔滴过渡到熔池一侧且焊丝和熔池之间的熔滴发生缩颈的短路后期状态;(d)短路断开而产生电弧;(e)焊丝的顶端熔融而使熔滴生长的产生电弧状态;(f)熔滴生长且与熔池刚短路之前的产生电弧状态。专利文献I JP特公平4-4074号公报在日本特公平4-4074号公报中所公开的以往的短路过渡焊接中,电弧和短路规则性地发生。但是,在以高电流(> 200A)通过二氧化碳气体弧焊法进行焊接的情况下,在伴随着短路的熔滴(globule)过渡过程中,由于电弧的反作用力的缘故,熔滴在焊丝的上部隆起,电弧时间延长,变得难以产生周期性的短路,会不规则性地发生电弧和短路。如上所述,如果短路和电弧的周期不规则性地变动,则短路时的熔滴大小变得不定,焊道的焊趾部分的一致性变差。另外,由于高电流会将过大的电弧力作用在相对于熔池为不规则的位置上,因此,使熔池进行很大且不规则的振动,特别是由于将熔池向与焊接方向相反一侧顶出,因此,变得容易产生马它峰焊道(humping bead)。特别地,为了提高生产率而需要使焊接速度变得高速(> lm/s),在高速焊接中,由于上述问题的影响而显著地暴露出了焊接质量差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实现稳定的熔滴产生的。 概括而言,本专利技术涉及一种焊接装置,通过在保护气体中使用二氧化碳气体、且交替地重复进行短路状态和电弧状态的二氧化碳气体弧焊方法来进行焊接,具有用于对焊炬与母材之间提供电压的电源电路;以及控制电源电路的电压的控制部。控制部将电源电路控制为在短路期间之后继续的电弧期间的初期的第一电弧期间,输出高电平电流;在电弧期间的后期的第二电弧期间,输出与进行了定电压控制的焊接电压对应的电弧电流。控制部将电源电路控制为通过在高电平电流中叠加以恒定频率且恒定振幅增减的波形来产生高电平电流。优选以恒定振幅增减的波形为三角波或正弦波。优选控制部当在短路期间中检测出熔滴缩颈时进行使短路电流减少的缩颈检测控制。另一方面,本专利技术涉及一种在保护气体中使用二氧化碳气体且交替地重复进行短路状态和电弧状态的二氧化碳气体弧焊方法,具有在短路期间之后继续的电弧期间的初期的第一电弧期间,输出高电平电流的步骤;以及 在电弧期间的后期的第二电弧期间,输出与进行了定电压控制的焊接电压对应的电弧电流的步骤。在输出高电平电流的步骤中,在高电平电流中叠加以恒定频率并且恒定振幅增减的波形,以产生高电平电流。优选波形为三角波或正弦波。优选在产生短路状态的步骤中,当在短路期间中检测出熔滴缩颈时进行使短路电流减少的缩颈检测控制。(专利技术效果)根据本专利技术,能够防止熔滴由于电弧的反作用力的缘故而隆起,并且能够稳定熔滴的形成。因此,能够提高焊接的质量。附图说明图I是实施方式I的焊接装置的框图。图2是工作波形图,表示了用实施方式I的焊接装置进行焊接时的焊接电压以及焊接电流。图3表示的是图2的点Pa的焊接部分的状态。图4表示的是图2的点Pb的焊接部分的状态。图5表示的是图2的点Pc的焊接部分的状态。图6表示的是图2的点Pd的焊接部分的状态。图7是表示实施方式2的焊接装置100A的构成的框图。图8是工作波形图,表示了用实施方式2的焊接装置进行焊接时的焊接电压和焊接电流以及控制信号。图9是用于说明重复进行短路和产生电弧的消耗电极式弧焊方法的图。图中I 焊丝2 母材3 电弧4 焊炬5送进辊6 熔滴7 熔池100,100A 焊接装置102,102A 电源电路104,104A电源控制装置106送进装置AD电弧检测电路DR驱动电路EI电流误差放大电路EV电压误差放大电路FC送进控制电路FH频率表设定电路FR送进速度设定电路ID电流检测电路IHCR振幅中心电流设定电路 IR焊接电流设定电路NA与非电路ND缩颈检测电路NOT非电路PM电源主电路R减流电阻器Sff外部特性切换电路TM定时器电路TRl, TR2 晶体管VD电压检测电路VR焊接电压设定电路VTN缩颈检测基准值设定电路WH振幅设定电路WLl, WL2 电抗器丽送进电机具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外,对于图中相同或彼此相当的部分标注同一标记,不做重复性说明。另外,在本实施方式中所说明的焊接方法是重复进行短路状态和电弧状态的焊接方法,与脉冲弧焊方法不同。(实施方式I)图I是实施方式I的焊接装置的框图。参照图I可知,焊接装置100包括电源电路102、电源控制装置104、焊丝送进装置106以及焊炬4。电源控制装置104控制电源电路102,以便向焊炬4输出的焊接电流Iw以及焊接电压Vw成为适合焊接的值。焊丝送进装置106向焊炬4提供焊丝I。虽然未图示,但是以二氧化碳气体为主要成分的保护气体被从焊炬4的顶端部分放出。在从焊炬4的顶端突出的焊丝I与母材2之间产生电弧3,焊丝I熔融并将母材焊接。焊丝送进装置106包括送进速度设定电路FR、送进控制电路FC、送进电机丽以及送进辊5。电源电路102包括电源主电路PM、电抗器WLl和WL2、晶体管TRl、电压检测电路VD以及电流检测电路ID。电源主电路PM将三相200V等的商业用电源(省略图示)作为输入,根据后面要提到的误差放大信号Ea,进行利用变换器控制进行的输出控制,输出适于弧焊的焊接电流Iw以及焊接电压Vw。虽然图中进行了省略,但是电源主电路PM例如构成为包括整流商业用电源的初级整流器、使被整流的直流平滑的电容器、将变得平滑的直流变换成高频交流的逆变器电路、将高频交流降压成适合弧焊的电压值的高频变压器、将被降压的高频交流进行整流的次级整流器、以及将误差放大信号Ea作为输入并进行脉冲宽度调制控制且根据其结果驱动上述变换器电路的驱动电路。电抗器WLl和电抗器WL2使电源主电路PM的输出平滑。电抗器WL2与晶体管TRl并联连接。晶体管TRl根据在后面图2中要说明的第二电弧期间变低(Low)的与非(NAND)逻辑信号Na,只在第二电弧期间Ta2成为断开(OFF)。 送进速度设定电路FR将相当于事先规定的稳定送进速度设定值的送进速度设定信号Fr输出。送进控制电路FC以相当于送进速度设定信号Fr的值的送进速度,将用于送进焊丝I的送进控制信号Fe输出给送进电机WM。利用焊丝送进装置106的送进辊5的旋转,经过焊炬4内部将焊丝I送进,在与母材2之间产生电弧3。电流检测电路ID检测出焊接电流Iw,并将焊接电流检测信号Id输出。电压检测电路VD检测出焊接电压Vw,并将焊接电压检测信号Vd输出。电源控制装置104构成为包括电弧检测电路AD、定时器电路、与非(NAND)电路NA、非电路NOT、振幅中心电流设定电路IH、频率设定电路冊、振幅设定电路WH、焊接电流设定电路IR、电流误本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:惠良哲生井手章博西坂太志
申请(专利权)人:株式会社大亨
类型:发明
国别省市:

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