电弧焊接方法以及电弧焊接装置制造方法及图纸

在与对母材的热输入相关的焊接参数小于第一阈值的情况下，用第一焊接法对所述母材进行焊接。在所述焊接参数小于第二阈值且大于所述第一阈值的情况下，用第二焊接法对所述母材进行焊接。在所述焊接参数大于所述第二阈值的情况下，用第三焊接法对所述母材进行焊接。根据该电弧焊接方法，通过根据母材的厚度调整焊接条件，从而能够设定适合于母材的厚度的焊接法，能够进行溅射少且没有母材的熔落的焊接。

Arc welding method and arc welding device

When the welding parameters related to the heat input to the base metal are less than the first threshold value, the base metal is welded by the first welding method. When the welding parameter is less than the second threshold value and greater than the first threshold value, the base metal is welded by the second welding method. When the welding parameter is greater than the second threshold value, the base metal is welded by the third welding method. According to the arc welding method, by adjusting the welding conditions according to the thickness of the base metal, the welding method suitable for the thickness of the base metal can be set, and the welding with less sputtering and no base metal melting can be carried out.

【技术实现步骤摘要】
电弧焊接方法以及电弧焊接装置本申请是2016年8月25日向中国国家知识产权局提出的题为“电弧焊接方法以及电弧焊接装置”的申请No.201680045276.9的分案申请。
本专利技术涉及一边进给作为自耗电极的焊丝一边进行电弧焊接的电弧焊接方法以及电弧焊接装置。
技术介绍
近年来，在焊接业界中，为了提高生产性，对焊接的高品位化以及生产效率提高的要求提高。其中，溅射的降低、焊接的高速化在市场期望之中是尤其重要的项目。伴随着溅射的产生增加，溅射附着到作为焊接对象的母材的情况变多。当溅射附着到母材时，需要用于除去附着的溅射的后处理，焊接生产性下降。此外，当存在未实施后处理而以溅射附着于母材的状态作为产品而流出的情况，则产品价值显著受损。专利文献1公开了一种交替地重复脉冲焊接和短路焊接的混合焊接。混合焊接具有热输入比短路焊接高且热输入比脉冲焊接低的中间的特性。图1示出在专利文献1公开的混合焊接中的焊接电流。在图1中，纵轴表示焊接电流，横轴表示时间。在图1中，在短路过渡期间Ta中进行短路焊接，并在脉冲过渡期间Tb中进行脉冲焊接。在短路焊接中，预先设定有能够以焊丝的所设定的进给速度稳定地进行短路焊接的焊接电压，其短路次数(一次以上)也被预先设定。另一方面，在脉冲焊接中，预先设定了焊接电流的平均电流不会超过临界电流的焊丝的进给速度。此外，脉冲次数(一次以上)也被预先设定。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭60-255276号公报
技术实现思路
在与对母材的热输入相关的焊接参数小于第一阈值的情况下，用第一焊接法对所述母材进行焊接。在所述焊接参数小于第二阈值且大于所述第一阈值的情况下，用第二焊接法对所述母材进行焊接。在所述焊接参数大于所述第二阈值的情况下，用第三焊接法对所述母材进行焊接。根据该电弧焊接方法，通过根据母材的厚度调整焊接条件，从而能够设定适合于母材的厚度的焊接法，能够进行溅射少且没有母材的熔落的焊接。附图说明图1是示出以往的电弧焊接法的焊接电流的图。图2是示出电弧焊接中的焊接电流与焊接电压的关系的图。图3是实施方式中的电弧焊接装置的概略结构图。图4是示出实施方式中的电弧焊接方法中的焊接电流与焊接电压的关系的图。图5A是示出实施方式中的另一个电弧焊接方法中的焊接电流与焊接电压的关系的图。图5B是示出图5A所示的电弧焊接方法中的混合焊接中的焊接电流的图。图6是示出实施方式中的电弧焊接方法中的焊接电流和焊接的结果的图。图7是示出实施方式中的电弧焊接方法中的焊接电流和焊接的结果的图。具体实施方式在将短路焊接法、脉冲焊接法组合到焊接设备的情况下，按各个焊接法中的每一个，从焊接设备的最低电流到最大额定电流，按每个焊接电流或焊丝进给量来关联波形控制参数，并设定焊接电流以及焊接电压的设定值，从而能够容易地对母材进行焊接。发挥低溅射性能的焊接电流的范围在各个焊接法中均不同。在母材22由铁类金属材料的软钢类材料构成的情况下，在短路焊接法中，例如，如果焊接电流的区域为200A以下，则溅射少，但是伴随着焊接电流超过200A而变高，溅射增加。特别是，220A至300A之间是熔珠区域，会产生大粒溅射，因此溅射的附着量增多。若不使用产生大量该溅射的电流区域而在低的电流区域中进行焊接，则虽为低溅射，但是为了确保相同的焊丝熔接量，需要降低焊接速度，因此生产时间会变长，生产性会降低。此外，在脉冲焊接法中，例如，如果板厚为3.2mm以上的母材的焊接电流的区域为大约270A以上，则溅射少，但是伴随着为了对板厚小于2.3mm的薄板进行焊接而使焊接电流低于大约200A，因为脉冲焊接的热输入高，所以在焊接时，在母材22的作为被焊接的部分的焊接部中，例如会产生熔落，熔落主要是母材的熔融金属关于母材熔落到相对于焊丝相反侧的现象。此外，当焊接电流成为200A以下时，电弧的指向性变低，会产生电弧偏吹而使电弧中断的产生增多，导致溅射的增加，因此该低电流区域的使用并不优选。图2示出在母材22由铁类金属材料的软钢类材料构成的情况下，短路焊接中的相对于焊接电流的适当的焊接电压的范围25和脉冲焊接中的相对于焊接电流的适当的焊接电压的范围26。在图2中，纵轴表示焊接电压，横轴表示焊接电流。如图2所示，例如，即使是相同的200A的焊接电流，短路焊接中的适当的焊接电压为例如17～18V，相对于此，在脉冲焊接中适当的焊接电压例如高至23～24V，脉冲焊接的热输入比短路焊接高。因此，在脉冲焊接中进行与200A的焊接电流下的短路焊接相同的热输入的情况下，若脉冲焊接中的焊接电流为200A，则过高，因此使脉冲焊接的焊接电流低至150A左右。但是，若为该150A的脉冲焊接的焊接电流的值，则由于产生电弧偏吹等而使溅射增加，因此难以使用。在专利文献1公开的交替地重复脉冲焊接和短路焊接的混合焊接中，在低电流区域中热输入比短路焊接高，因此由于产生熔落、脉冲输出时的电弧偏吹而使溅射增加，在高电流区域中热输入比脉冲焊接低，因此不能提高焊接速度，特别是，在厚的母材的焊接中，存在生产性下降的情况。此外，以往的焊接设备在进行焊接时首先由用户设定焊接法。如果是对焊接法熟练的工作人员，则能够根据母材的板厚来切换焊接法而设定焊接条件。但是，大多数工作人员并不怎么理解焊接法的特征，例如，存在如下情况，即，在设定为脉冲焊接的状态下降低焊接电流的设定值而对薄的母材进行焊接，或者在设定为短路焊接的状态下将焊接电流的设定值提高为200A～300A而对厚的母材进行焊接。此外，在母材的厚度在许多的焊接部位互不相同的情况下，按每个焊接部位切换焊接法等的设定将变得繁杂，因此存在因为未设定适合于厚度的焊接法而产生溅射的增加、熔滴的掉落等的情况。(实施方式)图3是实施方式中的电弧焊接装置1001的概略结构图。电弧焊接装置1001构成为，通过使作为自耗电极的焊丝19与作为焊接对象物的母材22之间产生电弧21，从而通过短路焊接和脉冲焊接中的至少任一者对母材22进行焊接。换言之，构成为用短路焊接、脉冲焊接、或交替地重复脉冲焊接和短路焊接的混合焊接对母材22进行焊接。电弧焊接装置1001具备一次侧整流部2、开关部3、主变压器4、二次侧整流部5、电抗器(DCL)6、驱动部7、电压检测部8、电流检测部9、脉冲波形控制部10、短路焊接控制部11、混合焊接控制部12、焊接条件设定部14、存储部15、进给速度控制部16、切换部17、23、进给电机18、以及芯片20。一次侧整流部2对输入电源1的输出进行整流并输出。开关部3通过将来自一次侧整流部2的直流输出变换为交流，从而对由焊接电压和焊接电流构成的焊接输出进行控制。主变压器4对开关部3输出的交流的电压进行变换。主变压器4的输出经由对主变压器4的二次侧输出进行整流的二次侧整流部5和电抗器6作为焊接输出而输出。电压检测部8检测焊接电压V，电流检测部9检测焊接电流I。焊接条件设定部14对包含焊接电流I和焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电弧焊接方法，具有以切换周期交替地重复短路焊接和脉冲焊接的混合焊接对母材进行焊接的步骤，/n根据焊接电流或焊接电压来变更所述切换周期中的用所述短路焊接对所述母材进行焊接的期间与所述切换周期中的用所述脉冲焊接对所述母材进行焊接的期间的比例，从而对所述母材进行焊接。/n

【技术特征摘要】
20150903 JP 2015-1733661.一种电弧焊接方法，具有以切换周期交替地重复短路焊接和脉冲焊接的混合焊接对母材进行焊接的步骤，
根据焊接电流或焊接电压来变更所述切换周期中的用所述短路焊接对所述母材进行焊接的期间与所述切换周期中的用所述脉冲焊接对所述母材进行焊接的期间的比例，从而对所述母材进行焊接。


2.根据权利要求1所述的电弧焊接方法，其中，
在与对母材的热输入相关的焊接参数小于第二阈值且大于第一阈值的情况下，进行所述混合焊接，
所述焊接参数是焊接电流，
所述母材由软钢材类材料构成，
所述第一阈值是180A以上且小于220A，
所述第二阈值为270A以上且小于320A。


3.根据权利要求1所述的电弧焊接方法，其中，
在与对母材的热输入相关的焊接参数小于第二阈值且大于第一阈值的情况下，进行所述混合焊接，
所述焊接参数是焊接电流，
所述母材由铝类材料构成，
所述第一阈值为80A以上且小于120A，
所述第二阈值为150A以上且小于200A。


4.根据权利要求1所述的电弧焊接方法，其中，
在与对所述母材的热输入相关的焊接参数小于第二阈值且大于第一阈值的情况下，根据所述焊接电流或所述焊接电压来变更所述切换周期中的用所述短路焊接对所述母材进行焊接的所述期间与用所述脉冲焊接对所述母材进行焊接的所述期间的比例，从而用所述混合焊接对所述母材进行焊接的步骤包括：
在所述焊接参数小于所述第二阈值且大于所述第一阈值的情况下，使利用所述脉冲焊接对所述母材进行焊接的所述期间相对于所述切换周期的比例相应于所述焊接电流或所述焊接电压变大而增加，从而对所述母材进行焊接的步骤。


5.根据权利要求1所述的电弧焊接方法，其中，
在与对所述母材的热输入相关的焊接参数小于第一阈值的情况下，用作为短路焊接的第一焊接法对所述母材进行焊接的步骤包括：
在所述焊接参数小于所述第一阈值的情况下，一边交替地重复朝向所述母材进给焊丝的前进进给和进给所述焊丝以使所述焊丝从所述母材远离的后退进给，一边用所述第一焊接法对所述母材进行焊接的步骤，
在所述焊接参数小于第二阈值且大于所述第一阈值的情况下，用作为所述混合焊接的第二焊接法对所述母材进行焊接的所述步骤包...

【专利技术属性】
技术研发人员：川本笃宽，松井海斗，古和将，野口昂裕，藤原将史，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP