本发明专利技术提供一种消耗电极式气体保护电弧焊接方法，使用二氧化碳作为保护气体，以一个周期为单位交替输出脉冲峰值电流水平和/或脉冲宽度不同的两种脉冲波形，使用每一个周期过渡一个熔滴的脉冲电弧作为先行电极电弧，形成熔池(M)。将经过通电加热的填充焊丝作为后行电极插入熔池。将通电加热距离设为200～500×10-3[m]，先行电极基值电流值设定得比后行电极填充电流值大。采用这种方法，即使保护气体使用廉价的二氧化碳，也可以减少飞溅量，即便进行多层叠焊等，也可以得到很高的熔敷量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及使用消耗电极焊丝和经过通电加热的填充焊丝的消耗电极式气体保护电弧焊接方法和消耗电极式气体保护电弧焊接系统。
技术介绍
近年，制造业在缩短工期、压低成本方面不遗余力，期望消耗电极式气体保护电弧焊接能进一步提高效率。这里，在基于单电极焊丝的消耗电极式气体保护电弧焊接方法中， 为了提高效率采取了加快焊丝熔化速度的做法，其结果不仅发生大量飞溅，还有很多问题频发，例如因焊丝送给速度变动导致电弧不稳定、因熔池下陷导致不规整焊道形成、发生焊接缺陷等等，因此提高焊丝熔速、提高熔敷量对实现焊接的高效化作用有限。热焊丝GMA(Gas Metal Arc)焊接法是一种消耗电极式气体保护电弧焊接方法，为了进一步提高效率，该方法使用了双电极消耗电极式焊丝(下称双电极焊丝)，由消耗电极式焊丝发生电弧从而形成熔池，将通电加热后的填充焊丝插入该熔池，由此，实现电弧焊接的高效化。作为应用这种热焊丝GMA焊接法的技术，例如已经提出了以下方案。日本·特开平03-275280号提出了一种消耗电极式电弧焊接法，该方法中在保护气体喷嘴内插入两根焊丝，由先行的消耗电极焊丝产生电弧，将后行的填充焊丝插入熔池，将一部分从消耗电极焊丝流入母材的焊接电流分流，导入填充焊丝，在焊接电源的地线端合流。当使用这种焊接法时，由于相互接近的消耗电极焊丝与填充焊丝中的电流方向相反，所以会产生以下效果 电弧总是朝向前方，在高速焊接时能确保焊透深度。此外，日本 特开2008-055506号也提出了一种送给两条焊丝的电弧焊接方法，由前行的消耗电极焊丝产生电弧，将后行的不通电的填充焊丝插入熔池，由此促进熔池的冷却，同时填充熔化金属。使用这种焊接法会产生以下效果在进行高速的薄板接缝焊接时， 可以抑制所谓凹割(undercut)或突起的这种的不规整焊道缺陷。因此，使用填充焊丝的焊接法已经是众所周知的技术，但热焊丝GMA焊接法在技术上很难说已经成熟，仍有以下课题尚未解决，即两电极间的电磁干扰导致大量飞溅发生。特别是当先行电极使用价格低廉的二氧化碳的电弧焊接时，由于飞溅会非常严重，所以完全没有应用的实例。例如，在日本 特开平03_275观0号提出的焊接法中，由于接近先行电极的后行电极的分流电流，先行电极电弧受到电磁干扰而变得不稳定。其结果，出现先行电极的飞溅量比单电极焊丝时多的问题。此外，还产生了以下问题为了提高熔敷量而加快填充焊丝熔速，分流电流需要增加到200 400左右，结果就造成来自先行电极电弧的飞溅量显著增加。另外，在日本 特开平03_275观0号提出的焊接法中，先行电极电弧使用廉价的二氧化碳作为保护气体，且使用通常的直流恒压电源进行焊接，由于先行电极的熔滴过渡原本就是不规则的熔滴(globuler)过渡，所以由电磁干扰引起的飞溅量极其显著。此外，在这种情况下，附着在气体喷嘴上的喷溅器(sputter)发生保护不良，会在焊接部周边附着大量飞溅颗粒。此类问题在对后行电极填充焊丝由其它电源提供通电电流而不使用分流电流的情况下也同样存在。此外，日本 特开2008-055506号的焊接方法存在以下问题，即填充焊丝没有被通电加热，填充焊丝熔速无法大幅提高。因此，在以中厚板为对象进行多层叠焊时，不能指望焊接量有增加的效果。
技术实现思路
本专利技术就是鉴于上述那样的问题而提出的，主要课题是提供一种消耗电极式气体保护电弧焊接方法和消耗电极式气体保护电弧焊接系统，在使用消耗电极焊丝和经通电加热后的填充焊丝的消耗电极式气体保护电弧焊接中，即便使用低价的二氧化碳作为保护气体，也可以使飞溅量很少，而且，在进行例如中厚板的多层叠焊时，得到很高的熔敷量。为了解决上述课题，本专利技术涉及的消耗电极式气体保护电弧焊接方法中，在由消耗电极焊丝产生的电弧所形成的熔池中，添加由填充电流通电加热之后的填充焊丝。所述消耗电极式气体保护电弧焊接方法使用二氧化碳作为保护气体，以一个周期为单位交替逐脉冲输出脉冲峰值电流水平和脉冲宽度的至少一方不同的两种脉冲波形，使用每一个周期过渡一个熔滴的脉冲电弧作为先行电极电弧，形成熔池，将经过通电加热的所述填充焊丝作为后行电极，插入所述熔池，将插入所述熔池的所述填充焊丝的前端与所述填充焊丝的通电点之间的距离设为200 500X 10_3，先行电极基值电流值设定得比后行电极填充电流值大。根据上述步骤，消耗电极式气体保护电弧焊接方法通过使用二氧化碳作为保护气体G，并且利用双电极焊丝也就是消耗电极焊丝和经过通电加热的填充焊丝进行电弧焊接， 从而可以实现低成本、高效率的电弧焊接。此外，由于先行电极电弧使用脉冲电弧，所以能够与脉冲电流波形同步、非常规则地进行熔滴的形成和脱落。此外，将插入熔池的填充焊丝的前端与填充焊丝的通电点之间的距离设置在规定范围内，延长填充焊丝的通电加热距离，可以比以往大幅降低填充焊丝预热所需要的填充电流。另外，使后行电极填充电流值小于先行电极基值电流值，可以抑制由提供给后行电极的填充电流对基值期间中的先行电极电弧的电磁干扰，能够维持先行电极电弧的硬直性。此外，本专利技术涉及的消耗电极式气体保护电弧焊接方法优选所述消耗电极焊丝前端与所述填充焊丝前端之间的距离即电极间距De设在4 15X10_3范围内，所述电极间距De、作为插入所述熔池的所述填充焊丝的前端与所述填充焊丝的通电点之间的距离的通电加热距离Ex、所述填充焊丝的送给速度Vw、所述填充焊丝的电流密度之间的关系满足如下的式(1)。(Ex2 \4< --/xio18 <10 . · 式(1)根据上述步骤，消耗电极式气体保护电弧焊接方法使电极间距De、通电加热距离Ex、填充焊丝的送给速度Vw、填充焊丝的电流密度J之间的关系符合规定的关系，从而优化被送给的填充焊丝的温度分布。这样，可以防止填充焊丝的加热不足或加热过度，也可以防止如下的现象，分别是例如因未熔化的填充焊丝触碰到被焊接部件由此破坏熔池，先行电极电弧发生飞溅的现象；和由于填充焊丝的过热而软化，出现微小的送给变动填充焊丝侧发生电弧，结果产生飞溅的现象。此外，本专利技术的消耗电极式气体保护电弧焊接方法优选将所述后行电极填充电流值设为150以下。根据上述步骤，消耗电极式气体保护电弧焊接方法将后行电极填充电流值设为规定值以下，由此，可以进一步抑制由提供给后行电极的填充电流对基值期间中的先行电极电弧的电磁干扰。另外，本专利技术的消耗电极式气体保护电弧焊接系统是使用二氧化碳作为保护气体的消耗电极式气体保护电弧焊接系统。该消耗电极式气体保护电弧焊接系统由以下各部分组成，分别是先行电极焊矩，将作为先行电极的消耗电极焊丝供给至被焊接部件，所述先行电极焊矩以一个周期为单位交替逐脉冲输出脉冲峰值电流水平和脉冲宽度至少一方不同的两种脉冲波形，使用每一个周期过渡一个熔滴的脉冲电弧作为先行电极电弧，形成熔池；和后行电极焊矩，将作为后行电极的填充焊丝供给至所述熔池，所述后行电极焊矩具备插入所述熔池的所述填充焊丝的前端与所述填充焊丝的通电点之间的距离是200 500X ΙΟ"3的供电部件，所述供电部件利用填充电流对所述填充焊丝进行通电加热。先行电极基值电流值设定得比后行电极填充电流值大。具有这种构成的消耗电极式气体保护电弧焊接系统通过使用二氧化碳作为保护气体G，并且利用双电极焊丝本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种消耗电极式气体保护电弧焊接方法，在由消耗电极焊丝产生的电弧所形成的熔池中，添加由填充电流通电加热之后的填充焊丝，所述消耗电极式气体保护电弧焊接方法特征在于，使用二氧化碳作为保护气体，以一个周期为单位，交替逐脉冲输出脉冲峰值电流水平和脉冲宽度的至少一方不同的两种脉冲波形，使用每一个周期过渡一个熔滴的脉冲电弧作为先行电极电弧，形成熔池，将经过通电加热的所述填充焊丝作为后行电极，插入所述熔池，将插入所述熔池的所述填充焊丝的前端与所述填充焊丝的通电点之间的距离设为２００～５００×１０－３［ｍ］，先行电极基值电流值设定得比后行电极填充电流值大。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山崎圭，铃木励一，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP
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