脈沖電弧焊接方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及脈沖電弧焊接方法。更詳細(xì)地，本發(fā)明設(shè)及W高電流進(jìn)行焊接的脈沖 電弧焊接方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在運輸機(jī)W及施工機(jī)械等的領(lǐng)域所運用的焊接中，多使用烙化電極式氣體保護(hù)電 弧焊接對角焊縫或坡口內(nèi)進(jìn)行單層或多層堆焊。在該焊接時，總是謀求高質(zhì)量化和高功效 化。
[0003] 關(guān)于高功效化，能采取使用高電流來使焊絲烙融速度增加的手法。但是，由于伴隨 高電流而大量產(chǎn)生飛瓣，因此不利于焊接部位的外觀，不光招致質(zhì)量的降低，還會增加除去 飛瓣物的工序的時間，降低生產(chǎn)效率。
[0004] 另外，過去一般使用實屯、焊絲作為烙化電極，但在使用所述高電流使焊絲烙融速 度增加的手法中，若用400AW上的高電流進(jìn)行焊接。則會呈現(xiàn)被稱作旋轉(zhuǎn)過渡的烙滴過渡 形態(tài)。該過渡如圖IA所示那樣，在從供電焊嘴（tip)到電弧產(chǎn)生點的焊絲突出部1焦耳 發(fā)熱變得過大，軟化、烙融的焊絲比其前端部更伸長，由于電弧中產(chǎn)生的電弧壓或等離子氣 流，使得其前端烙融部2-邊伴隨電弧4旋轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行過渡。運時，脫離的烙滴的大半向周 圍飛散，此時的飛瓣產(chǎn)生量變得顯著。 陽0化]另外，在烙滴的過渡形態(tài)中，除了旋轉(zhuǎn)過渡W外，例如還有圖IB所示那樣的比焊 絲突出部1的外徑大的烙滴3 -邊頂回一邊進(jìn)行過渡的粗滴過渡（globulartransfer)。 進(jìn)而還有圖IC所示那樣的比焊絲突出部1的外徑小的烙滴3進(jìn)行過渡的射流過渡等。在 粗滴過渡（參考圖1B)中，大量產(chǎn)生大粒飛瓣物。在射流過渡（參考圖1C)中，飛瓣物的產(chǎn) 生量較少。因此，飛瓣產(chǎn)生量的減低中，如射流過渡那樣使烙滴的過渡穩(wěn)定化變得重要。
[0006] 另一方面，作為使用高電流的氣體保護(hù)電弧焊接方法，例如在專利文獻(xiàn)1~3中提 出W下那樣的焊接方法。
[0007] 在專利文獻(xiàn)1中，提出一種焊接方法，使用實屯、焊絲作為電極焊絲，使用含有40~ 70體積％的氣、25~60體積％的氮、3~10體積％的二氧化碳、0. 1~1體積％的氧運4 種的混合氣體作為保護(hù)氣體，由此獲得高烙敷量。
[000引在專利文獻(xiàn)2中，提出一種焊接方法，使用加烙渣系助焊劑焊絲作為電極焊絲，進(jìn) 而使用碳酸氣體作為保護(hù)氣體，用300A/mm2W上的電流密度進(jìn)行焊接，由此在得到高烙敷 量的同時還能得到烙渣帶來的焊縫平滑效果。
[0009] 在專利文獻(xiàn)3中，提出一種高電流密度氣體保護(hù)電弧焊接方法，每當(dāng)使用加助焊 劑焊絲進(jìn)行脈沖電弧焊接時，在該脈沖電流中，分別將脈沖峰值電流密度、脈沖基本電流密 度、W及平均電流密度等設(shè)為特定范圍來進(jìn)行焊接。
[0010] 先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0011] 專利文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)1 :JP特開昭59-45084號公報
[0013] 專利文獻(xiàn)2 :JP特開平03-169485號公報
[0014] 專利文獻(xiàn)3 :JP特開2011-218437號公報
[0015] 在專利文獻(xiàn)1所公開的焊接方法中，目的在于使射流過渡穩(wěn)定化。但是，達(dá)不到改 善電流密度進(jìn)一步變高的情況下的旋轉(zhuǎn)過渡，有產(chǎn)生大量的飛瓣運樣的問題。
[0016] 另外，在專利文獻(xiàn)2所公開的焊接方法中，由于使用碳酸氣體作為保護(hù)氣體，W直 流進(jìn)行焊接，因此烙滴的過渡形態(tài)成為粗滴過渡，有大量產(chǎn)生大粒飛瓣物運樣的問題。
[0017] 在專利文獻(xiàn)3中，記載了如下意思：通過該文獻(xiàn)所公開的焊接方法，能在得到高烙 敷量的同時實現(xiàn)大幅的飛瓣物降低，其結(jié)果，能實現(xiàn)處于W往技術(shù)W上的高功效焊接，并提 升了焊接工序的功效。
[0018] 但是，高電流的脈沖電弧焊接的電弧長度的變動較大，電弧易于變得不穩(wěn)定。根據(jù) 該電弧易于變得不穩(wěn)定運樣的實情，易于出現(xiàn)細(xì)小的飛瓣物和焊縫外觀不良等，有時會招 致質(zhì)量的降低。另外，由于是高電流的脈沖電弧焊接，因此向烙化電極（W下有時稱作"焊 接焊絲"）進(jìn)行通電的導(dǎo)電焊嘴的周邊成為高溫，存在該焊嘴的接觸面變得易于磨耗運樣的 實情。若該焊嘴的接觸面的磨耗（W下有時稱作"焊嘴磨耗"）的量變多，則會出現(xiàn)進(jìn)行焊 接的瞄準(zhǔn)標(biāo)的位置的偏離，或者焊嘴的交換變得頻繁，由此招致作業(yè)功效的降低。根據(jù)上述 實情，在W高電流進(jìn)行高功效焊接的情況下，謀求使電弧穩(wěn)定，抑制飛瓣W及導(dǎo)電焊嘴的磨 耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 為此本發(fā)明的主要目的在于，提供在得到飛瓣的減少效果的同時能實現(xiàn)焊嘴磨耗 的抑制的高電流脈沖電弧焊接方法。
[0020] 本發(fā)明提供脈沖電弧焊接方法，是使用保護(hù)氣體進(jìn)行脈沖電弧焊接的方法，在所 述脈沖電弧焊接的脈沖電流中，將脈沖峰值電流設(shè)為550~950A，將脈沖基本電流設(shè)為 550AW下，將脈沖峰值電流與脈沖基本電流之差設(shè)為200~600A，并將脈沖頻率設(shè)為50~ 200Hz，來進(jìn)行焊接。
[0021] 進(jìn)而，也可W在該脈沖電弧焊接方法的基礎(chǔ)上，所述脈沖頻率、和所述脈沖電弧焊 接中所用的烙化電極的進(jìn)給速度的關(guān)系滿足下述式（1)。1. 50 (mm/1脈沖）《進(jìn)給速度（mm/ 秒）/脈沖頻率（脈沖次數(shù)/秒）《9. 00 (mm/1脈沖）…（1) W22] 也可W將所述脈沖電弧焊接中所用的焊接電源的外部特性的斜率設(shè) 為-14. 0 ~-4.O(VAOOA)的范圍。 陽02引也可W作為所述保護(hù)氣體而使用C〇2:0~40體積％ ^及0 2:0~10體積％、剩余 部分是由ArW及雜質(zhì)構(gòu)成的Ar氣體或含Ar混合氣體。
[0024] 發(fā)明的效果
[0025] 根據(jù)本發(fā)明，提供能在得到飛瓣的減少低效果的同時實現(xiàn)焊嘴磨耗的抑制的高電 流脈沖電弧焊接方法。
【附圖說明】
[0026]圖IA是表征焊接中的烙滴的過渡形態(tài)的一種的旋轉(zhuǎn)過渡的示意圖。
[0027] 圖IB是表征焊接中的烙滴的過渡形態(tài)的一種的粗滴過渡的示意圖。
[002引圖IC是表征焊接中的烙滴的過渡形態(tài)的一種的射流過渡的示意圖。
[0029]圖2是示意地表示能在本發(fā)明所設(shè)及的實施方式的脈沖電弧焊接方法中使用的 焊接裝置的一例的構(gòu)成圖。
[0030] 圖3是表示本實施方式的脈沖電弧焊接方法中的脈沖波形的名稱的示意圖。
[0031] 圖4是表示現(xiàn)有的脈沖MG焊接的脈沖頻率與飛瓣量的關(guān)系的一例的示意圖（出 處：NSWelding、技術(shù)信息、焊接QM、[online]、[平成26年8月1日檢索]、因特網(wǎng)<U化： http://www.welding,nssmc.com/tech/qa/q026/qa026.html〉）。
[0032] 圖5是表征具有電弧長度的自我控制作用的恒電壓特性的圖（出處：一般社團(tuán) 法人日本焊接協(xié)會電氣焊接機(jī)部匯編"電弧焊接的世界"產(chǎn)報出版、2008年4月15日、 pll-13)。
[0033] 圖6是表示用于說明適于用在本實施方式的脈沖電弧焊接方法中的水冷焊炬的 焊炬的構(gòu)成例的示意圖。
[0034] 圖7A是實施例中的試驗例No. 1的時間-電弧電壓的波形圖。
[0035] 圖7B是實施例中的試驗例No. 32的時間-電弧電壓的波形圖。
[0036] 圖8A是對在實施例中的試驗例No. 1得到的焊縫外觀進(jìn)行攝影的圖面代用照片。
[0037] 圖8B是對在實施例中的試驗例No. 32得到的焊縫外觀進(jìn)行攝影的圖面代用照片。
[0038] 標(biāo)號的說明
[0039] 1焊絲突出部
[0040] 2前端烙融部 W41] 3烙滴
[0042] 4 電弧 陽0創(chuàng) Tp脈沖峰值期間 W44] 町脈沖基本期間W45]Ip脈沖峰值電流
[0046] Ib脈沖基本電流
【具體實施方式】
[0047]W下對用于實施本發(fā)明的形態(tài)詳細(xì)進(jìn)行說明。另外，本發(fā)明并不限定于W下說明 的實施方式。
[0048] 首先說明能用在本發(fā)明所設(shè)及的脈沖電弧焊接方法中的焊接裝置。作為該焊接裝 置，只要是進(jìn)行脈沖電弧焊接的焊接裝置就沒有特別的限定，能使用用在現(xiàn)有的氣體保護(hù) 電弧焊接中的焊接裝置。 W例例如如圖2所示那樣，焊接裝置100具備：焊炬106,其在前端具備烙化電極（焊 接焊絲）108和對該烙化電極108的外周部提供保護(hù)氣體的保護(hù)氣體噴嘴（未圖示）；機(jī)器 人104,其在前端安裝焊炬106,使該焊炬106沿著被焊接件107的焊接線移動；焊絲提供部 101，其