電弧焊接控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用作為自耗電極的焊絲，使焊絲與被焊接物短路的短路期間和 短路斷開而產(chǎn)生電弧的電弧期間交替反復(fù)進(jìn)行的電弧焊接的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，不斷有人提出通過減少進(jìn)行電弧焊接時(shí)所產(chǎn)生的飛濺（spatter)來削 減電弧焊接后的返工工時(shí)的各種方法。例如，以下的電弧焊接控制方法為人所知，即：將電 弧再產(chǎn)生后的電弧初始電流控制成比電弧剛再產(chǎn)生前的電流高的電流值。由此，就確保了 電弧剛再產(chǎn)生后的電弧長度，抑制了短路產(chǎn)生，并減少了飛濺（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 圖4表示在進(jìn)行自耗電極式的電弧焊接的情況下的短路轉(zhuǎn)移時(shí)的焊接電流波形。 橫軸是經(jīng)過時(shí)間，縱軸是焊接電流。在圖4中，101表示焊絲與母材（被焊接物）短路的短 路期間。102表示在焊絲與母材之間產(chǎn)生電弧的電弧期間。103表示短路斷開而使電弧再 產(chǎn)生的電弧再產(chǎn)生時(shí)刻。104表示電弧剛再產(chǎn)生前電流（大小）。107表示電弧初始電流 (大?。?。108表示電弧初始控制時(shí)間。109表示從電弧剛再產(chǎn)生前電流104到電弧初始電 流107為止的焊接電流的增加斜率。
[0004] 另外，焊接電流的增加斜率109有意地變緩。其理由是：如果當(dāng)電弧再產(chǎn)生時(shí)急劇 地提高焊接電流，則會(huì)產(chǎn)生使熔池的振動(dòng)變大、焊絲前端的熔滴動(dòng)作也變大的這一現(xiàn)象。這 樣一來，容易在焊絲與母材之間產(chǎn)生微小的短路，由微小的短路引起的飛濺就增加。通過使 焊接電流的增加斜率109變緩，能夠抑制該飛濺。
[0005] 另外，電弧初始電流107被控制成為比電弧剛再產(chǎn)生前電流104高的值。由此，能 夠在電弧再產(chǎn)生后的早期在焊絲的前端部形成熔滴，能夠提早下一短路的產(chǎn)生，并能夠降 低焊接電壓。由此，能夠提高焊接速度，并能夠降低間隙焊接時(shí)的焊穿。另外，由于能夠確 保電弧剛再產(chǎn)生后的電弧長度，因此，能夠抑制電弧剛再產(chǎn)生后的短路的產(chǎn)生，對飛濺的抑 制也有效。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)I : JP特開2006-021227號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 如果使用在【背景技術(shù)】所說明的電弧焊接控制方法，對鍍鋅鋼板等進(jìn)行了表面處理 的鋼板進(jìn)行焊接，則會(huì)產(chǎn)生坑孔或氣孔等缺陷。另外，飛濺會(huì)多發(fā)。其理由通過圖5進(jìn)行說 明。
[0010] 圖5表示的是在使用【背景技術(shù)】中所說明的電弧焊接控制方法，對鍍鋅鋼板進(jìn)行焊 接的情況下的焊珠剖面的一個(gè)示例。
[0011] 在作為鍍鋅鋼板的上面板3以及下面板4的表面上鍍覆鍍鋅10。鍍鋅10的鋅的 沸點(diǎn)是907°C。鋅的沸點(diǎn)比作為鐵的熔點(diǎn)的1536°C低。如果對鍍鋅鋼板進(jìn)行電弧焊接，則 鍍鋅10的鋅氣化，該鋅蒸汽從路徑部11經(jīng)過熔池向外部擴(kuò)散。但是，在熔融金屬的凝固速 度較快的情況下，鋅蒸汽不能夠充分地?cái)U(kuò)散到外部，在焊珠7內(nèi)或焊珠7的表面會(huì)作為氣孔 16殘留。在氣孔16殘留在焊珠7內(nèi)的情況下，會(huì)成為焊接氣孔。在氣孔16在焊珠7的表 面開口的情況下，會(huì)成為坑孔。氣孔或坑孔都會(huì)損壞焊接結(jié)構(gòu)物的強(qiáng)度。因此，例如，在較 多使用鍍鋅鋼板的汽車行業(yè)中，需要抑制氣孔或坑孔的產(chǎn)生，特別是在很多情況下會(huì)對坑 孔的產(chǎn)生量進(jìn)行限定管理。
[0012] 另外，由于進(jìn)行焊接而由鍍鋅鋼板產(chǎn)生的鋅蒸汽會(huì)在熔池內(nèi)浮出，并從熔池的表 面被排放出。因此，鋅蒸汽的排放時(shí)所噴出的熔融金屬會(huì)直接作為飛濺而向外部飛散?；?者，鋅蒸汽的排放時(shí)所噴出的熔融金屬會(huì)與焊絲短路且由于電能的緣故而作為飛濺飛散。 因此，也存在產(chǎn)生大量飛濺的問題。
[0013] 為了解決上述課題，本發(fā)明的電弧焊接控制方法是一種以將焊絲與被焊接物短路 的短路期間和短路斷開而產(chǎn)生電弧的電弧期間交替地反復(fù)的方式，對被焊接物進(jìn)行焊接的 電弧焊接控制方法。如果檢測出短路斷開，則使焊接電流從電弧剛再產(chǎn)生前電流起增加到 第一焊接電流，以使增加斜率成為750A/m Sec以上。
[0014] 另外，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的電弧焊接控制方法優(yōu)選第一焊接電流為 300A以上。
[0015] 另外，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的電弧焊接控制方法優(yōu)選若檢測出作為短路 斷開的征兆現(xiàn)象的縮頸，則使焊接電流減少到比檢測出縮頸的時(shí)刻的焊接電流小的電弧剛 再產(chǎn)生前電流。
[0016] 另外，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的電弧焊接控制方法優(yōu)選使焊絲的進(jìn)給速度 以規(guī)定的周期和規(guī)定的振幅周期性地變化。
[0017] 另外，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的電弧焊接控制方法優(yōu)選被焊接物是進(jìn)行了 表面處理的鋼板。
[0018] 另外，在上述內(nèi)容的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的電弧焊接控制方法優(yōu)選被焊接物是鍍鋅鋼 板。
[0019] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在焊接鍍鋅鋼板等進(jìn)行了表面處理的鋼板的情況下，難以 產(chǎn)生坑孔或氣孔等缺陷，另外，能夠進(jìn)行飛濺較少的焊接。
【附圖說明】
[0020] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的焊接狀態(tài)的圖。
[0021] 圖2A是從水平方向看到的現(xiàn)有的電弧焊接控制方法中的電弧期間中的焊接部的 剖視圖。
[0022] 圖2B是從水平方向看到的本發(fā)明的實(shí)施方式1中的電弧期間中的焊接部的剖視 圖。
[0023] 圖2C是表示現(xiàn)有的電弧焊接控制方法中的焊接電流波形的圖。
[0024] 圖2D是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的焊接電流波形的圖。
[0025] 圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的焊絲進(jìn)給速度、焊接電壓和焊接電流的時(shí)間 變化的圖。
[0026] 圖4是表示現(xiàn)有的電弧焊接控制方法中的焊接電流的時(shí)間變化的圖。
[0027] 圖5是表示利用現(xiàn)有的電弧焊接控制方法來焊接鍍鋅鋼板的情況下的焊珠的剖 面的一個(gè)示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 圖1是表示利用本實(shí)施方式的電弧焊接控制方法進(jìn)行焊接的狀態(tài)的圖。圖2A是從 水平方向看到的現(xiàn)有的電弧焊接控制方法的電弧期間中的焊接部的剖視圖，相當(dāng)于圖1的 C-C剖視圖。圖2B是從水平方向看到的本實(shí)施方式中的電弧期間中的焊接部的剖視圖，相 當(dāng)于圖1的C-C剖視圖。圖2C是表示在利用現(xiàn)有的電弧焊接控制方法進(jìn)行焊接的情況下 的焊接電流波形的圖。圖2D是表示在利用本實(shí)施方式的電弧焊接控制方法進(jìn)行焊接的情 況下的焊接電流波形的圖。并且，圖2A對應(yīng)于圖2C，圖2A表示圖2C中的第一規(guī)定時(shí)間13 中的焊接狀態(tài)。圖2B對應(yīng)于圖2D，圖2B表示圖2D中的第一規(guī)定時(shí)間13中的焊接狀態(tài)。
[0029] 另外，對于與在【背景技術(shù)】中所說明的圖4或圖5相同的部分，標(biāo)注相同標(biāo)號，并省 略重復(fù)部分的說明。另外，在本實(shí)施方式中，作為進(jìn)行了表面處理的部件，對進(jìn)行鍍鋅鋼板 的焊接的情況進(jìn)行說明。
[0030] 圖1表示在使用未圖示的焊接電源裝置或焊絲進(jìn)給裝置或產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人等進(jìn)行 焊接的情況下的焊接部分的狀態(tài)。在圖1中，經(jīng)由安裝在例如構(gòu)成產(chǎn)業(yè)用機(jī)器人的操作器 (未圖示）上的焊接用焊炬1，將焊接用的焊絲