[发明专利]焊接装置

说明书

技术领域

该发明涉及焊接装置，尤其涉及进行二氧化碳电弧焊接的焊接装置。

背景技术

JP特公平4-4074号公报(专利文献1)中公开了在消耗电极与母材之间反复进行短路与电弧产生的消耗电极式电弧焊接方法。该消耗电极式电弧焊接方法反复执行熔滴的形成过程与熔滴向母材的转移过程。

图16是用于说明反复进行短路与电弧产生的消耗电极式电弧焊接方法的图。

参照图16，在反复进行短路与电弧产生的消耗电极式电弧焊接方法中，以下说明的(a)～(f)的过程依次反复执行。(a)熔滴与熔融池接触的短路初始状态；(b)熔滴与熔融池的接触变得可靠，熔滴向熔融池转移的短路中期状态；(c)熔滴向熔融池侧转移，焊丝与熔融池之间的熔滴产生了缩颈的短路后期状态；(d)短路断开，产生了电弧的状态；

(e)焊丝的前端熔融，熔滴生长的电弧产生状态；以及(f)熔滴生长，即将与熔融池短路的电弧产生状态。

专利文献1：JP特公平4-4074号公报

在特公平4-4074号公报中示出的以往的短路转移焊接中，规则地产生电弧与短路。但是，在以较大的电流(＞200A)通过二氧化碳电弧焊接法进行焊接的情况下，在与短路相伴随的珠滴(globule)转移中，由于电弧反作用力，熔滴向焊丝上部上压，电弧时间延长，周期性的短路产生变得困难，不规则地产生电弧与短路。

如上所述，若短路与电弧的周期不规则地变动，则短路时的熔滴尺寸变得不稳定，焊缝的焊趾的一致性变差。

另外，较高的电流对熔融池在不规则的位置处施加过大的电弧力作用，因而使熔融池较大且不规则地振动，特别是将熔融池向与焊接方向相反侧推出，从而容易产生凹凸不平焊道。

特别是，为了提高生产性，需要使焊接速度为高速，在高速焊接中由于上述间题的影响导致的焊接质量劣化变得显著。此外，为了使焊接速度为高速，需要加快送丝速度以争取单位焊接量。存在着与此相伴焊接电流变高的关系。

但是，由于焊接速度、送丝速度、焊接电流根据焊接对象进行各种选择，所以焊接装置在发生伴随上述短路的珠滴转移的焊接速度区域、送丝速度区域或者焊接电流区域(以下称为珠滴转移区域)以外的区域(例如短路转移区域)中也被使用。因此，要求焊接装置在珠滴转移区域内外进行稳定的焊接。特别是，在与珠滴转移的区域相比焊丝前端的熔滴尺寸较小，熔融池也较小的短路转移区域(低碳钢实芯，焊丝直径1.2mm，大致焊接电流100A以下)中，或者即使处于珠滴转移区域中但处于较高的电流域中，若焊接装置的控制与珠滴转移区域的较低的电流域进行同样的控制，则熔融池、焊丝前端的熔滴容易变得不规则，损坏焊缝外观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在珠滴转移区域内外进行稳定焊接的焊接装置。

对本发明进行概括，本发明是一种焊接装置，通过将二氧化碳用作保护气体，交替反复短路状态与电弧状态的二氧化碳电弧焊接方法进行焊接，包括：电源电路，用于在焊枪与母材之间提供电压；以及控制部，控制电源电路的电压。控制部控制电源电路，从而在短路期间后续的电弧期间的初期的第一电弧期间中输出高电平电流，在电弧期间的后期的第二电弧期间中输出与进行了恒压控制的焊接电压相对应的电弧电流。此外，控制部控制电源电路，从而将以指定周期增减的波形重叠到高电平基值电流上并产生高电平电流。此外，与焊接电流的电流设定值或者对焊枪供给焊丝的速度的速度设定值在指定范围外的情况相比，在电流设定值或者速度设定值在指定范围内的情况下，控制部增加波形的振幅。

较为理想的是，电源电路构成为能够在控制部的控制下可变地控制对焊枪供给电流的供给路径的电感值，控制部在电流设定值或者速度设定值比指定范围小的情况下，与电流设定值或者速度设定值在指定范围内的情况相比，减少第二电弧期间中的电源电路的电感值。

较为理想的是，波形是三角波或正弦波。

较为理想的是，控制部在短路期间中检测出熔滴的缩颈的情况下进行减少短路电流的缩颈检出控制。

发明效果

根据本发明，在发生短路转移的电流域中使重叠到高电平基值电流上的三角波的振幅变小或者为零，在发生珠滴转移的电流域中使三角波的振幅达到最大振幅。据此，在发生短路转移的电流域中和在发生珠滴转移的电流域中都能够减少熔滴的飞散，进行飞溅较少的焊接。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的焊接装置的模块图。

图2是表示图1的振幅设定电路WH以及电感设定电路LR中存储的函数的一例的图。

图3是一般的焊接装置的等效电路图。