[发明专利]电弧焊接方法以及电弧焊接装置

说明书

通过对母材(4)的被焊接部进给焊丝(5)并对焊丝(5)提供平均电流300A以上的焊接电流来使焊丝(5)的前端部与被焊接部间产生电弧，来焊接母材(4)，在这样的自耗电极式的电弧焊接方法中，以前端部进入被通过在前端部与被焊接部间产生的电弧而形成于母材(4)的凹状的熔融部分包围的埋没空间(6a)的速度进给焊丝(5)，使焊接电流变动，控制大电流期间中的焊接电流，使得在各大电流期间多次进行从焊丝(5)的前端部向熔融部分的侧部的熔滴过渡。

技术领域

本发明涉及自耗电极式的电弧焊接方法以及电弧焊接装置。

背景技术

焊接方法之一有自耗电极式的保护气体电弧焊接法(例如专利文献1)。保护气体电弧焊接法，是使进给到母材的被焊接部的焊丝与母材之间产生电弧、通过电弧的热焊接母材的手法，特别为了防止成为高温的母材的氧化，有一边对焊接部周边喷射惰性气体一边进行焊接的方案。若是5mm程度的薄板，还能以单道焊接母材的对接接头。

然而若为9～30mm的厚板，在现有的保护气体电弧焊接法中就不能以单道焊接母材。为此，通过重复进行多次焊接操作的多层焊接来进行厚板的焊接。但在多层焊接中，焊接工时的增大成为问题。另外，热输入量变大，母材的变形、焊接部分的脆化成为问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-229775号公报

发明内容

发明要解决的课题

本申请发明者等为了解决相关问题而进行锐意研讨的结果，得到如下见解：与一般的保护气体电弧焊接法相比，通过以高速进行焊丝的进给，提供大电流，能实现厚板的单道焊接。具体地，通过以约5～100m/分进给焊丝，提供300A以上的大电流，能实现厚板的单道焊接。若进行焊丝的高速进给以及大电流提供，就会因电弧的热而在母材形成凹状的熔融部分，焊丝的前端部进入被熔融部分包围的空间。通过焊丝的前端部进入比母材表面更深部，熔融部分贯通到母材的厚度方向背面侧，能进行单道焊接。以下将被凹状的熔融部分包围的空间称作埋没空间，将在进入埋没空间的焊丝的前端部与母材或熔融部分之间产生的电弧适宜称作埋弧。

另外，本申请发明者等发现，在埋弧焊接中，通过使焊接电流周期性变动，能稳定地维持埋没空间。通常，埋没空间闭口，因电弧的热而熔融的母材以及焊丝的熔融金属流向焊丝的前端部被埋没的方向。若焊丝的前端部接触到闭口的熔融部分而短路，焊接就会显著不稳定化。但若使焊接电流周期性变动，则进入埋没空间的焊丝的前端部的位置就会在电流变动1周期中上下移动。在焊丝前端位置高的状态下，电弧照射到熔融部分的侧部，通过该电弧的力抑制熔融部分的闭口。如此，通过使焊接电流周期性变动，能使埋没状态稳定化，并维持。

但在上述方法中，由于以一次熔滴过渡实现从埋没空间中的焊丝前端位置低的状态到高的状态的状态过渡，因此需要短时间内急速使焊丝5熔融，在焊丝的前端部形成长的液柱。该长的液柱受到电磁力、重力、电弧力等力而大幅到处活动，进而根据情况不同，会出现与熔融部分的侧部进行短路等显著不稳定的举动。不稳定化的液柱的一部分或整体被吹跑到埋没空间的外部，就会成为大粒的溅射粒子。

本发明鉴于相关的事情而提出，其目的在于，在使用300A以上的大电流进行的埋弧焊接中，能稳定地维持埋没空间并抑制溅射的产生，提供能进行稳定的焊接的电弧焊接方法以及电弧焊接装置。

用于解决课题的手段