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JP2009166109A - Crater treatment method of two-electrode arc welding - Google Patents

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JP2009166109A
JP2009166109A JP2008009148A JP2008009148A JP2009166109A JP 2009166109 A JP2009166109 A JP 2009166109A JP 2008009148 A JP2008009148 A JP 2008009148A JP 2008009148 A JP2008009148 A JP 2008009148A JP 2009166109 A JP2009166109 A JP 2009166109A
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JP
Japan
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consumable electrode
welding
electrode arc
arc
crater
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JP2008009148A
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Japanese (ja)
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Zhongjie Liu
忠杰 劉
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Daihen Corp
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Daihen Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform satisfactory crater treatment in two-electrode arc welding to perform welding by using a welding torch provided with a consumable electrode 11 disposed within a shielding gas nozzle 43 for discharging a shielding gas 62, and a non-consumable electrode 12, and generating a consumable electrode arc 31 and a non-consumable electrode arc 32. <P>SOLUTION: When ending a welding operation, the crater treatment is performed by extinguishing the consumable electrode arc 31 while keeping continuing feeding of the consumable electrode 11, and melting the consumable electrode 11 by the non-consumable electrode arc 32. Thereby, the consumable electrode 11 is stably melted, and therefore, the generation of sputter can be suppressed. Also, during the crater treatment, the front end of the consumable electrode 11 is put into a short circuit state from a molten pool 2 to keep a heating current supplied to the consumable electrode 11. Further, when ending the crater treatment, the non-consumable electrode arc 32 is extinguished with a delay after stopping feeding of the consumable electrode 11, and thereby the welding of the consumable electrode 11 is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、シールドガスノズル内に配置された消耗電極及び非消耗電極を有する溶接トーチを用いて、消耗電極アーク及び非消耗電極アークを発生させる、2電極アーク溶接において、良好なクレータ処理を行うための2電極アーク溶接のクレータ処理方法に関するものである。   The present invention performs good crater treatment in two-electrode arc welding in which a consumable electrode arc and a non-consumable electrode arc are generated using a welding torch having a consumable electrode and a non-consumable electrode disposed in a shield gas nozzle. The two-electrode arc welding crater treatment method.

消耗電極として溶接ワイヤを送給しながら消耗電極アークを発生させることと、アルゴンガス等をプラズマガスとして用いて上記の消耗電極アークを包含する非消耗電極アークを発生させることと、を同時に行う2電極アーク溶接が提案されている(例えば、特許文献1参照)。図5は、この2電極アーク溶接方法における溶接トーチ4の構造及びアーク発生部を示す模式図である。消耗電極(溶接ワイヤ)11は、溶接トーチ4の中心部に設けられた給電チップ41から給電されると共に、中心軸線に沿って送給されて、母材2との間に消耗電極アーク31が発生する。非消耗電極12は中空状の略円筒形状をなし、母材2との間に非消耗電極アーク(プラズマアーク)32が発生する。上記の消耗電極11は非消耗電極12の絶縁された中空内を送給されるので、消耗電極アーク31は非消耗電極アーク32によって囲まれた状態になる。非消耗電極アーク32の外側にはアークを熱的拘束してプラズマアーク化するためのプラズマガス(図示せず)が流れており、さらにその外側にシールドガス(図示せず)が流れている。これらプラズマガス及びシールドガスにはアルゴンガス等が使用されることが多い。上記の消耗電極アーク31としては、アルゴンガスによってシールドされていることになるので、ミグ溶接が使用される。   Simultaneously generating a consumable electrode arc while supplying a welding wire as a consumable electrode and generating a non-consumable electrode arc including the above consumable electrode arc using argon gas or the like as a plasma gas 2 Electrode arc welding has been proposed (see, for example, Patent Document 1). FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the welding torch 4 and the arc generating portion in this two-electrode arc welding method. The consumable electrode (welding wire) 11 is supplied with power from a power supply tip 41 provided at the center of the welding torch 4 and is fed along the central axis so that a consumable electrode arc 31 is formed between the base electrode 2 and the consumable electrode. appear. The non-consumable electrode 12 has a hollow, substantially cylindrical shape, and a non-consumable electrode arc (plasma arc) 32 is generated between the non-consumable electrode 12 and the base material 2. Since the consumable electrode 11 is fed through the insulated hollow of the non-consumable electrode 12, the consumable electrode arc 31 is surrounded by the non-consumable electrode arc 32. Outside the non-consumable electrode arc 32, a plasma gas (not shown) flows to form a plasma arc by thermally constraining the arc, and a shield gas (not shown) flows further outside. Argon gas or the like is often used for the plasma gas and the shield gas. Since the consumable electrode arc 31 is shielded by argon gas, MIG welding is used.

同図に示すような2電極アーク溶接では、非消耗電極アーク(プラズマアーク)32がプラズマガス等によって熱的拘束されているために、溶融池21が非消耗電極アーク32及び消耗電極アーク31から受けるアーク力はティグ溶接、ミグ溶接、マグ溶接等に比べて大きい。すなわち、2電極アーク溶接では、プラズマガスの動圧及び非消耗電極アーク32及び消耗電極アーク31からのアーク力によって、溶融池21の表面は高い動圧を受けていることになる。このような、高いアーク圧力下での溶接においては、同図に示すように、溶融池21の表面の形状が凹状になる。   In the two-electrode arc welding as shown in the figure, since the non-consumable electrode arc (plasma arc) 32 is thermally restrained by plasma gas or the like, the molten pool 21 is separated from the non-consumable electrode arc 32 and the consumable electrode arc 31. The arc force received is larger than TIG welding, MIG welding, MAG welding and the like. That is, in the two-electrode arc welding, the surface of the molten pool 21 receives a high dynamic pressure due to the dynamic pressure of the plasma gas and the arc force from the non-consumable electrode arc 32 and the consumable electrode arc 31. In such welding under a high arc pressure, the shape of the surface of the molten pool 21 becomes concave as shown in FIG.

消耗電極アーク31及び非消耗電極アーク32の双方から母材2に対して熱を与えると共に、溶融した消耗電極11を供給するこの手法は、比較的速い溶接速度で溶接する、高効率溶接に適している。しかしながら、高効率溶接においては、溶接速度が速いほど、溶接処理を適切に終了させることが困難である。溶接終端部の処理が不適切であると、溶接ビードの終端に欠陥が生じる。   This method of supplying heat to the base material 2 from both the consumable electrode arc 31 and the non-consumable electrode arc 32 and supplying the molten consumable electrode 11 is suitable for high-efficiency welding in which welding is performed at a relatively high welding speed. ing. However, in high-efficiency welding, the faster the welding speed, the more difficult it is to end the welding process appropriately. Inappropriate treatment of the weld end causes defects at the end of the weld bead.

上述した2電極アーク溶接における溶接終端部を考えた場合、非消耗電極アーク32及び消耗電極アーク31を同時に消孤すると、クレータ部の表面形状が凹型になるか、又は定常溶接中のビードの余盛りよりも低い余盛りとなる。凹型になったクレータ部又は余盛りが低くなったクレータ部は、力学的に弱く、十分な溶接強度が得られないことがある。また、ミグ溶接、マグ溶接等で一般的に用いられている、クレータ処理、すなわち、溶接終端部でワイヤ送給速度を定常溶接の条件よりも低くし、溶接電圧設定値も同様に低くして、アーク圧力の溶融池21への作用を低減させてクレータ処理を行う方法がある。しかし、このクレータ処理においても、非消耗電極アーク32が存在するために、消耗電極11の溶融が促進されるために消耗電極アーク31のアーク長を短くできず、さらに非消耗電極アーク32からの動圧が溶融池21に作用するために凹型のクレータ部又はクレータ部の余盛りが低くなることはやはり避けられない(例えば、特許文献2、3参照)。   Considering the welding end portion in the above-described two-electrode arc welding, if the non-consumable electrode arc 32 and the consumable electrode arc 31 are simultaneously extinguished, the surface shape of the crater portion becomes concave or the surplus of beads during steady welding. The extra height is lower than the height. A crater portion having a concave shape or a crater portion having a low surplus is mechanically weak, and sufficient welding strength may not be obtained. In addition, crater treatment generally used in MIG welding, MAG welding, etc. There is a method of performing crater treatment by reducing the action of arc pressure on the molten pool 21. However, even in this crater process, since the non-consumable electrode arc 32 exists, the melting of the consumable electrode 11 is promoted, so that the arc length of the consumable electrode arc 31 cannot be shortened. Since the dynamic pressure acts on the molten pool 21, it is inevitable that the concave crater portion or the surplus of the crater portion is lowered (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

特開昭63−168283号公報JP 63-168283 A 特開昭59−7480号公報JP 59-7480 A 特開平9−192832号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-192832

上述したように、従来技術における2電極アーク溶接のクレータ処理方法では、健全な溶接終端部ビードを形成することができない場合があった。これを改善するために、平成19年8月10日出願の特願2007−209262において本発明と同一出願人によるクレータ処理方法が提案されている。この2電極アーク溶接のクレータ処理方法では、クレータ処理に入ると同時に非消耗電極アークを消弧し、消耗電極アークのみでクレータ処理を行うものである。これにより、溶融池へのアーク力を弱めることができ、消耗電極の溶融も消耗電極アークのみによって行われるためにアーク長を短く設定することができ、健全な溶接終端部ビードを形成することができる。   As described above, in the conventional two-electrode arc welding crater processing method, there is a case where a sound welding terminal bead cannot be formed. In order to improve this, Japanese Patent Application No. 2007-209262 filed on Aug. 10, 2007 proposes a crater processing method by the same applicant as the present invention. In this two-electrode arc welding crater treatment method, the crater treatment is performed at the same time that the non-consumable electrode arc is extinguished, and the crater treatment is performed only with the consumable electrode arc. As a result, the arc force to the molten pool can be weakened, and since the melting of the consumable electrode is performed only by the consumable electrode arc, the arc length can be set short, and a healthy weld end bead can be formed. it can.

しかし、消耗電極アークによるクレータ処理中は、消耗電極と母材との間で短絡状態とアーク発生状態とを繰り返すことになる。このために、スパッタが発生することになる。図5で上述したように、2電極アーク溶接トーチの構造は複雑であるために、スパッタが内部に付着すると溶接品質が悪くなると共に、そのメンテナンスに時間がかかることになる。したがって、2電極アーク溶接のクレータ処理においては、健全な溶接終端部ビードを形成し、かつ、スパッタの発生が少ないことが要求される。   However, during the crater process by the consumable electrode arc, the short circuit state and the arc generation state are repeated between the consumable electrode and the base material. For this reason, spatter occurs. As described above with reference to FIG. 5, since the structure of the two-electrode arc welding torch is complicated, if spatter adheres to the inside, the welding quality deteriorates and the maintenance takes time. Therefore, in the crater process of the two-electrode arc welding, it is required that a sound welding end bead is formed and the generation of spatter is small.

そこで、本発明では、健全な溶接終端部ビードを形成することができ、かつ、スパッタの発生が少ない2電極アーク溶接のクレータ処理方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a crater treatment method for two-electrode arc welding that can form a sound welding end bead and that generates less spatter.

上述した課題を解決するために、第1の発明は、
シールドガスを吐出するためのシールドガスノズル内に配置された消耗電極及び非消耗電極を備えた溶接トーチを用い、消耗電極アーク及び非消耗電極アークを発生させることにより溶接する2電極アーク溶接のクレータ処理方法において、
溶接終了に際して、前記消耗電極の送給を継続したままで前記消耗電極アークを消弧し、前記非消耗電極アークによって前記消耗電極を溶融してクレータ処理を行う、
ことを特徴とする2電極アーク溶接のクレータ処理方法である。
In order to solve the above-described problem, the first invention
Crater treatment of two-electrode arc welding in which welding is performed by generating a consumable electrode arc and a non-consumable electrode arc using a welding torch having a consumable electrode and a non-consumable electrode disposed in a shield gas nozzle for discharging a shield gas In the method
At the end of welding, the consumable electrode arc is extinguished while continuing to feed the consumable electrode, and the consumable electrode is melted by the non-consumable electrode arc to perform crater treatment.
A crater treatment method for two-electrode arc welding.

第2の発明は、前記クレータ処理中は、前記消耗電極の先端を溶融池と短絡状態にして前記消耗電極に加熱電流を通電する、
ことを特徴とする第1の発明記載の2電極アーク溶接のクレータ処理方法である。
In a second aspect of the present invention, during the crater process, the tip of the consumable electrode is short-circuited with the molten pool, and a heating current is applied to the consumable electrode.
A two-electrode arc welding crater treatment method according to the first aspect of the present invention.

第3の発明は、前記クレータ処理の終了時は、前記消耗電極の送給を停止した後に遅延させて前記非消耗電極アークを消弧する、
ことを特徴とする第1又は第2の発明記載の2電極アーク溶接のクレータ処理方法である。
In a third aspect of the present invention, at the end of the crater process, the feeding of the consumable electrode is stopped and then the non-consumable electrode arc is extinguished after being delayed.
A crater treatment method for two-electrode arc welding according to the first or second invention.

第4の発明は、前記クレータ処理の終了時は、前記消耗電極を逆送給した後に停止し、同時又は遅延させて前記非消耗電極アークを消弧する、
ことを特徴とする第1又は第2の発明記載の2電極アーク溶接のクレータ処理方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, at the end of the crater process, the consumable electrode is stopped after being reversely fed, and the non-consumable electrode arc is extinguished simultaneously or delayed.
A crater treatment method for two-electrode arc welding according to the first or second invention.

上記第1の発明によれば、溶接終了に際して、消耗電極の送給を継続したままで消耗電極アークを消弧し、非消耗電極アークによって消耗電極を溶融してクレータ処理を行う。このために、消耗電極は非消耗電極アークによって安定して溶融されるので、スパッタの発生を防止することができる。さらに、クレータ処理を非消耗電極アークのみで行うので、溶融池へのアーク力が弱くなり、健全な溶接終端部ビードを形成することができる。   According to the first aspect of the invention, at the end of welding, the consumable electrode arc is extinguished while the supply of the consumable electrode is continued, and the consumable electrode is melted by the non-consumable electrode arc to perform crater processing. For this reason, since the consumable electrode is stably melted by the non-consumable electrode arc, it is possible to prevent the occurrence of sputtering. Furthermore, since the crater treatment is performed only with the non-consumable electrode arc, the arc force to the molten pool is weakened, and a sound weld end portion bead can be formed.

上記第2の発明によれば、クレータ処理中は、消耗電極の先端を溶融池と短絡状態にして消耗電極に加熱電流を通電する。このために、第1の発明の効果に加えて、消耗電極は加熱されて温度が上昇しているので、非消耗電極アークによる溶融が円滑になり、溶接終端部ビードの形成がより円滑になる。さらに、消耗電極からのスパッタの発生をより抑制することができる。   According to the second aspect of the invention, during the crater treatment, the tip of the consumable electrode is short-circuited with the molten pool, and a heating current is applied to the consumable electrode. For this reason, in addition to the effect of the first invention, the consumable electrode is heated and the temperature rises, so that the melting by the non-consumable electrode arc becomes smooth and the formation of the weld end part bead becomes smoother. . Furthermore, the generation of spatter from the consumable electrode can be further suppressed.

上記第3の発明によれば、第1お呼び第2の発明の効果に加えて、クレータ処理の終了時は、消耗電極の送給を停止した後に遅延させて非消耗電極アークを消弧することによって、消耗電極の溶融池への溶着を防止することができる。   According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first and second aspects of the invention, at the end of the crater process, the supply of the consumable electrode is stopped and then delayed to extinguish the non-consumable electrode arc. Therefore, it is possible to prevent the consumable electrode from being welded to the molten pool.

上記第4の発明によれば、第1及び第2の発明の効果に加えて、クレータ処理の終了時は、消耗電極を逆送給した後に停止し、同時又は遅延させて非消耗電極アークを消弧することによって、消耗電極の溶融池への溶着を防止することができる。消耗電極の逆送給によって消耗電極の先端を溶融池から確実に引き離すことができるので、溶着をより確実に防止することができる。   According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effects of the first and second aspects, at the end of the crater process, the consumable electrode is reversely fed and then stopped, and at the same time or delayed, the non-consumable electrode arc is generated. By extinguishing the arc, welding of the consumable electrode to the molten pool can be prevented. Since the tip of the consumable electrode can be reliably pulled away from the molten pool by reverse feeding of the consumable electrode, welding can be prevented more reliably.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[実施の形態1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を実施するための溶接装置の構成図である。以下、同図を参照して各構成について説明する。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a configuration diagram of a welding apparatus for carrying out a crater treatment method for two-electrode arc welding according to Embodiment 1 of the present invention. Hereinafter, each configuration will be described with reference to FIG.

溶接開始回路STは、溶接の開始/終了を指令するための溶接開始信号Stを出力する。この溶接開始回路STは、プログラマブル・ロジック・コントローラ(PLC)、ロボット溶接にあってはロボット制御装置等に内蔵されている。この溶接開始信号StがHighレベルになると溶接が開始され、Lowレベルになるとクレータ処理に移行した後に溶接が終了する。消耗電極アーク溶接電源PSMは、上記の溶接開始信号StがHighレベルになると消耗電極アーク用溶接電圧Vwm及び消耗電極アーク用溶接電流Iwmを出力すると共に、ワイヤ送給モータWMの回転を制御するための送給制御信号Fcを出力する。上記の溶接開始信号StがLowレベルに変化すると、消耗電極アーク溶接電源PSMはクレータ処理に移行した後に出力を停止する。非消耗電極アーク溶接電源PSPは、上記の溶接開始信号StがHighレベルになると、非消耗電極アーク用溶接電流Iwp及び非消耗電極アーク用溶接電圧Vwpを出力する。上記の溶接開始信号StがLowレベルに変化すると、非消耗電極アーク溶接電源PSPはクレータ処理に移行した後に出力を停止する。クレータ処理については図2で後述する。上記の消耗電極アーク溶接電源PSMは定電圧制御されるので、消耗電極アーク用溶接電圧Vwmが予め定めた溶接電圧設定信号と等しくなるように制御される。また、非消耗電極アーク溶接電源PSPは定電流制御されるので、非消耗電極アーク用溶接電流Iwpが予め定めた溶接電流設定信号と等しくなるように制御される。   The welding start circuit ST outputs a welding start signal St for instructing the start / end of welding. This welding start circuit ST is built in a programmable logic controller (PLC), a robot controller or the like in robot welding. When the welding start signal St becomes a high level, welding is started, and when the welding start signal St becomes a low level, the welding is finished after shifting to a crater process. The consumable electrode arc welding power source PSM outputs the consumable electrode arc welding voltage Vwm and the consumable electrode arc welding current Iwm and controls the rotation of the wire feed motor WM when the welding start signal St is at a high level. The feed control signal Fc is output. When the welding start signal St changes to the Low level, the consumable electrode arc welding power source PSM stops outputting after shifting to the crater process. The non-consumable electrode arc welding power source PSP outputs the non-consumable electrode arc welding current Iwp and the non-consumable electrode arc welding voltage Vwp when the above-mentioned welding start signal St becomes High level. When the welding start signal St changes to the Low level, the non-consumable electrode arc welding power source PSP stops outputting after shifting to the crater process. The crater process will be described later with reference to FIG. Since the consumable electrode arc welding power source PSM is controlled at a constant voltage, the consumable electrode arc welding voltage Vwm is controlled to be equal to a predetermined welding voltage setting signal. Further, since the non-consumable electrode arc welding power source PSP is controlled at a constant current, the non-consumable electrode arc welding current Iwp is controlled to be equal to a predetermined welding current setting signal.

溶接トーチの構造は以下のようになっている。同軸中心部に給電チップ41が設けられており、ワイヤ送給モータWMに結合された送給ロール5によって送給される消耗電極11はこの給電チップ内を通って送給される際に給電される。消耗電極11はワイヤ送給速度Fwで送給される。非消耗電極12は略円筒形状をなし、中空構造になっている。この絶縁された中空内を上記の消耗電極11が送給されて、母材2との間に消耗電極アーク31が発生する。上記の非消耗電極12の外側にプラズマノズル42が設けられており、その内側をプラズマガス61が流れている。さらに、その外側にシールドガスノズル43が設けられており、その内側をシールドガス62が流れている。上記の非消耗電極12と母材2との間には熱的拘束された非消耗電極アーク32が発生する。   The structure of the welding torch is as follows. A power supply tip 41 is provided at the coaxial central portion, and the consumable electrode 11 fed by the feed roll 5 coupled to the wire feed motor WM is fed when fed through the power feed tip. The The consumable electrode 11 is fed at a wire feed speed Fw. The non-consumable electrode 12 has a substantially cylindrical shape and has a hollow structure. The consumable electrode 11 is fed through the insulated hollow space, and a consumable electrode arc 31 is generated between the base metal 2 and the consumable electrode 11. A plasma nozzle 42 is provided outside the non-consumable electrode 12, and a plasma gas 61 flows inside the plasma nozzle 42. Further, a shield gas nozzle 43 is provided on the outer side, and the shield gas 62 flows on the inner side. A thermally constrained non-consumable electrode arc 32 is generated between the non-consumable electrode 12 and the base material 2.

図2は、本発明の実施の形態1に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を示すための図1で上述した溶接装置における各信号のタイミングチャートである。同図(A)は溶接開始信号Stを示し、同図(B)はワイヤ送給速度Fwを示し、同図(C)は消耗電極アーク用溶接電圧Vwmを示し、同図(D)は消耗電極アーク用溶接電流Iwmを示し、同図(E)は非消耗電極アーク用溶接電圧Vwpを示し、同図(F)は非消耗電極アーク用溶接電流Iwpを示す。以下、同図を参照して説明する。   FIG. 2 is a timing chart of each signal in the welding apparatus described above with reference to FIG. 1 for illustrating a crater processing method for two-electrode arc welding according to Embodiment 1 of the present invention. (A) shows the welding start signal St, (B) shows the wire feed speed Fw, (C) shows the welding electrode arc welding voltage Vwm, and (D) shows the wear. The electrode arc welding current Iwm is shown, FIG. 5E shows the non-consumable electrode arc welding voltage Vwp, and FIG. 8F shows the non-consumable electrode arc welding current Iwp. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

時刻t1以前は、同図(A)に示すように、溶接開始信号StがHighレベルであるので定常溶接期間となる。この期間中は、同図(B)に示すように、消耗電極11は定常のワイヤ送給速度で送給され、同図(C)に示すように、定常の消耗電極アーク用溶接電圧Vwmが印加し、同図(D)に示すように、定常の消耗電極アーク用溶接電流Iwmが通電する。また、同図(E)に示すように、定常の非消耗電極アーク用溶接電圧Vwpが印加し、同図(F)に示すように、定常の非消耗電極アーク用溶接電流Iwpが通電する。   Prior to time t1, as shown in FIG. 5A, since the welding start signal St is at a high level, a steady welding period is reached. During this period, the consumable electrode 11 is fed at a steady wire feed speed as shown in FIG. 5B, and the steady consumable electrode arc welding voltage Vwm is set as shown in FIG. As shown in FIG. 4D, a steady welding electrode arc welding current Iwm is energized. Further, as shown in FIG. 5E, a steady non-consumable electrode arc welding voltage Vwp is applied, and as shown in FIG. 5F, a steady non-consumable electrode arc welding current Iwp is energized.

時刻t1において、溶接トーチ4が溶接終了位置に到達すると、同図(A)に示すように、溶接開始信号StがLowレベルに変化する。これに応動して、予め定めた第1クレータ処理期間Tc1中は、同図(B)に示すように、ワイヤ送給速度Fwは定常溶接期間よりも小さな値に予め定めたクレータ時送給速度Fcwで送給される。消耗電極アーク用溶接電圧Vwm及び消耗電極アーク用溶接電流Iwmは、同図(C)及び(D)に示すように、、その出力を停止する。したがって、時刻t1において、消耗電極アーク31は消弧する。   When the welding torch 4 reaches the welding end position at time t1, the welding start signal St changes to the low level as shown in FIG. In response to this, during the predetermined first crater processing period Tc1, the wire feeding speed Fw is set to a value smaller than the steady welding period, as shown in FIG. It is sent in Fcw. The consumable electrode arc welding voltage Vwm and the consumable electrode arc welding current Iwm stop outputting as shown in FIGS. Therefore, the consumable electrode arc 31 is extinguished at time t1.

時刻t1から予め定めた第2クレータ処理期間Tc2中は、同図(F)に示すように、非消耗電極アーク用溶接電流Iwpは定常溶接期間よりも小さな値に予め定めたクレータ時溶接電流値Icpに変化して通電する。同図(E)に示すように、非消耗電極アーク用溶接電圧Vwpはクレータ時溶接電流値Icpに対応するクレータ時溶接電圧値Vcpとなる。したがって、非消耗電極アーク32はクレータ時溶接電流値Icpが通電する状態で継続する。   During the second crater processing period Tc2 determined from the time t1, the welding current Iwp for the non-consumable electrode arc is set to a value smaller than the steady welding period, as shown in FIG. Change to Icp to energize. As shown in FIG. 5E, the non-consumable electrode arc welding voltage Vwp is a crater welding voltage value Vcp corresponding to the crater welding current value Icp. Therefore, the non-consumable electrode arc 32 continues in a state where the crater welding current value Icp is energized.

上記の第1クレータ処理期間Tc1は上記の第2クレータ処理期間Tc2よりも短く設定する。したがって、時刻t1〜t2の第1クレータ処理期間Tc1中は、消耗電極アーク31は消弧し、消耗電極11は送給を継続し、非消耗電極アーク32は維持する。この状態でクレータ処理を行う。消耗電極11は非消耗電極アーク32によって安定して溶融されるので、消耗電極11が溶融池と短絡状態にあってもスパッタが発生することはない。また、消耗電極アーク31が消弧されており、かつ、非消耗電極アーク32の電流値も小さくなっているので、溶融池に過大なアーク力が作用することもなく、健全な溶接終端部ビードを形成することができる。   The first crater processing period Tc1 is set shorter than the second crater processing period Tc2. Therefore, during the first crater processing period Tc1 between times t1 and t2, the consumable electrode arc 31 is extinguished, the consumable electrode 11 continues to be fed, and the non-consumable electrode arc 32 is maintained. Crater processing is performed in this state. Since the consumable electrode 11 is stably melted by the non-consumable electrode arc 32, no spatter is generated even if the consumable electrode 11 is short-circuited with the molten pool. Further, since the consumable electrode arc 31 is extinguished and the current value of the non-consumable electrode arc 32 is also small, an excessive arc force does not act on the molten pool, and a sound weld end bead can be obtained. Can be formed.

時刻t2において第1クレータ処理期間Tc1が終了すると、同図(B)に示すように、ワイヤ送給速度Fwは0となり停止する。他方、同図(F)に示すように、非消耗電極アーク用溶接電流Iwpは時刻t3まで通電を継続した後に停止する。この時刻t2〜t3のクレータ処理の終了制御は消耗電極11が溶融池に溶着するのを防止するための制御であり、送給を停止した消耗電極11を非消耗電極アーク32によって溶融して溶着を防止する。   When the first crater processing period Tc1 ends at time t2, the wire feed speed Fw becomes 0 and stops as shown in FIG. On the other hand, as shown in FIG. 5F, the non-consumable electrode arc welding current Iwp stops after energization is continued until time t3. The end control of the crater process at times t2 to t3 is control for preventing the consumable electrode 11 from being welded to the molten pool. The consumable electrode 11 whose feeding has been stopped is melted by the non-consumable electrode arc 32 and welded. To prevent.

上述した実施の形態1によれば、溶接終了に際して、消耗電極の送給を継続したままで消耗電極アークを消弧し、非消耗電極アークによって消耗電極を溶融してクレータ処理を行う。このために、消耗電極は非消耗電極アークによって安定して溶融されるので、スパッタの発生を防止することができる。さらに、クレータ処理を非消耗電極アークのみで行うので、溶融池へのアーク力が弱くなり、健全な溶接終端部ビードを形成することができる。   According to the first embodiment described above, at the end of welding, the consumable electrode arc is extinguished while the supply of the consumable electrode is continued, and the consumable electrode is melted by the non-consumable electrode arc to perform crater processing. For this reason, since the consumable electrode is stably melted by the non-consumable electrode arc, it is possible to prevent the occurrence of sputtering. Furthermore, since the crater treatment is performed only with the non-consumable electrode arc, the arc force to the molten pool is weakened, and a sound weld end portion bead can be formed.

さらに、クレータ処理の終了時は、消耗電極の送給を停止した後に遅延させて非消耗電極アークを消弧することによって、消耗電極の溶着を防止することができる。   Further, at the end of the crater process, welding of the consumable electrode can be prevented by delaying the supply of the consumable electrode and then extinguishing the non-consumable electrode arc.

[実施の形態2]
図3は、本発明の実施の形態2に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を示すタイミングチャートである。同図は上述した図2と対応しており、同図(A)〜(F)の各信号は同一である。同図は図2とは時刻t2〜t3の動作のみが異なっているので、この期間について同図を参照して説明する。
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a timing chart showing a crater processing method for two-electrode arc welding according to Embodiment 2 of the present invention. The figure corresponds to FIG. 2 described above, and the signals in FIGS. Since this figure differs from FIG. 2 only in the operation at times t2 to t3, this period will be described with reference to the figure.

時刻t2において第1クレータ処理期間Tc1が終了すると、同図(B)に示すように、ワイヤ送給速度Fwは逆送給速度Fbwでの逆送給を開始する。逆送給とは消耗電極11を母材から遠ざかる方向に引き戻す送給のことである。そして、時刻t3において第2クレータ処理期間Tc2が終了すると、同図(B)に示すように、消耗電極11の送給を停止し、同図(F)に示すように、非消耗電極アーク用溶接電流Iwpの通電を停止して非消耗電極アーク32を消弧する。ここで、非消耗電極アーク32の消弧タイミングを時刻t3から遅延させても良い。この時刻t2〜t3の期間中は、消耗電極11を逆送給すると共に、非消耗電極アーク32を継続することによって、消耗電極11と溶融池との溶着を防止している。   When the first crater processing period Tc1 ends at time t2, the wire feed speed Fw starts reverse feed at the reverse feed speed Fbw as shown in FIG. Reverse feed refers to feed in which the consumable electrode 11 is pulled back in a direction away from the base material. Then, when the second crater processing period Tc2 ends at time t3, the supply of the consumable electrode 11 is stopped as shown in FIG. 5B, and the non-consumable electrode arc is used as shown in FIG. The energization of the welding current Iwp is stopped and the non-consumable electrode arc 32 is extinguished. Here, the extinguishing timing of the non-consumable electrode arc 32 may be delayed from the time t3. During the period from time t2 to time t3, the consumable electrode 11 is reversely fed, and the non-consumable electrode arc 32 is continued to prevent welding of the consumable electrode 11 and the molten pool.

上述した実施の形態2によれば、クレータ処理の終了時は、消耗電極を逆送給した後に停止し、同時又は遅延させて非消耗電極アークを消弧することによって、消耗電極の溶着を防止することができる。消耗電極の逆送給によって消耗電極の先端を溶融池から確実に引き離すことができるので、溶着をより確実に防止することができる。   According to the above-described second embodiment, at the end of the crater process, the consumable electrode is prevented from being welded by stopping the consumable electrode after it is fed back and stopping at the same time or by delaying the non-consumable electrode arc. can do. Since the tip of the consumable electrode can be reliably pulled away from the molten pool by reverse feeding of the consumable electrode, welding can be prevented more reliably.

[実施の形態3]
図4は、本発明の実施の形態3に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を示すタイミングチャートである。同図は、上述した図2及び3と対応しており、同図(A)〜(F)の各信号は同一である。以下、図2及び3とは異なる動作について同図を参照して説明する。
[Embodiment 3]
FIG. 4 is a timing chart showing a two-electrode arc welding crater processing method according to Embodiment 3 of the present invention. This figure corresponds to FIGS. 2 and 3 described above, and the signals in FIGS. 2A to 2F are the same. Hereinafter, operations different from those in FIGS. 2 and 3 will be described with reference to FIG.

本実施の形態では、時刻t1〜t2の第1クレータ処理期間Tc1中は、消耗電極11を溶融池と短絡状態にし、同図(D)に示すように、加熱電流Ihmを通電する。この加熱電流Ihmの通電によって、同図(C)に示すように、消耗電極アーク用溶接電圧Vwmは加熱電圧値Vhmになる。この場合でも、時刻t1において消耗電極アーク31は消弧する。このために、消耗電極11は溶融池と短絡状態にすると共に、加熱電圧Vhmはアークを発生することができない低い値に設定する。クレータ処理の終了時の溶着防止については、実施の形態1又は2のどちらかの方法を行う。同図は実施の形態2の溶着防止方法の場合である。   In the present embodiment, during the first crater processing period Tc1 between times t1 and t2, the consumable electrode 11 is short-circuited with the molten pool, and the heating current Ihm is applied as shown in FIG. By applying the heating current Ihm, the consumable electrode arc welding voltage Vwm becomes the heating voltage value Vhm as shown in FIG. Even in this case, the consumable electrode arc 31 is extinguished at time t1. For this reason, the consumable electrode 11 is short-circuited with the molten pool, and the heating voltage Vhm is set to a low value at which no arc can be generated. For preventing the welding at the end of the crater process, the method of either Embodiment 1 or 2 is performed. This figure shows the case of the welding prevention method of the second embodiment.

上述した実施の形態3によれば、クレータ処理中は、消耗電極の先端を溶融池と短絡状態にして消耗電極に加熱電流を通電する。このために、消耗電極は加熱されて温度が上昇しているので、非消耗電極アークによる溶融が円滑になり、溶接終端部ビードの形成がより円滑になる。さらに、消耗電極からのスパッタの発生をより防止することができる。   According to Embodiment 3 described above, during the crater treatment, the tip of the consumable electrode is short-circuited with the molten pool, and a heating current is applied to the consumable electrode. For this reason, since the consumable electrode is heated and the temperature rises, the melting by the non-consumable electrode arc becomes smooth, and the formation of the welding end part bead becomes smoother. Furthermore, it is possible to further prevent spatter from the consumable electrode.

本発明の実施の形態1に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を実施するための溶接装置の構成図である。It is a block diagram of the welding apparatus for enforcing the crater processing method of the two-electrode arc welding which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the crater processing method of the two-electrode arc welding which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the crater processing method of the two-electrode arc welding which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る2電極アーク溶接のクレータ処理方法を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the crater processing method of the two-electrode arc welding which concerns on Embodiment 3 of this invention. 従来技術の2電極アーク溶接方法における溶接トーチの構造及びアーク発生部を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure and arc generating part of the welding torch in the two-electrode arc welding method of a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

2 母材
4 溶接トーチ
5 送給ロール
11 消耗電極
12 非消耗電極
21 溶融池
31 消耗電極アーク
32 非消耗電極アーク
41 給電チップ
42 プラズマノズル
43 シールドガスノズル
61 プラズマガス
62 シールドガス
Fbw 逆送給速度
Fc 送給制御信号
Fcw クレータ時送給速度
Fw ワイヤ送給速度
Icp クレータ時溶接電流値
Ihm 加熱電流
Iwm 消耗電極アーク用溶接電流
Iwp 非消耗電極アーク用溶接電流
PSM 消耗電極アーク溶接電源
PSP 非消耗電極アーク溶接電源
ST 溶接開始回路
St 溶接開始信号
Tc1 第1クレータ処理期間
Tc2 第2クレータ処理期間
Vcp クレータ時溶接電圧値
Vhm 加熱電圧
Vwm 消耗電極アーク用溶接電圧
Vwp 非消耗電極アーク用溶接電圧
WM ワイヤ送給モータ
2 Base material 4 Welding torch 5 Feed roll 11 Consumable electrode 12 Non-consumable electrode 21 Molten pool 31 Consumable electrode arc 32 Non-consumable electrode arc 41 Feed tip 42 Plasma nozzle 43 Shield gas nozzle 61 Plasma gas 62 Shield gas Fbw Reverse feed speed Fc Feed control signal Fcw Crater feed speed Fw Wire feed speed Icp Crater welding current Ihm Heating current Iwm Consumable electrode arc welding current Iwp Non-consumable electrode arc welding current PSM Consumable electrode arc welding power supply PSP Non-consumable electrode arc Welding power supply ST Welding start circuit St Welding start signal Tc1 First crater processing period Tc2 Second crater processing period Vcp Crater welding voltage value Vhm Heating voltage Vwm Consumable electrode arc welding voltage Vwp Non-consumable electrode arc welding voltage WM Wire feed motor

Claims (4)

シールドガスを吐出するためのシールドガスノズル内に配置された消耗電極及び非消耗電極を備えた溶接トーチを用い、消耗電極アーク及び非消耗電極アークを発生させることにより溶接する2電極アーク溶接のクレータ処理方法において、
溶接終了に際して、前記消耗電極の送給を継続したままで前記消耗電極アークを消弧し、前記非消耗電極アークによって前記消耗電極を溶融してクレータ処理を行う、
ことを特徴とする2電極アーク溶接のクレータ処理方法。
Crater treatment of two-electrode arc welding in which welding is performed by generating a consumable electrode arc and a non-consumable electrode arc using a welding torch having a consumable electrode and a non-consumable electrode disposed in a shield gas nozzle for discharging a shield gas In the method
At the end of welding, the consumable electrode arc is extinguished while continuing to feed the consumable electrode, and the consumable electrode is melted by the non-consumable electrode arc to perform crater treatment.
A crater treatment method for two-electrode arc welding.
前記クレータ処理中は、前記消耗電極の先端を溶融池と短絡状態にして前記消耗電極に加熱電流を通電する、
ことを特徴とする請求項1記載の2電極アーク溶接のクレータ処理方法。
During the crater treatment, the tip of the consumable electrode is short-circuited with the molten pool, and a heating current is applied to the consumable electrode.
The crater treatment method for two-electrode arc welding according to claim 1.
前記クレータ処理の終了時は、前記消耗電極の送給を停止した後に遅延させて前記非消耗電極アークを消弧する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の2電極アーク溶接のクレータ処理方法。
At the end of the crater process, the supply of the consumable electrode is stopped and then delayed to extinguish the non-consumable electrode arc.
The crater treatment method for two-electrode arc welding according to claim 1 or 2.
前記クレータ処理の終了時は、前記消耗電極を逆送給した後に停止し、同時又は遅延させて前記非消耗電極アークを消弧する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の2電極アーク溶接のクレータ処理方法。
At the end of the crater process, the consumable electrode is stopped after being reversely fed, and the non-consumable electrode arc is extinguished simultaneously or delayed.
The crater treatment method for two-electrode arc welding according to claim 1 or 2.
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