电弧焊接装置以及电弧焊接控制方法_3

文档序号:8268337阅读:来源:国知局
图3A表示短路状态,图3B表示紧跟短路断开之后的峰值电流期间TP的开始时的状态,图3C表示峰值电流期间TP的结束时的状态。
[0056]在图3A的短路状态下,被焊接物26的根部32被熔融金属33覆盖。但是,在图3B的紧跟短路断开之后的峰值电流期间TP的开始时的状态下,电弧34开始压挤被焊接物26的根部32的熔融金属33。然后,在图3C的峰值电流期间TP的结束时的状态下,表示了由电弧34将被焊接物26的根部32的熔融金属33完全压挤出的情况。
[0057]这样,在电弧34的正下方,位于被焊接物26的根部32的熔融金属33被电弧34的电弧力压挤出,根部32露出。由此,为如下这样的机理:从作为被焊接物26的上板与下板的重叠部分即图6所示的镀锌气化部31,容易将锌蒸气30向外部放出。
[0058]为了实现该机理,为了容易压挤被焊接物26的根部32的熔融金属33,较理想的是使用CO2焊接那样的电弧集中性高的气体。此外,若将焊炬22的姿势设为后掠角,则能够向焊接行进方向的相反方向压挤熔融金属33,能够进一步发挥锌蒸气30的放出效果。
[0059]另外,在通过电弧34的电弧力从而图3C、图6所示的根部32完全露出的情况下,锌蒸气30没有溅射的产生等而容易地被放出。此外,只要覆盖根部32的熔融金属33的厚度为约0.5mm程度以下的薄的状态,就不会阻碍锌蒸气30的放出。由此,被焊接物26的根部32通过锌的体积膨胀所引起的放出而容易地露出,使锌蒸气30容易地放出到外部。即,可以通过电弧34的电弧力来压挤熔融金属33,使其成为从被焊接物26即上板、下板产生的锌蒸气30能够通过体积膨胀而突破并脱离覆盖了被焊接物26的根部32的熔融部29、熔融金属33。
[0060]另外,所谓根部32指的是,如图3A?3C、图6所示,作为被焊接物26的上板和下板重叠的部分的端部,与被焊接物26的焊接方向的长度为相同长度。在图6中,根部32相对于纸面而沿铅直方向延伸。
[0061]如上所述,通过控制焊接电流并控制电弧34的电弧力使得锌蒸气30能有规则且适当地放出,能够大幅抑制派射的产生。
[0062]为了使这样的机理有规则地稳定,较为理想的是,反复正送和逆送地控制送丝。通过反复送丝的正送和逆送,能够使短路状态和电弧状态有规则地产生,并且能够使紧跟短路断开之后的电弧长度瞬间变长。通过使紧跟短路断开之后的电弧长度变长,能够抑制微短路的产生,并且能够通过电弧34的电弧力来大范围地压挤熔融金属33。
[0063]在此,在现有技术中,根据接头形状,存在峰值电流IP不合适的情况。在该情况下,锌蒸气30滞留在熔融金属33中,会产生气泡28 (或者凹坑)。此外,在锌蒸气30从熔融金属33中猛烈放出时,飞散的熔融金属33与焊丝21进行短路,由此会使溅射的产生增加。
[0064]接着,使用图4A?4C来说明在镀锌钢板的焊接中按照每种接头形状区分使用适当的峰值电流IP的必要性。另外,图4A?4C是相对于焊接方向而言垂直的剖面图。图4A示出了良好地进行了搭接角焊缝的焊接的状态。图4B示出了水平角焊缝的焊接不良而产生了开孔的状态。图4C示出了良好地进行了水平角焊缝的焊接的状态。
[0065]如图4A所示,在接头形状为搭接角焊缝的情况下,电弧34容易扩展。因此,较为理想的是,使峰值电流IP成为400A以上。通过使峰值电流IP成为400A以上,从而在电弧34的正下方,位于被焊接物26的根部32的熔融金属33被电弧34的电弧力压挤出来,根部32从熔融金属33露出。通过根部32露出,从而变得容易使锌蒸气30从上板和下板的重叠部分即镀锌气化部31向外部放出。
[0066]如图4B所示,在接头形状为水平角焊缝的情况下,若使峰值电流IP为与搭接角焊缝相同的400A以上,则电弧34变得容易集中。因此,尤其是相对于上板侧而言电弧34的电弧力过强,会在上板产生熔透(裹夺办)。而且,在最差的情况下,会在上板产生开孔(焊穿)。因此,在水平角焊缝的情况下,较为理想的是,使峰值电流IP小于400A。
[0067]图4C也示出了水平角焊缝的示例,但如图4C所示,通过使峰值电流IP小于400A,从而未产生上板的开孔。而且,在电弧34正下方的被焊接物26的根部32,熔融金属33被压挤出,能够使根部32露出。于是,能够容易使锌蒸气30从上板和下板的重叠部分即镀锌气化部31 (参照图6)向外部放出。
[0068]图5中示出与接头形状和峰值电流IP相关的焊接结果。另外,在图5中,以50A刻度来表示峰值电流IP。此外,作为一例,图5所示的焊接结果是对于板厚为2.3mm的镀锌钢板进行了 0)2焊接的情况下的示例。
[0069]由图5可知,在水平角焊缝(T接头)中,峰值电流IP从250A到350A为适当范围,300A最佳。另外,在峰值电流IP低于250A的情况下,在被焊接物26的根部32压挤熔融金属33很困难,会产生气孔28。相反地,在峰值电流IP超过400A的情况下,会上板焊穿而产生开孔。另外,在峰值电流IP超过400A、上板的板厚较厚的情况下,虽然不会发生上板的焊穿,但是外观不良。此外,虽然图5中未图示,但是在峰值电流IP为380A的情况下,也能够进行良好的焊接。综上所述,在水平角焊缝(T接头)中,峰值电流IP为250A以上且小于400A时能进行良好的焊接。
[0070]此外,由图5可知,在搭接角焊缝(搭接接头)中,峰值电流IP从400A到500A为适当范围,450A最佳。另外,在峰值电流IP低于400A的情况下,在被焊接物26的根部32压挤熔融金属33很困难,会产生气孔28。相反地,在峰值电流IP超过500A的情况下,由于熔池过度掘入从而焊缝成为凸形状,出现焊缝外观不良。综上所述,在搭接角焊缝(搭接接头)中,峰值电流IP为400A以上且500A以下时能进行良好的焊接。
[0071]如上所述,需要根据接头形状,将峰值电流IP设定为适当的值。另外,上述的适当范围是实际通过实验等而得出的数值。
[0072]在本实施方式的电弧焊接装置中,为了设定与接头形状相应的适当的峰值电流IP,预先按照每种接头形状将包含适当的峰值电流IP在内的波形参数存储在焊接电源装置16的波形参数存储部15内。然后,需要基于由位于机器人控制装置19内的焊接条件设定部17设定的设定内容和由接头形状设定部18设定的设定内容,来决定每种接头形状的适当的峰值电流IP并输出。
[0073]通过利用每种接头形状的适当的峰值电流IP来进行焊接,从而能够使被焊接物26的根部32露出。然而,也可以想到按照每种接头形状将峰值电流期间TP调整为适当的时间的方法。但是,由发明者们所进行的实验等可知,峰值电流期间TP的调整无法应付所有接头形状。
[0074]例如,在水平角焊缝的接头形状下,将峰值电流IP设为比适当范围高的450A,将峰值电流期间TP设为比默认短。缩短由峰值电流IP的450A所施加的强电弧力的时间的方法虽减少上板的开孔(焊穿),但并非为零,并且效果不大。
[0075]此外,在搭接角焊缝的接头形状下,将峰值电流IP设为比适当范围低的300A,将峰值电流期间TP设为比默认长。增加由峰值电流IP的300A所施加的弱电弧力的时间的方法在被焊接物26的
当前第3页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1