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公開番号2025078537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2023191183
出願日2023-11-08
発明の名称サブマージアーク溶接システム、および、サブマージアーク溶接方法
出願人株式会社ダイヘン
代理人個人,個人
主分類B23K 9/18 20060101AFI20250513BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】サブマージアーク溶接において、電圧変化に対する電流変化量が大きい外部特性を適用した場合でも、溶接欠陥の発生を抑制できるサブマージアーク溶接システムを提供する。
【解決手段】サブマージアーク溶接を行うための溶接システムA1において、直流電力を出力する溶接電源装置2と、被溶接物Wの上にフラックス79を散布する散布装置7と、一定速度で溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置5と、を備えた。溶接電源装置2は、出力特性を示す外部特性を第1外部特性と前記第1外部特性とは異なる第2外部特性とで切り替え、第1外部特性の特性線の傾きと、第2外部特性の特性線の傾きとは共通し、-5V/100A以上、-0.1V/100A以下である。第1外部特性と第2外部特性との切り替えの周波数は、1Hz以上20Hz以下である。溶接電源装置の出力電流の平均電流は、300A以上である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
サブマージアーク溶接を行うためのサブマージアーク溶接システムであって、
直流電力を出力する溶接電源装置と、
被溶接物の上にフラックスを散布する散布装置と、
一定速度で溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、
を備え、
前記溶接電源装置は、出力特性を示す外部特性を第１外部特性と前記第１外部特性とは異なる第２外部特性とで切り替え、
前記第１外部特性の特性線の傾きと、前記第２外部特性の特性線の傾きとは共通し、－５Ｖ/１００Ａ以上、－０．１Ｖ/１００Ａ以下であり、
前記第１外部特性と前記第２外部特性との切り替えの周波数は、１Ｈz以上２０Ｈｚ以下であり、
前記溶接電源装置の出力電流の平均電流は、３００Ａ以上である、
サブマージアーク溶接システム。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第１外部特性の第１特性線と、前記第２外部特性の第２特性線との上下方向の差は、３Ｖ以上５Ｖ以下である、
請求項１に記載のサブマージアーク溶接システム。
【請求項３】
前記第１外部特性と前記第２外部特性との切り替えによる、前記溶接電源装置の出力電流の変化は、５０Ａ以上である、
請求項１に記載のサブマージアーク溶接システム。
【請求項４】
前記ワイヤ送給装置が前記溶接ワイヤを送給する速度は、０．５ｍ／分以上１０ｍ／分以下である、
請求項１ないし３のいずれかに記載のサブマージアーク溶接システム。
【請求項５】
直流電力を出力する溶接電源装置と、被溶接物の上にフラックスを散布する散布装置と、一定速度で溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、を備えるサブマージアーク溶接システムにおいて、サブマージアーク溶接を行うためのサブマージアーク溶接方法であって、
前記溶接電源装置の出力特性を示す外部特性を第１外部特性と前記第１外部特性とは異なる第２外部特性とで切り替え、
前記第１外部特性の特性線の傾きと、前記第２外部特性の特性線の傾きとは共通し、－５Ｖ/１００Ａ以上、－０．１Ｖ/１００Ａ以下であり、
前記第１外部特性と前記第２外部特性との切り替えの周波数は、１Ｈz以上２０Ｈｚ以下であり、
前記溶接電源装置の出力電流の平均電流は、３００Ａ以上である、
サブマージアーク溶接方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、サブマージアーク溶接を行うためのサブマージアーク溶接システム、および、サブマージアーク溶接方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来からサブマージアーク溶接が知られている。サブマージアーク溶接は、被溶接物の上に粒状のフラックスを散布し、フラックスの中に溶接ワイヤを送給して、溶接ワイヤの先端と被溶接物との間にアークを発生させて溶接を行うものである。サブマージアーク溶接では、太径の溶接ワイヤに大電流を流すことで、厚板を高能率で溶接することができる。
【０００３】
サブマージアーク溶接において、外部特性制御によってアーク長を制御する場合、使用される溶接ワイヤが太径で電気抵抗が小さいため、電流変化によるワイヤ溶融量が変化しにくいという問題がある。このため、電圧変化に対する電流変化量がかなり大きい外部特性（定電圧特性の特性線の傾きが緩やか）が適用される。特許文献１には、多電極片面サブマージアーク溶接の先行極において、給電方式を直流とし、外部特性を定電圧特性とし、ワイヤ送給速度の速度制御方式を一定速度制御とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－８３２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した外部特性とした場合、少しの電圧変化に対して電流が大きく変化し、電流変化が大きすぎることで電圧が逆方向に変化し、これが繰り返されることで、電流・電圧の発振現象が発生することがある。当該発振現象が発生すると、溶融池が約１０Ｈｚ程度の不安定な周波数で振動してしまうので、溶接欠陥を招きやすくなる。
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、サブマージアーク溶接において、電圧変化に対する電流変化量が大きい外部特性を適用した（外部特性を定電圧特性にした）場合でも、溶接欠陥の発生を抑制できるサブマージアーク溶接システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面によって提供されるサブマージアーク溶接システムは、サブマージアーク溶接を行うためのサブマージアーク溶接システムであって、直流電力を出力する溶接電源装置と、被溶接物の上にフラックスを散布する散布装置と、一定速度で溶接ワイヤを送給するワイヤ送給装置と、を備え、前記溶接電源装置は、出力特性を示す外部特性を第１外部特性と前記第１外部特性とは異なる第２外部特性とで切り替え、前記第１外部特性の特性線の傾きと、前記第２外部特性の特性線の傾きとは共通し、－５Ｖ/１００Ａ以上、－０．１Ｖ/１００Ａ以下であり、前記第１外部特性と前記第２外部特性との切り替えの周波数は、１Ｈz以上２０Ｈｚ以下であり、前記溶接電源装置の出力電流の平均電流は、３００Ａ以上である。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１外部特性の第１特性線と、前記第２外部特性の第２特性線との上下方向の差は、３Ｖ以上５Ｖ以下である。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記第１外部特性と前記第２外部特性との切り替えによる、前記溶接電源装置の出力電流の変化は、５０Ａ以上である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記ワイヤ送給装置が前記溶接ワイヤを送給する速度は、０．５ｍ／分以上１０ｍ／分以下である。
（【００１１】以降は省略されています）

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