特開 2021-120162 被覆アーク溶接の溶接開始方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-120162(P2021-120162A)

(43)【公開日】2021年8月19日

(54)【発明の名称】被覆アーク溶接の溶接開始方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/067 20060101AFI20210726BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/067

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2020-14540(P2020-14540)

(22)【出願日】2020年1月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(72)【発明者】

【氏名】馬塲 勇人

【テーマコード（参考）】

4E082

【Ｆターム（参考）】

4E082AA02

4E082BA01

4E082CA01

4E082DA01

4E082EA02

4E082EB01

4E082EC03

4E082ED03

4E082EF07

(57)【要約】

【課題】熟練作業者でも未熟練作業者でも、良好に溶接を開始することができる被覆アーク溶接の溶接開始方法を提供すること。
【解決手段】被覆溶接棒が母材に接触すると初期電流値の溶接電流Ｉｗを通電し、被覆溶接棒が母材から引き上げられてアークが発生すると、遅延時間Ｔｄ経過後に溶接電流Ｉｗを初期電流値から定常電流値まで増加させて溶接を開始する被覆アーク溶接の溶接開始方法において、第１溶接モード及び第２溶接モードを備え、第２溶接モードのときは第１溶接モードのときよりも遅延時間Ｔｄを大きな値に設定する。さらに、第２溶接モードのときは第１溶接モードのときよりも溶接電流Ｉｗの増加率Ｓｉを小さな値に設定する。さらに、初期電流値は、経時的に小さな値に変化する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被覆溶接棒が母材に接触すると初期電流値の溶接電流を通電し、
前記被覆溶接棒が前記母材から引き上げられてアークが発生すると、遅延時間経過後に前記溶接電流を前記初期電流値から定常電流値まで増加させて溶接を開始する被覆アーク溶接の溶接開始方法において、
第１溶接モード及び第２溶接モードを備え、
前記第２溶接モードのときは前記第１溶接モードのときよりも前記遅延時間を大きな値に設定する、
ことを特徴とする被覆アーク溶接の溶接開始方法。

【請求項2】

前記第２溶接モードのときは前記第１溶接モードのときよりも前記溶接電流の増加率を小さな値に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の被覆アーク溶接の溶接開始方法。

【請求項3】

前記初期電流値は、経時的に小さな値に変化する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆アーク溶接の溶接開始方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被覆アーク溶接の溶接開始方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年は、消耗電極式アーク溶接と非消耗電極式アーク溶接とを選択して使用することができる複合溶接電源の需要が高まっている。消耗電極式アーク溶接としては、炭酸ガスアーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接、被覆アーク溶接等が可能である。非消耗電極式アーク溶接としては、簡易式のティグ溶接が可能である。

【0003】

溶接電源のメインスイッチがオン状態となり、溶接モードとして被覆アーク溶接モードが選択されると、溶接電源は出力を開始する。アークが点弧していない無負荷状態では、溶接電圧は溶接電源が出力できる８０〜１２０Ｖ程度の最大電圧値となる。この最大電圧値が被覆溶接棒と母材との間に印加されているので、溶接作業者が感電するおそれがある。このために、被覆アーク溶接では、無負荷状態での溶接電圧を１５Ｖ程度の低い値に制御する電撃防止機能が付加されている。

【0004】

被覆アーク溶接では、溶接作業者が溶接ホルダーの被覆溶接棒を母材に接触させて引き上げてアークを点弧する、いわゆるタッチスタートを行うことで溶接を開始する。このタッチスタートでは、溶接作業者が溶接ホルダーを引き下げて被覆溶接棒が母材に接触すると初期電流値の溶接電流が通電し、その後に溶接作業者が溶接ホルダーを引き上げて被覆溶接棒が母材から離反してアークが発生すると、遅延時間経過後に溶接電流が初期電流値から定常電流値まで増加して溶接が開始される。

【0005】

他方、溶接を終了するときは、溶接ホルダーを高く引き上げてアーク切れを発生させることで行っている。

【0006】

特許文献１の発明は、非消耗性電極が先端に設けられている溶接トーチを被溶接物に接触させ引き離すことによってアークを発生させるＴＩＧ溶接におけるアークスタート方法を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０００−１７６６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

熟練作業者は、被覆溶接棒の母材への接触から引き上げの操作が円滑であるので、良好に溶接を開始することができる。しかし、未熟練作業者は、被覆溶接棒の母材への接触から引き上げの操作が円滑ではないので、良好に溶接を開始することができない場合がある。未熟練作業者は、被覆溶接棒を引き上げてアークが点弧した直後に、再び被覆溶接棒を母材に接触させてしまうことがある。このような状態になると、被覆溶接棒の先端の溶融部が母材に溶着して凝固し、溶接開始が不良となる。

【0009】

そこで、本発明では、熟練作業者でも未熟練作業者でも、良好に溶接を開始することができる被覆アーク溶接の溶接開始方法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】

【0010】

上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
被覆溶接棒が母材に接触すると初期電流値の溶接電流を通電し、
前記被覆溶接棒が前記母材から引き上げられてアークが発生すると、遅延時間経過後に前記溶接電流を前記初期電流値から定常電流値まで増加させて溶接を開始する被覆アーク溶接の溶接開始方法において、
第１溶接モード及び第２溶接モードを備え、
前記第２溶接モードのときは前記第１溶接モードのときよりも前記遅延時間を大きな値に設定する、
ことを特徴とする被覆アーク溶接の溶接開始方法である。

【0011】

請求項２の発明は、
前記第２溶接モードのときは前記第１溶接モードのときよりも前記溶接電流の増加率を小さな値に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の被覆アーク溶接の溶接開始方法である。

【0012】

請求項３の発明は、
前記初期電流値は、経時的に小さな値に変化する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の被覆アーク溶接の溶接開始方法である。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、熟練作業者でも未熟練作業者でも、被覆アーク溶接を良好に開始することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態１に係る被覆アーク溶接の溶接開始方法を実施するための溶接電源のブロック図である。

【図2】図１で上述した溶接電源において、溶接を行うときの各信号のタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

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。

【0016】

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る被覆アーク溶接の溶接開始方法を実施するための溶接電源のブロック図である。同図は、複合溶接電源の構成の中で被覆アーク溶接を行うときの構成のみを示している。以下、同図を参照して、各ブロックについて説明する。

【0017】

メインスイッチＳＷは、３相２００Ｖ等の商用電源（図示は省略）のオン状態／オフ状態を切り換える。

【0018】

電源主回路ＰＭは、上記のメインスイッチＳＷがオン状態になると、商用電源が入力されて、後述する駆動信号Ｄｖに従ってインバータ制御等の出力制御を行い、溶接電流Ｉｗ及び溶接電圧Ｖｗを出力する。この電源主回路ＰＭは、図示は省略するが、商用電源を整流する１次整流回路、整流された直流を平滑するコンデンサ、平滑された直流を上記の駆動信号Ｄｖに従って高周波交流に変換するインバータ回路、高周波交流をアーク溶接に適した電圧値に降圧するインバータトランス、降圧された高周波交流を整流する２次整流回路、整流された直流を平滑するリアクトルを備えている。

【0019】

溶接ホルダー４は、被覆溶接棒１を把持しており、被覆溶接棒１に給電する。

【0020】

被覆溶接棒１と母材２との間にアーク３が発生する。アーク３中を溶接電流Ｉｗが通電し、被覆溶接棒１と母材２との間に溶接電圧Ｖｗが印加される。被覆溶接棒１の先端と母材２との被覆溶接棒１の軸方向の距離がスタンドオフＬｗである。

【0021】

ホットスタート電圧設定回路ＶＨＲは、予め定めたホットスタート電圧設定信号Ｖhrを出力する。このホットスタート電圧設定信号Ｖhrの値は、短い周期での繰り返し溶接のときに作業性が良くなるように大きな値に設定される。一般的に、この値が大きいほどアークの再点弧の確立が高くなる。半面、この値が大きいほど感電のおそれが高まる。したがって、アークの再点弧が円滑である範囲で、最小値に設定することが望ましい。被覆溶接棒１の直径及び／又は材質が異なると、アーク点弧が円滑になる電圧値が変化する。このために、ホットスタート電圧設定信号Ｖhrの値は、被覆溶接棒の直径及び／又は材質に応じて適正値に設定することが望ましい。ホットスタート電圧設定信号Ｖhrは、例えば６０〜１００Ｖ程度に設定される。

【0022】

電撃防止電圧設定回路ＶＤＲは、予め定めた電撃防止電圧設定信号Ｖdrを出力する。ここで、Ｖhr＞Ｖdrである。この電撃防止電圧設定信号Ｖdrの値は、感電を防止することができるように１５Ｖ程度に設定される。

【0023】

電圧設定回路ＶＲは、上記のホットスタート電圧設定信号Ｖhr、上記の電撃防止電圧設定信号Ｖdr及び後述するホットスタート期間信号Ｔhsを入力として、ホットスタート期間信号ＴhsがＨｉｇｈレベル（ホットスタート期間Ｔｈ）のときはホットスタート電圧設定信号Ｖhrの値を電圧設定信号Ｖｒとして出力し、ホットスタート期間信号ＴhsがＬｏｗレベルのときは電撃防止電圧設定信号Ｖdrの値を電圧設定信号Ｖｒとして出力する。

【0024】

電圧検出回路ＶＤは、上記の溶接電圧Ｖｗを検出して、電圧検出信号Ｖｄを出力する。電圧誤差増幅回路ＥＶは、上記の電圧設定信号Ｖｒ及び上記の電圧検出信号Ｖｄを入力として、両値の誤差を増幅して電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。

【0025】

電流検出回路ＩＤは、上記の溶接電流Ｉｗを検出して、電流検出信号Ｉｄを出力する。電流通電判別回路ＣＤは、上記の電流検出信号Ｉｄを入力として、この値が予め定めた電流通電判別値（５Ａ程度）以上のときは溶接電流Ｉｗが通電していると判別してＨｉｇｈレベルとなる電流通電判別信号Ｃｄを出力する。

【0026】

アーク判別回路ＡＤは、上記の電流通電判別信号Ｃｄ及び上記の電圧検出信号Ｖｄを入力として、
電流通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベル（通電）であり、かつ、電圧検出信号Ｖｄが予め定めたアーク判別値（１０Ｖ程度）よりも大きいときはアークが発生状態にあると判別してＨｉｇｈレベルとなり、
それ以外のときはアークが発生していない状態（接触状態又は無負荷状態）にあると判別してＬｏｗレベルとなるアーク判別信号Ａｄを出力する。

【0027】

溶接モード選択回路ＭＳは、第１溶接モード及び第２溶接モードを溶接作業者が選択する回路であり、第１溶接モードが選択されるとＬｏｗレベルとなり、第２溶接モードが選択されるとＨｉｇｈレベルとなる溶接モード選択信号Ｍｓを出力する。この溶接モード選択回路ＭＳは、溶接電源のフロントパネルに設けられるスイッチ等である。第１溶接モードは熟練作業者の溶接開始操作に適しており、第２溶接モードは未熟練作業者の溶接開始操作に適している。

【0028】

初期電流設定回路ＩＳＲは、上記の電流通電判別信号Ｃｄを入力として、電流通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベル（通電）に変化した時点では予め定めた初期値となり、その後は経時的に減少する初期電流設定信号Ｉsrを出力する。

【0029】

定常電流設定回路ＩＣＲは、予め定めた定常電流設定信号Ｉcrを出力する。

【0030】

遅延時間設定回路ＴＤＲは、上記の溶接モード選択信号Ｍｓを入力として、
溶接モード選択信号ＭｓがＬｏｗレベル（第１溶接モード）のときは予め定めた第１遅延時間となり、
溶接モード選択信号ＭｓがＨｉｇｈレベル（第２溶接モード）のときは予め定めた第２遅延時間となる遅延時間設定信号Ｔdrを出力する。第２遅延時間は、第１遅延時間よりも大きな値である。

【0031】

増加率設定回路ＳＲは、上記の溶接モード選択信号Ｍｓを入力として、
溶接モード選択信号ＭｓがＬｏｗレベル（第１溶接モード）のときは予め定めた第１増加率となり、
溶接モード選択信号ＭｓがＨｉｇｈレベル（第２溶接モード）のときは予め定めた第２増加率となる増加率設定信号Ｓｒを出力する。第２増加率は、第１増加率よりも小さな値である。

【0032】

電流設定回路ＩＲは、上記の初期電流設定信号Ｉsr、上記の定常電流設定信号Ｉcr、上記の遅延時間設定信号Ｔdr、上記の増加率設定信号Ｓｒ及び上記のアーク判別信号Ａｄを入力として、
アーク判別信号ＡｄがＬｏｗレベル（接触状態又は無負荷状態）のときは初期電流設定信号Ｉsrの値となる電流設定信号Ｉｒを出力し、
アーク判別信号ＡｄがＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベル（アーク発生状態）に変化した時点から遅延時間設定信号Ｔdrによって定まる遅延時間Ｔｄが経過した後に、初期電流設定信号Ｉsrの値から増加率設定信号Ｓｒによって定まる増加率Ｓｉで増加し、定常電流設定信号Ｉcrの値に達するとその値を維持する電流設定信号Ｉｒを出力する。

【0033】

電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の電流設定信号Ｉｒ及び上記の電流検出信号Ｉｄを入力として、両値の誤差を増幅して電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。

【0034】

誤差増幅回路ＥＡは、上記の電流誤差増幅信号Ｅｉ、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖ及び上記の電流通電判別信号Ｃｄを入力として、電流通電判別信号ＣｄがＨｉｇｈレベル（通電中）のときは電流誤差増幅信号Ｅｉを誤差増幅信号Ｅａとして出力し、電流通電判別信号ＣｄがＬｏｗレベル（非通電）のときは電圧誤差増幅信号Ｅｖを誤差増幅信号Ｅａとして出力する。この回路によって、溶接電流Ｉｗが通電しているときは溶接電源は定電流制御され、非通電（無負荷状態）のときは定電圧制御される。

【0035】

駆動回路ＤＶは、上記の誤差増幅信号Ｅａ及び後述する禁止信号Ｋｓを入力として、禁止信号ＫｓがＬｏｗレベルのときは誤差増幅信号Ｅａによって変調制御を行い駆動信号Ｄｖを出力し、禁止信号ＫｓがＨｉｇｈレベルのときは駆動信号Ｄｖを出力しない。したがって、禁止信号ＫｓがＨｉｇｈレベルのときは、電源主回路ＰＭからの出力は停止される。

【0036】

基準電圧値設定回路ＶＴＲは、予め定めた基準電圧値信号Ｖtrを出力する。この基準電圧値信号Ｖtrは、電流設定信号Ｉｒの値、被覆溶接棒１の直径、材質等に応じて、被覆溶接棒１の引き上げ距離（スタンドオフＬｗ）が所望値になったときにアークが消弧するように設定される。

【0037】

禁止回路ＫＳは、上記の電圧検出信号Ｖｄ及び上記の基準電圧値信号Ｖtrを入力として、電圧検出信号Ｖｄの値が、基準電圧値信号Ｖtrの値未満の状態から以上の状態になり、その状態が予め定めた監視期間継続したときは、予め定めた禁止期間だけＨｉｇｈレベルとなる禁止信号Ｋｓを出力する。例えば、監視期間は１００msであり、禁止期間は１００msである。

【0038】

ホットスタート期間回路ＴＨＳは、上記の禁止信号Ｋｓを入力として、禁止信号ＫｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化した時点から予め定めたホットスタート期間Ｔｈが経過する時点までＨｉｇｈレベルとなる、ホットスタート期間信号Ｔhsを出力する。このホットスタート期間Ｔｈは、例えば０．５〜５．０秒程度の範囲で設定される。この値は、短い周期での繰り返し溶接の作業性を考慮して設定される。

【0039】

図２は、図１の溶接電源において、溶接を行うときの各信号のタイミングチャートである。同図(Ａ)は溶接電流Ｉｗの時間変化を示し、同図(Ｂ)は溶接電圧Ｖｗの時間変化を示し、同図(Ｃ)は禁止信号Ｋｓの時間変化を示し、同図(Ｄ)はスタンドオフＬｗの時間変化を示し、同図（Ｅ）はホットスタート期間信号Ｔhsの時間変化を示し、同図（Ｆ）はアーク判別信号Ａｄの時間変化を示す。同図は、被覆アーク溶接中に、溶接ホルダーの引き上げ操作を行って溶接を終了し、次の溶接を開始するときである。以下、同図を参照して各信号の動作について説明する。

【0040】

時刻ｔ１以前の定常溶接中は、同図（Ｄ）に示すように、被覆溶接棒先端と母材との距離であるスタンドオフＬｗは溶接作業者によって略一定に維持されている。このスタンドオフＬｗは、５mm程度である。定常溶接中は、同図（Ａ）に示すように、図１の定常電流設定信号Ｉcrによって定まる一定値の溶接電流Ｉｗが通電し、同図（Ｂ）に示すように、スタンドオフＬｗ（アーク長）に応じた略一定の溶接電圧Ｖｗが印加する。同図（Ｃ）に示すように、禁止信号ＫｓはＬｏｗレベルになっている。また、同図（Ｅ）に示すように、ホットスタート期間信号ＴhsもＬｏｗレベルになっている。同図（Ｆ）に示すように、アーク判別信号Ａｄは、アークが発生しているのでＨｉｇｈレベルとなっている。

【0041】

時刻ｔ１から、溶接作業者が溶接を終了するために溶接ホルダーの引き上げ操作を開始すると、同図（Ｄ）に示すように、スタンドオフＬｗは次第に長くなる。これに応動して、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは次第に大きくなる。他方、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは定電流制御されているので時刻ｔ１以前の値を維持する。

【0042】

時刻ｔ２において、同図（Ｂ）に示す溶接電圧Ｖｗ（図１の電圧検出信号Ｖｄ）が、予め定めた基準電圧値未満の状態から以上の状態になり、その状態が予め定めた監視期間継続したために、同図（Ｃ）に示すように、禁止信号ＫｓがＨｉｇｈレベルに変化する。これに応動して、溶接電源は出力を停止するので、時刻ｔ２において、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは０Ａとなり、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは０Ｖとなり、アークは消弧する。アークが消弧すると、同図（Ｆ）に示すように、アーク判別信号ＡｄはＬｏｗレベルに変化する。これにより、溶接は終了する。監視期間は１００ms程度であり、禁止信号ＫｓがＨｉｇｈレベル／Ｌｏｗレベルを短時間に繰り返すチャタリングを防止するために設けられている。

【0043】

基準電圧値は、上述したように、図１の基準電圧値信号Ｖtrによって定まる。基準電圧値信号Ｖtrは、図１の電流設定信号Ｉｒ、被覆溶接棒の直径、材質等に応じて、適正値に設定される。このようにすると、アークが消弧するスタンドオフＬｗを略一定にすることができるので、作業性を良好にすることができる。

【0044】

時刻ｔ３において、時刻ｔ２から予め定めた禁止期間が経過すると、同図（Ｃ）に示すように、禁止信号ＫｓはＬｏｗレベルに戻る。これに応動して、溶接電源は出力を再び開始する。この状態ではアークは点弧していないので、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは通電せず、無負荷状態となっている。このために、溶接電源は定電圧制御に切り換えられる。時刻ｔ３において、同図（Ｃ）に示す禁止信号ＫｓがＨｉｇｈレベルからＬｏｗレベルに変化すると、同図（Ｅ）に示すように、ホットスタート期間信号ＴhsがＨｉｇｈレベルになり、予め定めたホットスタート期間Ｔｈが経過する時刻ｔ４までＨｉｇｈレベルを維持する。したがって、時刻ｔ３〜ｔ４の期間がホットスタート期間Ｔｈとなる。

【0045】

時刻ｔ３〜ｔ４のホットスタート期間Ｔｈ中は、図１の電圧設定信号Ｖｒは図１のホットスタート電圧設定信号Ｖhrの値となる。このために、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは、ホットスタート電圧値Ｖwhとなる。ホットスタート期間Ｔｈを設けているのは、短い周期での繰り返し溶接の作業性を良好にするためである。

【0046】

無負荷状態が時刻ｔ４まで継続すると、図１の電圧設定信号Ｖｒは、図１の電撃防止電圧設定信号Ｖdrの値に切り換わる。このために、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは電撃防止電圧値Ｖwdに低下する。これにより、感電を防止することができる。

【0047】

時刻ｔ５から、次の溶接を開始するために、溶接作業者が溶接ホルダーを母材に近づけて行くと、同図（Ｄ）に示すように、スタンドオフＬｗは次第に短くなる。時刻ｔ６において、被覆溶接棒が母材と接触すると、同図（Ａ）に示すように、、図１の初期電流設定信号Ｉsrによって定まる初期電流値の溶接電流Ｉｗが通電を開始する。これに応動して、溶接電源は定電流制御に切り換えられる。同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは略０Ｖとなる。
上記の初期電流値は、時刻ｔ６の接触時点では予め定めた初期値（２０Ａ程度）であり、その後は経時的に減少し、予め定めた下限値（１０Ａ程度）に達するとその値を時刻ｔ８の遅延期間終了まで維持する。初期電流の初期値は、被覆溶接棒１の先端があまり溶融しない程度の小さな値に設定される。初期電流を経時的に減少させるのは、被覆溶接棒１の先端の溶融を抑制するためである。溶融部分が大きくなると、アーク発生直後の再接触時に被覆溶接棒と母材との溶着が発生しやすくなるために、これを抑制するためである。

【0048】

時刻ｔ７において、溶接作業者が溶接ホルダーを引き上げて被覆溶接棒の先端が母材から離反すると、アークが点弧する。これに応動して、同図（Ｆ）に示すように、アーク判別信号ＡｄはＨｉｇｈレベルに変化する。時刻ｔ７にアーク判別信号ＡｄがＨｉｇｈレベルに変化した時点から図１の遅延時間設定信号Ｔdrによって定まる遅延時間Ｔｄが経過する時刻ｔ８までの期間が遅延期間となる。この遅延期間中は、同図（Ａ）に示すように、上記の初期電流値となる溶接電流Ｉｗが通電を継続する。同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗは数十Ｖのアーク電圧値となる。遅延時間Ｔｄは、第２溶接モードが選択されているときは第１溶接モードが選択されているときよりも大きな値になる。例えば、遅延時間Ｔｄは、第１溶接モードのときは１msに設定され、第２溶接モートのときは１０msに設定される。

【0049】

時刻ｔ８に遅延期間が終了すると、同図（Ａ）に示すように、溶接電流Ｉｗは、図１の増加率設定信号Ｓｒによって定まる増加率Ｓｉで増加し、時刻ｔ９において上記の定常電流値に達するとその後はその値を維持する。同様に、同図（Ｂ）に示すように、溶接電圧Ｖｗも増加して定常電圧値になる。増加率Ｓｉは、第２溶接モードが選択されているときは第１溶接モードが選択されているときよりも小さな値になる。例えば、増加率Ｓｉは、第１溶接モードのときは２００A/msに設定され、第２溶接モートのときは１００A/msに設定される。

【0050】

溶接作業者は、時刻ｔ７から溶接ホルダーの引き上げを開始して、時刻ｔ９前後で引き上げを停止して適正な距離を保持する。これに対応して、同図（Ｄ）に示すように、スタンドオフＬｗは、時刻ｔ７から０mmよりも次第に大きくなり、時刻ｔ９前後で５mm程度の適正な値となる。このようにして、溶接が開始される。

【0051】

上述した実施の形態１によれば、被覆溶接棒が母材に接触すると初期電流値の溶接電流を通電し、被覆溶接棒が母材から引き上げられてアークが発生すると、遅延時間経過後に溶接電流を初期電流値から定常電流値まで増加させて溶接を開始する被覆アーク溶接の溶接開始方法において、第１溶接モード及び第２溶接モードを備え、第２溶接モードのときは前記第１溶接モードのときよりも遅延時間を大きな値に設定する。第１溶接モードは熟練作業者の溶接開始操作に適しており、第２溶接モードは未熟練作業者の溶接開始操作適している。熟練作業者は、被覆溶接棒を母材に一旦接触させて適正距離まで引き上げる操作が迅速であり、かつ、円滑である。このために、上記の遅延時間を短くすることで迅速な操作に対応して、良好な溶接開始を行うことができる。熟練作業者にとって、遅延時間が長くなると、溶接開始時の作業性が悪くなる。未熟練作業者は、被覆溶接棒を母材に接触させて引き上げてアークが点弧した直後に、手振れによって再接触を発生させてしまうことがある。このときに、遅延時間が長いと、被覆溶接棒の先端の溶融が抑制されるので、被覆溶接棒が母材と溶着状態になることを抑制することができる。したがって、本実施の形態では、熟練作業者でも未熟練作業者でも、良好に溶接を開始することができる。

【0052】

さらに、実施の形態１によれば、第２溶接モードのときは第１溶接モードのときよりも溶接電流の増加率を小さな値に設定することが望ましい。熟練作業者は、被覆溶接棒を母材に一旦接触させて適正距離まで引き上げる操作が迅速であり、かつ、円滑である。このために、上記の溶接電流の増加率を大きな値にすることで迅速な操作に対応して、良好な溶接開始を行うことができる。熟練作業者にとって、増加率が小さい値になると、溶接開始時の作業性が悪くなる。未熟練作業者は、被覆溶接棒を母材に接触させて引き上げてアークが点弧した直後に、手振れによって再接触を発生させてしまうことがある。このときに、増加率が小さな値であると、被覆溶接棒の先端の溶融が抑制されるので、被覆溶接棒が母材と溶着状態になることを抑制することができる。したがって、本実施の形態では、熟練作業者でも未熟練作業者でも、さらに良好に溶接を開始することができる。

【0053】

さらに、実施の形態１によれば、初期電流値は、経時的に小さな値に変化することが望ましい。このようにすると、接触時間が長くなっても、被覆溶接棒の先端の溶融を抑制することができるので、再接触時の溶着をより防止することができる。

【符号の説明】

【0054】

1 被覆溶接棒
2 母材
3 アーク
4 溶接ホルダー
ＡＤ アーク判別回路
Ａｄ アーク判別信号
ＣＤ 電流通電判別回路
Ｃｄ 電流通電判別信号
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
ＥＡ 誤差増幅回路
Ｅａ 誤差増幅信号
ＥＩ 電流誤差増幅回路
Ｅｉ 電流誤差増幅信号
ＥＶ 電圧誤差増幅回路
Ｅｖ 電圧誤差増幅信号
ＩＣＲ 定常電流設定回路
Ｉcr 定常電流設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
ＩＲ 電流設定回路
Ｉｒ 電流設定信号
ＩＳＲ 初期電流設定回路
Ｉsr 初期電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＫＳ 禁止回路
Ｋｓ 禁止信号
Ｌｗ スタンドオフ
ＭＳ 溶接モード選択回路
Ｍｓ 溶接モード選択信号
ＰＭ 電源主回路
Ｓｉ 増加率
ＳＲ 増加率設定回路
Ｓｒ 増加率設定信号
ＳＷ メインスイッチ
Ｔｄ 遅延時間
ＴＤＲ 遅延時間設定回路
Ｔdr 遅延時間設定信号
Ｔｈ ホットスタート期間
ＴＨＳ ホットスタート期間回路
Ｔhs ホットスタート期間信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
ＶＤＲ 電撃防止電圧設定回路
Ｖdr 電撃防止電圧設定信号
ＶＨＲ ホットスタート電圧設定回路
Ｖhr ホットスタート電圧設定信号
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
ＶＴＲ 基準電圧値設定回路
Ｖtr 基準電圧値信号
Ｖｗ 溶接電圧
Ｖwd 電撃防止電圧値
Ｖwh ホットスタート電圧値

【図1】

【図2】