(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】P2024090326
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法
(51)【国際特許分類】
B23K 9/09 20060101AFI20240627BHJP
B23K 9/23 20060101ALI20240627BHJP
B23K 9/173 20060101ALI20240627BHJP
【ＦＩ】
B23K9/09
B23K9/23 K
B23K9/173 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022206151
(22)【出願日】2022-12-23
(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】梶原 凱
(72)【発明者】
【氏名】伊佐 太作
【テーマコード（参考）】
4E001
4E082
【Ｆターム（参考）】
4E001AA03
4E001BB06
4E001CA01
4E001CC02
4E082BA04
4E082EA01
4E082EA06
4E082EA11
4E082EB11
4E082JA01
4E082JA05
(57)【要約】
【課題】亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、溶接性を良好にすること。
【解決手段】母材が亜鉛メッキ鋼板であり、溶接ワイヤを送給し、立上り期間Ｔｕ１、Ｔｕ２中はベース電流値Ｉｂからピーク電流値Ｉｐへと上昇し、ピーク期間Ｔｐ中はピーク電流値Ｉｐとなり、立下り期間Ｔｄ中はピーク電流値Ｉｐからベース電流値Ｉｂへと下降し、ベース期間Ｔｂ中はベース電流値Ｉｂとなる溶接電流Ｉｗを通電して溶接する亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、立上り期間は第１立上り期間Ｔｕ１と第２立上り期間Ｔｕ２とから成り、溶接電流Ｉｗの変化率の絶対値は、第１立上り期間Ｔｕ１中及び第２立上り期間Ｔｕ２中が立下り期間Ｔｄ中よりも小である。また、溶接電流Ｉｗの変化率の絶対値は、第１立上り期間Ｔｕ１中が第２立上り期間Ｔｕ２中よりも小である。
【選択図】 図２
【解決手段】母材が亜鉛メッキ鋼板であり、溶接ワイヤを送給し、立上り期間Ｔｕ１、Ｔｕ２中はベース電流値Ｉｂからピーク電流値Ｉｐへと上昇し、ピーク期間Ｔｐ中はピーク電流値Ｉｐとなり、立下り期間Ｔｄ中はピーク電流値Ｉｐからベース電流値Ｉｂへと下降し、ベース期間Ｔｂ中はベース電流値Ｉｂとなる溶接電流Ｉｗを通電して溶接する亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、立上り期間は第１立上り期間Ｔｕ１と第２立上り期間Ｔｕ２とから成り、溶接電流Ｉｗの変化率の絶対値は、第１立上り期間Ｔｕ１中及び第２立上り期間Ｔｕ２中が立下り期間Ｔｄ中よりも小である。また、溶接電流Ｉｗの変化率の絶対値は、第１立上り期間Ｔｕ１中が第２立上り期間Ｔｕ２中よりも小である。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
母材が亜鉛メッキ鋼板であり、溶接ワイヤを送給し、立上り期間中はベース電流値からピーク電流値へと上昇し、ピーク期間中は前記ピーク電流値となり、立下り期間中は前記ピーク電流値から前記ベース電流値へと下降し、ベース期間中は前記ベース電流値となる溶接電流を通電して溶接する亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、
前記立上り期間は第１立上り期間と第２立上り期間とから成り、
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中及び前記第２立上り期間中が前記立下り期間中よりも小である、
ことを特徴とする亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
前記立上り期間は第１立上り期間と第２立上り期間とから成り、
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中及び前記第２立上り期間中が前記立下り期間中よりも小である、
ことを特徴とする亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
【請求項2】
前記第１立上り期間は前記ベース電流値から予め定めた基準電流値まで上昇する期間であり、前記第２立上り期間は前記基準電流値から前記ピーク電流値まで上昇する期間である、
ことを特徴とする請求項１に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
ことを特徴とする請求項１に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
【請求項3】
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中が前記第２立上り期間中よりも小である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
【請求項4】
前記ピーク期間の時間長さを０．５ms以下に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
【請求項5】
前記溶接電流の変化率の絶対値を、前記第１立上り期間中は４５０Ａ／ms以下に設定し、前記第２立上り期間中は５５０Ａ／ms以下に設定し、前記立下り期間中は８５０Ａ／ms以上に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
消耗電極式パルスアーク溶接は、炭素鋼、ステンレス鋼等の溶接に広く使用されている。このパルスアーク溶接では、立上り期間中はベース電流値からピーク電流値へと上昇し、ピーク期間中はピーク電流値となり、立下り期間中はピーク電流値からベース電流値へと下降し、ベース期間中はベース電流値となる溶接電流を通電し、これらの通電を１パルス周期として繰り返して溶接が行われる。パルスアーク溶接では、１パルス周期１溶滴移行状態となるので、溶滴移行状態が安定しているために、スパッタの発生が少なく、美しいビード外観を得ることができる。
【0003】
しかし、パルスアーク溶接によって亜鉛メッキ鋼板を溶接した場合には、ピット及びブローホールによる気孔欠陥の発生、多量のスパッタの発生、高速溶接時のアンダーカットの発生等の問題がある。さらに最近では、溶接後の鋼板に対する塗装性を良好にするために、Ｓｉ及びＭｎの脱酸成分を従来ワイヤよりも少なくした低スラグワイヤが使用されるようになっている。低スラグワイヤを使用してパルスアーク溶接による亜鉛メッキ鋼板の溶接を行った場合、スパッタの発生及び高速溶接時のアンダーカットの発生がより顕著となる。
【0004】
特許文献１の発明では、第１ピーク電流、第２ピーク電流及びベース電流の通電を１パルス周期として繰り返すことによって、亜鉛メッキ鋼板に対する溶接性を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１３－１８４２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明では、気孔欠陥の発生、スパッタの発生及び高速溶接時のアンダーカットの発生を抑制することができる亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接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】
【0007】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、
母材が亜鉛メッキ鋼板であり、溶接ワイヤを送給し、立上り期間中はベース電流値からピーク電流値へと上昇し、ピーク期間中は前記ピーク電流値となり、立下り期間中は前記ピーク電流値から前記ベース電流値へと下降し、ベース期間中は前記ベース電流値となる溶接電流を通電して溶接する亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、
前記立上り期間は第１立上り期間と第２立上り期間とから成り、
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中及び前記第２立上り期間中が前記立下り期間中よりも小である、
ことを特徴とする亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
母材が亜鉛メッキ鋼板であり、溶接ワイヤを送給し、立上り期間中はベース電流値からピーク電流値へと上昇し、ピーク期間中は前記ピーク電流値となり、立下り期間中は前記ピーク電流値から前記ベース電流値へと下降し、ベース期間中は前記ベース電流値となる溶接電流を通電して溶接する亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、
前記立上り期間は第１立上り期間と第２立上り期間とから成り、
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中及び前記第２立上り期間中が前記立下り期間中よりも小である、
ことを特徴とする亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
【0008】
請求項２の発明は、
前記第１立上り期間は前記ベース電流値から予め定めた基準電流値まで上昇する期間であり、前記第２立上り期間は前記基準電流値から前記ピーク電流値まで上昇する期間である、
ことを特徴とする請求項１に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
前記第１立上り期間は前記ベース電流値から予め定めた基準電流値まで上昇する期間であり、前記第２立上り期間は前記基準電流値から前記ピーク電流値まで上昇する期間である、
ことを特徴とする請求項１に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
【0009】
請求項３の発明は、
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中が前記第２立上り期間中よりも小である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
前記溶接電流の変化率の絶対値は、前記第１立上り期間中が前記第２立上り期間中よりも小である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
【0010】
請求項４の発明は、
前記ピーク期間の時間長さを０．５ms以下に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
前記ピーク期間の時間長さを０．５ms以下に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
【0011】
請求項４の発明は、
前記溶接電流の変化率の絶対値を、前記第１立上り期間中は４５０Ａ／ms以下に設定し、前記第２立上り期間中は５５０Ａ／ms以下に設定し、前記立下り期間中は８５０Ａ／ms以上に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
前記溶接電流の変化率の絶対値を、前記第１立上り期間中は４５０Ａ／ms以下に設定し、前記第２立上り期間中は５５０Ａ／ms以下に設定し、前記立下り期間中は８５０Ａ／ms以上に設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法である。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係る亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法によれば、気孔欠陥の発生、スパッタの発生及び高速溶接時のアンダーカットの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態に係る亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法を実施するための溶接装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
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。
【0015】
図１は、本発明の実施の形態に係る亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法を実施するための溶接装置のブロック図である。溶接装置は、主に破線で囲まれた溶接電源ＰＳ、ロボット制御装置ＲＣ、ロボット（図示は省略）等から構成されている。以下、同図を参照して各ブロックについて説明する。
【0016】
溶接電源ＰＳは、以下の各ブロックから構成されている。電源主回路ＭＣは、３相２００Ｖ等の交流商用電源（図示は省略）を入力として、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、溶接に適した溶接電圧Ｖｗ及び溶接電流Ｉｗを出力する。この電源主回路ＭＣは、図示は省略するが、交流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次整流回路を備えている。リアクトルＷＬは、上記の電源主回路ＭＣの＋側出力と溶接トーチ４との間に挿入されており、電源主回路ＭＣの出力を平滑する。
【0017】
溶接ワイヤ１は、送給モータＷＭに結合された送給ロール５の回転によって溶接トーチ４内を送給されて、母材２との間にアーク３が発生する。送給モータＷＭ及び溶接トーチ４は、ロボットに搭載されている。溶接トーチ４内の給電チップ（図示は省略）と母材２との間に溶接電圧Ｖｗが印加し、溶接電流Ｉｗが通電する。母材２は、亜鉛メッキ鋼板である。
【0018】
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。電圧平均化回路ＶＡＶは、この電圧検出信号Ｖｄを平均化（ローパスフィルタを通す）して、電圧平均信号Ｖavを出力する。電圧設定回路ＶＲは、所望値の電圧設定信号Ｖｒ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（＋）と上記の電圧平均信号Ｖav（－）との誤差を増幅して、電圧誤差増幅信号Ｅｖを出力する。
【0019】
Ｖ／ＦコンバータＶＦは、上記の電圧誤差増幅信号Ｅｖに応じた周波数で短時間Ｈｉｇｈレベルになるトリガ信号であるパルス周期信号Ｔｆを出力する。このパルス周期信号Ｔｆが短時間Ｈｉｇｈレベルになる周期が１パルス周期となる。
【0020】
第１立上り期間設定回路ＴＵ１Ｒは、予め定めた第１立上り期間設定信号Ｔu1rを出力する。第２立上り期間設定回路ＴＵ２Ｒは、予め定めた第２立上り期間設定信号Ｔu2rを出力する。ピーク期間設定回路ＴＰＲは、予め定めたピーク期間設定信号Ｔprを出力する。立下り期間設定回路ＴＤＲは、予め定めた立下り期間設定信号Ｔdrを出力する。
【0021】
ピーク電流設定回路ＩＰＲは、予め定めたピーク電流設定信号Ｉprを出力する。ベース電流設定回路ＩＢＲは、予め定めたベース電流設定信号Ｉbrを出力する。基準電流設定回路ＩＴＲは、予め定めた基準電流設定信号Ｉtrを出力する。
【0022】
電流設定回路ＩＲは、上記のパルス周期信号Ｔｆ、上記の第１立上り期間設定信号Ｔu1r、上記の第２立上り期間設定信号Ｔu2r、上記のピーク期間設定信号Ｔpr、上記の立下り期間設定信号Ｔdr、上記のピーク電流設定信号Ｉpr、上記のベース電流設定信号Ｉbr及び上記の基準電流設定信号Ｉtrを入力として、パルス周期信号Ｔｆが短時間Ｈｉｇｈレベルに変化するごとに、以下の処理を行ない、電流設定信号Ｉｒを出力する。
１）パルス周期信号ＴｆがＨｉｇｈレベルに変化すると、第１立上り期間設定信号Ｔu1rによって定まる第１立上り期間Ｔu1中は、ベース電流設定信号Ｉbrの値から基準電流設定信号Ｉtrの値まで直線状に上昇する電流設定信号Ｉｒを出力する。
２)続けて、第２立上り期間設定信号Ｔu2rによって定まる第２立上り期間Ｔu2中は、基準電流設定信号Ｉtrの値からピーク電流設定信号Ｉprの値まで直線状に上昇する電流設定信号Ｉｒを出力する。
３）続けて、ピーク期間設定信号Ｔprによって定まるピーク期間Ｔｐ中は、ピーク電流設定信号Ｉprを電流設定信号Ｉｒとして出力する。
４）続けて、立下り期間設定信号Ｔdrによって定まる立下り期間Ｔd中は、ピーク電流設定信号Ｉprの値からベース電流設定信号Ｉbrの値まで直線状に下降する電流設定信号Ｉｒを出力する。
５）続けて、パルス周期信号Ｔｆが再び短時間Ｈｉｇｈレベルになるまでのベース期間Ｔｂ中は、ベース電流設定信号Ｉbrを電流設定信号Ｉｒとして出力する。
１）パルス周期信号ＴｆがＨｉｇｈレベルに変化すると、第１立上り期間設定信号Ｔu1rによって定まる第１立上り期間Ｔu1中は、ベース電流設定信号Ｉbrの値から基準電流設定信号Ｉtrの値まで直線状に上昇する電流設定信号Ｉｒを出力する。
２)続けて、第２立上り期間設定信号Ｔu2rによって定まる第２立上り期間Ｔu2中は、基準電流設定信号Ｉtrの値からピーク電流設定信号Ｉprの値まで直線状に上昇する電流設定信号Ｉｒを出力する。
３）続けて、ピーク期間設定信号Ｔprによって定まるピーク期間Ｔｐ中は、ピーク電流設定信号Ｉprを電流設定信号Ｉｒとして出力する。
４）続けて、立下り期間設定信号Ｔdrによって定まる立下り期間Ｔd中は、ピーク電流設定信号Ｉprの値からベース電流設定信号Ｉbrの値まで直線状に下降する電流設定信号Ｉｒを出力する。
５）続けて、パルス周期信号Ｔｆが再び短時間Ｈｉｇｈレベルになるまでのベース期間Ｔｂ中は、ベース電流設定信号Ｉbrを電流設定信号Ｉｒとして出力する。
【0023】
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。電流誤差増幅回路ＥＩは、上記の電流設定信号Ｉｒ（＋）と上記の電流検出信号Ｉｄ（－）との誤差を増幅して、電流誤差増幅信号Ｅｉを出力する。
【0024】
駆動回路ＤＶは、上記の電流誤差増幅信号Ｅｉ及び後述するロボット制御装置ＲＣからの起動信号Ｏｎを入力として、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベル（溶接開始）のときは電流誤差増幅信号Ｅｉに基いてＰＷＭ変調制御を行ない上記の電源主回路ＭＣ内のインバータ回路を駆動するための駆動信号Ｄｖを出力し、起動信号ＯｎがＬｏｗレベル（溶接停止）のときは駆動信号Ｄｖを出力しない。
【0025】
送給速度設定回路ＦＲは、予め定めた送給速度設定信号Ｆｒを出力する。送給制御回路ＦＣは、上記の送給速度設定信号Ｆｒ及び後述するロボット制御装置ＲＣからの起動信号Ｏｎを入力として、起動信号ＯｎがＨｉｇｈレベル（溶接開始）のときは送給速度設定信号Ｆｒによって定まる送給速度で溶接ワイヤ１を送給するための送給制御信号Ｆｃを上記の送給モータＷＭに出力し、起動信号ＯｎがＬｏｗレベル（溶接停止）のときは送給を停止するための送給制御信号Ｆｃを出力する。
【0026】
ロボット制御装置ＲＣは、予め教示された作業プログラムに従ってロボット（図示は省略）を移動させると共に、溶接開始又は溶接停止を指令する起動信号Ｏｎを出力する。
【0027】
図２は、本発明の実施の形態に係る亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法を示す図１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の時間変化を示す。以下、同図を参照して各信号の動作について説明する。
【0028】
同図において、時刻ｔ１～ｔ２の期間が立上り期間Ｔｕとなり、時刻ｔ２～ｔ３の期間がピーク期間Ｔｐとなり、時刻ｔ３～ｔ４の期間が立下り期間Ｔｄとなり、時刻ｔ４～ｔ５の期間がベース期間Ｔｂとなる。時刻ｔ１～ｔ５の期間が１パルス周期Ｔｆとなる。立上り期間Ｔｕ、ピーク期間Ｔｐ及び立下り期間Ｔｄは所定値に設定される。ベース期間Ｔｂは後述するアーク長制御によって刻々と変化する。この結果、パルス周期Ｔｆも刻々と変化することになる。本書において、溶接電流Ｉｗの変化率の大小は、変化率の絶対値の大小を意味している。
【0029】
時刻ｔ１～ｔ２の立上り期間Ｔｕは、ベース電流値Ｉｂから予め定めた基準電流値Ｉｔまで上昇する第１立上り期間Ｔu1と、基準電流値Ｉｔからピーク電流値Ｉｐまで上昇する第２立上り期間Ｔu2とから成る。ベース電流値Ｉｂ、ピーク電流値Ｉｐ及び基準電流値Ｉｔは所定値である。Ｉｂ＜Ｉｔ＜Ｉｐである。第１立上り期間Ｔu1中及び第２立上り期間Ｔu2中の溶接電流Ｉｗは直線状に上昇する。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗは、電流波形と相似形の波形となり、アーク長と比例した電圧値となる。例えば、ピーク電流値Ｉｐは６００～６５０Ａに設定され、ベース電流値Ｉｂは４０Ａに設定され、基準電流値Ｉｔは１５０～４５０Ａに設定される。
【0030】
時刻ｔ２～ｔ３のピーク期間Ｔｐ中は、同図(Ａ)に示すように、溶接電流Ｉｗはピーク電流値Ｉｐとなる。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗはアーク長と比例したピーク電圧値となる。
【0031】
時刻ｔ３～ｔ４の立下り期間Ｔｄ中は、同図(Ａ)に示すように、溶接電流Ｉｗは、ピーク電流値Ｉｐからベース電流値Ｉｂまで直線状に下降する。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗは、電流波形と相似形の波形となり、アーク長と比例した電圧値となる。
【0032】
時刻ｔ４～ｔ５のベース期間Ｔｂ中は、同図(Ａ)に示すように、溶接電流Ｉｗはベース電流値Ｉｂとなる。同図(Ｂ)に示すように、溶接電圧Ｖｗはアーク長と比例したベース電圧値となる。
【0033】
溶接電圧Ｖｗの平均値が図１の予め定めた電圧設定信号Ｖｒの値と等しくなるようにベース期間Ｔｂ(パルス周期Ｔｆ)がフィードバック制御される。溶接電圧Ｖｗの平均値は平均アーク長と比例するので、このフィードバック制御はアーク長を所定値となるように制御していることになる。このために、この制御をアーク長制御と呼ぶ。
【0034】
立上り期間Ｔｕ、ピーク期間Ｔｐ、立下り期間Ｔｄ及びピーク電流値Ｉｐは、溶滴移行状態が良好になるように所定値に設定される。
【0035】
以下、本実施の形態の作用効果について説明する。
上述した本実施の形態によれば、立上り期間は第１立上り期間と第２立上り期間とから成り、溶接電流の変化率の絶対値は、第１立上り期間中及び第２立上り期間中が立下り期間中よりも小である。亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、第１及び第２立上り期間の溶接電流の変化率を小とすることによって、母材への入熱が緩やかに大きくなるので、高速溶接時のアンダーカットの発生を抑制することができる。さらに、立下り期間中の溶接電流の変化率を大とすることによって、溶滴の離脱を円滑にすることができるので、スパッタの発生を抑制することができる。これらの結果、溶接状態が安定化するので、気孔欠陥の発生を抑制することができる。
上述した本実施の形態によれば、立上り期間は第１立上り期間と第２立上り期間とから成り、溶接電流の変化率の絶対値は、第１立上り期間中及び第２立上り期間中が立下り期間中よりも小である。亜鉛メッキ鋼板のパルスアーク溶接方法において、第１及び第２立上り期間の溶接電流の変化率を小とすることによって、母材への入熱が緩やかに大きくなるので、高速溶接時のアンダーカットの発生を抑制することができる。さらに、立下り期間中の溶接電流の変化率を大とすることによって、溶滴の離脱を円滑にすることができるので、スパッタの発生を抑制することができる。これらの結果、溶接状態が安定化するので、気孔欠陥の発生を抑制することができる。
【0036】
さらに好ましくは、本実施の形態によれば、第１立上り期間はベース電流値から予め定めた基準電流値まで上昇する期間であり、第２立上り期間は基準電流値からピーク電流値まで上昇する期間である。送給速度に応じて基準電流値を適正値に設定することによって、母材への入熱の変化を適正化することができるので、送給速度が変化してもアンダーカットの発生をより確実に抑制することができる。
【0037】
さらに好ましくは、本実施の形態によれば、溶接電流の変化率の絶対値は、第１立上り期間中が第２立上り期間中よりも小である。このようにすると、母材への入熱の変化を立上り期間の初期はより緩やかにすることができるので、アンダーカットの発生をより確実に抑制することができる。
【0038】
さらに好ましくは、本実施の形態によれば、ピーク期間の時間長さを０．５ms以下に設定する。このようにすると、立上り期間及びピーク期間による溶滴の形成状態を適正サイズにすることができるので、１パルス周期１溶滴移行状態となり、スパッタの発生をより抑制することができる。
【0039】
さらに好ましくは、本実施の形態によれば、溶接電流の変化率の絶対値を、第１立上り期間中は４５０Ａ／ms以下に設定し、第２立上り期間中は５５０Ａ／ms以下に設定し、立下り期間中は８５０Ａ／ms以上に設定する。このようにすると、上述したアンダーカットの発生、スパッタの発生及び気孔欠陥の発生をより効果的に抑制することができる。溶接電流の変化率の絶対値を、第１立上り期間中は５０～４５０Ａ／ms、第２立上り期間中は１５０～５５０Ａ／ms、立下り期間中は８５０～２０００Ａ／msの範囲に設定することがさらに好ましい。
【符号の説明】
【0040】
１ 溶接ワイヤ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
５ 送給ロール
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
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
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
ＦＲ 送給速度設定回路
Ｆｒ 送給速度設定信号
Ｉｂ ベース電流値
ＩＢＲ ベース電流設定回路
Ｉbr ベース電流設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
Ｉｐ ピーク電流値
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
ＩＲ 電流設定回路
Ｉｒ 電流設定信号
Ｉｔ 基準電流値
ＩＴＲ 基準電流設定回路
Ｉtr 基準電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＭＣ 電源主回路
Ｏｎ 起動信号
ＰＳ 溶接電源
ＲＣ ロボット制御装置
Ｔｂ ベース期間
Ｔｄ 立下り期間
ＴＤＲ 立下り期間設定回路
Ｔdr 立下り期間設定信号
Ｔｆ パルス周期(信号)
Ｔｐ ピーク期間
ＴＰＲ ピーク期間設定回路
Ｔpr ピーク期間設定信号
Ｔu1 第１立上り期間
ＴＵ１Ｒ 第１立上り期間設定回路
Ｔu1r 第１立上り期間設定信号
Ｔu2 第２立上り期間
ＴＵ２Ｒ 第２立上り期間設定回路
Ｔu2r 第２立上り期間設定信号
ＶＡＶ 電圧平均化回路
Ｖav 電圧平均信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
ＶＦ Ｖ／Ｆコンバータ
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＬ リアクトル
ＷＭ 送給モータ
２ 母材
３ アーク
４ 溶接トーチ
５ 送給ロール
ＤＶ 駆動回路
Ｄｖ 駆動信号
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
ＦＣ 送給制御回路
Ｆｃ 送給制御信号
ＦＲ 送給速度設定回路
Ｆｒ 送給速度設定信号
Ｉｂ ベース電流値
ＩＢＲ ベース電流設定回路
Ｉbr ベース電流設定信号
ＩＤ 電流検出回路
Ｉｄ 電流検出信号
Ｉｐ ピーク電流値
ＩＰＲ ピーク電流設定回路
Ｉpr ピーク電流設定信号
ＩＲ 電流設定回路
Ｉｒ 電流設定信号
Ｉｔ 基準電流値
ＩＴＲ 基準電流設定回路
Ｉtr 基準電流設定信号
Ｉｗ 溶接電流
ＭＣ 電源主回路
Ｏｎ 起動信号
ＰＳ 溶接電源
ＲＣ ロボット制御装置
Ｔｂ ベース期間
Ｔｄ 立下り期間
ＴＤＲ 立下り期間設定回路
Ｔdr 立下り期間設定信号
Ｔｆ パルス周期(信号)
Ｔｐ ピーク期間
ＴＰＲ ピーク期間設定回路
Ｔpr ピーク期間設定信号
Ｔu1 第１立上り期間
ＴＵ１Ｒ 第１立上り期間設定回路
Ｔu1r 第１立上り期間設定信号
Ｔu2 第２立上り期間
ＴＵ２Ｒ 第２立上り期間設定回路
Ｔu2r 第２立上り期間設定信号
ＶＡＶ 電圧平均化回路
Ｖav 電圧平均信号
ＶＤ 電圧検出回路
Ｖｄ 電圧検出信号
ＶＦ Ｖ／Ｆコンバータ
ＶＲ 電圧設定回路
Ｖｒ 電圧設定信号
Ｖｗ 溶接電圧
ＷＬ リアクトル
ＷＭ 送給モータ
【図1】
【図2】