电弧焊方法

阅读:559发布:2020-05-11

专利汇可以提供电弧焊方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 目的在于提供一种 电弧 焊 方法,是能够减少飞溅的发生,并且即使加快 焊接 速度, 熔渣 凝聚性也良好的 电弧焊 方法。本发明的一个方式涉及电弧焊方法,是对于 焊丝 在进退方向上进行送给控制并焊接 钢 板的弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含Ar的气体,使焊丝的进退方向的 频率 为35Hz以上、160Hz以下而进行焊接,所述焊丝含有C,并且以 质量 %计含有Si:0.2%以上、1.3%以下,Mn:0.2%以上、1.5%以下,和S:0.01%以上、0.05%以下,余量由Fe和不可避免的杂质构成。,下面是电弧焊方法专利的具体信息内容。

1.一种电弧焊方法,是对焊丝在进退方向上进行送给控制并焊接板的电弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含Ar的气体,使所述焊丝的进退方向的频率为35Hz以上但在160Hz以下而进行焊接,
所述焊丝含有C,并且以质量%计含有
Si:0.2%以上但在1.3%以下、
Mn:0.2%以上但在1.5%以下、和
S:0.01%以上但在0.05%以下,
余量由Fe和不可避免的杂质构成。
2.根据权利要求1所述的电弧焊方法,其中,所述焊丝以质量%计还含有如下元素中的至少一个:
Al:0.1%以上但在0.5%以下、
Mo:0.1%以上但在2.0%以下、
Ti:0.3%以下、
Cu:0.4%以下。
3.根据权利要求2所述的电弧焊方法,其中,所述焊丝中的S和Al的含量满足0.3≤S×
10+Al≤0.7。
4.根据权利要求1所述的电弧焊方法,其中,所述钢板的板厚为0.6mm以上但在5mm以下。
5.根据权利要求1所述的电弧焊方法,其中,使所述焊丝的进退方向的频率为45Hz以上但在130Hz以下而进行焊接。
6.根据权利要求5所述的电弧焊方法,其中,使所述焊丝的进退方向的频率为70Hz以上但在110Hz以下而进行焊接。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电弧焊方法,其中,使焊接电流的平均值为80A以上但在350A以下,使焊接速度为60cm/min以上而进行焊接。
8.一种电弧焊方法,是以脉冲控制方式对钢板进行电弧焊的电弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含Ar的气体,使电压脉冲频率为50Hz以上但在200Hz以下,使电压脉冲宽度为
1.5ms以上但在10ms以下而进行焊接,
所述焊丝含有C,并且,以质量%计含有
Si:0.2%以上但在1.1%以下、
Mn:0.2%以上但在1.4%以下、和
S:0.010%以上但在0.050%以下,
余量由Fe和不可避免的杂质构成。
9.根据权利要求8所述的电弧焊方法,其中,所述焊丝中以质量%计还含有如下元素中的至少一个:
Al:0.1%以上但在0.5%以下、
Mo:0.1%以上但在2.0%以下、
Cu:0.4%以下。
10.根据权利要求8所述的电弧焊方法,其中,使峰值电流为380A以上但在490A以下而进行焊接。
11.根据权利要求8所述的电弧焊方法,其中,使基值电流为80A以上但在180A以下而进行焊接。
12.根据权利要求8所述的电弧焊方法,其中,使脉冲电流的占空比为0.2以上但在0.6以下而进行焊接。
13.根据权利要求8~12中任一项所述的电弧焊方法,其中,所述钢板的板厚为0.6mm以上但在5mm以下。

说明书全文

电弧焊方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电弧焊方法。

背景技术

[0002] 作为可以减少薄板在焊接时的飞溅发生的电弧焊方法,已知有一边控制焊丝在进退方向上的送给一边进行焊接的电弧焊方法和脉冲控制方式的电弧焊方法。
[0003] 例如,在专利文献1中公开有一种焊接方法,其作为谋求抑制吹孔等的气孔发生和飞溅发生的电弧焊方法,是对于进行过表面处理的构件,使用焊接用的焊丝,重复短路和起弧而进行电弧焊的焊接方法。该焊接方法中,具备:使焊丝所形成的熔滴过渡到构件侧的步骤;将熔融池推向与焊接行进方向相反的方向而使从所述构件发生的气体从发生位置排出,如此对构件进行焊接的步骤。而后,通过焊丝的后退送给,使焊丝与熔融池之间的距离在规定范围,并供给使用于推动熔融池的电弧产生的规定的焊接电流,使该焊接电流在规定期间之间保持一定,或者使之慢慢增加或减少。
[0004] 另外,例如,在专利文献2中公开有一种气体保护电弧焊方法,作为焊接时的飞溅的发生少,焊接操作性也优异的焊接方法,使用具有规定化学组成的焊接用焊丝,将惰性气体和二的混合气体作为保护气体,通过脉冲电弧方式进行脉冲MAG焊接。这里,在专利文献1所述的气体保护电弧焊方法中,从飞溅发生量的抑制和焊接缺陷的防止的观点出发,脉冲频率优选控制在60~120Hz。另外,从飞溅发生量的抑制和熔深稳定性的观点出发,脉冲宽度优选控制在1.0~1.3msec。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本国专利第6043969号公报
[0008] 专利文献2:日本国专利第3523917号公报
[0009] 可是,在汽车、建材和电气设备等所用的钢板中,有在电弧焊后实施电工序的情况。在这种情况下,如果熔渣在电弧焊时的焊接部未充分凝聚,则焊接部残存有熔渣。于是,若焊接部残存熔渣,便会有经其后的电镀所形成的涂膜的密接性不能充分确保这样的问题。因此,在这样的用途中,要求焊接时的熔渣凝聚性良好。
[0010] 但是,在专利文献1和2所述的电弧焊方法中,对于熔渣的凝聚性并未充分研究,尚有改善的余地。即,焊接时熔渣没有充分凝集时,熔渣在焊接部残存,其结果是,有可能发生上述的问题。特别是在薄板的焊接中,还要求焊接速度快,还要求尽管加快焊接速度,熔渣凝聚性也良好。

发明内容

[0011] 本发明着眼于上述这样的情况而做,其目的在于,提供一种能够减少飞溅的发生,并且即使加快焊接速度,熔渣凝聚性也良好的电弧焊方法。
[0012] 本发明的第一实施方式涉及一种电弧焊方法,是对于焊丝沿进退方向进行送给控制,并焊接钢板的电弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含有Ar的气体,使所述焊丝的进退方向的频率为35Hz以上、160Hz以下而进行焊接,
[0013] 所述焊丝中含有C,并且,以质量%计,含有
[0014] Si:0.2%以上、1.3%以下,
[0015] Mn:0.2%以上、1.5%以下,以及
[0016] S:0.01%以上、0.05%以下,
[0017] 余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[0018] 在本发明的第一实施方式优选的一个方式中,焊丝以质量%计还可以含有Al:0.1%以上、0.5%以下,Mo:0.1%以上、2.0%以下,Ti:0.3%以下,Cu:0.4%以下之中至少一个。
[0019] 另外,在本发明的第一实施方式优选的一个方式中,焊丝中的S和Al的含量也可以满足0.3≤S×10+Al≤0.7。
[0020] 另外,在本发明的第一实施方式优选的一个方式中,钢板的板厚也可以是0.6mm以上、5mm以下。
[0021] 另外,在本发明的第一实施方式优选的一个方式中,也可以使焊丝的进退方向的频率为45Hz以上、130Hz以下,更优选为70Hz以上、110Hz以下而进行焊接。
[0022] 另外,在本发明的第一实施方式优选的一个方式中,也可以使焊接电流的平均值为80A以上、350A以下,使焊接速度为60cm/min以上而进行焊接。
[0023] 本发明的第二实施方式涉及一种电弧焊方法,是对于钢板以脉冲控制方式进行电弧焊的电弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含有Ar的气体,使电压脉冲频率为50Hz以上、200Hz以下,使电压脉冲宽度为1.5ms以上、10ms以下而进行焊接,
[0024] 所述焊丝含有C,并且,以质量%计,含有
[0025] Si:0.2%以上、1.1%以下,
[0026] Mn:0.2%以上、1.4%以下,以及
[0027] S:0.010%以上、0.050%以下,
[0028] 余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[0029] 在本发明的第二实施方式优选的一个方式中,焊丝以质量%计还可以含有Al:0.1%以上、0.5%以下,Mo:0.1%以上、2.0%以下,Cu:0.4%以下之中至少一个。
[0030] 另外,在本发明的第二实施方式优选的一个方式中,也可以使峰值电流为380A以上、490A以下而进行焊接。
[0031] 另外,在本发明的第二实施方式优选的一个方式中,也可以使基值电流为80A以上、180A以下而进行焊接。
[0032] 另外,在本发明的第二实施方式优选的一个方式中,也可以使脉冲电流的占空比为0.2以上、0.6以下而进行焊接。
[0033] 另外,在本发明的第二实施方式优选的一个方式中,钢板的板厚也可以是0.6mm以上、5mm以下。
[0034] 根据本发明的电弧焊方法,能够减少飞溅的发生,并且即使加速焊接速度,熔渣凝聚性也良好。

具体实施方式

[0035] 以下,对用于实施本发明的方式详细地加以说明。还有,本发明不受以下说明的实施方式限定。
[0036] [第一实施方式]
[0037] 本发明的第一实施方式的电弧焊方法(以下,也称为第一实施方式的焊接方法),是对于焊丝沿进退方向进行送给控制,并焊接钢板的电弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含Ar的气体,使焊丝的进退方向的频率为35Hz以上、160Hz以下而进行焊接,所述焊丝中含有C,并且以质量%计含有Si:0.2%以上、1.3%以下,Mn:0.2%以上、1.5%以下,和S:0.01%以上、0.05%以下,余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[0038] 在第一实施方式的焊接方法中,控制焊丝的进退方向的送给并进行电弧焊。更具体地说,就是重复如下操作:在进退方向上控制焊丝的送给,并使电弧发生,同时使焊丝前进(正送),使熔融的焊丝前端的熔融金属与熔融池接触而使电弧消失后,使焊丝后退(逆送)而使熔融金属过渡。通过如此进行焊接,能够减少焊接时的飞溅的发生。还有,第一实施方式的焊接方法中焊丝的进退方向的频率,是将焊丝的一次前进(正送)和后退(逆送)作为1个周期加以规定。在第一实施方式的焊接方法中,例如,包括冷金属过渡(Cold Metal Transfer)焊接等。
[0039] <焊丝>
[0040] 接着,以下对于第一实施方式的焊接方法所用的焊丝(以下,也称为第一实施方式的焊丝,或仅称为焊丝)的各元素的含量的限定理由进行说明。还有,这些各元素的含量,是相对于焊丝总质量的含量。另外,在本说明书中,以质量为基准的百分率(质量%),与以重量为基准的百分率(重量%)同义。
[0041] (C)
[0042] C是使强度提高的元素。在第一实施方式的焊丝中,C被含有即可,即C的含量高于0%即可,但为了更好地起到上述效果,优选为0.02质量%以上,更优选为0.04质量%以上。
[0043] 另外,C的含量的上限没有特别限定,但从减少飞溅和抑制热裂纹等的观点出发,C的含量优选为0.15质量%以下,更优选为0.10质量%以下。
[0044] (Si)
[0045] Si是有效的脱氧剂,在焊接金属的脱氧中是不可欠缺的元素。若Si的含量低于0.2质量%,则脱氧效果受损,表面张力降低,凹坑和吹孔这样的气孔缺陷容易发生。另外,熔渣凝聚性降低。因此,Si的含量为0.2质量%以上,优选为0.3质量%以上,更优选为0.5质量%以上。
[0046] 另一方面,Si拥有的特征是,含量越低,焊丝的电阻越低,焊丝的电阻越低,焊丝越难以熔融(电阻热变低),因此需要的焊接电流变大,其结果是,由于电弧力变高,从而能够抑制凹坑、吹孔等的气孔缺陷。另外,若Si的含量高于1.3质量%,则焊道表面发生的熔渣量变多,熔渣凝聚性也降低。因此,Si的含量为1.3质量%以下,优选为1.2质量%以下,更优选为1.0质量%以下。
[0047] (Mn)
[0048] Mn是与Si同样有效的脱氧剂,是容易与S结合的元素。若Mn的含量低于0.2质量%,则脱氧、脱硫效果受损,表面张力降低,容易发生凹坑和吹孔这样的气孔缺陷。另外,熔渣凝聚性降低。因此,Mn的含量为0.2质量%以上,优选为0.3质量%以上,更优选为0.5质量%以上。
[0049] 另一方面,若Mn的含量高于1.5质量%,则使焊道表面发生难以剥离的薄的氧化膜。另外,熔渣凝聚性降低。因此,Mn的含量为1.5质量%以下,优选为1.3质量%以下,更优选为1.1质量%以下。
[0050] (S)
[0051] S是有助于熔渣的凝聚的元素,但低于0.01质量%时,得不到这一效果,因此S的含量为0.01质量%以上,优选为0.02质量%以上。
[0052] 另一方面,若S的含量高于0.05质量%,则熔融池表面的流动大幅变化,熔渣接近至电弧正下邻域而剧烈振动,其结果是,凝聚效果降低。因此,S的含量为0.05质量%以下,优选为0.04质量%以下。
[0053] 第一实施方式的焊丝的余量,由Fe和不可避免的杂质构成,作为该不可避免的杂质,可列举P、Cr、Ni、N、O等,允许在不妨碍本发明的效果的范围含有。
[0054] 另外,在第一实施方式的焊丝中,除了上述化学成分以外,也可以还添加下述的成分的至少一个。
[0055] (Al)
[0056] Al是有助于熔渣凝聚的元素。在第一实施方式的焊丝中,Al的添加不是必须,但Al的含量低于0.1质量%时,难以取得熔渣的凝聚效果,因此添加Al时,其含量优选为0.1质量%以上,更优选为0.2质量%以上。
[0057] 另一方面,若Al的含量高于0.5质量%,则熔滴离脱不稳定,熔融池的振动紊乱,飞溅多发,其结果是,熔渣凝聚效果有可能降低。因此,添加Al时,优选使其含量为0.5质量%以下,更优选为0.4质量%以下。
[0058] (Mo)
[0059] Mo是有助于强度提高的元素。在第一实施方式的焊丝中,Mo的添加不是必须,但为了良好地发挥这一效果,添加Mo时,优选使其含量为0.1质量%以上,更优选为0.3质量%以上。
[0060] 另一方面,若Mo高于2.0质量%,则在高温下与Fe形成金属间化合物,因此效果饱和。因此,添加Mo时,优选使其含量为2.0质量%以下,更优选为1.5质量%以下。
[0061] (Ti)
[0062] Ti是强脱氧元素,减少熔融金属的氧量,可以使表面张力降低,因此在焊丝中的氧量高时有效。但是,若高于0.3质量%而添加,则熔渣大量发生。因此,添加Ti时,优选使其含量为0.3质量%以下,更优选为0.2质量%以下。
[0063] (Cu)
[0064] Cu对于通电性、抗锈性的提高是有效的元素。含有Cu时,其含量的下限值没有特别限定,但为了更良好地取得这一效果,优选为0.1质量%以上。另外,从抑制热裂纹的发生的观点出发,Cu的含量优选为0.4质量%以下。还有,在第一实施方式的焊丝中,根据需求有实施镀Cu的情况。在此,Cu为包含在焊丝的母材中的部分和镀Cu的部分合计的值。
[0065] (0.3≤S×10+Al≤0.7)
[0066] 另外,第一实施方式的焊丝,优选S和Al的含量满足下述的关系式。这时,S和Al的含量以满足该关系式的方式进行调整,由此能够使熔渣凝聚性更加良好。
[0067] 0.3≤S×10+Al≤0.7
[0068] (焊丝的直径)
[0069] 在第一实施方式中,焊丝的直径没有特别限定,从通常适用的范围中适宜选择即可。焊丝的直径例如为0.8mm~1.4mm。另外,在后述的第二实施方式中也同样。
[0070] (焊丝的制造方法)
[0071] 作为焊丝的制造方法,例如,将具有规定组成的钢材的线材拉丝加工至规定的直径即可。拉丝加工是使用孔模的方法和使用辊模的方法的哪一种都可以。另外,实施镀Cu时,也可以在镀Cu后进行拉丝加工。另外,在后述的第二实施方式中也同样。
[0072] <保护气体>
[0073] 用于第一实施方式的焊接方法的保护气体含有Ar即可,也可以只由Ar构成。或者,除了Ar以外,也可以含有CO2和O2等,例如,也可以使用5~30体积%左右的CO2或O2,余量是Ar的保护气体。还有,在保护气体中,也能够包含作为不可避免的杂质的N2、H2等。
[0074] 在此,保护气体中的Ar的含有比例越高,熔渣量越减少,因此希望保护气体中的Ar的含有比例高。从这一观点出发,Ar的含有比例优选为70体积%以上,更优选为80体积%以上。另一方面,如上述,保护气体也可以只由Ar构成(即,Ar的含有比例也可以是100体积%),但例如也可以使Ar的含有比例为70体积%以下。另外,在后述的第二实施方式中也同样。
[0075] <焊丝的进退方向的频率>
[0076] 在第一实施方式的焊接方法中,在控制焊丝的进退方向的送给时,使焊丝的进退方向的频率为35Hz以上、160Hz以下而进行控制。
[0077] 本发明者们锐意研究的结果发现,熔融金属的固有振动频率是数十Hz左右,通过以符合熔融池的固有振动频率的方式将焊丝的进退方向的频率控制在恰当的范围,则熔融池表面的振动最佳,熔融池表面的熔融金属流动以卷进熔渣的方式变化,能够使熔渣凝聚性良好。焊丝的进退方向的频率低于35Hz时,峰值电流期间的短路多发,不能进行规则的熔滴过渡,熔融池的振动紊乱,为了得到良好的熔渣凝聚性,焊丝的进退方向的频率为35Hz以上,优选为45Hz以上,更优选为70Hz以上。另一方面,若焊丝的进退方向的频率高于160Hz,则峰值期间的电弧带来的熔融池的按压效果降低,不能取得足够的熔融池的振幅,得不到良好的熔渣凝聚性,因此焊丝的进退方向的频率为160Hz以下,优选为150Hz以下,更优选为130Hz以下,进一步优选为110Hz以下。
[0078] <母材>
[0079] 在第一实施方式的焊接方法中作为焊接对象的母材,是钢板即可,关于钢板的组成、板厚等没有特别限定,但譬如板厚0.6mm以上、5.0mm以下的薄钢板等也可以适用。另外,作为钢种,例如可以是软钢,也可以是达到590MPa级的高张力钢等。还有,对母材的表面,也可以实施镀锌或镀等各种镀覆处理。另外,后述的第二实施方式中也同样。
[0080] <焊接条件>
[0081] 另外,在第一实施方式的焊接方法中,焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接姿势等的各焊接条件未特别限定,在电弧焊方法能够适用的范围内适宜调整即可。
[0082] 在此,作为焊接电流的平均值,例如为80A以上、350A以下,优选为100A以上、300A以下。另外,作为焊接速度,例如为60cm/min以上。根据第一实施方式的焊接方法,在这些焊接条件下,都能够以良好的熔渣凝聚性实施焊接。
[0083] [第二实施方式]
[0084] 本发明的第二实施方式的电弧焊方法(以下,也称为第二实施方式的焊接方法),是对于钢板以脉冲控制方式进行电弧焊的电弧焊方法,其中,使用如下焊丝和含Ar的气体,使电压脉冲频率为50Hz以上、200Hz以下,使电压脉冲宽度为1.5ms以上、10ms以下而进行焊接,所述焊丝中含C,并且以质量%计含有Si:0.2%以上、1.1%以下,Mn:0.2%以上、1.4%以下,及S:0.010%以上、0.050%以下,余量由Fe和不可避免的杂质构成。
[0085] <焊丝>
[0086] 用于第二实施方式的焊接方法的焊丝的各元素的含量及其恰当的范围如下述。数值限定的理由与第一实施方式同样。
[0087] (C)
[0088] 下限:高于0%,优选为0.02质量%以上,更优选为0.04质量%以上[0089] 上限:优选为0.15质量%以下,更优选为0.10质量%以下
[0090] (Si)
[0091] 下限:0.2质量%以上,优选为0.3质量%以上,更优选为0.5质量%以上[0092] 上限:1.1质量%以下,优选为1.0质量%以下,更优选为0.9质量%以下(Mn)[0093] 下限:0.2质量%以上,优选为0.3质量%以上,更优选为0.5质量%以上[0094] 上限:1.4质量%以下,优选为1.3质量%以下,更优选为1.1质量%以下(S)[0095] 下限:0.010质量%以上,优选为0.020质量%以上
[0096] 上限:0.050质量%以下,优选为0.040质量%以下
[0097] 第二实施方式的焊丝的余量,由Fe和不可避免的杂质构成,作为该不可避免的杂质,可列举Ti、P、Cr、Ni、N、O等,允许在不妨碍本发明的效果的范围内含有。
[0098] 另外,在第二实施方式的焊丝中,除了上述的化学成分以外,也可以还添加Al、Mo、Cu之中的至少一个,添加量合适的范围及其理由与第一实施方式同样。
[0099] <脉冲控制条件>
[0100] 接下来,对于第二实施方式的焊接方法中的脉冲控制条件进行说明。
[0101] (电压脉冲频率:50Hz以上200Hz以下)
[0102] (电压脉冲宽度:1.5ms以上10ms以下)
[0103] 在第二实施方式的焊接方法中,以脉冲控制方式进行电弧焊时,以如下方式控制脉冲:使电压脉冲频率(以下,也仅称为脉冲频率)为50Hz以上、200Hz以下,并且,使电压脉冲宽度(以下,也仅称为脉冲宽度)为1.5ms以上、10ms以下。
[0104] 本发明者们进行锐意研究的结果发现,熔融金属的固有振动频率为数十Hz左右,通过以符合熔滴的固有振动频率方式,将脉冲的频率和宽度控制在恰当的范围,则熔融池的振动成为最佳,能够使熔融池表面的熔融金属流动以卷进熔渣的方式变化,使熔渣凝聚性达到良好。
[0105] 若脉冲频率高于200Hz和/或脉冲宽度低于1.5ms,则峰值期间的来自电弧的熔融池的按压效果降低,不能获得充分的熔融池的振幅,难以得到良好的熔渣凝聚性。因此,脉冲频率为200Hz以下,脉冲宽度为1.5ms以上。脉冲频率优选为180Hz以下,更优选为150Hz以下。另外,脉冲宽度优选为3ms以上,更优选为5ms以上。
[0106] 另一方面,若脉冲频率低于50Hz和/或脉冲宽度高于10ms,则峰值期间变长,熔滴的形成过大,因此熔滴过渡不稳定,其结果是,熔融池的振动紊乱,难以得到良好的熔渣凝聚性。此外,飞溅容易发生,并且焊道外观恶化。因此,脉冲频率为50Hz以上,脉冲宽度为10ms以下。脉冲频率优选为55Hz以上,更优选为60Hz以上。另外,脉冲宽度优选为9ms以下,更优选为8ms以下。
[0107] 另外,在第二实施方式的焊接方法中,优选使焊接时的脉冲电流以如下方式控制。
[0108] (峰值电流:380A以上、490A以下)
[0109] 在峰值电流期间,在熔滴形成的同时,熔融池被电弧力按压。在此,在第二实施方式的焊接方法中,峰值电流没有特别限定,但从以下的观点出发,优选为380A以上、490A以下。即,峰值电流低于380A时,有可能不能获得用于按压熔融池的充分的电弧力。因此,峰值电流优选为380A以上,更优选为400A以上,进一步优选为410A以上。
[0110] 另一方面,若峰值电流高于490A,则熔滴的形成过大,不规则地与熔融池发生短路,有可能不能规则地使熔融池振动。另外,电弧力过大,将熔渣相对于焊接行进方向而按压向后方对流的流动有可能变得过强。其结果是,熔渣的凝聚有可能受到阻碍。因此,峰值电流优选为490A以下,更优选为480A以下,进一步优选为460A以下。
[0111] (基值电流:80A以上、180A以下)
[0112] 在基值电流期间,通过降低电弧力,从而使由峰值电流形成的熔滴容易离脱。在此,在第二实施方式的焊接方法中,基值电流没有特别限定,但从以下的观点出发,优选为80A以上、180A以下。即,基值电流低于80A时,实行电流的范围有可能大幅受到限制。因此,基值电流优选为80A以上,更优选为90A以上,进一步优选为100A以上。
[0113] 另一方面,若基值电流高于180A,则线能量过大,焊接薄板时有可能容易发生烧穿。因此,基值电流优选为180A以下,更优选为160A以下,进一步优选为150A以下。
[0114] (占空比:0.2~0.6)
[0115] 另外,在第二实施方式的焊接方法中,脉冲电流的占空比没有特别限定,但从以下的观点出发,优选为0.2~0.6。即,若占空比低于0.2,则峰值电流期间与基值电流期间相比而过短,无法充分获得来自电弧的熔融池的按压效果,不能使熔融池充分振动,其结果是,熔渣凝聚效果有可能降低。因此,脉冲电流的占空比优选为0.2以上,更优选为0.3以上。
[0116] 另一方面,若占空比高于0.6,则在峰值电流期间短路频发,飞溅多发,熔融池的振动容易不规则,其结果是,熔渣凝聚效果有可能有降低。因此,脉冲电流的占空比优选为0.6以下,更优选为0.5以下。
[0117] 还有,在第二实施方式的焊接方法中,脉冲电流的平均电流也没有特别限定,根据上述的峰值电流、基值电流和占空比各自的恰当范围等适宜决定即可。作为脉冲电流的平均电流,例如为250A以上、350A以下。
[0118] <焊接条件>
[0119] 另外,第二实施方式的焊接方法中,焊接速度、焊接姿势等的各焊接条件未特别限定,在电弧焊方法中能够适用的范围内适宜调整即可。
[0120] 作为焊接速度,例如为70cm/min以上。根据第二实施方式的焊接方法,即使加快焊接速度,也能够以良好的熔渣凝聚性实施焊接。
[0121] 实施例
[0122] 以下,列举实施例更具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例限定,可以在能够符合本发明的宗旨的范围内加以变更实施,这些均包含在本发明的技术范围内。
[0123] 以下,通过实施例和比较例说明第一实施方式。
[0124] 使用具有表1和表2所示的组成的直径1.2mm的焊丝,将焊丝的进退方向上的频率按表1和表2所示的频率进行送给控制,并以下述所示的条件实施焊接。
[0125] (1)钢板
[0126] 使用纵200mm×横60mm×厚3.2mm的钢板。还有,钢板的钢种是SPHC590。
[0127] (2)焊接姿势
[0128] 实施平搭接焊。
[0129] (3)保护气体
[0130] 在表1的例1~28和表2的例30~59中,作为保护气体,使用Ar+20体积%CO2。
[0131] 另外,在表1的例29和表2的例60中,作为保护气体,使用100体积%CO2。
[0132] (4)焊接电流和焊接电压
[0133] 以焊接电流:240A,焊接电压:18V,实施焊接。
[0134] (5)焊接速度和焊接长度
[0135] 焊接速度为100cm/min。另外,焊接长度:实施焊接至150mm。
[0136] 还有,在表1和2以及后述的表3中,所谓“焊丝成分(质量%)”表示焊丝总质量中的各成分量(质量%)。还有,所谓“-”表示含量低于检测限度。另外,表2和3中所示的Cu含量中包含镀Cu部分。另外,余量是Fe和不可避免的杂质。
[0137] (熔渣凝聚性的评价)
[0138] 在焊接长度150mm中,目视观察焊道表面的熔渣,收集表面的熔渣,以下述的标准进行评价。还有,◎和○为合格,×为不合格。
[0139] ◎:熔渣总量之中有90重量%以上的熔渣存在(凝聚)于弧坑部邻域。
[0140] ○:熔渣总量之中有50重量%以上、低于90重量%的熔渣存在(凝聚)于弧坑部邻域。
[0141] ×:熔渣之中只有低于50重量%的熔渣存在(凝聚)于弧坑部邻域。
[0142] [表1]
[0143]
[0144] [表2]
[0145]
[0146] 例1~60之中,例1~20和例30~51是实施例,例21~29和例52~60是比较例。如表1和表2所示,在例1~20和例30~51中,能够得到良好的熔渣凝聚性。
[0147] 在例21和例52中,因为焊丝中的S含量过少,另外,在例22和例53中,因为焊丝中的S含量过多,所以熔渣凝聚性劣化。
[0148] 在例23和例54中,因为焊丝的进退方向的频率过大,另外,在例24和例55中,因为焊丝的进退方向的频率过小,所以熔渣凝聚性劣化。
[0149] 在例25和例56中,因为焊丝中的Si含量过少,另外,在例26和例57中,因为焊丝中的Si含量过多,所以熔渣凝聚性劣化。
[0150] 在例27和例58中,因为焊丝中的Mn含量过少,另外,在例28和例59中,因为焊丝中的Mn含量过多,所以熔渣凝聚性劣化。
[0151] 在例29和例60中,因为作为保护气体使用不含有Ar的100%CO2气体,所以熔渣凝聚性劣化。
[0152] 接着,以下通过实施例和比较例说明第二实施方式。
[0153] 使用具有表3所示的组成的直径1.2mm的焊丝,按下述所示的条件,一边控制脉冲一边实施电弧焊。
[0154] (1)钢板
[0155] 使用纵200mm×横60mm×厚3.2mm的钢板。还有,钢板的钢种是SPHC590。
[0156] (2)焊接姿势
[0157] 实施水平搭接角焊。
[0158] (3)保护气体
[0159] 在表3的例61~90和92~93中,作为保护气体,使用Ar+20体积%CO2。
[0160] 另外,在表3的例91中,作为保护气体,使用100体积%CO2。
[0161] (4)脉冲控制条件
[0162] 按表3所示的条件控制脉冲频率(Hz)、脉冲宽度(ms)、峰值电流(A)、基值电流(A)、占空比,并实施焊接。
[0163] (5)焊接速度和焊接长度
[0164] 焊接速度为100cm/min。另外,焊接长度:实施焊接至150mm。
[0165] (熔渣凝聚性的评价)
[0166] 在焊接长度150mm中,通过目视观察焊道表面的熔渣,收集表面的熔渣,熔渣总量之中,求得存在(凝聚)于弧坑部邻域的熔渣的比例(重量%),记载在表3的“熔渣凝聚比例(重量%)”一栏中。在此,如果存在(凝聚)于弧坑部邻域的熔渣的比例为60重量%以上,则熔渣凝聚性能够评价为良好。还有,关于存在(凝聚)于弧坑部邻域的熔渣的比例低于60重量%,熔渣凝聚性不良的例,在表3的“熔渣凝聚比例(重量%)”一栏中,将结果记述为“×”,该比例的记述省略。
[0167] (焊道外观的评价)
[0168] 另外,以下述的标准评价各例中得到的焊接焊道的外观。
[0169] ◎:表面的凹凸少,光滑的焊道外观
[0170] ○:未发生咬边等,健全的焊道外观
[0171] ×:焊道边界不整和表面的凹凸等发生,焊道外观不良
[0172] [表3]
[0173]
[0174] 例61~93之中,例61~82是实施例,例83~93是比较例。如表3所示,在例61~82中,能够得到良好的熔渣凝聚性。另外,焊道外观也良好。
[0175] 在例83中,因为焊丝中的S含量过少,另外,在例84中,因为焊丝中的S含量过多,所以熔渣凝聚性劣化。
[0176] 在例85中,因为脉冲频率过大,所以熔渣凝聚性劣化。另外,在例86中,因为脉冲频率过小,所以熔渣凝聚性劣化,焊道外观也不良。
[0177] 在例87中,因为焊丝中的Si含量过少,所以熔渣凝聚性劣化,焊道外观也不良。另外,在例88中,因为焊丝中的Si含量过多,所以熔渣凝聚性劣化。
[0178] 在例89中,因为焊丝中的Mn含量过少,另外,在例90中,因为焊丝中的Mn含量过多,所以熔渣凝聚性劣化。
[0179] 在例91中,因为作为保护气体使用的是不含有Ar的100%CO2气体,所以熔渣凝聚性劣化。
[0180] 在例92中,因为脉冲宽度过小,所以熔渣凝聚性劣化。另外,在例93中,因为脉冲宽度过大,另外,因为焊丝中的Mn含量过多,所以熔渣凝聚性劣化,焊道外观也不良。
[0181] 参照特定的方式详细说明了本发明,但不脱离本发明的精神和范围或以进行各种变更和修改,这对于从业者来说很清楚。还有,本申请基于2017年3月2日申请的日本专利申请(日本专利申请2017-039845),2017年3月28日申请的日本专利申请(日本专利申请2017-063694),和2017年3月30日申请的日本专利申请(日本专利申请2017-069238),其整体通过引用而援引。另外,在此引用的全部的参照作为整体编入。
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