技術情報溶接Q&A
Q026パルス溶接で、スパッタが減少できるのはなぜですか?

図1 Ar-CO₂混合ガス中の溶滴移行状態
(ワイヤ径:1.2mm、突出し長:1.5mm)
パルス溶接法は、図2に示すように、この遷移領域以下のベース電流(30~40A)と、遷移領域以上のピーク電流(350~550A)とを周期的に切換えて溶接する方法で、平均電流が遷移領域にあっても、溶滴の形成と移行とがタイミング良く行われることにより、スパッタの発生量を非常に少なくすることができます。

図2 パルス溶接における溶滴移行
とくに1回のパルスで1個の溶滴が規則的に移行する1パルス-1溶滴移行が行われるようにすると、
1.溶滴は主に高電流となるピーク電流期間で形成されるため、過度に溶滴が成長することがなく短絡が起こりにくい。
2.ベース電流期間でアークカが低下するため、溶滴がスムーズに移行しやすい。
3.2の際に短絡が生じても、電流が低いため、アーク力による溶融金属の飛散が少ないことによって、スパッタの発生量を低減することができます。
図3にパルス周波数とスパッタ発生量の関係を示します。スパッタの発生量はパルス周波数(1秒間のパルス回数)が変化すると、ある周波数で極小値となり、大幅に低減します。この周波数は、使用するワイヤや平均電流等によって異なるため、適切なパルス条件を選択することが必要となります。

図3 パルス周波数とスパッタ発生量の関係