(57)【要約】【課題】高電流を必要とせずにアークを安定させることができ、低コストで高品質の溶接を高能率で行えるＭＩＧ溶接方法及びＭＩＧ溶接装置を提供する。【解決手段】電流値を個別に変更可能な一対の溶接ワイヤ２２，２４を鋼板１，１の開先１ａに沿って配置し、両溶接ワイヤ２２，２４に略同一の電流値の電流を流して、溶接方向前進側の溶接ワイヤ２４のアークで溶融池の前方に陰極点を発生させ、鋼板１，１の表面をアークによりクリーニングする第１の動作と、溶接ワイヤ２２に溶接ワイヤ２４よりも高電流値のパルス電流を流すことで、両溶接ワイヤ２２，２４の各アークで溶融池に陰極点を発生させて新たに溶融池を形成し、両溶接ワイヤ２２，２４を溶接方向に前進させて新たな溶融池に陰極点を移動させつつ、鋼板１，１の表面の酸化物が除去された範囲で溶接を行う第２の動作と、を繰り返す。【選択図】図２
2019072744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被溶接金属部材に溶融池を形成するＭＩＧ溶接方法であって、
電流値を個別に変更可能で且つ少なくともいずれか一方にはパルス電流が流れる一対のＭＩＧ電極を配置し、
前記一対のＭＩＧ電極を溶接方向に移動させながら該一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極のうちの一方のＭＩＧ電極のアークによって前記溶融池の移動方向の前方に陰極点を発生させて、前記被溶接金属部材の表面の酸化物を前記アークにより除去する第１の動作と、
前記一対のＭＩＧ電極の他方のＭＩＧ電極に前記一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流すことで、前記溶融池に陰極点をそれぞれ発生させて新たに溶融池を形成し、前記新たに形成された溶融池に陰極点を移動させながら、前記被溶接金属部材の表面の前記酸化物が除去された範囲で溶接を行う第２の動作と、
を繰り返すＭＩＧ溶接方法。
【請求項２】
前記一対のＭＩＧ電極を前記被溶接金属部材の溶接線に沿って配置し、前記第１の動作では、前記一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極のうちの溶接方向の前進側に位置する一方のＭＩＧ電極のアークによって前記溶融池の前方に陰極点を発生させて、前記被溶接金属部材の表面の酸化物を前記アークのクリーニング作用により除去し、前記第２の動作では、前記一対のＭＩＧ電極の他方のＭＩＧ電極に前記一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極の各アークによって前記溶融池に陰極点をそれぞれ発生させて新たに溶融池を形成し、前記一対のＭＩＧ電極を前記溶接方向に前進させて前記新たに形成された溶融池に陰極点を移動させながら、前記被溶接金属部材の表面の前記酸化物が除去された範囲で溶接を行う請求項１に記載のＭＩＧ溶接方法。
【請求項３】
前記一対のＭＩＧ電極の一方に流すパルス電流のパルス幅を可変とした請求項１又は２に記載のＭＩＧ溶接方法。
【請求項４】
前記一対のＭＩＧ電極にそれぞれ流す電流がいずれもパルス電流である請求項１〜３のいずれか一つの項に記載のＭＩＧ溶接方法。
【請求項５】
前記一対のＭＩＧ電極にそれぞれ流すパルス電流を互いに同期させ、前記一対のＭＩＧ電極のうちのいずれか一方のＭＩＧ電極に流すパルス電流のピーク電流値といずれか他方のＭＩＧ電極に流すパルス電流のベース電流値とを略等しくする請求項４に記載のＭＩＧ溶接方法。
【請求項６】
被溶接金属部材に溶融池を形成するＭＩＧ溶接装置であって、
電流値を個別に変更可能で且つ少なくともいずれか一方にはパルス電流が流れる一対のＭＩＧ電極と、
前記一対のＭＩＧ電極を溶接方向に移動させる移動ユニットと、
前記シールドガスを前記一対のＭＩＧ電極及び前記被溶接金属部材間に供給するガス供給部と、
前記一対のＭＩＧ電極による溶接及び前記移動ユニットによる前記一対のＭＩＧ電極の移動を制御する制御部を備え、
前記制御部では、
前記一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極のうちの一方のＭＩＧ電極のアークによって前記溶融池の移動方向の前方に陰極点を発生させて、前記被溶接金属部材の表面の酸化物を前記アークにより除去する第１の制御と、
前記一対のＭＩＧ電極の他方のＭＩＧ電極に前記一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流すことで、前記溶融池に陰極点をそれぞれ発生させて新たに溶融池を形成し、前記移動ユニットにより前記一対のＭＩＧ電極を前記溶接方向に移動させて前記新たに形成された溶融池に陰極点を移動させながら、前記被溶接金属部材の表面の前記酸化物が除去された範囲で溶接を行う第２の制御と、
が繰り返し実行されるＭＩＧ溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＧ溶接方法及びＭＩＧ溶接装置に関し、特にＭＩＧ溶接における溶接品質の向上を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼構造物等の金属部材同士の溶接手法の一つとしてＭＩＧ溶接が知られている。
ＭＩＧ溶接では、不活性ガスからなるシールドガスにより大気と遮断された状態で金属部材同士を溶接トーチから送出される溶接ワイヤを用いてアーク溶接により溶接するようにしており、これにより空気中の酸素の影響を受けることなく溶接を行い、熱を溶接部に集中させるようにし、歪みの少ない溶接を実現することが可能である。
【０００３】
不活性ガスとしては、アルゴンガス（Ａｒ）やヘリウムガス（Ｈｅ）が使用されるが、入手し易いことや低廉であることから、一般にはアルゴンガス（Ａｒ）が使用されることが多い。また、ＭＩＧ溶接では、比較的良好な溶接品質が確保される等の理由から、通常は溶接ワイヤ側を正極（＋）とし金属部材側を負極（−）として溶接を行うようにしている。
【０００４】
ところで、溶接ワイヤ側を正極（＋）とし金属部材側を負極（−）として溶接を行う場合、金属部材上のアークの発生する点、即ち陰極点の位置は金属部材上の酸化物の存在や放電子の密度に応じて変化するため、一点に定まらず、アークが安定せず、ひいては溶接品質が安定しないという問題がある。この問題は、シールドガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）のみ（即ち、１００％Ａｒ）を用いる場合に顕著であることが知られている。
【０００５】
そこで、例えば、溶接ワイヤ側と金属部材側の極性を逆、即ち溶接ワイヤ側を負極（−）とし金属部材側を正極（＋）とし、且つ溶接ワイヤの表面に酸化物を形成し易い元素を固着させることで、アークを介して溶接ワイヤに最接近する金属部材の位置に酸化物を集中的に形成させ、これにより陰極点の位置を略固定してアークを安定させる技術が開発されている（特許文献１）。
【０００６】
また、例えば、シールドガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）にヘリウムガス（Ｈｅ）を加えたり、さらに二酸化炭素（ＣＯ２）や酸素（Ｏ２）を加えたりすることで、アークを安定させる技術が開発されている（特許文献２）。
【０００７】
ここで、特許文献１に開示の技術では、溶接ワイヤの表面に酸化物を形成し易い元素を固着させる必要があることから、溶接ワイヤのコストアップに繋がり好ましいことではない。また、溶接ワイヤ側を負極（−）とし金属部材側を正極（＋）として溶接を行う場合、溶接時の金属の溶け込みが不充分となり、溶接ビードが浅くなることが知られている。
【０００８】
一方、特許文献２に開示の技術では、シールドガスとしてアルゴンガス（Ａｒ）にヘリウムガス（Ｈｅ）を加えるようにしているが、ヘリウムガス（Ｈｅ）はアルゴンガス（Ａｒ）よりも入手し難く高価である。さらにシールドガスとして二酸化炭素（ＣＯ２）や酸素（Ｏ２）を加えると、溶接部分の機械的性質が劣化することが知られている。
【０００９】
最近では、アークを安定させる技術として、上記の技術に代わるものが開発されている（特許文献３）。
この特許文献３に開示の技術は、溶接方向に対して先行するＴＩＧ電極側でＴＩＧアークを発生させ、後行するＭＩＧ電極側でＭＩＧアークを発生させて母材を溶接する複合溶接方法であって、この方法では、先行側のＴＩＧ電極に流す電流を後行側のＭＩＧ電極に流す電流よりも大きく設定して、ＴＩＧ電極のＴＩＧアークが形成する溶融池内にＭＩＧ電極のＭＩＧアークの陰極点領域を止めることで、アークの安定性向上を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３２０４７９号公報
【特許文献２】特開２００７−０８３３０３号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５８８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところが、特許文献３に開示の技術では、アークを安定させることができるものの、先行側のＴＩＧ電極に高電流を流して形成する溶融池内に、後行側に位置するＭＩＧ電極のＭＩＧアークの陰極点領域を止めるようにしているので、常に高電流を必要とするという問題を有しており、これを解決することが従来の課題となっていた。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、低コスト化及び溶接品質の向上を実現したうえで、高電流を必要とすることなくアークを安定させることが可能なＭＩＧ溶接方法及びＭＩＧ溶接装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の態様は、被溶接金属部材に溶融池を形成するＭＩＧ溶接方法であって、電流値を個別に変更可能で且つ少なくともいずれか一方にはパルス電流が流れる一対のＭＩＧ電極を配置し、前記一対のＭＩＧ電極を溶接方向に移動させながら該一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極のうちの一方のＭＩＧ電極のアークによって前記溶融池の移動方向の前方に陰極点を発生させて、前記被溶接金属部材の表面の酸化物を前記アークにより除去する第１の動作と、前記一対のＭＩＧ電極の他方のＭＩＧ電極に前記一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流すことで、前記溶融池に陰極点をそれぞれ発生させて新たに溶融池を形成し、前記新たに形成された溶融池に陰極点を移動させながら、前記被溶接金属部材の表面の前記酸化物が除去された範囲で溶接を行う第２の動作と、を繰り返す構成としている。
【００１４】
この場合、一対のＭＩＧ電極における他方のＭＩＧ電極に一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流す動作を第１の動作とし、前記一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流す動作を第２の動作として、これらの第１の動作及び第２の動作を繰り返すようにしてもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様は、前記一対のＭＩＧ電極を前記被溶接金属部材の溶接線に沿って配置し、前記第１の動作では、前記一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極のうちの溶接方向の前進側に位置する一方のＭＩＧ電極のアークによって前記溶融池の前方に陰極点を発生させて、前記被溶接金属部材の表面の酸化物を前記アークのクリーニング作用により除去し、前記第２の動作では、前記一対のＭＩＧ電極の他方のＭＩＧ電極に前記一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極の各アークによって前記溶融池に陰極点をそれぞれ発生させて新たに溶融池を形成し、前記一対のＭＩＧ電極を前記溶接方向に前進させて前記新たに形成された溶融池に陰極点を移動させながら、前記被溶接金属部材の表面の前記酸化物が除去された範囲で溶接を行う構成としている。
【００１６】
本発明の第３の態様は、前記一対のＭＩＧ電極の一方に流すパルス電流のパルス幅を可変とした構成としている。
【００１７】
本発明の第４の態様は、前記一対のＭＩＧ電極にそれぞれ流す電流がいずれもパルス電流である構成としており、本発明の第５の態様は、前記一対のＭＩＧ電極にそれぞれ流すパルス電流を互いに同期させ、前記一対のＭＩＧ電極のうちのいずれか一方のＭＩＧ電極に流すパルス電流のピーク電流値といずれか他方のＭＩＧ電極に流すパルス電流のベース電流値とを略等しくする構成としている。
【００１８】
本発明の第６の態様は、被溶接金属部材に溶融池を形成するＭＩＧ溶接装置であって、電流値を個別に変更可能で且つ少なくともいずれか一方にはパルス電流が流れる一対のＭＩＧ電極と、前記一対のＭＩＧ電極を溶接方向に移動させる移動ユニットと、前記シールドガスを前記一対のＭＩＧ電極及び前記被溶接金属部材間に供給するガス供給部と、前記一対のＭＩＧ電極による溶接及び前記移動ユニットによる前記一対のＭＩＧ電極の移動を制御する制御部を備え、前記制御部では、前記一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流すことで、前記一対のＭＩＧ電極のうちの一方のＭＩＧ電極のアークによって前記溶融池の移動方向の前方に陰極点を発生させて、前記被溶接金属部材の表面の酸化物を前記アークにより除去する第１の制御と、前記一対のＭＩＧ電極の他方のＭＩＧ電極に前記一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流すことで、前記溶融池に陰極点をそれぞれ発生させて新たに溶融池を形成し、前記移動ユニットにより前記一対のＭＩＧ電極を前記溶接方向に移動させて前記新たに形成された溶融池に陰極点を移動させながら、前記被溶接金属部材の表面の前記酸化物が除去された範囲で溶接を行う第２の制御と、が繰り返し実行される構成としている。
【００１９】
この場合、一対のＭＩＧ電極における他方のＭＩＧ電極に一方のＭＩＧ電極よりも高い電流値のパルス電流を流す制御を第１の制御とし、一対のＭＩＧ電極に略同一の電流値の電流を流す制御を第２の制御として、これらの第１の制御及び第２の制御が繰り返し実行されるようにしてもよい。
【００２０】
本発明のＭＩＧ溶接方法及びＭＩＧ溶接装置は、アークの発生する陰極点が（１）酸化物  ＞（２）溶融池  ＞（３）クリーニング面  の順に発生し難くなる性質を利用したものであり、被溶接金属部材の表面におけるこれから溶接する範囲の酸化物をアークで予め除去して（クリーニングして）、意図的に陰極点が溶融池よりも発生し難くしておき、その後、クリーニングした範囲を溶接する際に、陰極点が確実に溶融池に集中して発生するように、陰極点の発生位置を制御するものである。
【００２１】
この陰極点の発生位置の制御は、一対のＭＩＧ電極に同時に電流を流した際に、双方のＭＩＧ電極のそれぞれに生じるアークの周りにおける各磁界の変化を利用している。
【００２２】
具体的には、例えば被溶接金属部材の溶接線に沿って互いに配置した一対のＭＩＧ電極に同時に電流を流すと、双方のＭＩＧ電極のそれぞれについてアークが発生して、被溶接金属部材の表面に溶融池が形成される。この際、各アークの周りには「右ねじの法則」に従って磁界が生じることから、互いの磁界が引力としてアークに作用し合うことになる。
【００２３】
一対のＭＩＧ電極のうちの例えば溶接方向後退側のＭＩＧ電極にパルス電流を流して、このパルス電流がベース電流であるとすると、溶接方向後退側のＭＩＧ電極のアークで発生する磁界強度は小さくなる。そのため、溶接方向前進側のＭＩＧ電極のアークを後退側に引き寄せる力（アーク引力）は小さい。このアーク引力が小さい場合はアークが広がるので、被溶接金属部材の表面におけるこれから溶接する範囲（溶融池の前方）に陰極点が発生し、これがクリーニングとして作用する。
【００２４】
一方、例えば一対のＭＩＧ電極のうちの溶接方向後退側のＭＩＧ電極にパルス電流を流して、このパルス電流がピーク電流であるとすると、溶接方向後退側のＭＩＧ電極のアークで発生する磁界強度は大きくなる。そのため、溶接方向前進側のＭＩＧ電極のアークを後退側に引き寄せる力（アーク引力）が大きくなる。このアーク引力が大きい場合はアークが緊縮するので、溶接方向前進側の一方のＭＩＧ電極にて発生するアークは後退側の他方のＭＩＧ電極にて発生するアークに引き寄せられ、溶融池に陰極点が集中して発生し、その結果、安定した濡れ性の高い溶接が成される。
【００２５】
この際、溶接方向後退側の他方のＭＩＧ電極に流すパルス電流の増加量は、溶接に寄与する分だけでよいので、高電流を必要としない。また、一対のＭＩＧ電極はいずれも消耗電極なので、両方のＭＩＧ電極の溶滴移行によって高能率な溶接が成されることとなる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のＭＩＧ溶接方法及びＭＩＧ溶接装置によれば、高電流を必要とすることなくアークを安定させることが可能であり、低コストで品質のよい安定した濡れ性の高い溶接を高能率で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るＭＩＧ溶接方法を実施するＭＩＧ溶接装置とＭＩＧ溶接の実施される一対の鋼板を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施例に係るＭＩＧ溶接方法によるアーク溶接の溶接手順を、鋼板及び溶接トーチを横方向から見た図（ａ）と上方向から見た図（ｂ）と溶接ワイヤに通電する電流値の経時変化を示す図（ｃ）とで（１）〜（３）まで時系列的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施例に係るＭＩＧ溶接方法を実施するＭＩＧ溶接装置１０とＭＩＧ溶接の実施される一対の鋼板（被溶接金属部材）１，１を示す全体構成図である。
鋼板１，１は、例えばこれら鋼板１，１の側縁間に所定の開先ギャップを有してＩ形開先１ａを形成するよう側縁同士を突き合わせて設置される。
【００３０】
ＭＩＧ溶接装置１０は、消耗電極である一対の溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）２２，２４を供給する溶接ワイヤ供給部２０、シールドガスＧを供給するシールドガス供給部３０、溶接ワイヤ供給部２０及びシールドガス供給部３０に接続されてシールドガスＧを噴射するとともに溶接ワイヤ２２，２４を送出する溶接トーチ４０、溶接トーチ４０を鋼板１，１のＩ形開先１ａに沿って移動させる移動ユニット５０、及び、溶接ワイヤ２２，２４に通電する電流や溶接ワイヤ２２，２４の供給速度等のアーク溶接のための種々の制御、さらには移動ユニット５０の作動を制御する制御部６０を備えて構成されている。
【００３１】
シールドガス供給部３０から供給されるシールドガスＧとしては１００％不活性ガスが用いられるが、ここでは他の不活性ガスよりも入手し易く低廉であることから、例えば、アルゴンガス（Ａｒ）を使用することが望ましく、１００％Ａｒを使用することがより望ましい。
【００３２】
溶接ワイヤ供給部２０は、溶接ワイヤ２２，２４の巻かれた溶接ワイヤコイル２１（溶接ワイヤ２２分の溶接ワイヤコイル２１のみ示す）を備え、溶接ワイヤ２２，２４を溶接ワイヤコイル２１から連続して供給可能に構成されている。
【００３３】
溶接トーチ４０は、溶接ワイヤ供給部２０から供給される溶接ワイヤ２２，２４を鋼板１，１のＩ形開先１ａに沿って保持し、各々の先端を溶接トーチ４０から常時突き出し可能に構成されている。溶接ワイヤ２２，２４の各先端の溶接トーチ４０からの突き出し量は、溶接ワイヤ２２，２４の各先端における電圧や電流等に応じて制御部６０により適宜適正量に制御される。
なお、この実施例において、一対の溶接ワイヤ２２，２４を鋼板１，１のＩ形開先１ａ（溶接線）に沿って配置するようにしているが、一対の溶接ワイヤ２２，２４は、溶接方向に対して互いに前後していればよく、必ずしも一対の溶接ワイヤ２２，２４をＩ形開先１ａに沿わせて配置する必要はない。
【００３４】
また、この実施例において、溶接ワイヤ２２，２４を鋼板１，１に対して垂直に設置した場合を例に挙げて説明するが、鋼板１，１に対して溶接ワイヤ２２，２４を独立して傾けてもよい。
溶接ワイヤ２２，２４を鋼板１，１に対して傾ける場合、例えば、先端を溶接方向後方に向けて前進側に傾けるとクリーニングがし辛く、これとは逆に、先端を溶接方向前方に向けて後退側に傾けるとクリーニングがし易くなる反面、溶け込み量が少なくなる。
したがって、溶接ワイヤ２２，２４を傾ける場合の方向や角度は、被溶接金属部材の材質等の溶接仕様により適宜決定される。
【００３５】
移動ユニット５０では、溶接トーチ４０を鋼板１，１のＩ形開先１ａに沿って前進及び後退させることを可能としており、制御部６０からの指令によって溶接トーチ４０の移動速度も変更可能としている。この際、移動ユニット５０は、溶接トーチ４０を動作させて溶接ワイヤ２２，２４にウィービングを行わせたり、溶接ワイヤ２２，２４を鋼板１，１に接近離間させたりするように構成されていてもよい。
【００３６】
制御部６０は、上述したように、一対の溶接ワイヤ２２，２４のそれぞれに個別に通電制御を行うとともに、移動ユニット５０に対して溶接トーチ４０をＩ形開先１ａに沿って前進させる指令を発する機能を有している。
【００３７】
また、このＭＩＧ溶接装置１０では、溶接ワイヤ２２，２４側をいずれも正極（＋）とし鋼板１，１側を負極（−）として溶接を行うようにしている。このように、溶接ワイヤ２２，２４側を正極（＋）とし鋼板１，１側を負極（−）とすると、これとは逆に溶接ワイヤ２２，２４側を負極（−）とし鋼板１，１側を正極（＋）とした場合に比べ、比較的良好な溶接品質が確保される。
【００３８】
以下、上記のように構成されたＭＩＧ溶接装置１０によるＭＩＧ溶接方法について説明する。
【００３９】
図２を参照すると、本発明の一実施例に係るＭＩＧ溶接方法によるアーク溶接の溶接手順が、鋼板１，１及び溶接トーチ４０を横方向から見た図（ａ）と上方向から見た図（ｂ）と溶接ワイヤ２２，２４にそれぞれ通電する電流値の経時変化を示す図（ｃ）とで（１）〜（３）まで時系列的に示されており、以下図２に基づき説明する。
【００４０】
先ず、鋼板１，１のＩ形開先１ａの溶接開始位置に溶接方向後退側に位置する溶接ワイヤ２２（他方のＭＩＧ電極）の先端を位置させ、溶接ワイヤ２２にだけパルス電流を流して溶接を開始する。溶接が開始されると、溶接ワイヤ２２の先端の溶滴移行によりＩ形開先１ａに溶融池が形成され始める。
【００４１】
鋼板１，１のＩ形開先１ａの溶接開始位置にて一旦溶融池が形成されると、図２の（１）に示すように、制御部６０からの指令により、溶接ワイヤ２２にはパルス電流を流すと共に溶接ワイヤ２４（一方のＭＩＧ電極）には定常の電流を流すようにする（第１の動作及び第１の制御）。このとき、図２の（１）の（ｃ）に示すように、溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１のベース電流と、溶接ワイヤ２４に流す電流２を双方共に同一或いは略同一（実質的同一）の電流値とする。
【００４２】
なお、溶接ワイヤ２４に流す電流２は、アークを発生するものの鋼板１，１に容易に溶融池を形成しない程度の電流値の電流であり、図２の（１）の（ｃ）に示す段階では、溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１も同様に容易に溶融池を形成しない程度の電流値の電流である。
【００４３】
このように溶接ワイヤ２２，２４に同時に電流を流すと、溶接ワイヤ２２と溶接ワイヤ２４のそれぞれについてアークが発生し、各アークの周りには「右ねじの法則」に従い磁界を生じることから、互いの磁界が引力としてアークに作用し合うことになる。しかしながら、溶接方向後退側に位置する溶接ワイヤ２２のパルス電流がベース電流であって、溶接ワイヤ２２，２４の一点鎖線上の各電流値が同一或いは略同一であると、溶接ワイヤ２２のアークで発生する磁界強度は小さくなる。そのため、溶接方向前進側の溶接ワイヤ２４のアークを後退側に引き寄せる力は小さい。
【００４４】
これより、溶接ワイヤ２２にて発生するアークは鋼板１，１の表面の溶接線上における溶融池の側方に存在する酸化物にて陰極点が発生し易く、溶接ワイヤ２４にて発生するアークは鋼板１，１の表面の溶接線上における溶融池の溶接方向前進側に存在する酸化物にて陰極点が発生し易くなり、図２中にアークの発生する範囲を網掛け線で示し、陰極点を白抜き○印で代表して例示しているが、図２の（１）の（ａ），（ｂ）に示すように、鋼板１，１の表面の溶接線上における溶融池の溶接方向前進側及び側方において陰極点が散発し、上記網掛け線で示すアークの発生する範囲内において酸化物が除去され、鋼板１，１の表面のクリーニングが行われる。
【００４５】
鋼板１，１の表面のクリーニングを行うと、図２の（２）に示すように、制御部６０からの指令により一方のＭＩＧ電極である溶接ワイヤ２４に流す電流２については一定としたまま、他方のＭＩＧ電極である溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１のピーク電流を溶接に寄与する電流値まで増加させる（第２の動作及び第２の制御）。
【００４６】
このように溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１のピーク電流を溶接に寄与する電流値まで増加させると（溶接ワイヤ２２，２４の一点鎖線上の各電流値に差を持たせると）、溶接方向後退側の溶接ワイヤ２２のアークで発生する磁界強度は大きくなる。そのため、溶接方向前進側の溶接ワイヤ２４のアークを後退側に引き寄せる力が大きくなり、溶接ワイヤ２４にて発生するアークは溶接ワイヤ２２にて発生するアークに引き寄せられ、溶融池に近づけられる。
【００４７】
これにより、溶融池では鋼板１，１の表面のクリーニングされた部分と比べて陰極点が発生し易い傾向にあることから、溶接ワイヤ２２及び溶接ワイヤ２４共に陰極点ひいてはアークの発生点が溶融池に集中し、新たな溶融池が形成され始め、再び溶接が開始される。即ち、溶接ワイヤ２２，２４の先端の溶滴移行によりＩ形開先１ａに溶融池が形成され始める。
【００４８】
そして、図２の（３）に示すように、溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１を溶接に寄与する電流値まで増加させたまま、制御部６０からの指令により移動ユニット５０によって溶接トーチ４０を通常の前進速度で溶接方向に定速前進させて溶接を行い（第２の動作及び第２の制御）、溶接ワイヤ２４の先端が鋼板１，１の表面のクリーニングされた範囲の終端に達すると、再び、図２の（１）に戻る。以降、図２の（ｃ）に示すパルス電流波形に基づき、図２の（１）〜（３）の動作を繰り返す。これにより、溶融池が溶接方向前方に移動し、後方では溶融池が冷却されて溶接ビードが形成される。
【００４９】
この際、制御部６０からの指令によって、溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１のパルス幅を変更する構成としてもよく、この構成を採用した場合には、クリーニングに充てる時間及び溶接に充てる時間の割合を適宜コントロールすることが可能である。
【００５０】
また、溶接ワイヤ２４にのみパルス電流を流したり、溶接ワイヤ２２とともに溶接ワイヤ２４にもパルス電流を流したりするようにしてもよく、溶接ワイヤ２２，２４のいずれにもパルス電流を流す場合には、両パルス電流を同期させて位相やパルス幅を互いに異なる値に設定することで、溶接ワイヤ２２，２４の各アーク同士の引力をよりコントロールすることができる。
【００５１】
例えば、溶接ワイヤ２２，２４のいずれにもパルス電流を流す場合において、両パルス電流を同期させて、溶接ワイヤ２４に流すパルス電流のピーク電流値と溶接ワイヤ２２に流すパルス電流のベース電流値とを略等しく設定する、すなわち、溶接ワイヤ２２に流すパルス電流のピーク電流値と溶接ワイヤ２４に流すパルス電流のベース電流値との差を大きく設定することで、溶接ワイヤ２２，２４の各アーク同士の引力をより大きくすることができる。
【００５２】
上記したように、この実施例に係るＭＩＧ溶接方法では、従来と同様の消耗電極である溶接ワイヤ２２，２４を用いて、溶接線上の溶融池の溶接方向前方の鋼板１，１の表面を予めアークによりクリーニングすることにより、溶接時には常に溶接ワイヤ２２，２４の各アークを溶融池に集中させて、即ち溶接ワイヤ２２，２４の各アークによる熱を溶融池及びその周りに集中させて、鋼板１，１の溶融池周りの部分を確実に加熱することができる。
【００５３】
その結果、低コストで安定した濡れ性の高い溶接が成され、溶接時における溶接方向後退側の溶接ワイヤ２２に流すパルス電流１の増加量は、溶接に寄与する分だけでよいので、高電流を必要としない。そして、一対の溶接ワイヤ２２，２４はいずれも消耗電極なので、両方の溶接ワイヤ２２，２４の溶滴移行によって高能率な溶接が成されることとなる。
【００５４】
また、この実施例に係るＭＩＧ溶接方法では、シールドガス供給部３０から供給されるシールドガスＧとして、１００％不活性ガス（１００％Ａｒ）を使用しているので、被溶接金属部材としての鋼板１に対して全く酸化させずに溶接を行い得る。
【００５５】
このように、この実施例に係るＭＩＧ溶接方法では、溶接対象である被溶接金属部材を全く酸化させないので、酸化が許されないＮｉ合金やＴｉ合金やＡｌ合金等の高級被溶接金属部材に対する溶接にも対応可能である。
【００５６】
以上で本発明に係る実施形態の説明を終えるが、実施形態は上記に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、本発明を突き合わせ溶接として鋼板１，１のＩ形開先１ａに適用した場合を例に説明したが、隅肉溶接に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１    鋼板（被溶接金属部材）
１０  ＭＩＧ溶接装置
２０  溶接ワイヤ供給部
２１  溶接ワイヤコイル
２２  溶接ワイヤ（他方のＭＩＧ電極）
２４  溶接ワイヤ（一方のＭＩＧ電極）
３０  シールドガス供給部
４０  溶接トーチ
５０  移動ユニット
６０  制御部
【図１】
2019072744.tif 000003
【図２】
2019072744.tif 000004