(57)【要約】  【課題】  新規かつ有用なアークの制御方法を提供すること。  【解決手段】  溶接アークの流れ方向に対して略平行な方向に電流が流れる電線４（電流経路）を形成し、この電線４に通電した際に電線４の回りに発生する磁界を溶接アーク中の電子に作用させることによりローレンツ力を発生させ、発生したローレンツ力により溶接アークを制御する。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子流の流れ方向に対して略平行な方向に電流が流れる電流経路を形成し、該電流経路に通電した際に該電流経路の回りに発生する磁界を前記荷電粒子流中の荷電粒子に作用させることによりローレンツ力を発生させ、発生したローレンツ力により前記荷電粒子流を制御することを特徴とする、荷電粒子流の制御方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記荷電粒子流の流れの周囲を取り囲むように複数の前記電流経路を形成し、該複数の前記電流経路に直流電流を同方向に、かつ同時に流すことを特徴とする、荷電粒子流の制御方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記荷電粒子流の流れの周囲を取り囲むように複数の前記電流経路を形成し、該複数の前記電流経路に直流電流を同方向に、かつ逐次的に流すことを特徴とする、荷電粒子流の制御方法。
【請求項４】
請求項１において、
前記荷電粒子流の流れの両側に少なくとも２つの前記電流経路を形成し、該２つの前記電流経路に直流電流を同方向に流すことを特徴とする、荷電粒子流の制御方法。
【請求項５】
請求項１において、
荷電粒子流の流れの片側に少なくとも１つの前記電流経路を形成し、該電流経路に交番電流を流すことを特徴とする、荷電粒子流の制御方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記荷電粒子流は、溶接アーク、プラズマであることを特徴とする、荷電粒子流の制御方法。
【請求項７】
アーク溶接により形成される溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して略並行な方向に電流が流れる電流経路を形成し、該電流経路に通電した際に該電流経路の回りに発生する磁界を前記溶融金属内の荷電粒子に作用させることによりローレンツ力を発生させ、発生したローレンツ力により溶融金属を制御することを特徴とする、溶融金属の制御方法。
【請求項８】
請求項７において、
溶融金属内を通過する電流の流れの両側に少なくとも２つの前記電流経路を形成し、該２つの前記電流経路に電流を同方向に、かつ溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して逆方向に流すことを特徴とする、溶融金属の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アークやプラズマ、電子ビームなどの荷電粒子流の制御方法、溶接アーク、プラズマの制御方法、さらには溶接アークにより形成される金属溶融池などの溶融金属の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶接は、溶接アークを発生させ、この溶接アークのアーク熱によって溶接すべき部材を溶融させることにより接合する融接の一種であり、電極自身が溶融するＭＡＧ溶接やＭＩＧ溶接等の溶極式のものや、電極は溶融しないＴＩＧ溶接等の非溶極式のものがある。
【０００３】
アーク溶接におけるアーク、金属溶融池、溶接ビードの制御に関する技術は、以下に示すように種々提案されている。
【０００４】
特許文献１には、溶接アーク又は溶接によって発生する金属溶融池や溶融ビードを外力によって変位させる技術が記載されている。これによれば、底板と側板との界面付近の立向継手部分を溶接するにあたり、溶接トーチを下向きに１０〜４５°傾けるとともに、溶接線とアーク方向にほぼ直角であり、かつアークが上向きとなるローレンツ力を発生する直流磁界を発生させることにより、アークの方向が上向きになるようにアークの方向を制御し、これによって溶融金属が垂れ落ちるのを防止した技術が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、アークと平行な磁界を発生させて、ローレンツ力によってアークを収束させる技術が提案されている。
【０００６】
特許文献３には、狭開先横向溶接において、金属凝固部が持ち上げられるように磁界を与えながら溶接する技術が提案されている
【特許文献１】特許第２９１２１５０号
【特許文献２】特公平０７−１０２４５８号公報
【特許文献３】特公平０７−７３７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、アーク溶接において、新規なかつ有用なアーク、溶融金属を制御する方法を提供することを、技術的課題とするものである。
【０００８】
尚、本発明の方法は、溶接アークの制御や溶融金属の制御に限らず、溶接以外のアークその他の荷電粒子流についても適用できる。従って、本発明は、新規な荷電粒子流の制御方法を提供することをも、技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した技術課題を解決するためになされた請求項１の発明は、
荷電粒子流の流れ方向に対して略平行な方向に電流が流れる電流経路を形成し、該電流経路に通電した際に該電流経路の回りに発生する磁界を前記荷電粒子流中の荷電粒子に作用させることによりローレンツ力を発生させ、発生したローレンツ力により前記荷電粒子流を制御することを特徴とする、荷電粒子流の制御方法とすることである。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、
前記荷電粒子流の流れの周囲を取り囲むように複数の前記電流経路を形成し、該複数の前記電流経路に直流電流を同方向に、かつ同時に流すことを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、
前記荷電粒子流の流れの周囲を取り囲むように複数の前記電流経路を形成し、該複数の電流経路に直流電流を同方向に、かつ逐次的に流すことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明において、
前記荷電粒子流の流れの両側に少なくとも２つの前記電流経路を形成し、該２つの前記電流経路に直流電流を同方向に流すことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１の発明において、
荷電粒子流の流れの片側に少なくとも１つの前記電流経路を形成し、該電流経路に交番電流を流すことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項の発明において、
前記荷電粒子流は、溶接アーク、プラズマであることを特徴としている。
【００１５】
また、上記した技術的課題を解決するためになされた請求項７の発明は、
アーク溶接により形成される溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して略並行な方向に電流が流れる電流経路を形成し、該電流経路に通電した際に該電流経路の回りに発生する磁界を溶融金属内の荷電粒子に作用させることによりローレンツ力を発生させ、発生したローレンツ力により溶融金属を制御することを特徴とする、溶融金属の制御方法とすることである。
【００１６】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明において、
溶融金属内を通過する電流の流れの両側に少なくとも２つの電流経路を形成し、該２つの電流経路に電流を同方向に、かつ溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して逆方向に流すことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、溶接アーク等の荷電粒子流の流れ方向に対して略平行な方向に電流経路（電線）を形成し、この電流経路に電流を流す。すると、電流経路の回りに磁界が発生する。発生磁界の向きは、荷電粒子流の流れ方向に対して垂直な平面に平行な向きであるので、荷電粒子流中の荷電粒子に対しては垂直方向に作用する。したがって、荷電粒子流中の荷電粒子はローレンツ力を受け、このローレンツ力により荷電粒子流の流れが変化する。これにより、荷電粒子流の流れを制御することができる。
【００１８】
荷電粒子流とは、荷電した粒子の流れのことであり、電流（電子流）や、イオンの流れ（イオン流）、プラズマ等を含む流れの概念である。また、本発明に適用される荷電粒子流としては、特に限定される必要はなく、例えばアーク、プラズマ、電子流（電子ビーム）、イオン流（イオンビーム）等、荷電粒子の流れを形成するものであれば良い。
【００１９】
荷電粒子流の制御とは、荷電粒子流を目的の状態とするために、その密度（強さ）、流れ方向に操作を加えることである。
【００２０】
本発明で特徴とするところは、荷電粒子流の流れと略平行な方向に電流を流すことである。このように流すことで、簡単に荷電粒子流を制御することができるとともに、電流の流し方を工夫することにより、様々な荷電粒子流の制御を実現することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明によれば、荷電粒子流の流れの周囲を取り囲むように複数の電流経路を設け、この電流経路に直流電流を同方向に、かつ荷電粒子流の流れ方向と略平行な方向に同時に流す。このように直流電流を流すと、それぞれの電流経路の回りに磁界が発生するが、各磁界の合成磁界は、荷電粒子流の回りを回転する回転磁界となる。このような回転磁界が荷電粒子流中の荷電粒子に作用すると、荷電粒子は、荷電粒子流の流れに垂直な面内において、荷電粒子流の中心に引き込まれる方向か、または、荷電粒子流の中心から放射状に離れる方向に、ローレンツ力を受ける。荷電粒子流の中心に引き込まれる方向にローレンツ力を受ける場合には、荷電粒子流の流れに垂直な面における荷電粒子の照射断面領域が小さくなり、流れが収束される。このため荷電粒子流のエネルギー密度を上昇させることができる。一方、荷電粒子流の中心から放射状に離れる方向にローレンツ力を受ける場合には、荷電粒子流の流れに垂直な面における荷電粒子の照射断面領域が大きくなり、流れが拡散される。このため、広範囲に荷電粒子流を照射することができる。すなわち、本発明の方法によって、荷電粒子流の収束状態または拡散状態を制御できる。
【００２２】
例えば、荷電粒子流をアーク放電による流れとした場合であって、このアーク放電の流れの向きをアーク電流（正極から負極に向かう流れ）と見た場合において、アーク電流の周囲を取り囲む複数の直流電流の向きが、アーク電流とは逆方向に流れている場合は、アーク中の電子がアークの中心に向かう方向にローレンツ力を受け、その結果、アークが収束して自身のエネルギー密度が増加する。また、アーク電流と同方向に流れている場合は、アーク中の電子がアークの中心から離れる方向にローレンツ力を受け、その結果、アークが拡散して広範囲にアークを照射することができる。
【００２３】
尚、上記「同方向」とは、複数の直流電流の全てが同じ方向に向かって流れていることを示す。
【００２４】
また、請求項３の発明によれば、荷電粒子流の流れの周囲を取り囲むように複数の電流経路を設け、これらの電流経路に直流電流を同方向に、かつ荷電粒子流の流れ方向と略平行な方向に逐次的に流す。このように逐次的に直流電流を流すと、直流電流の回りに発生する磁界に基づいて発生するローレンツ力の作用方向が逐次的に変化する。このため、荷電粒子流がローレンツ力により影響を受ける方向も変化し、その結果、荷電粒子流を回転させることができる。すなわち、本発明によって、荷電粒子流を回転制御することができる。
【００２５】
尚、上記において、「逐次的に」とは、「隣接する電流経路に順を追って」という意味であり、また、逐次的に通電した後に、逐次的に通電を停止することも含む。
【００２６】
また、請求項４の発明によれば、荷電粒子流の流れの両側に少なくとも２つの電流経路を設け、これらの電流経路に直流電流を同方向に流す。このように電流を流すことによって、荷電粒子流中の電子にローレンツ力を特定の方向から作用させることができ、その結果、荷電粒子流の流れ方向の断面領域を一方向に伸長または圧縮することができる。尚、本発明においては、上記２つの電流経路に同時に直流電流を流しても良いし、また、交互に流すように制御しても良い。
【００２７】
また、請求項５の発明によれば、荷電粒子流の流れの片側に少なくとも１つの電流経路を設け、この電流経路に交番電流を流す。このように交番電流を流すことによって、荷電粒子中の電子が受けるローレンツ力の方向を逐次的に反転させることができ、その結果、荷電粒子流の流れ方向の断面領域に一方向に伸長させることができる。
【００２８】
尚、本明細書において、上記「交番電流」とは、一般的に交流電流と呼ばれる電流値が０を中心として正弦波形を描くものの他、正弦波形ではないその他の波形、例えば矩形波を描くものでも呈するものも含まれるものとする。
【００２９】
また、請求項６発明によれば、荷電粒子流としての溶接アークやプラズマにローレンツ力を作用させるので、溶接アークやプラズマの形状や強さなどを幅広く制御することができる。
【００３０】
また、請求項７に記載の発明によれば、アーク溶接により形成される溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して略平行な方向に電流経路（電線）を形成し、この電流経路に電流を流す。すると、電流経路の回りに磁界が発生する。発生磁界の向きは、溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して垂直な平面に平行な向きであるので、溶融金属内の電子はローレンツ力を受け、このローレンツ力により溶融金属の流れが変化する。これにより、溶融金属の流れを制御することができる。
【００３１】
また、請求項８の発明によれば、溶融金属内を通過する電流の流れの両側に少なくとも２つの電流経路を形成し、この２つの電流経路に電流を同方向に、かつ溶融金属内を通過する電流の流れ方向に対して逆方向に流す。このように電流を流すことによって、溶融金属中の電子が溶融金属の中央に向かう方向にローレンツ力を受ける。このため、溶融金属は、その縁側から中央に向かう対流を起こす。その結果、溶融金属が底面の母材に接触する機会が増え、より溶け込み深さを深くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係わる実施の形態を図面にもとづいて説明する。
【００３３】
（第１実施形態例）
図１は、本発明の第１実施形態例である溶接アークの制御方法を示す概略図である。本例においては、ＴＩＧ溶接の例を例示しており、図に示すように溶接トーチ１は、タングステン電極を備える電極棒１ａの先端が下方向を向くように配置されてなる。また、溶接トーチ１の下方には、所定の空間距離を隔てて被溶接物Ａが配設される。溶接トーチ１と被溶接部材Ａとは、溶接電源１０によって電気的に連結されている。溶接電源１０は、直流又は直流パルス電流を発生するものである。
【００３４】
溶接トーチ１および被溶接物Ａの周囲には、磁界発生装置２が配設されている。この磁界発生装置２は、図１に示すように、直流電源３と、該直流電源３に電気的に接続した複数の電線４を備える。各電線４は、溶接トーチ１側から被溶接部材Ａ側に向かって上下方向に電流が流れるように並列配置されており、各々の一端（上端）が電源３の正極に接続され、各々の他端（下端）が電源３の負極に接続されている。したがって、各電線４に通電した場合には、電流が各電線４の上側から下側に流れることになる。
【００３５】
図２は、溶接トーチ１の電極棒１ａおよび該電極棒１ａから発生する溶接アークＡＲＣと、磁界発生装置２の電線４との配置関係を示す図であり、これらの構成を図１の矢印Ａ１で示す上方側から見たものである。図２に示すように、各電線４は、電極棒１ａから発生する溶接アークＡＲＣの全周囲を囲うように配設されている。このように電線４を配設するには、セラミックス等の絶縁体で形成された円筒状の部材に各電線を軸方向に埋設して電線４とセラミックス円筒体の一体物を作製し、作製した円筒体を溶接トーチ１に被せるような態様としても良いし、また、ワイヤーハーネスを円筒状にして形成したものを溶接トーチ１に被せるような態様としても良い。
【００３６】
上記構成において、溶接トーチ１から溶接アークを発生させる。すると、電極棒１ａと被溶接部材Ａとの間で上下方向にアーク放電が起こり、溶接アークＡＲＣが発生する。そして、発生した溶接アークＡＲＣのアーク熱により被溶接部材Ａが溶融し、溶接が行われる。
【００３７】
また、溶接アークＡＲＣの発生と共に、磁界発生装置２を作動させて、各電線４に電流を流す。この場合において、各電線４における電流の向きは、図１に示すように溶接アークの形成方向（上下方向）と略平行となるように、上から下に流れる。
【００３８】
電線４に電流が流れると、その回りに磁界が発生する。図２に示すように、電線４に流れる電流の向きは、図２において紙面の手前側から奥側であるので、発生する磁界の向きは、右手親指の法則により、図２の矢印Ａ２で示すように時計回り方向となる。このように発生する磁界は、各電線４においてそれぞれ発生しており、これらの磁界を合成すると、図２の矢印Ｂで示すように、溶接トーチ１の回りを反時計回り方向に回転する磁界となる。
【００３９】
また、本例では、ＴＩＧ溶接を行っており、ＴＩＧ溶接の場合は、電極棒１ａ側が負極、被溶接部材Ａ側が正極になる。したがって、発生するアーク電流Ｉａｒｃは、被溶接部材Ａ側から電極棒１ａ側に流れる。すなわち、アーク電流Ｉａｒｃは、図１において下から上に流れる。
【００４０】
電極棒１ａから発せられる溶接アークは、電極棒１ａから被溶接部材Ａに至るまでに、水平方向に一定の広がりを持って拡散しようとする。この場合において、例えば、図２に示すように、電極棒１ａの中心から図において右方向に所定距離ずれた位置Ｘ１において電子が磁界Ｂから受ける影響について検討すると、Ｘ１におけるアーク電流Ｉａｒｃの向きは紙面の奥側から手前方向であり、また、Ｘ１における磁界の向きは、矢印Ｂ１方向で示す上向き方向であるため、フレミング左手の法則により、電磁力Ｆ１が、電極棒１ａの中心に向かう方向（図示左方向）に発生する。また、電極棒１ａの中心から図において右上方向に所定距離ずれた位置Ｘ２において電子が磁界Ｂから受ける影響について検討すると、Ｘ２における電流の向きは紙面の奥側から手前方向であり、また、Ｘ２における磁界の向きは、矢印Ｂ２方向で示す左上向き方向であるため、フレミング左手の法則により、電磁力Ｆ２が、電極棒１ａの中心に向かう方向（図示左下方向）に発生する。同様にして、位置Ｘ３、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６における電磁力Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５、Ｆ６も、それぞれその場の磁界Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６の影響を受けて、電極棒１ａの中心に向かう方向に発生する。
【００４１】
つまり、電極棒１ａから発生するアークＡＲＣは、磁界Ｂによって、その中心に向かう方向に電磁力が作用する。その結果、アークの広がりが抑制され、図１に示すように、アークが収束した状態で被溶接部材Ａに照射される。
【００４２】
したがって、被溶接部材Ａにおけるアーク照射部位では、アークが収束することによりエネルギー密度が高まり、その結果、深溶け込み溶接が実現可能となる。また、エネルギー密度の高まりによって、溶融時間も減少できるため、高速溶接も可能になる。
【００４３】
尚、上記例は、アーク電流と各電線に通電する電流の方向を逆方向として溶接アークを収束させる例であるが、アーク電流と各電線に通電する電流の方向を同方向とすれば、収束とは逆に、溶接アークを広い領域に拡散することができる。このように拡散することで、広範な領域に溶接を施すことが可能となる。また、この場合には、溶接以外にも、母材の表面改質等の熱処理の代替手段としても期待できる。
【００４４】
（第２実施形態例）
図３は、本発明の第２実施形態例における溶接アークの制御方法を示す図である。本例においては、磁場発生装置の電線への通電制御が上記第１実施形態例とは異なり、その他の構成は、上記第１実施形態例と基本的には同一である。
【００４５】
上記第１実施形態例においては、各電線に同時に通電することにより、溶接アークを収束させるものであるが、本例では、各電線に逐次的に通電する。例えば、まず第１電線４１に通電し、所定時間（微小時間）経過後に第１電線４１への通電を停止すると共に該第１電線４１に隣接する第２電線４２に通電する。次いで、所定時間（微小時間）経過後に第２電線４２への通電を停止すると共に該第２電線４２に隣接する第３電線４３に通電する。このようにして、第１電線４１、第２電線４２、第３電線４３、第４電線４４、第５電線４５、第６電線４６に逐次的に通電し、これを繰り返す。
【００４６】
電極棒１ａから溶接アークが発生している最中に上記のようにして逐次的に各電線に通電した場合における溶接アークの状態を検討する。まず、第１電線４１に通電されている状態においては、電極棒１ａを挟んで第１電線４１とは反対側に位置する位置Ｘ４におけるアーク電流Ｉａｒｃの向きは紙面の奥側から手前方向であり、また、位置Ｘ４における磁界の向きは矢印Ｂ４方向で示す図示左上方向であるため、フレミング左手の法則により、電磁力Ｆ４が、第１電線４１から遠ざかる方向、すなわち図示左下方向に発生する。したがって、この場合における溶接アークは、図において領域Ｒ４の部分に形成される。また、第２電線４２に通電されている状態においては、電極棒１ａを挟んで第２電線４２とは反対側に位置する位置Ｘ５におけるアーク電流Ｉａｒｃの向きは紙面の奥側から手前方向であり、また、位置Ｘ５における磁界の向きは、矢印Ｂ５方向で示す図示上向き方向であるため、フレミング左手の法則により、電磁力Ｆ５が、第２電線４２から遠ざかる方向、すなわち図示左側方向に発生する。したがって、この場合における溶接アークは、図において領域Ｒ５の部分に形成される。同様にして、第３電線４３、第４電線４４、第５電線４５、第６電線４６に通電されている状態において、位置Ｘ６、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３における電磁力Ｆ６、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は、それぞれ通電している電線から遠ざかる方向に作用し、それぞれの場合における溶接アークは、図において領域Ｒ６、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の部分に形成される。
【００４７】
すなわち、溶接アークは、通電している電線から遠ざかるように偏向する。したがって、隣接する電線に次々と通電切換えを行うことにより、溶接アークの偏向方向が順次ずれていき、あたかも溶接アークが回転している状態を実現することができる。
【００４８】
溶接方法として、溶接トーチを回転させて広範囲の溶接を行う回転溶接法といった溶接方法があるが、本例の方法は、この回転溶接法の代替方法とすることができる。この場合においては、溶接トーチの回転機構などの複雑な構造を採る必要が無く、安価な構成で回転溶接を実現することができる。
【００４９】
図４は、本例の変形例である。すなわち、上記例においては、各電線における電流を、図３において紙面の手前側から奥側に流れるようにしているが、図４においては、紙面の奥側から手前側に流れるようにしている。
【００５０】
このような通電制御において、第１電線４１に電流を流しているときに生じる電磁力について検討すると、図において電極棒１ａから第１電線４１に近づく位置Ｘ１に存在する電子に作用する磁界は、図示矢印Ｂ１方向で示す右下方向に作用し、また、アーク電流Ｉａｒｃの向きは、図４において紙面の奥側から手前側に流れているため、電磁力は、図示矢印Ｆ１方向、すなわち、第１電線４１に近づく方向に作用する。したがって、溶接アークは、全体として第１電線４１に近づき、図において領域Ｒ１の部分に偏向して形成される。
【００５１】
また、第２電線４２に電流を流しているときに生じる電磁力について検討すると、図において電極棒１ａから第２電線４２に近づく位置Ｘ２に存在する電子に作用する磁界は、図示矢印Ｂ２方向で示す右上方向に作用し、また、アーク電流Ｉａｒｃの向きは、図４において紙面の奥側から手前側に流れているため、電磁力は、図示矢印Ｆ２方向、すなわち、第２電線４２に近づく方向に作用する。したがって、溶接アークは、全体として第２電線４２に近づき、図において領域Ｒ２の部分に偏向して形成される。
【００５２】
上記と同様に、第３電線２３（第４電線２４、第５電線２５、第６電線２６）に電流を流しているときは、溶接アークは、全体として第３電線２３（第４電線２４、第５電線２５、第６電線２６）に近づき、図において領域Ｒ３（Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６）の部分に偏向して形成される。
【００５３】
すなわち、通電している電線に近づくように溶接アークが偏向する。したがって、隣接する電線に次々と通電切換えを行うことにより、溶接アークの偏向方向が順次ずれていき、あたかも溶接アークが回転している状態を実現することができる。
【００５４】
図５は、別の変形例である。すなわち、本例では、図５に示すように、電極棒１ａを挟んで対抗する電線に流す電流の向きを、それぞれ反対とするものである。また、通電する際には、上記例と同じように隣接する電線に逐次的に電流を流していくとともに、対抗する電線には同時に通電する。つまり、図５においては、まず、第１電線４１と、溶接トーチ（電極棒１ａ）を挟んで第１電線４１に対向配置した第４電線４４とに同時に電流を流し、所定時間（微小時間）経過後に、第１電線４１と第４電線４４への通電を停止するとともに、第１電線４１に隣接する第２電線４２、および、溶接トーチを挟んで第２電線４２に対向配置した第５電線４５に通電する。さらに、所定時間（微笑時間）経過後に、第２電線４２と第５電線４５への通電を停止するとともに、第２電線４２に隣接する第３電線４３、および、溶接トーチを挟んで第３電線４３に対向配置した第６電線４６に通電する。このようにして、相対向する電線同士を同時に通電するとともに、隣接する電線に逐次的に通電する。
【００５５】
このような通電制御において、第１電線４１に電流Ｉ１を、および第４電線４４に電流Ｉ４を、それぞれ逆方向に流しているときに生じる電磁力について検討すると、図において位置Ｘ１に存在する電子に作用する磁界は、電流Ｉ１から生じる磁界と電流Ｉ４から生じる磁界が、いずれも図示矢印Ｂ１４方向で示す図示左上方向に作用し、また、アーク電流Ｉａｒｃの向きは、図５において紙面の奥側から手前側に流れているため、電磁力は、図示矢印Ｆ１４方向、すなわち、電極棒１ａから遠ざかって第１電線４１に近づく方向に作用する。一方、図において位置Ｘ４に存在する電子に作用する磁界は、電流Ｉ４から生じる磁界と電流Ｉ１から生じる磁界が、いずれも図示矢印Ｂ４１方向に作用し、また、アーク電流Ｉａｒｃの向きは、図５において紙面の奥側から手前側に流れているため、電磁力は、図示矢印Ｆ４１方向、すなわち、電極棒１ａから遠ざかって第４電線４４に近づく方向に作用する。したがって、Ｆ１４方向へ作用する電磁力とＦ４１方向へ作用する電磁力によって、溶接アークは、全体として、溶接トーチを中心として、第１電線４１と第４電線４４の方向に延びた扁平形状（領域Ｒ１４+領域Ｒ４１））を呈するようになる。
【００５６】
上記と同様の作用により、第２電線４２に電流Ｉ２を、および第５電線４５に電流Ｉ５を流しているときには溶接アークは、電極棒１ａを中心として第２電線４２と第５電線４５の方向に延びた扁平形状（領域Ｒ２５+領域Ｒ５２）を、第３電線４３に電流Ｉ３を、および第６電線４６に電流Ｉ６を流しているときには溶接アークは、電極棒１ａを中心として第３電線４３と第６電線４６の方向に延びた扁平形状（領域Ｒ３６+領域Ｒ６３）を呈するようになる。
【００５７】
したがって、隣接する電線に次々と通電切換えを行うことにより、溶接アークの扁平方向が順次ずれていき、あたかも溶接アークが回転している状態を実現することができる。尚、図５の場合は、図３及び図４の場合と比較して、両方向からアークの偏向を促す構成であるため、アークの偏向量がより大きくなり、アーク回転半径を大きくすることができるという利点を有する。
【００５８】
（第３施形態例）
図６は、本発明の第３実施形態例の溶接方法を行う装置外観図である。尚、第１実施形態例と同一部分については、同一符号で示してその詳細な説明を省略する。
【００５９】
上記第１実施形態例では、磁場発生装置２おける電線４は、溶接トーチ１を取り巻く全周にわたって配列されていたが、本例では、図６に示すように、溶接トーチ１の全周ではなく、片側（図においては右側）のみに配列されている。尚、理論的にいえば、電線４は片側に一本のみ配置していても良いが、磁界を強くするために、図６において紙面の奥側から手前側に複数本並列に並べた構成を採っても良い。その他の構成は、上記第１実施形態例と同一である。
【００６０】
上記構成において、溶接トーチ１から溶接アークを発生させる。すると、電極棒１ａと被溶接部材Ａとの間で上下方向にアーク放電が起こり、溶接アークが発生する。そして、発生した溶接アークのアーク熱により被溶接部材Ａが溶融し、溶接が行われる。
【００６１】
また、溶接アークの発生と共に、磁界発生装置２を作動させて、電線４に電流を流す。この場合において、電線４における電流の向きは、図６に示すように溶接アークの形成方向（上下方向）と略平行となるように、上から下に流れる。
【００６２】
電線４に電流が流れると、その回りに磁界が発生する。発生する磁界の向きは、右手親指の法則に従う。
【００６３】
尚、本例においてもＴＩＧ溶接を行っており、ＴＩＧ溶接の場合は、電極棒１ａ側が負極、被溶接部材Ａ側が正極になる。したがって、発生するアーク電流Ｉａｒｃは、被溶接部材Ａ側から電極棒１ａ側に流れる。すなわち、アーク電流Ｉａｒｃは、図６において下から上に流れる。
【００６４】
図６に示すように、位置Ｘにおいて溶接アーク中の電子が磁界Ｂから受ける影響について検討すると、位置Ｘにおける溶接電流Ｉａｒｃの向きは下から上に向かう方向であり、また、Ｘにおける磁界の向きは、右手親指の法則により矢印Ｂ方向で示す紙面の手前側から奥側へ向かう方向であるため、フレミング左手の法則により、位置Ｘにおいて、電磁力Ｆが図示左方向に作用する。この電磁力Ｆにより、発生する溶接アーク全体が左寄りに偏向する。
【００６５】
したがって、被溶接部材Ａにおけるアーク照射部位では、アークが偏向することにより所望の位置での溶接が可能になる。この技術は、例えば通常のアーク溶接では溶接できないような所、例えば溶接トーチが入らないような狭所などでも、アークの偏向により溶接できるようになるという利点を有する。
【００６６】
（第４実施形態例）
図７は、本発明の第４実施形態例の溶接方法を行う装置外観図である。尚、第３実施形態例と同一部分については、同一符号で示してその詳細な説明を省略する。
【００６７】
上記第３実施形態例では、磁場発生装置２おける電線４が溶接トーチ１の片側（図６において右側）のみに配置されていたが、本例では、図７に示すように、溶接トーチ１の両側（図７において右側および左側）に配置している。すなわち、溶接トーチ１の図示右側には第１磁場発生装置２ａが、左側には第２磁場発生装置２ａが、それぞれ配置している。第１磁場発生装置２ａは直流電源３ａ及び第１電線４ａを、第２磁場発生装置２ｂは直流電源３ｂ及び第２電線４ｂを有している。第１および第２電線４ａおよび４ｂは、図において上から下に電流が流れるようにされている。また、第１磁場発生装置２ａと第２磁場発生装置２ｂにおける通電は、図示せぬ制御装置によって制御される。その他の構成は、上記第３実施形態例と同一である。
【００６８】
上記構成において、溶接トーチ１から溶接アークを発生させる。すると、電極棒１ａと被溶接部材Ａとの間で上下方向にアーク放電が起こり、溶接アークが発生する。そして、発生した溶接アークのアーク熱により被溶接部材Ａが溶融し、溶接が行われる。
【００６９】
また、溶接アークの発生と共に、第１および第２磁界発生装置２ａおよび２ｂを作動させるが、このとき、第１および第２磁場発生装置２ａおよび２ｂによって第１電線４ａと第２電線４ｂとが交互に通電するように、図示せぬ制御装置により制御される。
【００７０】
第１磁場発生装置２ａのみが作動して第１電線４ａのみに通電している場合には、上記第３実施形態例と同じ原理により、電極棒１ａから発生する溶接アークが図示左寄りに偏向する。一方、第２磁場発生装置２ｂのみが作動して第２電線４ｂのみに通電している場合には、電極棒１ａから発生する溶接アークＡＲＣが図示右よりに偏向する。したがって、第１磁場発生装置２ａへの通電と第２磁場発生装置２ｂへの通電を交互に高速で繰り返すことにより、被溶接部材Ａへのアークの照射部位が図示横方向に伸長する。
【００７１】
図８は、図７の上方側から見える溶接アークの分布領域を示した図である。尚、図において、点線で描いた円形領域は、通電前のアーク形成領域であり、実践で描いた楕円形領域が、通電時のアーク形成領域である。また、図中、Ｂ１は、電流Ｉ１が通電したときにその位置に生ずる磁界の向き、Ｂ２は、電流Ｉ２が通電したときにその位置に生ずる磁界の向き、Ｆ１は、磁界Ｂ１が生じたときにその位置に作用するローレンツ力の向き、Ｆ２は、磁界Ｂ２が生じたときにその位置に作用するローレンツ力の向きを示す。図８に示す通電時のアーク形成領域のうち、領域Ｒ１およびＲ３は、電極棒１ａから発せられる溶接アークが斜めに被溶接部材に照射される領域であり、斜めに照射される分、エネルギー密度が低下する。一方、領域Ｒ２は、電極棒１ａから発せられる溶接アークがほぼ垂直に被溶接部材に照射される領域であり、ほぼ垂直に照射される分、エネルギー密度が高くなる。このような照射状況において溶接トーチ１を、図７及び図８の矢印Ｐ方向、すなわち溶接アークが伸長した方向に沿った方向に移動させる。すると、被溶接部材は、まず領域Ｒ１における溶接アークの熱で予備加熱され、次いで、領域Ｒ２における溶接アークの熱で溶接が実行される。最後に、領域Ｒ３における溶接アークの熱で後加熱されて焼き戻しが行われる。このように、予備加熱、溶接、後加熱（焼き戻し）を一つの溶接トーチで実現することができるという利点を有する。また、溶接アークの強さを調節することにより、熱処理や表面改質の代替方法として採用することもできる。
【００７２】
図９は、本例の変形例である。これは、図７と異なり、磁場発生装置２’を片側だけに設けたものである。ただし、磁場発生装置２’には交流電源３’が接続されており、したがって、電線４’には交流電流が供給される。
【００７３】
電線４’に交流電流が供給されるため、電線４’を流れる電流が図において上から下へ向かう方向に流れた場合には、電磁力は図示左方向に作用し、溶接アークが図示左寄りに偏向する。一方、図において下から上へ向かう方向に流れた場合には、電磁力は図示右方向に作用し、溶接アークは図示右よりに偏向する。このような作用が繰り返されるので、被溶接部材Ａへのアークの照射部位が図示横方向に伸長する。したがって、図７の例と同様に、予備加熱、溶接、後加熱を一つの溶接トーチで実現することができるという利点を有する。また、溶接アークの強さを調節することにより、熱処理や表面改質の代替方法として採用することもできる。
【００７４】
尚、交流電源を持つ磁場発生装置を、図７のように溶接トーチの両側に配備し、両磁場発生装置を、位相角１８０°で通電することにより、より広い領域に溶接アークを伸長させることができる。
【００７５】
（第５実施形態例）
図１０は、本発明の第５実施形態例の溶接方法を行う装置外観図、図１１は、図１０の上方側から見える溶接アークの分布領域を示した図であるである。尚、第４実施形態例と同一部分については、同一符号で示してその詳細な説明を省略する。
【００７６】
上記第４実施形態例（図７）では、磁場発生装置２における電線４が溶接トーチ１の両側（図７において右側および左側）に配置され、これらの電線４から発する磁界によって溶接アークを伸長させるとともに、溶接トーチ１を溶接アークの伸長方向に沿った方向に移動させているが、本例では、溶接トーチ１を溶接アークの伸長方向とは直行する方向（図１０及び図１１において矢印Ｐ方向）に移動させている。その他の構成は、上記第４実施形態例と同一である。
【００７７】
本例では、このようにして、溶接方向とは直行する方向に溶接アークを伸長しているため、溶接方向に対して溶融金属部分を幅広く取ることができる。よって、溶接ギャップＧが大きい場合においても、十分に溶接が可能になるといった利点を有する。
【００７８】
尚、図１２は、本例の変形例であり、上記第４実施形態例の変形例と同様に、磁場発生装置を溶接トーチの片側のみに設け、かつ、電源を交流電源とした例である。この場合においても、上記と同様の作用および効果を有する。
【００７９】
（第６実施形態例）
図１３は、本発明の第６実施形態例の溶接方法を行う場合における原理を説明するための図であり、形成される溶接アークと磁場をかけるための電線の配置構成を示す上面概略図である。図において、点線で描かれた円は、磁場をかけていない場合における溶接アークの形成領域を示す。また、本例では、磁場発生装置が２つ配備されており、第１磁場発生装置２ａは第１電線４ａを、第２磁場発生２ｂ装置は第２電線４ｂを持つ。第１電線４ａと第２電線４ｂは、図１３に示すように配置される。すなわち、両電線は電極棒を挟んで対抗するように配置するのではなく、電極棒を頂点とする頂角θが略９０°程度となるように配置する。このように配置して、溶接中に両磁場発生回路に通電する。すると、位置Ｘ１においては、磁界の向きがＢ１であり、溶接電流Ｉａｒｃは紙面の奥側から手前側であり、両者は直行するので、フレミング左手の法則に従い、電磁力Ｆ１が電極棒の中心に向かう方向に作用する。また、位置Ｘ２においては、磁界の向きがＢ２であり、溶接電流Ｉａｒｃは紙面の奥側から手前側であるため、フレミング左手の法則に従い、電磁力Ｆ２がアークの中心に向かう方向に作用する。また、位置Ｘ３においては、第１電線から生ずる磁界と第２電線から生ずる磁界が打ち消しあうため、電磁力は作用しない。
【００８０】
したがって、位置Ｘ１および位置Ｘ２におけるアークは、電磁力の作用によって図示矢印Ｆ１、Ｆ２方向に移動し、局所的にアークの収束領域Ｒ１が形成される。一方、電磁力が作用しない部分は、電磁力が作用する部分の影響を受けて、アーク形状が歪み、図に示すような状態になると推測される。
【００８１】
このようにして、アークの形状を変形することができる。本例においては、アーク形状を変形して、局所的にアーク収束部分（エネルギー密度が高い部分）を形成することにより、一つのアークで予熱、後熱の複合アークの形成が可能となり、溶接割れ防止が期待できるとともに、ハイブリッド溶接の代替法としても利用できるという効果を有する
（第７実施形態例）
図１４は、本発明の第７実施形態例の溶接方法を行う装置外観図、図１５は、図１４の上方側から見える溶接アークの分布領域を示した図である。本例の構成は、図１０に示す構成と基本的には同一であり、第１電線４ａと第２電線４ｂにおける通電制御が異なるのみである。
【００８２】
本例においては、図１４に示す通り、第１電線４ａおよび第２電線４ｂに通電する電流の向きは、ともに、下から上へと流れる方向とされる。また、第１電線４ａと第２電線４ｂとに同時に通電する。
【００８３】
そして、溶接中に両電線に通電する。すると、図１４に示すように、位置Ｘ１においては、磁界Ｂ１の向きが紙面の奥側から手前側に向かう方向であり、溶接電流Ｉａｒｃは図示上下方向であり、両者は直行するので、フレミング左手の法則に従い、電磁力Ｆ１が図示右方向に作用する。また、位置Ｘ１と電極棒１ａを挟んで反対側の位置Ｘ２においては、磁界Ｂ２の向きが紙面の手前側から奥側に向かう方向であり、溶接電流Ｉａｒｃは図示上下方向であるため、フレミング左手の法則に従い、電磁力Ｆ２が図示左方向に作用する。
【００８４】
したがって、溶接アークは、位置Ｘ１側で第１電線４ａ側に近づく方向（図示右側方向）に電磁力が作用し、また位置Ｘ２側で第２電線４ｂ側に近づく方向（図示左側方向）に電磁力が作用し、アーク全体として、第１電線４ａと第２電線４ｂの配設方向に伸長され、幅広のアーク形状を呈する。
【００８５】
図１５において、点線で示した円形領域が、非通電時におけるアーク形成領域、実線で示した楕円領域ものが、通電時におけるアーク形成領域である。通電時のアーク形成領域のうち、領域Ｒ１およびＲ３は、電極棒１ａから発せられる溶接アークが斜めに被溶接部材に照射される領域であり、斜めに照射される分、エネルギー密度が低下する。一方、領域Ｒ２は、電極棒１ａから発せられる溶接アークがほぼ垂直に被溶接部材に照射される領域であり、ほぼ垂直に照射される分、エネルギー密度が高くなる。このような照射状況において溶接トーチを図１５の矢印Ｑ方向、すなわち溶接アークが伸長した方向と平行な方向に移動させて溶接を行う場合、被溶接部材は、まず領域Ｒ１における溶接アークの熱で予備加熱され、次いで、領域Ｒ２における溶接アークの熱で溶接が実行される。最後に、領域Ｒ３における溶接アークの熱で後加熱されて焼き戻しが行われる。このように、予備加熱、溶接、後加熱（焼き戻し）を一つの溶接トーチで実現することができるという利点を有する。また、溶接アークの強さを調節することにより、熱処理や表面改質の代替方法として採用することもできる。
【００８６】
一方、溶接トーチ１を、図１５の矢印Ｐ方向、すなわち溶接アークが伸長した方向に直行する方向に移動させた場合には、溶接トーチの進行方向に対して幅広い領域で溶接することができ、ギャップの広い溶接を行うことが可能である。
【００８７】
尚、上記例では、溶接電流Ｉａｒｃと電線４ａ及び４ｂを流れる電流の向きを、同じ方向としたが、これらを逆方向とすることもできる。このような場合には、アークの幅広方向が、上記例とは直行した方向となる。
【００８８】
（第８実施形態例）
図１６は、本発明の第８実施形態例の溶接方法を行う装置外観図である。本例の構成は、図１０に示す構成と基本的には同一であり、第１電線４ａと第２電線４ｂにおける通電制御、および、溶融対象が異なるのみである。
【００８９】
本例においては、図１６に示す通り、第１電線４ａおよび第２電線４ｂに通電する電流の向きは、ともに、上から下へと流れる方向とされる。また、第１電線４ａと第２電線４ｂとに同時に通電する。
【００９０】
上記構成において、溶接を行うと、溶接アークが発生し、アーク熱によって被溶接部材が溶融する。そして、金属溶融池Ｓが形成される。形成された金属溶融池Ｓにおいて、位置Ｘ１においては、磁界Ｂ１の向きが紙面の手前側から奥側に向かう方向であり、溶接電流Ｉａｒｃは下から上側に向かう方向であり、両者は直行するので、フレミング左手の法則に従い、電磁力Ｆ１が金属溶融池Ｓの中央に向かう方向に作用する。また、位置Ｘ１と電極棒１ａを挟んで反対側の位置Ｘ２においては、磁界Ｂ２の向きが紙面の奥側から手前側に向かう方向であり、溶接電流Ｉａｒｃは下から上側に向かう方向であるので、フレミング左手の法則に従い、電磁力Ｆ２が金属溶融池Ｓの中央に向かう方向に作用する。
【００９１】
したがって、金属溶融池Ｓにおいては、縁側から中央に向かって溶融金属が電磁力を受け、金属溶融池Ｓの中央に溶融金属が流れる。このようにして、溶融金属の流動が発生すると、図中の矢印Ｗ１で示すように溶融金属が溶融池の中央から潜り込んで池の底面に流れ、さらに矢印Ｗ２で示すように底面から縁側に流れる対流状態を形成する。このような対流状態は、通常のアーク溶接で生じるプラズマ気流やマランゴニ対流（表面張力による対流）による対流状態とは逆の流れであり、溶融金属が金属溶融池Ｓの中央から底面に潜り込んで溶融池の底に衝突し、底面を更に溶かしていく効果が期待できるため、溶接溶け込み深さを更に深くすることができるという利点がある。
【００９２】
尚、上記第１〜第７実施形態例については、ＴＩＧ溶接を例にとって説明してあるが、ＴＩＧ溶接以外の非溶極式の溶接でも適用できることは明らかである。さらに、ＭＡＧ溶接、ＭＩＧ溶接等の溶極式の溶接でも適用できる。ただし、ＭＡＧ溶接等は、溶接ワイヤが負極、被溶接部材が正極となり、ＴＩＧ溶接とは溶接電流が逆に流れるため、各電線に流れる電流を逆にする必要がある。
【００９３】
（第９実施形態例）
図１７は、本発明の第８実施形態例である金属溶滴の制御方法を示す概略図である。本例においては、溶極式の溶接であるＭＡＧ溶接の例を例示している。図に示すように溶接トーチ１は、溶接棒１ａの先端が下方向を向くように配置されてなる。また、溶接トーチ１の下方には、所定の空間距離を隔てて被溶接物Ａが配設される。
【００９４】
溶接トーチ１および被溶接物Ａの図示右側には、第１磁界発生装置２ａが、図示左側には、第２磁界発生装置２ｂが、それぞれ配設されている。第１磁界発生装置２ａは、第１直流電源３ａと、該第１直流電源３ａに電気的に接続した第１電線４ａを備える。同様に、第２磁界発生装置２ｂは、第２直流電源３ｂと、該第２直流電源３ｂに電気的に接続した第２電線４ｂを備える。第１電線４ａ（第２電線４ｂ）は、図において上下方向に配置されており、一端（上端）が第１電源３ａ（第２電源３ｂ）の負極に接続され、他端（下端）が第１電源３ａ（第２電源３ｂ）の正極に接続されている。したがって、各電線４ａ、４ｂに通電した場合には、電流が各電線４ａ、４ｂの下側から上側に流れることになる。
【００９５】
上記構成において、溶接トーチ１から溶接アークを発生させる。すると、溶接棒１ａと被溶接部材Ａとの間で上下方向にアーク放電が起こり、溶接アークが発生する。そして、発生した溶接アークのアーク熱により溶接棒１ａおよび被溶接部材Ａが溶融し、溶接が行われる。
【００９６】
ＭＡＧ溶接においては、電極である溶接棒がアーク熱により溶融し、金属溶滴となって被溶接部材の溶融池中に滴下され、溶接されるものであるが、このとき溶接アークに磁界を作用させて電磁力を生ぜしめ、かかる電磁力によって、金属溶滴の滴下地点の制御をしようとするものである。
【００９７】
つまり、溶接中に、第１磁界発生装置２ａおよび第２磁界発生装置２ｂを作動させて、第１電線４ａおよび第２電線４ｂに通電すると、各電線内に電流が図において下から上へと流れる。この場合において、図の位置Ｘ１における磁界を検討すると、この位置においては第１電線４ａにより生じる磁界が支配的となり、その結果、磁界の向きは、図に示すように紙面の奥側から手前側に向かう方向となる。一方、位置Ｘ１における金属溶滴にはアーク電流が作用しており、このアーク電流の向きは、図において上方向から下方向であるので、ローレンツ力力は、図示Ｆ１方向で示す、アークの中心側に向かうように作用する。このローレンツ力Ｆ１を受けて、位置Ｘ１における金属溶滴は、アークの中心側に移動しながら被溶接部材に落下する。
【００９８】
一方、図の位置Ｘ２における磁界を検討すると、この位置においては第２電線４ｂにより生じる磁界が支配的となり、その結果、磁界の向きは、図に示すように紙面の手前側から奥側に向かう方向となる。一方、位置Ｘ２における金属溶滴にはアーク電流が作用しており、このアーク電流の向きは、図において上方向から下方向であるので、ローレンツ力は、図示Ｆ２方向で示すように、位置Ｘ２からアークの中心側に向かう方向に作用する。このローレンツ力Ｆ２を受けて、位置Ｘ２における金属溶滴は、アークの中心側に移動しながら被溶接部材に落下する。
【００９９】
すなわち、本例の如く磁界発生装置を作動させて、各電線に通電させることにより、溶接棒から溶け出した金属溶滴を中央に集めることができる。したがって、溶融池外へスパッタとして飛散する溶滴を確実に溶融池に落とし込むことができ、スパッタの低減、ワークに付着したスパッタを除去する作業工数の低減、スパッタが付着するのを防止するカバーの廃止、等、実用上での多大な効果が期待できる。
【０１００】
（第１０実施形態例）
図１８は、本発明の第１０実施形態例である金属溶滴の制御方法を示す概略図である。本例は、上記第８実施形態例と異なり、溶接トーチの片側のみに磁界発生装置２を設けてある。その他の構成は、上記第８実施形態例と同一である。
【０１０１】
このような装置構成においては、金属溶滴は、電線４から生じる磁界の影響を受ける。尚、この磁界Ｂ１の向きは、図に示すように紙面の奥側から手前側に向かう方向である。一方、金属溶滴にはアーク電流が作用しており、このアーク電流Ｉａｒｃの向きは、図において上方向から下方向であるので、金属溶滴に作用するローレンツ力は、図示Ｆ１方向で示す、左方向に作用する。このローレンツ力Ｆ１を受けて、金属溶滴は、図示左方向に偏移しながら被溶接部材に落下する。このように偏移させることにより、特定の任意方向へスパッタを飛散制御することができ、スパッタの飛散が好ましくない部位へのスパッタ付着防止、付着したスパッタを除去する作業工数の低減、スパッタが付着するのを防止するカバーの廃止、等、実用上での多大な効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１実施形態例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態例において発生する溶接アークと磁界発生装置の電線との配置関係、各電線から発生する磁界の向き、溶接アーク中の各位置において作用するローレンツ力の向きを、図１の上方側から見た図である。
【図３】本発明の第２実施形態例における、溶接アークの制御原理を示す概略図であり、第２実施形態例において発生する溶接アークと磁界発生装置の電線との配置関係、溶接アーク中の各位置において作動するローレンツ力の向きを示した図である。
【図４】本発明の第２実施形態例の変形例における、溶接アークの制御原理を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態例の別の変形例における、溶接アークの制御原理を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図７】本発明の第４実施形態例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図８】本発明の第４実施形態例における、溶接アークの形成領域を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態例の変形例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図１０】本発明の第５実施形態例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図１１】本発明の第５実施形態例における、溶接アークの形成領域を示す図である。
【図１２】本発明の第５実施形態例の変形例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図１３】本発明の第６実施形態例において、形成される溶接アークと磁場をかけるための電線の配置構成を示す図である。
【図１４】本発明の第７実施形態例における、溶接アークの制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図１５】本発明の第７実施形態例における、溶接アークの形成領域を示した図である。
【図１６】本発明の第８実施形態例における金属溶融池の制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図１７】本発明の第９実施形態例における、金属溶滴の制御方法を行う装置構成の概略図である。
【図１８】本発明の第１０実施形態例における、金属溶滴の制御方法を行う装置構成の概略図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１：溶接トーチ
１ａ：電極棒
２、２’磁界発生装置
２ａ：第１磁界発生装置、  ２ｂ：第２磁界発生装置
３、３’、３ａ、３ｂ：電源
４：電線（電流経路）
４ａ：第１電線（電流経路）、４ｂ：第２電線（電流経路）
４１：第１電線（電流経路）
４２：第２電線（電流経路）
４３：第３電線（電流経路）
４４：第４電線（電流経路）
４５：第５電線（電流経路）
４６：第６電線（電流経路）
【図１】
2005279760.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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