With an expansion in automation of welding processes, emphasis has been shifted from other welding processes to the GMA welding. However, there is a problem with this process that the spatter occurs very frequently. In GMA welding, there are several types in the way of metal transfer from the electrode wire to the weld pool, which have a close relatonship with the spatter genetration. This study was concerned with the spatter occurring in the short-circuiting transfer. In welding with short-circuiting, the electromagnetic force formed by the welding current facilitatics the rupture of the metal bridge between the wire and workpiece and ensures the normal process of the welding process. However, the spatter can be genetrated from the droplet because of the upward magnetic force, when the droplet contacts with the weld pool. The passage of current through the bridge results in the accumulation of the thermal energy, which causes the bridge to explode in the final stage of short-circuiting, thus forming the spatter. Based on the above phenomena in conjunction with other experimental results published, the physical phenomenon related with the occurrence of spatter was modeled and the current waveform was investigated to reduce the spatter. Finally, the fuzzy rule based method was proposed to predict the time of short-circuiting and arcing in the metal transfer.
Recently the performance of CO2 arc welding machine has been advanced significantly through the adoption of inverter circuit topology which made it possible to control the waveform of welding current and thus to suppress the spatter generation. However, the optimum waveform is still uncertain. As a first step for figuring out the promising waveforms, this study was performed to set-up the experimental system for studying the effect of waveform variables, The system designed in this study is a digital controller using single chip microprocessor of 80C196KC. As a result of performance test of this system, it was demonstrated all of the waveform variables could be set individually and the resultant waveforms appeared to be pretty much the same as the intended one.
Arc must be stable during welding first of all other factors for obtaining sound weldment, especially in the automation of welding process. Arc stability is somewhat sophisticated phenomenon which is not clearly defined yet. In consumable electrode welding, the voltage and current variation due to metal transfer enables to assess arc stability. Recently, statistical analyses of the voltage and current waveform factors are performed to assess the degress of arc stability which is assessed and controlled by operator's own experience by now. But, considering the increasing need and the trend of automation of welding process, it is necessary to monitor arc stability in real-time. In this sutdy, the modified stability index composed of two voltage and current wvaeform factors (arc time and short circuit time) reduced from four factors (arc time, short circuit time, average arc current and average short circuit current) in Mita's index by the welding electrical circuit modeling is proposed and verified by experiments to be well estimating arc stability in the static sense. Also, the recursive calculation form estimating present arc stability in the dynamic sense is developed for real-time estimation. The results of applying the recursive index during welding show good estimation of arc stability in real-time. Therefore, the results of this study offers the mean for real-time control arc stability.
$CO_2$ gas shielded arc welding has been characterized with its harsh arc compared to Ar-based shielding gases and with its high level of spattere specially in welding current range of 250~300 amperes. In this range of welding current, the metal transfer mode showed to be changed from short circuit to globular with the increase of welding voltage resulting in so-called the transitional mode in which both modes of transfer appeared together. To characterize the transitional mode, the short circuit events were divided into two groups, i.e. normal short circuit (N.S.C) which has short circuit time $(t_s)$ over 2msec and instantaneous short circuit (I.S.C) of $t_s$$\leq$2msec. The experimental results showed that the number of N.S.C decreased almost linearly with the increase of welding voltage and appeared to be not related with spatter generation rate. However I.S.C became to be pronounced in the transitional condition and its number reached the maximum value at around 29.0 volts. Considering the relation with the spatter generation rate, it was found that the number of I.S.C had a very strong correlation with the spatter generation rate of the transitional condition. It was further demonstrated that spatter generation rate decreased quite linearly with the decrease of I.S.C frequency. It implies that I.S.C is the most important waveform factor controlling the spatter generation of the transitional mode, i.e. in the middle range of welding current. Based on these results, It was discussed that in the transitional mode the basic concept of waveform control for suppressing spatter generation would be different from the one applied for typical short circuit transfer mode of low welding current.
전력전자학회 1998년도 Proceedings ICPE 98 1998 International Conference on Power Electronics
/
pp.1012-1016
/
1998
According to the adoption of inverter circuit topology for welding machine area, the improvement of welding performance can be achieved. However conventional CO2 inverter arc welding machine uses the constant voltage characteristics. So the metal transfer is performed under unoptimum condition in the sence of spatter generation. In this paper the new control algorithm is proposed for welding machine, which is the instantaneous output current control method using single chip microprocessor. But the optimum waveform of welding current is still uncertain, as a first step for figuring out the optimized waveforms, this study was performed. And as a result of performance test of the proposed system, it was demonstrated that all of the waveform variation parameter could be set individually and the generated spatter is reduced compared to conventional inverter arc welding machine.
High speed rotating arc process, forming a flat bead surface with shallow penetration depth, can be applied to the automatic seam tracking, because the amplitude of current waveform increases at high rotation speed. Two high speed arc rotation mechanisms have been developed in Japan and Germany b rotating the electrode nozzle using an external motor, which are used prevalently for narrow gap and conventional seam welding. In this study, a new rotation mechanism was developed by using a hallow shaft motor designed to be installed in the electrode nozzle. By rotating the welding arc, the amplitude of current waveform increases remarkably since the self-regulation of arc is not fully performed. Experiments show that the arc sensor with high-speed rotation arc has improved its responsiveness and sensitivity.
For the last two decades, waveform control techniques have been successively developed and applied for the inverter welding machines resulting in the substantial reduction of spatter generated in CO₂ welding. One of the constituents commonly involved in those techniques is to delay the instant of current increase to some extent after the initiation of short-circuiting. Although this technique has been known to be quite effective in reducing the spatter generation through the suppression of is instantaneous short circuiting, the delay time necessary for minimum spatter has not been clearly understood. In this study, the control system for varying the delay time was constructed so that the spatter generation rates could be measured over a wide range of delay time, 0.29-2.0 msec. As a result of this study, it was demonstrated that spatter generation rate(SGR) sharply decreased at delay time of 0.6 msec and longer accompanied with the change in characteristics of short circuit mode from the instantaneous short-circuiting(ISC) dominant to normal short-circuiting(NSC) dominant. Another feature that have been found in current waveform of over 0.6msec was the creation of current pulse right after the arc reignition stage. Because of this current pulses weld pool oscillated in wave-like fashion and it looks like to play an important role in developing short circuiting between electrode and weld pool.
Recently, welding technology of nonferrous metals which were difficult to implement by arc welder has become available through digitalization of arc welding machine. Among them, the welding quality improvement of aluminum welding is very noticeable. These results increase the arc stability by controlling arc current and voltage waveform precisely, and control wire feed speed by synchronizing with arc current which the feed rate of filler wire is controlled by a precise motor control of servomotor and not by a simple constant speed feeding. Not only through the hardware digitalization of arc welding machine but also through advance of software of arc welding, it became possible to implement a certain level of welding quality by a simple operation. These led to CMT welding process implementation which requires low heat input than current arc welding and highly increased the applicability of the aluminum welding.
In this study, the effects of the current pulsing conditions, on the spatter generation rate during the $CO_2$ gas metal arc welding (GMAW) were investigated. Normally using the inverter type power supply, of which the welding current waveform was regulated to reduce the spatter generation rate, but in this study pulsing was imposed on the welding current. Observation of the metal transfer phenomena during the pulsed current GMAS indicated that the droplet transfer from the electrode via the short circuit transfer and the repelling transfer mode could be minimized by selecting optimum combinations of pulsing parameters, which include base and peak current, base and pak duration. It was also demonstrated in this study that proper combinations of the pulsing parameters led to reduce generation of spatters during GMAW shielded by $CO_2$ gas.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.