[发明专利]用于焊接的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于焊接的方法。

本发明还涉及一种用于焊接的设备。

背景技术

在诸如MIG(熔化极惰性气体保护焊)/MAG(熔化极活性气体保护焊)焊接的已知焊接方法中，在焊丝和母材之间形成电弧。取决于电弧的特性，使用术语短弧焊接、过渡弧焊接或喷射弧焊接。在这些方法中，焊接实施为直流焊、脉冲式直流焊或者交流焊。除了电弧阶段，在焊接中还会无意或选择性地有意产生短路阶段，在这种情况下，短路阶段形成周期性焊接过程的一部分。

此种周期性过程的频率典型为10-200Hz。在这种情况下，必须对周期性以如下方式进行广义地理解，即电弧期和短路期的持续时间在不同的工作环境下是变化的，但是在每种工作环境下平均值或多或少保持恒定，即使瞬间值可能会显著地偏离该平均值。

传统上，MIG/MAG焊接具有如何通过设定焊接值来确保送丝速度和电压之间的正确关系的问题。该问题的部分解决方案是已知的，在短弧焊中通过使电压自动地匹配于送丝速度的方式能够获得令人满意的效果。另外，应当理解，在没有选定或设定的情况下，所述自动操作适用于多种焊丝尺寸和气体选择。但是，这种方法受到限制，因为其操作被局限到短弧区，并且即使在放宽范围的情况下也仅能到达过渡弧区的下端部。

发明内容

本发明意图消除上述所公开的现有技术状态的缺陷，并且为此目的创造一种全新类型的用于短弧焊的方法和设备。

本发明基于将短路期相对于总焊接周期的比例保持为接近目标值的方式来控制焊接电压。

更具体地，根据本发明的方法的特征在于如权利要求1的特征部分所述的内容。

接下来，根据本发明的设备的特征在于如权利要求5的特征部分所述的内容。

借助于本发明可取得很多优点。

根据本发明的方法还具有优选的实施方式，借助于优选实施方式可扩展自动操作的适应性，即在当时所使用设备的功率范围限制内的起始于短弧并终止于喷射弧的全部功率范围下允许自动操作。

从焊接人员的角度来看，适应性控制是非常便利的，其容许焊接人员完全专注于焊接事件本身。

附图说明

下面将借助示例并参照与所采用的示例相关的附图来描述本发明。

图1示出关于能够采用本发明的焊接的单个焊接循环过程的一个典型脉冲形状；

图2示出根据本发明的一个方法的框图；

图3示出根据本发明的第二方法的框图；

图4示出根据本发明的第二方法的框图。

在本申请中使用了与附图标记相关的下列术语：

1    比较器

2    控制器

3    电源

4    电弧

5     短路指示

6     计算平均值

7     短路区适应性控制

8     计算电弧电压平均值

9     阈值指示

10    参照模块

11    短路期

12    焊接期

13    开关

14    计算滑动控制值

15    短路持续时间

16    焊接循环持续时间

具体实施方式

图1大致示出以时间为量纲的在焊丝与母材之间的电阻。附图标记12表示焊接周期，并且t2表示焊接周期的总持续时间。相应地，附图标记11表示短路期，并且t1表示短路期的总持续时间。短路期11的持续时间t1和焊接周期12的持续时间t2总是根据电弧长度以及其它参数而变化。相似地，焊接周期12的持续时间t2根据焊接方法而变化，并且在利用同一类型的焊接方法的焊接过程中也发生变化。

在已知的解决方案中，短弧区的适应性是基于短路期间的电压测量以及利用该测量结果来调整电源。但是，从过渡弧区开始，该方法所给出的电压过低，此时电弧变得不稳定并且实际上焊接变得无法进行。