[发明专利]弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法、控制电路及焊机

说明书

技术领域

本发明涉及一种弧压跟踪脉冲埋弧焊，属于埋弧焊焊接设备技术领域。

背景技术

随着国民经济的发展，埋弧焊在工业加工、船舶制造、冶金化工等领域的应用越来越广，焊接要求也越来越高。但是传统的埋弧焊电源开关损耗较大，动态、静特性较差，容易受到外部环境的电磁干扰，稳定性不好，难以满足焊接行业发展的需求。埋弧焊时往往采用大的焊接工艺参数, 使焊接热输入增大, 造成焊接接头的金相组织粗大, 焊缝金属的冲击韧性欠佳，从而导致焊接接头力学性能下降。因此，质量与效率的矛盾成为急待解决的问题。

脉冲控制技术在TIG焊接和MIG焊接得到广泛的应用，与无脉冲电流的焊接方法相比，在相同焊接热输入条件下，具有脉冲电流的焊接方法对焊缝金属组织有一定的改善，焊缝金属的力学性能有所提高；脉冲电流的周期性变化，使熔池受到有规律的搅拌和振荡，从而细化了晶粒，提高了焊缝金属的力学性能；脉冲电弧力对熔池的冲击、振荡、搅拌作用，可使熔深增加、熔池体积增大、熔合比增大。

现有技术中的缺陷主要有以下方面：

（一）、焊接生产中主要通过提高焊接速度或者提高熔敷效率来追求高效率。在埋弧焊接工艺中，为满足熔深要求一般在提高焊接速度的同时增大焊接电流，但是电流的增大会引起电弧力的明显增大。这种情况下容易出现的问题主要有：⑴咬边；⑵“驼峰”焊道；⑶焊道不光泽，易形成焊瘤；⑷焊接接头的HAZ晶粒长大，低温韧性难以保证。

（二）、现有的技术有使用电磁振荡的方法使晶粒细化，在埋弧焊机的机头部位安装一个电磁振荡器，通过控制电磁振荡器的参数，使焊接接头、熔池受到可控的电磁振荡，达到细化晶粒、提供焊接接头力学性能的目的。但这种方法缺点是安装空间狭小，工作条件恶劣，操作复杂，不容易掌控，并且成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法。

本发明还提供了一种运用弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法的控制电路。

本发明还提供了一种使用弧压跟踪脉冲埋弧焊控制电路的焊机。

本发明解决现有技术问题采用的技术方案为，提供了一种弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法，所述弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法采用弧压跟踪方式采样输出电压，根据弧压的变化实现对脉冲电流的控制。

在本发明的优选技术方案中：所述弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法包括步骤：

A: 对输出脉冲电流叠加的基准电压信号与输出的弧压信号进行比较，根据比较结果输出一个高低变化的第一脉冲信号；

B: 对所述第一脉冲信号进行整形，输出一个可以单独调节的第二脉冲信号；

C:使第二脉冲信号进入逆变器并与逆变器的焊接电流控制部分连接，实现焊接电流的脉冲式输出，使脉冲电流的频率，峰值、基值可以单独调节，脉冲电流的占空比通过调节送丝速度进行调节。

在本发明的优选技术方案中：所述弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法具体包括步骤：

A11: 通过电压给定单元输出脉冲电流叠加的基准电压信号进入频率调节单元；

A12：通过弧压跟踪单元采样焊机输出的弧压信号也进入频率调节单元，基准电压信号和弧压信号经过频率调节单元进行比较；

A13:当焊机输出的弧压低于基准电压时，频率调节单元输出高电平；当焊机输出的弧压高于基准电压时，频率调节单元输出低电平，当焊机输出的弧压在高低变化时，频率调节单元输出一个高低变化的第一脉冲信号，第一脉冲信号的频率可以通过频率调节单元进行调节；

B2: 频率调节单元输出的第一脉冲信号进入峰值基值调节单元，通过峰值基值调节单元中峰值电流调节电位器和基值电流调节电位器对脉冲信号进行整形，输出一个峰值5V-10V、基值1V-5V可以单独调节的第二脉冲信号；

C1：峰值基值调节单元输出的第二脉冲信号进入逆变器，与逆变器的焊接电流控制部分连接，实现焊接电流的脉冲式输出，脉冲电流的频率，峰值、基值单独调节，脉冲电流的占空比通过调节埋弧焊小车的送丝速度进行调节。

本发明还提供了一种运用上述弧压跟踪脉冲埋弧焊控制方法的控制电路，所述控制电路包括：电压给定单元、频率调节单元、弧压跟踪单元、峰值基值调节单元和逆变器单元，其中，所述电压给定单元和所述弧压跟踪单元分别与所述频率调节单元连接，所述频率调节单元与所述峰值基值调节单元和所述逆变器单元依次连接。