[发明专利]促进熔滴转移的方法以及用于CO2粒状熔滴转移的相应的焊接系统

说明书

优先权：本主题的申请是2012年7月20日递交的题为“在短路弧焊工艺期间增加至焊缝的热输入的方法和系统”的美国专利申请No.13/554,744的部分继续申请，所述美国专利申请No.13/554,744要求2008年6月27日递交的题为“在短路弧焊工艺期间增加至焊缝的热输入的方法和系统”的美国专利申请No.12/163,047的优先权，这些公开内容的全部通过引用被并入本文。

相关申请的交叉引用/通过引用并入的内容：2008年6月27日递交的美国专利申请No.12/163,047通过引用被整体并入本文。

技术领域

本文所描述的发明一般地涉及这样的系统和方法，所述系统和方法涉及在气体保护金属极弧焊(GMAW)的短路电弧工艺期间在焊条和工件之间的粒状熔滴转移。

发明背景

焊接系统处于现代工业时代的核心。从大量的汽车组装操作到自动化的制造环境，这些系统在越发复杂的制造操作中便利接合。焊接系统的一个这样的实施例包括电弧焊接系统。这可以涉及在电流通过焊条并且跨焊条和工件之间形成的电弧被传递的同时，消耗的焊条例如朝向工件的移动。例如，CO2粒状熔滴转移是气体保护金属极弧焊(GMAW)工艺，所述气体保护金属极弧焊(GMAW)工艺使用CO₂作为保护气体来便利将形成在焊条的末端上的熔球转移到工件。与其他弧焊工艺相比，通常由于较大的焊丝尺寸，粒状熔滴转移GMAW工艺可能是不稳定的并且包括比其他弧焊工艺更多的飞溅。由于较低的焊丝送进速度范围，这导致较慢的弧焊工艺。

如所提及的，GMAW工艺易于不稳定和/或熔池飞溅，并且需要的是执行粒状熔滴转移GMAW工艺的改进的焊接技术。

发明内容

根据本发明，一种用于在弧焊工艺中使用的、使用负极性电流中的一个或更多个部分的方法被提供，所述方法包括以下步骤：将波形的输出电流水平调节到正极性本底电流水平，以维持焊条和工件之间的电弧，在所述焊条的末端上产生熔融金属球；响应于所述熔融金属球短接于所述工件，将所述输出电流水平下降到所述正极性本底电流水平之下，并且熄灭所述电弧，以允许所述熔融金属球润入所述工件上的熔池；自动地将所述输出电流 水平降低为在所述正极性本底电流水平之下的负极性，以导致所述熔融金属球从所述焊条的所述末端箍断；在所述熔球从所述焊条的所述末端箍断到所述工件上时，在所述负极性内朝向所述正极性本底电流水平增加所述输出电流水平，以在所述焊条和所述工件之间重建电弧；响应于重建所述电弧，在所述负极性内远离所述正极性本底电流水平将所述输出电流水平降低到所述波形的负峰值电流水平；以及朝向所述正极性本底电流水平增加所述输出电流水平，在所述焊条的所述末端上产生下一个熔融金属球。

根据本发明，一种用于在弧焊工艺中使用的、使用负极性电流中的一个或更多个部分的方法被提供，所述方法包括以下步骤：将波形的输出电流水平调节到正极性本底电流水平，以维持焊条和工件之间的电弧，在所述焊条的末端上产生熔融金属球；响应于所述熔融金属球短接于所述工件，将所述输出电流水平下降到所述正极性本底电流水平之下至负极性，并且熄灭所述电弧，以允许所述熔融金属球润入所述工件上的熔池；响应于重建所述电弧，在所述负极性内将所述输出电流水平下降到负峰值电流水平；以及朝向所述正极性本底电流水平增加所述输出电流水平，在所述焊条的所述末端上产生下一个熔融金属球。

根据本发明，一种气体保护金属极弧焊(GMAW)系统被提供，所述气体保护金属极弧焊(GMAW)系统在推进的焊条和金属工件之间生成电焊波形，所述气体保护金属极弧焊(GMAW)系统包括：第一电子部件配置，所述第一电子部件配置用以生成所述电焊波形的本底电流段、峰值电流段和尾拖电流段，其中所述本底电流段提供正本底电流水平，所述峰值电流段提供负峰值电流水平，以及所述尾拖电流段提供朝向所述正本底电流水平单调增加的尾拖电流水平；以及第二电子部件配置，所述第二电子部件配置用以生成所述电焊波形的箍缩电流段，其中所述箍缩电流段在所述本底电流段之后在所述电焊波形的电流的正极性中提供逐渐降低的箍缩电流水平。本发明的进一步的实施方案针对的是在负脉冲时形成熔滴并且利用正脉冲来促进熔滴接触熔池。

当根据附图、详细的说明书以及所附的权利要求书来阅读时，本发明的这些以及其他实施方案、特点和目标将会是明晰的。

附图说明