[发明专利]用于保护焊丝的焊接系统及方法

说明书

提供一种用于产生焊接功率输出的受控波形的焊接系统及方法，该波形包括多个连续的峰值阶段(84)，其设计为当与金属芯或药芯焊丝一起使用时避免或减少微电弧。与传统技术相比，本底电流和电压电平的比率提高，其中大多数情况下电平超过峰值电流和电压的50％。在电流和电压的本底电平与峰值电平之间的过渡也被平滑化(88)，并且与每个脉冲周期的持续时间相比，峰值阶段的持续时间被延长以进一步减少微电弧。

背景技术

本发明总体涉及焊机，且更具体地涉及一种配置为执行焊接操作的焊机，在该焊接操作中，循环波形被施加到焊丝以避免或最大程度地降低焊丝与其他部件(诸如，焊炬接触末端)之间的微电弧。

针对不同的目的已经实施了各种各样的焊接系统及焊接控制机制。在连续焊接操作中，气体金属电弧焊(GMAW)，且更具体地说，金属惰性气体(MIG)技术允许通过从焊炬馈送焊丝电极保护气体(通常为惰性气体或含有惰性剂的气体)来形成连续的焊缝。电力被施加至焊丝，并且通过工件补全电路，从而保持使焊丝和工件熔化以形成期望的焊接的电弧。

先进形式的MIG焊接是基于循环脉冲的生成，该循环脉冲允许焊丝和工件期望的熔化，同时还在焊接中提供期望的焊丝材料沉积。正在开发日益复杂的脉冲焊接方式，这些脉冲焊接方式适用于特殊的材料、条件、工件材料和配置、保护技术等等。一种已获得越来越高认可的焊丝电极具有围绕芯材的鞘或壳。两者都可以由精心挑选的材料制成，以便在焊接过程中以及在最终的焊接中提供材料的流动、冶金结合以及其他有用的特性。

然而，仍然需要适于特殊焊丝电极的焊接过程，使得焊接过程可以被优化并且可以始终如一地产生高质量的焊接。

发明内容

本公开提供了设计成响应这种需求的焊接系统和方法。根据示例性实施方式，一种焊接方法包括：产生用于焊接功率输出的控制波形，该波形包括多个电压和电流的连续峰值阶段，之后是过渡阶段，接着是电压和电流的本底阶段；并调节每个本底阶段，使得本底电流与峰值电流的比率至少约为25％，并且本底电压与峰值电压的比率至少约为50％。

根据其它方面，提供了一种焊接方法，该焊接方法包括：产生循环脉冲焊接方式的控制波形，该波形包括多个电压和电流的连续峰值阶段，之后是过渡阶段，接着是电压和电流的本底阶段；基于该波形以期望的电压和电流电平向焊丝电极提供焊接功率，焊丝电极包括金属芯或药芯焊丝；以及调节每个本底阶段和每个峰值阶段以减少焊丝电极和其他部件(诸如焊炬接触末端)之间的微电弧。

本公开还涉及焊接系统，并且例如涉及如下所述的焊接系统，该焊接系统包括：电力供应器，该电力供应器配置为将来自电源的电功率转换成用于执行焊接操作的受控脉冲波形；以及耦接到该电力供应器并被配置为控制受控脉冲波形的产生的控制电路，该波形包括多个电压和电流的连续峰值阶段，之后是过渡阶段，接着是电压和电流的本底阶段，并且其中控制电路配置为调节每个本底阶段，使得本底电流与峰值电流的比率至少约为25％，并且本底电压与峰值电压的比率至少约为50％。

附图说明

图1是根据本技术的各方面的示例性MIG焊接系统的图解示意图，其示出了耦接到送丝机用于执行脉冲焊接操作的电力供应器；

图2是在图1中示出的焊接电力供应器类型的示例性控制电路组件的图解示意图；

图3是根据本公开示出了实施焊接方式的某些控制逻辑的流程图；并且

图4是根据本公开焊接方式的示例性脉冲中的电压和电流的图形示意图。

具体实施方式