[发明专利]应用于焊接装置的用于保护气体流量的电子调节系统

说明书

本发明描述了一种应用于焊接装置的用于保护气体流量的电子调节系统，其目的是使用焊接气体节省系统MIG/MAG/TIG解决现有技术所描述的缺陷，该系统使用电流传感器(分流器)(30)确定正在使用的电流，并将该数据发送到软件处理系统(微控制器)(20)，随后根据所测量的焊接电流通过线性致动阀(23)释放气体，其中通过流量传感器确认输出流量，以保证精确的流量。

本实用新型公开了一种应用于焊接装置的用于保护气体流量的电子调节系统。更具体地说，该电子调节系统包括MIG/MAG/TIG焊接气体节省系统，该焊接气体节省系统通过电流传感器(分流器)验证所使用的电流，通过软件将该数据发送到处理系统，该软件随后根据所测量的焊接电流释放气体，其中流出量的确认由流量传感器执行，以确保精确的流量。

在焊接过程中使用的保护气体的关键目的是保护熔融熔池，从焊接区域排出大气气体，尤其是氧气、氮气和氢气，这些是焊接过程中的有害气体。此外，当在焊接中使用活性气体时，保护气体还具有关于可焊性、渗透性和熔融熔池的化学组成的少量参与的目的。

保护气体可具有原子来源，例如氩和氦，或分子来源，例如CO₂。它们的组成也是分开的，它们可以是简单的并且仅含有一种气体，或者它们可以由混合物构成，在它们的组成中具有两种或更多种气体。

在整个焊接过程中，通过喷枪喷嘴或焊枪以预先调节的流出量注入保护气体。保护气体的流量由流量计和减压调节装置调节。它们能够在预先调节的流出量下向喷枪喷嘴提供恒定的气体供应。

在使用保护气体的焊接过程中，需要验证理想的气体流出量调节以获得可靠的焊接，并且检查可能的气体过量和/或不足是重要的，因为这些因素可能会损害金属的熔接质量。此外，需要控制和调节保护气体流量，以降低焊接过程的成本。

关于保护气体流速的确定，焊接过程非常浪费。保护气体的成本是任何焊接过程中最昂贵的元素之一，并且焊工发现难以确定比所需或推荐的更高的流量。大多数装置制造商提供流量控制附件或装置，允许确定最大限制以避免使用过多的流量。

与来自汽缸和散装系统的保护气体一起使用的大多数流量控制装置设计成在约20和30PSIG之间的标称入口压力下操作。使用纯二氧化碳的应用可在高达50PSIG的压力下运行。这意味着，无论何时焊枪被激活，焊嘴处的初始压力都在20到30或50PSIG之间，当焊枪触发器被激活时，高静压允许大量气体通过焊嘴排出。

为了给出更加量化的想法，我们可以检查以下内容：(1)焊接过程需要35SCFH氩气；(2)安装并连接到焊接装置的流量计的标定压力为20PSIG。借助于具有这些定义的普通气体扩散器，初始流速可以容易地达到或甚至超过180SCFH氩。尽管流速迅速降低，但由于压力线由于大气条件而下降，这代表仍然比焊接过程所需的流速高五倍的流速。每当激活触发器就会发生这种情况。在某些应用中，触发器每小时激活200到300次，因此浪费的气体量呈指数地增加。

因此，现有技术提出了各种应用于焊接过程的用于保护气体流量的控制装置，其目的是控制和调节这种浪费，以下的文献中强调了该目的。

专利文献WO 2009031902公开了一种用于电弧焊接装置的保护气体流量控制器，用于插入到保护气体源和电弧焊接装置的保护气体阀之间的保护气体供应管线中，该流量控制器具有保护气体入口和保护气体出口、连接在保护气体入口和出口之间并具有控制入口的可控气体阀、具有第一入口的控制装置以在焊接操作期间接收表示来自焊接装置的电弧焊接电流的焊接信号，以及控制气体流量调节的装置，该控制气体流量调节的装置适于产生用于焊接信号功能的调节流量出口，表示所需的保护气体流量。保护气体流量控制器还包括入口压力传感器和出口压力传感器，该入口压力传感器连接到保护气体入口并且布置成用于测量到控制装置中的第二入口的保护气体入口压力，该出口压力传感器连接到保护气体出口并且布置成测量到控制装置中的第三入口的出口压力。