[发明专利]一种湿法焊接熔滴过渡的脉冲电流与推拉丝协同控制方法

说明书

本发明涉及一种湿法焊接熔滴过渡的脉冲电流与推拉丝协同控制方法，属于水下焊接工艺技术领域，步骤如下：进行焊接准备；连接焊机、送丝机与上位机，测试焊机、送丝机与上位机的通讯信号；设定焊接参数，设定焊接电流为脉冲电流，开始焊接，上位机对送丝机输出脉冲信号，送丝机按照指定频率进行焊丝的送进与抽回。从改变湿法焊接熔滴受力条件入手，通过焊丝在预设波形的控制下先送进，后在熔滴长大并通过大滴排斥过渡前利用焊丝的快速回抽，由此产生的动量变化，配合熔滴本身的重力，保证熔滴沿焊丝轴线进入熔池，实现一脉一滴的、较小熔滴尺寸的自由过渡模式。从源头上解决水下湿法的熔滴过渡困难，成本投入小，便于推广，具有较好的发展前景。

技术领域

本发明涉及一种湿法焊接熔滴过渡的脉冲电流与推拉丝协同控制方法，属于水下焊接工艺技术领域。

背景技术

水下湿法焊接过程中，由于熔滴受到较强的排斥力的作用，其熔滴过渡存在尺寸较大、频率较低等特点，容易导致严重飞溅并影响焊缝成形质量。通常陆上空气中的熔滴过渡方式与水下焊接过程中的熔滴过渡方式有着本质的区别，水下焊接其环境极其复杂，焊接电弧弧压难以稳定控制，气泡环境极易破裂，大滴排斥过渡频率低，飞溅量大等等都是造成水下焊接过程难以调控及焊缝成形差的原因，焊丝送进速度的微小变化都会造成焊接电弧及其气泡的剧烈变化，从而导致熄弧的发生，因此陆上焊接并不适用于水下焊接。在水下焊接中，采用脉冲电流对熔滴过渡进行控制的方法，虽然能够在熔滴达到一定尺寸时，通过降低焊接电流显著减小其受到的排斥力，但形成缩颈时主要依靠重力和电磁力，存在促使熔滴向下的过程耗时较长、熔滴尺寸较大等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于脉冲电流与推拉丝马达协同控制熔滴过渡的水下湿法焊接方法，在熔滴从受排斥状态到向下垂落的时刻，利用推拉丝马达对焊丝进行反抽，配合重力和电磁收缩力等促进熔滴形成缩颈、脱落，以较小尺寸和较高频率顺利过渡到液态熔池中，实现协调控制的熔滴过渡，改善焊缝成形和焊接过程稳定性。

本发明的技术方案如下：

一种湿法焊接熔滴过渡的脉冲电流与推拉丝协同控制方法，包括步骤如下：

步骤(1)、焊接准备：装夹好待焊工件，将焊丝伸出焊枪；

步骤(2)、连接焊机与上位机，测试焊机与上位机的通讯信号；上位机通常为焊接过程中对焊机输出进行控制的装置，由于本发明的焊接过程中还是需要对焊机的电流波形进行控制，因此需要焊机有与上位机通讯的接口，将焊机与上位机连接，当上位机与焊机通讯正常并且焊机向上位机返回了正常的信号后，即可进入下一步；

步骤(3)、连接送丝机与上位机，测试送丝机与上位机的通讯信号；

步骤(4)、设定焊接参数，设定焊接电流为脉冲电流，开始焊接；上位机对送丝机输出脉冲信号，送丝机按照指定频率进行焊丝的送进与抽回。由于采用了水下湿法自保护药芯焊丝进行焊接，高温焊缝金属及熔滴会受到焊渣、分解产生气体的联合保护，因此焊接过程中不需要通入保护气。

步骤(1)中，焊丝的伸出长度为17mm。焊丝选用普通水下湿法药芯焊丝即可，对于焊丝方面没有过多的要求。焊丝直径为1.6mm或2.0mm。焊丝参数的选用根据待焊工件的厚度和焊机功率即可确定、选用。

步骤(2)中，所述上位机为普通PC机，也可以使用PLC可编程控制器、单片机等。焊机与上位机之间通过数字信号进行通讯。由于本发明中的电流的波形变化较快，必须依赖数字信号进行通讯才能保证足够得响应速度。

根据本发明优选的，所述步骤(4)中，焊丝送进与焊丝回抽的时间占比为5:1，焊丝送进包括焊丝快速送进和焊丝慢速送进，焊丝回抽速度为焊丝慢速送进速度的10倍。保证有足够的焊丝填充焊缝，焊丝短时快速回抽保证其对熔滴过渡的促进效果。