[发明专利]一种连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制方法、装置与系统

权利要求书

1.一种连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、对实时所获取的每个脉冲周期内基值阶段熔池振荡时域信号进行快速傅里叶变换，并获取熔池振荡频率的波峰个数和波峰频率特征值；

S2、利用波峰个数与波峰频率特征值的反馈量判断传感焊缝熔透状态，并实时调整焊接电流控制焊缝临界熔透状态。

2.如权利要求1所述的连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括步骤：

S0、实时采集熔池振荡时域信号。

3.如权利要求1所述的连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S20、当检测到的波峰个数为2时，判断熔池为临界熔透状态，给出控制信号保持下一个脉冲周期的峰值电流不变(I_P+i＝I_P+i-1)；

S21、当检测波峰个数为1时，判断熔池为未熔透或过熔透，进一步通过波峰频率特征值与预设阈值k进行比较：

当熔池特征振荡频率f＞阈值k时，判断熔池为未熔透状态，给出控制信号增大下一个周期的峰值电流(I_P+i＝I_P+i-1+ΔI)，增大焊接热输入，使其接近临界熔透状态；

当熔池特征振荡频率f＜阈值k时，判断熔池为过熔透状态，减小峰值电流(I_p+i＝I_p+i-1-ΔI)，降低焊接热输入，使其接近临界熔透状态。

4.一种连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制装置，其特征在于，该装置包括PCI板卡、信号分析模块、控制模块、熔池振荡传感器，所述PCI板卡分别与熔池振荡传感器、信号分析模块、控制模块电信号连接；其中，

信号分析模块，用于对实时所获取的每个脉冲周期内基值阶段熔池振荡时域信号进行快速傅里叶变换，并获取熔池振荡频率的波峰个数和波峰频率特征值；

控制模块，用于利用波峰个数与波峰频率特征值的反馈量判断传感焊缝熔透状态，并实时调整焊接电流控制焊缝临界熔透状态；

所述PCI板卡，用于采集熔池振荡传感器输出的熔池振荡时域信号并将该信号输出至信号分析模块，并将控制模块输出的电流控制信号输出。

5.如权利要求4所述的连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制装置，其特征在于，所述控制模块用于：

当检测到的波峰个数为2时，判断熔池为临界熔透状态，给出控制信号保持下一个脉冲周期的峰值电流不变(I_P+i＝I_P+i-1)；

当检测波峰个数为1时，判断熔池为未熔透或过熔透，进一步通过波峰频率特征值与预设阈值k进行比较：

当熔池特征振荡频率f＞阈值k时，判断熔池为未熔透状态，给出控制信号增大下一个周期的峰值电流(I_P+i＝I_P+i-1+ΔI)，增大焊接热输入，使其接近临界熔透状态；

当熔池特征振荡频率f＜阈值k时，判断熔池为过熔透状态，减小峰值电流(I_p+i＝I_p+i-1-ΔI)，降低焊接热输入，使其接近临界熔透状态。

6.一种连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制系统，其特征在于，该系统包括上述权利要求4或5所述临界熔透控制装置、工控机、焊接装置；其中，

所述PCI板卡，用于采集熔池振荡传感器输出的熔池振荡时域信号并将该信号输出至信号分析模块，并将控制模块输出的电流控制信号输出至焊接装置；

所述工控机，用于预设初始焊接参数。

7.如权利要求6所述的连续脉冲钨极氩弧焊临界熔透控制系统，其特征在于，所述焊接装置由焊机、焊枪和保护气组成。