[发明专利]一种双丝脉冲MIG焊熔滴共振过渡控制方法

说明书

本发明公开了一种双丝脉冲MIG焊熔滴共振过渡控制方法，包括主机电源和从机电源，所述主机电源与从机电源通过CAN总线连接实现不同相位的协同控制；主机电源电流及从机电源电流包括四个阶段，基值阶段，峰值阶段，共振阶段及颈缩阶段。基值阶段维弧，峰值阶段熔滴形成和长大，共振阶段熔滴以较大的振幅震荡，颈缩阶段电磁力夹断焊丝和熔滴的连接处而发生过渡。本发明依据共振阶段电流频率与熔滴固有频率相同时发生共振，从而促使熔滴发生过渡的原理，避免了机械振动的弊端，极大的加快了熔滴过渡的可控性，且脉冲电流搅拌熔池，达到了细化晶粒和加快气泡上浮的效果。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种双丝脉冲MIG焊熔滴共振过渡控制方法。

背景技术

焊接技术作为一种主要的金属材料连接技术，广泛应用于工业领域，例如汽车、桥梁、建筑，为我们的基础设施建设和国民经济的发展贡献着巨大力量。对于焊接技术的研究一直未停下步伐，目的在于开发一种熔敷效率高、焊接质量好、成形美观的焊接技术。现在大规模应用的依然是传统单丝脉冲MIG焊，由于仅有单根焊丝熔化填充焊缝，因此虽然采用直径更大的焊丝和更大的焊接电流，但其焊接效率提高依然不明显。为克服单丝脉冲MIG焊的缺陷，科研工作者开发了双丝脉冲MIG焊技术，用两根焊丝熔化填充焊缝，因此焊接效率明显提高。但要获得优质的焊缝，需要精确控制熔滴过渡过程。现有的焊接电流波形为直流或者脉冲，当电流波形为直流时，熔滴从形成到过渡到熔池，受到的电磁力和等离子流力等基本不变，熔滴过渡可控性差；当电流波形为脉冲时，在基值和峰值切换时，熔滴受到的力场发生变化，有助于熔滴过渡，但其振动幅度较低。

目前焊接研究者提出了多种促进熔滴过渡的方法，例如中国专利申请号201410779089.6，发明名称“微振动焊接装置及方法”利用机械振动装置促使电极振动从而促进熔滴过渡；中国专利申请号201410492669.7，发明名称“电极或填充材料推挽式微振动辅助弧焊装置及方法”将振动经由电极两端的夹持机构传递给焊丝，促使其垂直于轴向往复运动；中国专利申请号201710943060.0，发明名称“基于熔滴谐振原理的气体保护焊熔滴过渡控制装置及控制方法”通过凸轮旋转时，凸轮和导轮接触点半径不断变化，从而促使焊丝周期性摆动促进熔滴过渡。这些方法都能在一定程度上促进熔滴过渡，但其主要依赖于机械振动。在焊接时，机械振动容易引起焊丝偏离焊缝中心位置，从而使焊接轨迹偏离理想位置，导致焊接质量较差。加之熔滴的自振频率较高，而机械振动频率不能太高，频率太高容易引起焊接过程中机械振动较大，焊接不稳，从而无法促使熔滴发生共振。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种双丝脉冲MIG焊熔滴共振过渡控制方法。

本发明采用如下技术方案：

一种双丝脉冲MIG焊熔滴共振过渡控制方法，包括主机电源和从机电源，所述主机电源与从机电源通过CAN总线连接实现不同相位的协同控制；

主机电源电流及从机电源电流包括四个阶段，基值阶段T₁，峰值阶段T₂，共振阶段T₃及颈缩阶段T₄。

优选的，基值阶段T₁电流较小，维持电弧燃烧，不会因为热能的散失而导致电弧熄灭；

峰值阶段T₂电流较大，热输入增大，因此焊丝快速熔化形成熔滴，促使熔滴长大；

共振阶段T₃电流变化幅度较大，引起熔滴发生共振，以较大的幅度不断振动，所以熔滴和焊丝的连接面积逐渐减小；

颈缩阶段T₄电流剧增，电磁力和等离子流力从极小值突然变大，引起熔滴快速颈缩而脱离焊丝，发生过渡。

优选的，所述共振阶段的电流变化频率等于熔滴固有频率。