[发明专利]复合脉冲焊接方法、焊接系统、焊机及应用

说明书

本发明提供了一种复合脉冲焊接方法，包括在焊接过程中形成具有复合脉冲周期的焊接电流，复合脉冲周期包括依次进行的启弧阶段、燃弧阶段和短路阶段，启弧阶段具有启弧基值电流和高频脉冲电流复合的启弧电流，燃弧阶段具有燃弧基值电流和低频脉冲电流复合的燃弧电流。熔滴过渡方式为短路过渡与脉冲过渡的交替进行，鱼鳞焊缝波纹宽度在1.5～2.3mm之间，此时得到的焊缝外观质量最高。整体的燃弧阶段的能量消耗为常规的CMT周期燃弧阶段的70～80％。

技术领域

本发明涉及焊机技术领域，涉及一种复合脉冲焊接方法、焊接系统、焊机及应用。

背景技术

铝合金材质罐体由于其具有良好的耐腐蚀性能，普遍用于运输各种液体或液化气体，且铝合金罐体相比于碳钢罐体质量轻、寿命长，具有较高的经济和社会价值。

现有对铝合金罐体的焊接方法，存在以下问题：人工手工焊接5～7mm中厚度铝合金罐体难以实现单面焊双面成形，往往需要背部清根进行二次施焊，降低焊接焊接效率；铝合金材料焊接易产生气孔、夹杂、咬边及裂纹等缺陷，焊接质量不稳定；铝合金罐体手工焊产生强弧光、大电流，进而造成高温、烟尘等环境污染，严重危害焊接工人的身体健康；CMT焊接方法虽然焊接能量低，但是其对于不开破口的铝合金焊接，适用厚度为0.2-3mm，而对于厚度更大的工件，其焊接能量会显著增加，且焊缝效果不佳。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种复合脉冲焊接方法，其技术方案如下：

一种复合脉冲焊接方法，包括在焊接过程中形成具有复合脉冲周期的焊接电流，所述复合脉冲周期包括依次进行的启弧阶段、燃弧阶段和短路阶段，所述启弧阶段具有启弧电流，所述启弧电流为启弧基值电流和高频脉冲电流的复合电流，所述燃弧阶段具有燃弧电流，所述燃弧电流为燃弧基值电流和低频脉冲电流的复合燃弧电流。

一种脉冲焊接系统，包括：存储电路、处理电路及存储在所述存储电路中并可在所述处理电路中运行的可执行指令，所述处理电路执行所述可执行指令时实现所述的脉冲焊接方法。

一种焊机，包括所述的脉冲焊接系统。

一种所述的脉冲焊接方法在焊接铝合金材质工件中的应用。

本发明提供的技术方案至少包括以下有益效果：

1、本发明所采用的复合脉冲焊接方法，而本发明改进之处是在CMT周期的启弧阶段中加入高频脉冲，通过瞬时高频脉冲，加速形成电弧，节省能量，进一步减少热传导；在燃弧阶段中加入低频脉冲，能够加快熔滴形成，总体上能够进一步减少功耗，提高能量利用率。通过复合进入的双脉冲频率会使焊接件正面形成鱼鳞焊缝，频率增加，正面焊缝鱼鳞焊缝波纹更加密集，频率降低，波纹粗大影响美观。

2、本发明提供的复合脉冲焊接方法具有熔深大、热输入量低、弧光飞溅小等优点；熔滴过渡方式为短路过渡与脉冲过渡的交替进行，鱼鳞焊缝波纹宽度在1.5～2.3mm之间，此时得到的焊缝外观质量最高。整体的燃弧阶段的能量消耗为常规的CMT周期燃弧阶段的70～80％。

3、本发明的铝合金罐体自动复合脉冲焊接方法实现了2～7mm中厚度铝合金罐体的自动化焊接生产，实现了单面焊双面成形，提高了成形质量和焊接效率。

4、本发明采用铝合金罐体自动复合脉冲焊接方法，焊接过程中可实现熔滴的平稳过渡，减少飞溅、烟尘等环境污染。

5、焊接完成后的铝合金罐体焊缝外观平整，呈均匀鱼鳞纹状，焊缝余高不超过3mm，双面成形效果均匀良好，RT探伤一次合格率达98％以上。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。