[发明专利]一种热丝熔化极气保焊系统及焊接方法

说明书

本发明提供了一种热丝熔化极气保焊系统及焊接方法，该系统包括焊接电源模块，焊接电源模块和焊接电路被配置为对工件执行焊接操作；至少一个感应线圈和向感应线圈提供交流电的感应加热模块，感应加热模块和感应线圈被配置为对焊材执行预加热操作；所述感应线圈被配置为向焊材施加感应热量。本发明的方法中，焊材在进入电弧前先通过感应线圈预热，感应线圈加热焊材具有加热速率快、加热速率可控、没有旁路电流/电弧的电磁干扰、不使用保护气等优点，预热后的焊材可在较小的焊接电流下实现更高的焊材熔化量，有效解决电弧能量过高引起的电弧吹力大、工件熔化量大等问题，极大的改善了高速焊咬边、成型不良等缺陷。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体地说，涉及一种热丝熔化极气保焊系统及焊接方法。

背景技术

熔化极气保焊系统包括焊接电源模块M100’和送焊材机构M400’等，如图1所示，现代工业生产对焊接速度和焊接质量的要求越来越高，但是对于传统熔化极气保焊而言，焊接速度和焊接质量是不可兼得的，焊接质量要求越高，焊接速度提升的空间越小。其中的一个原因在于传统气保焊以电弧热为熔化焊材M500’和工件M900’的热源，而电弧的热量在焊材M500’和工件M900’上分配的比例几乎是固定的，因而焊接电流、电弧电压与焊材送进量正相关。焊速提高需要更大的焊材熔化量，进而使电流电压增大，这会带来电弧吹力增强、工件熔化量增大等问题，进而导致咬边、成型不良等缺陷。

为了解决这一问题，热丝熔化极气保焊技术应运而生，热丝熔化极气保焊的原理是：在焊材进入电弧之前，先通过其他方式加热焊材，这样就可以用较小的电弧能量熔化较多的焊材，提升焊接效率、提升焊接质量。

目前，主流的焊材加热方式有如下几种：

长干伸长焊接法，如图2所示，该方法的原理是增大正负极之间的电阻值，增大焊材M500’行进(加热)时间，利用焊材自身电阻产生的热量将焊材加热。该方式的优点是便捷、不需要增加专用设备、不需要改造焊接电源，缺点是干伸长较长焊材送进稳定性、指向性较差，电弧稳定性差，加热速率低，尤其对自身电阻小、材质较软的材料，效果较差。

外加热丝电源法，如图3所示，这种方式同样是利用焊材自身电阻的产生发热来加热焊材，区别是使用了专用热丝电源模块M800’，优点是干伸长较短，送进焊材稳定性、焊材指向性较好，缺点是热丝回路电流会对MIG/MAG(Melt Inert-gas Welding/Metal ActiveGas Arc Welding，熔化极惰性气体保护焊/熔化极活性气体保护电弧焊)焊电弧产生干扰，加热速率低、尤其对电阻较小的材料效果较差。

旁路电弧法，如图4所示，该方法利用TIG焊焊枪M700’的电弧加热焊材，此方法的缺点是TIG电弧会对MIG/MAG焊电弧产生干扰，TIG焊保护气体会对MIG/MAG焊的保护气流产生影响，加热速率不可控。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种热丝熔化极气保焊系统及焊接方法。该系统中，焊材可在进入电弧前可先通过感应线圈预热，感应线圈加热焊材具有加热速率快、加热速率可控、没有旁路电流/电弧的电磁干扰、不使用保护气等优点，预热后的焊材可以用较小的电弧能量熔化较多的焊材，提升焊接效率、提升焊接质量。

本发明的一些实施例提供了一种热丝熔化极气保焊系统，包括：

焊接电源模块，所述焊接电源模块被配置为向焊接电路提供焊接电流和焊接电压，所述焊接电源模块和所述焊接电路被配置为对工件执行焊接操作；

至少一个感应线圈和向所述感应线圈提供交流电的感应加热模块，所述感应加热模块和所述感应线圈被配置为对焊材执行预加热操作；

所述感应线圈被配置为向焊材施加感应热量。