[发明专利]异步预热系统、方法和设备

说明书

一种焊接系统，被配置为消除在焊接操作中电弧偏吹的影响。焊接系统包括焊接电路系统、预热电路系统以及控制电路系统，控制电路系统被配置为在焊接操作期间在数个电力水平之间异步地切换焊接电路系统和预热电路系统。控制电路系统被配置为在数个电力水平之间异步切换焊接电路系统和预热电路系统，使得当焊接电路系统切换到第一焊接电力水平时预热电路系统切换到第二预热电力水平，并且当焊接电路系统切换到第二焊接电力水平时预热电路系统切换到第一预热电力水平。

背景技术

本公开内容大体上涉及包括预热比如焊丝等填充材料的焊接工艺，更具体地涉及用于预热填充材料以消除电弧偏吹影响的方法和设备。

焊接是在所有行业中变得越来越普遍的工艺。焊接就其本质来说是将两块金属结合在一起或沉积附加的金属以构建表面的一种方式。虽然已经出于各种目的实现了很多种焊接系统和焊接控制方案，但焊接使用电力来维持焊接电弧，焊接电弧熔化填充材料和焊接工件以形成所期望的焊缝。

虽然焊接在许多应用中非常有效，但基于焊接操作是用“冷”还是“热”的电极或填充材料开始的，焊接可能会经历不同的初始焊接性能。一般而言，“冷”开始是指电极端头、填充材料和相邻金属处于或相对接近环境温度的焊接操作。相比之下，“热”开始通常是电极端头、填充材料和相邻金属中的一个或多个温度高得多，但低于电极焊丝的熔点的焊接操作。

发明内容

基本上如结合至少一个附图所展示和描述的，如在权利要求中更完整地阐述的，用于在焊接工艺中预热填充材料的系统、方法和设备。

附图说明

这里描述的装置、系统和方法的前述和其他目的、特征和优点将从如附图所示的其特定实施例的以下描述中变得明显；其中相同或相似的附图标记表示相同或相似的结构。附图不一定是按比例绘制的，而是将重点放在解释本文所描述的装置、系统和方法的原理上。

图1a展示了根据本公开内容的方面的示例焊接系统，该焊接系统包括被配置为将输入电力转换为焊接电力和预热电力的焊接电力供应器。

图1b和图1c展示了图1a的焊接系统在钨极气体保护电弧焊(GTAW)操作期间的焊接电弧的图。

图2a和图2b展示了在焊接系统中使用DC预热电力所产生的电磁力的相互作用的图。

图3a展示了在焊接系统中使用DC脉冲预热电力所产生的电磁力的相互作用。

图3b展示了在焊接系统中使用AC预热电力所产生的电磁力的相互作用。

图4a至图4c展示了在焊接系统中使用DC脉冲预热电力所产生的电磁力的平均力的图。

图5a至图5c展示了在焊接系统中使用AC预热电力所产生的电磁力的平均力的图。

图6a展示了根据本公开内容的方面的用于供应焊接型电力和预热电力的示例异步时序图。

图6b和图6c展示了根据本公开内容的方面的在图1a的焊接系统中使用异步切换技术所产生的电磁力的图。

图7是示例异步切换方法的流程图。

图8展示了根据本公开内容的方面的使用往复技术向图1a的焊接系统中供应焊接型电力和预热电力的阶段图。

图9是示例往复方法的流程图。

具体实施方式