[發(fā)明專利]弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法、控制電路及焊機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210276001.X
• 申請日: 2012-08-04
• 公開（公告）號: CN102773588A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱光;王巍;楊少軍;郭陽
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市瑞凌實業(yè)股份有限公司
• 主分類號: B23K9/095
• 分類號: B23K9/095;B23K9/09;B23K9/18
• 代理公司: 廣東星辰律師事務(wù)所 44263
• 代理人: 丁敬偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種弧壓跟蹤脈沖埋弧焊，屬于埋弧焊焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，埋弧焊在工業(yè)加工、船舶制造、冶金化工等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣，焊接要求也越來越高。但是傳統(tǒng)的埋弧焊電源開關(guān)損耗較大，動態(tài)、靜特性較差，容易受到外部環(huán)境的電磁干擾，穩(wěn)定性不好，難以滿足焊接行業(yè)發(fā)展的需求。埋弧焊時往往采用大的焊接工藝參數(shù),?使焊接熱輸入增大,?造成焊接接頭的金相組織粗大,?焊縫金屬的沖擊韌性欠佳，從而導(dǎo)致焊接接頭力學(xué)性能下降。因此，質(zhì)量與效率的矛盾成為急待解決的問題。

脈沖控制技術(shù)在TIG焊接和MIG焊接得到廣泛的應(yīng)用，與無脈沖電流的焊接方法相比，在相同焊接熱輸入條件下，具有脈沖電流的焊接方法對焊縫金屬組織有一定的改善，焊縫金屬的力學(xué)性能有所提高；脈沖電流的周期性變化，使熔池受到有規(guī)律的攪拌和振蕩，從而細(xì)化了晶粒，提高了焊縫金屬的力學(xué)性能；脈沖電弧力對熔池的沖擊、振蕩、攪拌作用，可使熔深增加、熔池體積增大、熔合比增大。

現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷主要有以下方面：

（一）、焊接生產(chǎn)中主要通過提高焊接速度或者提高熔敷效率來追求高效率。在埋弧焊接工藝中，為滿足熔深要求一般在提高焊接速度的同時增大焊接電流，但是電流的增大會引起電弧力的明顯增大。這種情況下容易出現(xiàn)的問題主要有：⑴咬邊；⑵“駝峰”焊道；⑶焊道不光澤，易形成焊瘤；⑷焊接接頭的HAZ晶粒長大，低溫韌性難以保證。

（二）、現(xiàn)有的技術(shù)有使用電磁振蕩的方法使晶粒細(xì)化，在埋弧焊機(jī)的機(jī)頭部位安裝一個電磁振蕩器，通過控制電磁振蕩器的參數(shù)，使焊接接頭、熔池受到可控的電磁振蕩，達(dá)到細(xì)化晶粒、提供焊接接頭力學(xué)性能的目的。但這種方法缺點是安裝空間狹小，工作條件惡劣，操作復(fù)雜，不容易掌控，并且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法。

本發(fā)明還提供了一種運(yùn)用弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法的控制電路。

本發(fā)明還提供了一種使用弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制電路的焊機(jī)。

本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為，提供了一種弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法，所述弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法采用弧壓跟蹤方式采樣輸出電壓，根據(jù)弧壓的變化實現(xiàn)對脈沖電流的控制。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中：所述弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法包括步驟：

A:?對輸出脈沖電流疊加的基準(zhǔn)電壓信號與輸出的弧壓信號進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出一個高低變化的第一脈沖信號；

B:?對所述第一脈沖信號進(jìn)行整形，輸出一個可以單獨(dú)調(diào)節(jié)的第二脈沖信號；

C:使第二脈沖信號進(jìn)入逆變器并與逆變器的焊接電流控制部分連接，實現(xiàn)焊接電流的脈沖式輸出，使脈沖電流的頻率，峰值、基值可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，脈沖電流的占空比通過調(diào)節(jié)送絲速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案中：所述弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法具體包括步驟：

A11:?通過電壓給定單元輸出脈沖電流疊加的基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)入頻率調(diào)節(jié)單元；

A12：通過弧壓跟蹤單元采樣焊機(jī)輸出的弧壓信號也進(jìn)入頻率調(diào)節(jié)單元，基準(zhǔn)電壓信號和弧壓信號經(jīng)過頻率調(diào)節(jié)單元進(jìn)行比較；

A13:當(dāng)焊機(jī)輸出的弧壓低于基準(zhǔn)電壓時，頻率調(diào)節(jié)單元輸出高電平；當(dāng)焊機(jī)輸出的弧壓高于基準(zhǔn)電壓時，頻率調(diào)節(jié)單元輸出低電平，當(dāng)焊機(jī)輸出的弧壓在高低變化時，頻率調(diào)節(jié)單元輸出一個高低變化的第一脈沖信號，第一脈沖信號的頻率可以通過頻率調(diào)節(jié)單元進(jìn)行調(diào)節(jié)；

B2:?頻率調(diào)節(jié)單元輸出的第一脈沖信號進(jìn)入峰值基值調(diào)節(jié)單元，通過峰值基值調(diào)節(jié)單元中峰值電流調(diào)節(jié)電位器和基值電流調(diào)節(jié)電位器對脈沖信號進(jìn)行整形，輸出一個峰值5V-10V、基值1V-5V可以單獨(dú)調(diào)節(jié)的第二脈沖信號；

C1：峰值基值調(diào)節(jié)單元輸出的第二脈沖信號進(jìn)入逆變器，與逆變器的焊接電流控制部分連接，實現(xiàn)焊接電流的脈沖式輸出，脈沖電流的頻率，峰值、基值單獨(dú)調(diào)節(jié)，脈沖電流的占空比通過調(diào)節(jié)埋弧焊小車的送絲速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明還提供了一種運(yùn)用上述弧壓跟蹤脈沖埋弧焊控制方法的控制電路，所述控制電路包括：電壓給定單元、頻率調(diào)節(jié)單元、弧壓跟蹤單元、峰值基值調(diào)節(jié)單元和逆變器單元，其中，所述電壓給定單元和所述弧壓跟蹤單元分別與所述頻率調(diào)節(jié)單元連接，所述頻率調(diào)節(jié)單元與所述峰值基值調(diào)節(jié)單元和所述逆變器單元依次連接。