[發(fā)明專利]促進熔滴轉移的方法以及用于CO2粒狀熔滴轉移的相應的焊接系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480010963.8
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN105026088B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設計）人: S·R·彼得斯
• 申請（專利權）人: 林肯環(huán)球股份有限公司
• 主分類號: B23K9/09
• 分類號: B23K9/09;B23K9/173;B23K9/10
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所(普通合伙)11269
• 代理人: 嚴慎

優(yōu)先權：本主題的申請是2012年7月20日遞交的題為“在短路弧焊工藝期間增加至焊縫的熱輸入的方法和系統(tǒng)”的美國專利申請No.13/554,744的部分繼續(xù)申請，所述美國專利申請No.13/554,744要求2008年6月27日遞交的題為“在短路弧焊工藝期間增加至焊縫的熱輸入的方法和系統(tǒng)”的美國專利申請No.12/163,047的優(yōu)先權，這些公開內容的全部通過引用被并入本文。

相關申請的交叉引用/通過引用并入的內容：2008年6月27日遞交的美國專利申請No.12/163,047通過引用被整體并入本文。

技術領域

本文所描述的發(fā)明一般地涉及這樣的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法涉及在氣體保護金屬極弧焊(GMAW)的短路電弧工藝期間在焊條和工件之間的粒狀熔滴轉移。

發(fā)明背景

焊接系統(tǒng)處于現(xiàn)代工業(yè)時代的核心。從大量的汽車組裝操作到自動化的制造環(huán)境，這些系統(tǒng)在越發(fā)復雜的制造操作中便利接合。焊接系統(tǒng)的一個這樣的實施例包括電弧焊接系統(tǒng)。這可以涉及在電流通過焊條并且跨焊條和工件之間形成的電弧被傳遞的同時，消耗的焊條例如朝向工件的移動。例如，CO2粒狀熔滴轉移是氣體保護金屬極弧焊(GMAW)工藝，所述氣體保護金屬極弧焊(GMAW)工藝使用CO₂作為保護氣體來便利將形成在焊條的末端上的熔球轉移到工件。與其他弧焊工藝相比，通常由于較大的焊絲尺寸，粒狀熔滴轉移GMAW工藝可能是不穩(wěn)定的并且包括比其他弧焊工藝更多的飛濺。由于較低的焊絲送進速度范圍，這導致較慢的弧焊工藝。

如所提及的，GMAW工藝易于不穩(wěn)定和/或熔池飛濺，并且需要的是執(zhí)行粒狀熔滴轉移GMAW工藝的改進的焊接技術。

發(fā)明內容

根據(jù)本發(fā)明，一種用于在弧焊工藝中使用的、使用負極性電流中的一個或更多個部分的方法被提供，所述方法包括以下步驟：將波形的輸出電流水平調節(jié)到正極性本底電流水平，以維持焊條和工件之間的電弧，在所述焊條的末端上產生熔融金屬球；響應于所述熔融金屬球短接于所述工件，將所述輸出電流水平下降到所述正極性本底電流水平之下，并且熄滅所述電弧，以允許所述熔融金屬球潤入所述工件上的熔池；自動地將所述輸出電流 水平降低為在所述正極性本底電流水平之下的負極性，以導致所述熔融金屬球從所述焊條的所述末端箍斷；在所述熔球從所述焊條的所述末端箍斷到所述工件上時，在所述負極性內朝向所述正極性本底電流水平增加所述輸出電流水平，以在所述焊條和所述工件之間重建電弧；響應于重建所述電弧，在所述負極性內遠離所述正極性本底電流水平將所述輸出電流水平降低到所述波形的負峰值電流水平；以及朝向所述正極性本底電流水平增加所述輸出電流水平，在所述焊條的所述末端上產生下一個熔融金屬球。

根據(jù)本發(fā)明，一種用于在弧焊工藝中使用的、使用負極性電流中的一個或更多個部分的方法被提供，所述方法包括以下步驟：將波形的輸出電流水平調節(jié)到正極性本底電流水平，以維持焊條和工件之間的電弧，在所述焊條的末端上產生熔融金屬球；響應于所述熔融金屬球短接于所述工件，將所述輸出電流水平下降到所述正極性本底電流水平之下至負極性，并且熄滅所述電弧，以允許所述熔融金屬球潤入所述工件上的熔池；響應于重建所述電弧，在所述負極性內將所述輸出電流水平下降到負峰值電流水平；以及朝向所述正極性本底電流水平增加所述輸出電流水平，在所述焊條的所述末端上產生下一個熔融金屬球。

根據(jù)本發(fā)明，一種氣體保護金屬極弧焊(GMAW)系統(tǒng)被提供，所述氣體保護金屬極弧焊(GMAW)系統(tǒng)在推進的焊條和金屬工件之間生成電焊波形，所述氣體保護金屬極弧焊(GMAW)系統(tǒng)包括：第一電子部件配置，所述第一電子部件配置用以生成所述電焊波形的本底電流段、峰值電流段和尾拖電流段，其中所述本底電流段提供正本底電流水平，所述峰值電流段提供負峰值電流水平，以及所述尾拖電流段提供朝向所述正本底電流水平單調增加的尾拖電流水平；以及第二電子部件配置，所述第二電子部件配置用以生成所述電焊波形的箍縮電流段，其中所述箍縮電流段在所述本底電流段之后在所述電焊波形的電流的正極性中提供逐漸降低的箍縮電流水平。本發(fā)明的進一步的實施方案針對的是在負脈沖時形成熔滴并且利用正脈沖來促進熔滴接觸熔池。

當根據(jù)附圖、詳細的說明書以及所附的權利要求書來閱讀時，本發(fā)明的這些以及其他實施方案、特點和目標將會是明晰的。

附圖說明