[發(fā)明專利]一種脈沖式氣保焊電弧特性的控制電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610874188.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN106238869B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周銀;楊曉燕;王文紅;周夢(mèng)醒;劉云;閔輝;張軍保;李海榮;馬國(guó)良;王洪明;馬東;范立榮;代培培;徐志超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏吳忠市好運(yùn)電焊機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/09
• 分類號(hào): B23K9/09;B23K9/173
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及脈沖MIG焊接電弧的電控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種脈沖式氣保焊電弧特性的控制電路。

背景技術(shù)：

脈沖MIG焊方法，又稱為脈沖熔化極惰性氣體保護(hù)焊，熔化電極為焊絲，保護(hù)氣體的主體為惰性氣體，占總的保護(hù)氣體流量的80％以上。脈沖MIG焊的焊接電流采用脈沖電流波形，其目的在于可以在較低的平均電流下獲得優(yōu)越的熔滴射流過渡方式。焊接熔滴過處于射流過渡方式時(shí)電弧十分穩(wěn)定，無焊接飛濺，電弧熱輸入和穿透較強(qiáng)，焊縫成形很好，焊縫質(zhì)量較高。直流MIG焊要在焊絲的臨界電流值以上才能獲得射流過渡方式，脈沖MIG焊的峰值電流超過焊絲臨界電流值獲得射流過渡，但是它的平均焊接電流很低，廣泛用于對(duì)焊接質(zhì)量要求較高的合金鋼結(jié)構(gòu)焊接和有色金屬焊接，尤其是上述金屬的中、薄板結(jié)構(gòu)的焊接。

在維弧期間，因?yàn)榫S弧電流很小，如果采用恒壓電源外特性，當(dāng)擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)會(huì)引起維弧電流變化較大，導(dǎo)致電弧熄滅或者維弧電流過大產(chǎn)生熔滴的大滴過渡方式，使電弧的穩(wěn)定性和射流過渡方式受到破壞。所以，維弧期間最適宜采用的電源外特性是恒流特性。在維弧期間采用恒流外特性的條件下，如果脈沖期間也采用恒流特性，電弧將完全喪失自調(diào)性能，電弧弧長(zhǎng)將完全失去適應(yīng)性和穩(wěn)定性。所以為了使電弧獲得一些自調(diào)性能，在脈沖期間只好采用恒壓電源外特性。

為了照顧到維弧期間燃弧穩(wěn)定性，維弧期間選擇了恒流電源外特性；由于使用了恒流特性，擾動(dòng)導(dǎo)致弧長(zhǎng)變化時(shí)維弧電流不變，這樣脈沖MIG焊電弧在維弧期間就失去了弧長(zhǎng)的自調(diào)性能；在脈沖期間雖然使用了恒壓外特性，但是為了保證穩(wěn)定的熔滴射流過渡方式，脈沖電流變化量也不宜過大。所以，對(duì)于傳統(tǒng)的脈沖MIG焊電弧，維弧期間沒有自調(diào)性能，脈沖期間的自調(diào)性能十分有限，整個(gè)電弧的自調(diào)性能很差，當(dāng)擾動(dòng)出現(xiàn)時(shí)弧長(zhǎng)的穩(wěn)定性和適應(yīng)性較差。由于傳統(tǒng)的脈沖MIG焊電弧控制系統(tǒng)在原理上存在電弧弧長(zhǎng)自調(diào)性能較差的缺陷，導(dǎo)致它在應(yīng)用中存在下列幾個(gè)嚴(yán)重的問題：

第一、電源脈沖參數(shù)配置十分復(fù)雜，使用操作難度較大。

針對(duì)某一焊接電流，脈沖MIG的電源脈沖參數(shù)設(shè)置包括維弧電流、維弧寬度、脈沖電壓、脈沖寬度和送絲速度。由于電弧的弧長(zhǎng)自調(diào)性能很差，上述參數(shù)的設(shè)置必須很精確，使電弧在所設(shè)置參數(shù)下產(chǎn)生的焊絲熔化速度準(zhǔn)確等于設(shè)定的送絲速度，否則弧長(zhǎng)會(huì)大大偏離正常范圍，甚至不能獲得正常的電弧。而且，除了獲得正常的弧長(zhǎng)外，同時(shí)還要保證獲得熔滴的射流過渡方式，這就大大增加了參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)使用的難度。

第二、電弧自調(diào)性能差，弧長(zhǎng)受擾動(dòng)時(shí)弧長(zhǎng)穩(wěn)定性和適應(yīng)性差；

由于弧長(zhǎng)受擾動(dòng)時(shí)，電流和焊絲熔化速度的變化量很小，電弧弧長(zhǎng)的恢復(fù)能力很差，電弧的弧長(zhǎng)穩(wěn)定性和適應(yīng)性很差。

第三、熔滴過渡穩(wěn)定性差。

發(fā)明內(nèi)容：

鑒于此，有必要設(shè)計(jì)一種使得電弧特性穩(wěn)定的控制電路。

一種脈沖式氣保焊電弧特性的控制電路，電位器的固定觸點(diǎn)與第一電阻、光耦合器的發(fā)射極順序連接，電位器的動(dòng)觸點(diǎn)與光耦合器的集電極連接，光耦合器的發(fā)射極連接檢波二極管的陽極，光耦合器的集電極連接檢波二極管的陰極；光耦合器的輸入信號(hào)端與電焊機(jī)的輸出分流器連接；光耦合器的集電極分別與運(yùn)算放大器的同相輸入端、第二電阻的一端、電容的一端和二極管的陽極連接，第二電阻的另一端、電容的另一端和二極管的陰極具有共同的接地端；光耦合器的集電極、第三電阻和運(yùn)算放大器的反相輸入端順序連接，運(yùn)算放大器的輸出端與其反相輸入端連接構(gòu)成跟隨電路，運(yùn)算放大器的輸出端還與電流調(diào)節(jié)誤差信號(hào)連接，其中，電流調(diào)節(jié)誤差信號(hào)用于指示實(shí)際焊機(jī)輸出電壓與給定焊機(jī)電壓閾值的比較信號(hào)，給定焊機(jī)電壓閾值用于衡量焊機(jī)電流大小。