同步磁电弧操控与焊接制造技术

焊接的系统(100)和方法被提供，其中脉冲焊接电源供应器(101)与磁场电源供应器(103)耦合，以使在脉冲焊接期间磁场(109)可以被产生为邻近焊接电弧(115)。在脉冲焊接期间磁场(109)被用来引导焊接电弧(115)以及在电弧中被转移的熔滴(117)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】焊接的系统(100)和方法被提供，其中脉冲焊接电源供应器(101)与磁场电源供应器(103)耦合，以使在脉冲焊接期间磁场(109)可以被产生为邻近焊接电弧(115)。在脉冲焊接期间磁场(109)被用来引导焊接电弧(115)以及在电弧中被转移的熔滴(117)。【专利说明】同步磁电弧操控与焊接 专利技术背景 专利
与本专利技术一致的装置、系统和方法涉及焊接，并且更具体地涉及采用与GMW或 GTAW -起操作的同步磁电弧操控的焊接。 相关抟术描沭 已知的是，在焊接过程期间，由于电流通过焊接电弧以及在工件中的流动磁场被 创建。这些磁场的存在有时可以导致例如电弧偏吹的问题，其中电弧在焊接操作期间变得 不稳定。因此，需要程序和设备来尝试并且使用单独的磁场来稳定或移动焊接电弧。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方案是焊接系统和用于焊接的方法，所述焊接系统具有焊接 电源供应器，所述焊接电源供应器将焊接电流信号输出到焊条，以使焊接电弧在焊条和工 件之间产生，其中焊接电流信号具有多个电流脉冲。同样被提供的是磁场电源供应器，所述 磁场电源供应器将磁场电流信号输出到磁操控装置，所述磁操控装置例如包括磁场探测器 (probe)或者由磁场探测器构成，其中所述磁场电流信号具有多个磁电流脉冲。磁操控装置 被安置为邻近焊接电弧并且磁操控装置使用磁场电流信号来产生磁场，以在焊接期间移动 焊接电弧。进一步地，磁场电流信号与焊接电流信号同步，以使多个磁电流脉冲相对于焊接 信号的多个电流脉冲被同步。本专利技术的进一步实施方案和特征在随后的说明书、权利要求 书和附图中被提供。 附图简要描沭 通过参照附图详细描述本专利技术的示例性实施方案，本专利技术的上述和/或其他方面 将会更加明显，在所述附图中： 图1图示说明依据本专利技术的示例性实施方案的焊接系统的图示表征； 图2A-图2B图示说明依据本专利技术的示例性实施方案的焊接波形和磁操控波形的 图示表征； 图3图示说明依据本专利技术的另一示例性实施方案的焊接系统的图示表征； 图4图示说明依据本专利技术的另一示例性实施方案的焊接波形和磁操控波形的图 示表征； 图5图示说明依据本专利技术的进一步示例性实施方案的焊接波形和磁操控波形的 图示表征； 图6图示说明依据本专利技术的附加示例性实施方案的焊接波形和磁操控波形的图 示表征； 图7图示说明依据本专利技术的进一步示例性实施方案的焊接系统的图示表征； 图8图示说明依据本专利技术的附加示例性实施方案的焊接波形和磁操控波形的图 示表征； 图9图示说明依据本专利技术的附加示例性实施方案的焊接系统的图示表征； 图10图示说明依据本专利技术的进一步示例性实施方案的焊接波形和磁操控波形的 图示表征； 图11图示说明依据出现短路的本专利技术的附加示例性实施方案的焊接波形和磁操 控波形的图示表征；以及 图12图示说明依据出现短路的本专利技术的进一步示例性实施方案的焊接波形和磁 操控波形的图示表征。 示例件实施方案的详细描沭 现在将在下面通过参照附图描述本专利技术的示例性实施方案。所描述的示例性实施 方案意图帮助理解本专利技术，而不意图以任何方式限制本专利技术的范围。相似的参考编号在通 篇中涉及相似的要素。 图1描绘依据本专利技术实施方案的示例性焊接系统100。系统100包括至少一个焊 接电源供应器101，所述焊接电源供应器101被示出为GMW型电源供应器。电源供应器101 能够利用被脉冲化的焊接波形焊接并且引导焊接电流通过焊炬111到可消耗的焊条113 中，所述焊条113经由熔滴转移或者另外的（特别是类似的）转移操作被沉积到焊接熔池 中。系统100还包括被耦合到磁场产生装置105的磁场电源供应器103,所述磁场产生装置 105具有至少一个磁场探测器107,所述至少一个磁场探测器107在焊接操作期间被安置为 邻近焊接电弧115。 如本领域的技术人员所理解的，GMW型焊接操作使用被脉冲化的焊接波形来创建 焊接电弧115并且熔化焊条113的一部分。在波形的一个脉冲期间，焊条115的熔滴117 从焊条被转移--通过电弧115--并且进入焊接熔池中。典型地，熔滴117在焊接电流脉 冲的峰值期间被转移。因为这样的焊接操作是如此众所周知的，本文将不详细来讨论。理 解的是，GMW型焊接或脉冲焊接，如本文所涉及的，涉及使用被脉冲化的焊接波形的任何焊 接，包括但不限于GMAW、MIG、FCAW、MCAW型焊接。 注意的是，出于清楚和有效率的目的，如附图所示，本文的许多讨论涉及GMW型 焊接。然而，本专利技术的实施方案不限于与GMW型焊接系统一起使用。具体地，本专利技术的实 施方案也可以与TIG/GTAW(气体保护钨极电弧焊）系统一起使用而不脱离本申请的范围和 精神。类似于本文的讨论，磁场被用来在焊接期间控制TIG电弧的移动。已知的是，在TIG/ GTAW焊接中，被用来创建电弧的电极不是（如在GMW工艺中的）消耗品，并且在本专利技术的 实施方案中，磁场控制这种电弧的移动。因此，虽然本文的许多讨论和附图涉及并且描述 GMW系统和工艺，这意图是示例性的并且未将本专利技术的实施方案限制为GMW型工艺。例 如，在图1、图3、图7和图9中的每幅中，GMW电源供应器（例如101)和焊炬（例如111) 可以用GTAW电源供应器和GTAW电极代替而不脱离本专利技术的范围和精神。当然，注意的是， 消耗品的递送将不会通过GTAW焊炬而是经由已知的手段。另外，本文所讨论和示出的电流 波形以及磁场电流和焊接电流之间的关系可类似地应用到GMW和GTAW型焊接操作。当然， 已知的是，在GMW型焊接期间提供熔滴的消耗品也是焊条，而在GTAW型焊接中消耗品与电 极分开。 返回到图1，系统100包括磁场电源供应器103和磁场产生装置105。电源供应器 103将电流引导到装置105以使磁场109由探测器107产生。磁场电源供应器103可以是 能够将电流提供到磁场装置来创建磁场的任何类型的电源供应器。电源供应器应该能够提 供高频和磁场产生电流的精确控制，以使它可以适当地作用于（react)脉冲焊接电源供应 器。可替换地，电源供应器103可以是遵循来自焊接电源供应器101的逻辑或控制信号操 作（signaling)的信号的类型，以使电源供应器103可以使用来自焊接电源供应器101的 信号操作来控制它的输出。例如，如下面进一步所讨论的，电源供应器101可以控制电流波 形的同步。示例性实施方案可以包括具有用于提供脉冲焊接信号的类似的拓扑结构的逆变 器型或变压器型电源供应器。当然，对于磁场电源供应器来说，相比于典型的脉冲焊接电源 供应器需要更小的功率输出。 在本专利技术的实施方案中，探测器107被安置为邻近焊接电弧115,以使熔滴117处 于飞行状态（in flight)时磁场109可以影响电弧115和熔滴117。本专利技术的实施方案将 磁场109的产生和脉冲焊接波形同步，以使最优的焊接操作可以被获得。特别地当试图获 得特殊化的（specialized)焊接接头时，通过将磁场109的产生与电弧115和熔滴转移同 步，最优的焊接操作可以被获得。这种同步将在下面被详细讨论。 如图1所示，焊炬111在工件W的焊接接头之上没有被置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接系统(100)，所述焊接系统(100)包括：焊接电源供应器(101)，所述焊接电源供应器(101)将焊接电流信号输出到焊条(113)，以使焊接电弧(115)在所述焊条(113)和工件(W)之间产生，所述焊接电流信号包括多个电流脉冲；以及磁场电源供应器(103)，所述磁场电源供应器(103)将磁场电流信号输出到磁操控装置(105,107)，所述磁场电流信号包括多个磁电流脉冲；其中所述磁操控装置(105,107)被安置为邻近所述焊接电弧(115)并且所述磁操控装置(105,107)使用所述磁场电流信号来产生磁场(109)，以在焊接期间移动所述焊接电弧(115)；并且其中所述多个所述磁电流脉冲相对于所述焊接信号的所述多个电流脉冲中的至少一些被同步。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·T·梅休斯，S·R·彼得斯，S·R·科尔，
申请(专利权)人：林肯环球股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US