用于交流焊接的飞溅得到减少的焊接系统技术方案

一种焊接系统包括焊接电源，该焊接电源提供呈具有一组正部和负部的选定波形的交流电，该负部由峰值、收尾、和本底相位组成，而该正部由峰值、收尾、和本底组成；其中，该电源在箍缩和分离相位期间提供斜升电流，在负峰值、收尾、和本底相位期间切换至电极接负电流，并且切换至后续电极接正部；其中，该正部可以在下一个短路事件之前重复。

Welding system for reducing spatter of AC welding

The welding power includes a welding system, the welding power supply is selected waveform has a set of positive and negative of the alternating current, the negative part is composed of a peak, and the ending, which is part of the bottom phase, from the peak, ending, and the background; the power supply the current ramp up in during the pinch and phase separation, in the negative peak, ending, and during the bottom phase switching to electrode negative current, and switch to the subsequent electrode connected to the positive part; among them, the positive part can be repeated before a short event.

【技术实现步骤摘要】

某些实施例涉及电弧焊接。更具体地，某些实施例涉及用于交流(AC)焊接的飞溅得到减少的系统。更具体地，某些实施例涉及一种焊接系统，该焊接系统包括电源，该电源提供呈具有多个相位的选定波形的交流电，其中，波形提供电极接正箍缩电流和分离相位、后续负极性峰值、收尾、和本底相位，并且在下一个短路事件之前切换至电极接正相位。简要概述本焊接系统的一个实施例包括焊接电源，该焊接电源提供呈具有一组正部和负部的选定波形的交流电，该负部由峰值、收尾、和本底相位组成，而该正部由峰值、收尾、和本底组成；其中，该电源在箍缩相位期间提供斜升电流，在由峰值、收尾、和本底相位组成的负部期间切换至电极接负电流，并且切换至后续电极接正部；其中，该正部可以在下一个短路事件之前重复。根据该系统的另一个实施例，该波形是表面张力过渡波形。根据该系统的另一个实施例，该波形是GMAW波形。根据该系统的另一个实施例，该焊接电源包括波形发生器，该波形发生器被适配成用于提供所选定的波形，其中，该波形发生器被适配成用于基于预测模型基于dv/dt、阻抗、以及定时器中的至少一者检测短路状态(即，颈缩)的结束，其中，该电源在检测到该短路结束时切换至该电极接负电流。根据该系统的另一个实施例，当电极接正时，该焊接电源提供该箍缩电流。根据该系统的另一个实施例，该波形包括分离相位，并且其中，该焊接电源在该分离相位期间使用电极接正电流重新点燃电弧。根据该系统的另外一个实施例，在该分离相位之后，该波形切换至电极接负电流，该电极接负电流被适配成用于产生喷射力，该喷射力被适配成用于将该电极的远端推离焊接熔池。根据该系统的另一个实施例，该波形进一步包括在该箍缩相位之前的本底相位和湿入(wetin)相位，其中，该本底相位和湿入相位是电极接正，该本底相位比该湿入相位处于更高的安培数。根据该系统的另一个实施例，该焊接电源在该湿入相位期间提供从大约20amp到大约40amp的电流。根据该系统的另一个实施例，在该负极性本底相位期间，该焊接电源提供在大约40amp到80amp范围内的电流。根据该系统的另一个实施例，在该正极性本底相位期间，该焊接电源提供在大约40amp到80amp范围内的电流。根据该系统的另一个实施例，在该负极性峰值电流相位期间，该焊接电源提供在大约150amp到350amp范围内的电流。根据该系统的另一个实施例，该焊接电源提供在大约50amp到300amp范围内的均方根(RMS)电流。根据该系统的另一个实施例，该一个或多个脉冲中的每个脉冲具有在大约0.5毫秒到2毫秒范围内的时长。根据该系统的另一个实施例，该负部在该箍缩相位之后发生并且通过分离相位与该箍缩相位分开。根据该系统的另一个实施例，该负收尾相位包括递减的电极接负电流。根据该系统的另一个实施例，该焊机电源包括与状态函数发生器通信的控制器、与该状态函数发生器通信的数字信号处理器、与该数字信号处理器通信的逆变器，其中，该逆变器电连接至电源、开关电路和减流器。根据该系统的另外一个实施例，该开关电路是H桥极性开关。根据该系统的另外一个实施例，该状态函数发生器电连接至焊炬和工件中的至少一者以接收该焊炬和该工件的电压或电流反馈。本焊接系统的另一个实施例包括焊接电源，该焊接电源被适配成用于向电极提供呈选定波形的交流电；其中，该电极是耗材，并且其中，该波形包括一个或多个相位，在该一个或多个相位期间，该电极在其外露端产生熔融熔滴，其中，当该熔融熔滴从该电极上分离时，该电极与工件之间发生短路；该焊接电源被适配成用于检测该短路并且在该熔融熔滴过渡到该工件上之后向该电极提供电极接负峰值电流；其中，该焊接电源产生将朝向工件推动由该熔融熔滴形成的熔池的喷射力。根据另一个实施例，该波形是表面张力过渡波形。根据本专利技术的实施例，电弧焊接工艺可以是使用例如氩和CO2作为保护气体、或使用CO2自己的气体保护金属电弧焊接(GMAW)工艺。焊接电极可以包括钢或不锈钢。根据本专利技术的实施例，本底电流电平可以是大约70amp，峰值电流电平可以是大约330amp，并且中间电流电平可以是大约210amp。根据本专利技术的实施例，增热电流脉冲的预定义脉冲率可以是大约333Hz，并且电弧焊接工艺的焊丝进给速度可以是大约每分钟150英寸。根据另外一个实施例，一种用于通过产生电焊波形以在推进峰值电流焊接电极与金属工件之间产生一系列电弧脉冲从而进行电弧焊接过程的焊接系统，所述系统包括用于产生交流电的第一电子部件配置，该第一电子部件配置在所述电焊波形的本底电流相位、相位、和收尾电流相位中提供交流电，其中，所述本底电流相位提供本底电流电平，所述峰值电流相位提供峰值电流电平，所述收尾电流相位提供递减的收尾电流电平；用于产生所述电焊波形的箍缩电流相位的第二电子部件配置，其中，所述箍缩电流相位提供递增箍缩电流电平；以及用于响应于所述电极与所述工件短路在所述本底电流相位结束时将所述电焊波形的电流电平减小到低于所述本底电流电平的第三电子部件配置，其中，所述第三电子部件配置施加电极接正电流从而在所述电极短路之后重新点燃该电弧；并且其中，所述第一电子部件配置在该峰值电流相位期间提供电极接负电流。所要求保护的本专利技术的这些和其他特征及其所展示的实施例的细节将从以下描述和附图中得到更全面理解。附图简要说明图1是根据一个实施例的焊接系统的局部示意图；图1A是根据另一个实施例的焊接系统的局部示意图，其中，气体源流体连接至焊炬从而为焊接操作提供气体保护；图1B是根据另一个实施例的焊接系统的局部示意图，其中，提供了熔剂源；图2是根据一个实施例的焊接系统的电路图；图3是根据一个实施例的焊接系统中使用的电弧焊接波形的周期的图示；图4是在图3描绘的周期期间由根据一个实施例的焊接系统进行的电弧焊接过程的各阶段的图示；图5是描绘了根据一个实施例的焊接系统的操作的流程图；图6是描绘了根据一个实施例的焊接系统的功能框图；图7是根据一个实施例的电极的局部示意图，描绘了从电极朝向工件上的焊接熔池的、使用交流电源波形创造的电子流产生的喷射力；并且图8是类似于图7的电极的局部示意图，描绘了使用直流电源的电极的电子流。详细说明参照图1，示出了根据一个实施例的焊接系统100。焊接系统100通常包括向用于形成焊接点的器具140提供电流的焊接电源120。电源120可以包括在130总体指示的控制器，该控制器具有输出端132，如显示屏、LED、或其他用于将信息传递给使用者或另一个设备的视觉设备、音响设备、或触觉设备。电源120还可以包括从外部源接收命令或其他信息的输入端134。输入端可以连接至另一个机器、悬吊控制器、或机载控件，如旋钮、开关、小键盘等等。来自外部源(包括使用者)的输入可以用于选择焊接工艺或在执行焊接操作过程中使用的定制设置、或与具体耗材或焊接器具140相关的设置。焊接器具140可以是焊炬142。电源120电连接至由器具140提供的电极150，包括但不限于自耗电极，如推进焊丝、焊条等等。电源120通过接地电缆夹157等等进一步连接至工件210，从而形成焊接电路160。在图1所示的实例中，在170总体指示的焊丝进给器连接至焊炬142，以便将将焊丝172从焊丝源174(如线轴、盒或其他包装)通过焊炬142递送向工件2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接系统，包括：焊接电源，该焊接电源提供呈选定波形的交流电，该波形具有正极性箍缩和分离相位、由负峰值电流相位、负收尾相位、负本底相位组成的负极性部、以及由正峰值电流相位、正收尾电流相位、正本底相位组成的后续正极性部；其中，该电源在该正箍缩和分离相位期间提供斜升电流。

【技术特征摘要】
2015.10.27 US 14/923,5411.一种焊接系统，包括：焊接电源，该焊接电源提供呈选定波形的交流电，该波形具有正极性箍缩和分离相位、由负峰值电流相位、负收尾相位、负本底相位组成的负极性部、以及由正峰值电流相位、正收尾电流相位、正本底相位组成的后续正极性部；其中，该电源在该正箍缩和分离相位期间提供斜升电流。2.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该正极性部可以在下一个短路事件之前重复多次。3.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该波形是表面张力过渡波形。4.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该焊接电源包括波形发生器，该波形发生器被适配成用于提供所选定的波形，其中，该波形发生器被适配成用于基于预测模型基于dv/dt、阻抗、以及定时器中的至少一者预测短路状态的结束，其中，该电源在该分离相位结束之后切换至该电极接负相位。5.如权利要求1所述的焊接系统，其中，当电极接正时，该焊接电源提供箍缩相位。6.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该波形包括分离相位，并且其中，该焊接电源在该分离相位期间使用电极接正电流重新点燃电弧。7.如权利要求6所述的焊接系统，其中，在该分离相位之后，该波形切换至电极接负电流，该电极接负电流被适配成用于将该电极的远端推离焊接熔池。8.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该波形进一步包括在该箍缩相位之前的本底相位和湿入相位，其中，该本底相位和湿入相位是电极接正，该本底相位比该湿入相位处于更高的安培数。9.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该焊接电源在该湿入相位期间提供从大约20amp到大约40amp的电流。10.如权利要求1所述的焊接系统，其中，在该本底相位期间，该焊接电源提供在大约20amp到100amp范围内的本底电流。11.如权利要求1所述的焊接系统，其中，在该峰值电流相位期间，该焊接电源提供在大约150amp到350amp范围内的电流。12.如权利要求1所述的焊接系统，其中，正极性脉冲中的至少一个脉冲中的每个脉冲具有在大约0.5毫秒到2毫秒范围内的时长。13.如权利要求1所述的焊接系统，其中，该焊机电源包括与状态函数发生器通信的控制器、与该状态函数发生器通信的数字信号处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·B·亨利，J·E·赫恩，
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