一种逆变式直流氩弧焊及其焊接方法、焊接装置与流程

本发明涉及焊接，尤其涉及一种逆变式直流氩弧焊及其焊接方法、焊接装置。

背景技术：

1、逆变式直流氩弧焊以非熔化钨极产生电弧，在惰性气体氩气的保护下进行焊接，应用领域及材料非常广泛，可焊接碳钢、不锈钢、镍合金等多种金属，实现复杂异行结构件的多点全位置焊接。

2、逆变式直流氩弧焊采用恒定的电流输出，目的是保证热输入均匀，然而这种“静态”的电流模式无法主动将液态金属推向熔池底部，导致熔深受限，且在间隙工况下缺乏将金属挤入缝隙的主动力，桥接能力差；熔池凝固时，气体无法有效溢出，且中心部位得不到补缩，容易在焊点中心形成缩孔。

技术实现思路

1、本发明提供一种逆变式直流氩弧焊及其焊接方法、焊接装置，以提高逆变式直流氩弧焊的焊接质量和焊接效果。

2、第一方面，本发明提供了一种逆变式直流氩弧焊的焊接方法，包括：

3、在焊接阶段，获取焊接恒定电流值、波峰波谷差值与纹波电流波峰值的比例系数；

4、根据所述焊接恒定电流值和所述比例系数，确定纹波电流的所述纹波电流波峰值和纹波电流波谷值；其中，纹波电流波谷值大于零；

5、控制所述纹波电流在所述纹波电流波峰值和所述纹波电流波谷值之间以预设频率平滑波动，并将所述纹波电流施加至所述逆变式直流氩弧焊中，以实现焊接功能。

6、可选的，所述预设频率为f；

7、其中，50hz≤f≤1000hz。

8、可选的，所述波峰波谷差值与纹波电流波峰值的比例系数为k；

9、其中，10%≤k≤90%。

10、可选的，所述纹波电流包括带有直流偏置的正弦波。

11、可选的，根据所述焊接恒定电流值和所述比例系数，确定纹波电流的所述纹波电流波峰值和纹波电流波谷值，包括：

12、根据所述纹波电流的有效值与所述纹波电流波峰值和所述纹波电流波谷值的第一计算公式、以及所述波峰波谷差值与所述纹波电流波峰值的第二计算公式，将所述焊接恒定电流值代入所述第一计算公式中作为所述有效值参与运算，将所述比例系数代入所述第二计算公式参与运算，以确定所述纹波电流波峰值和所述纹波电流波谷值。

13、可选的，所述第一计算公式为：ir=i2+1/2（i1-i2）；所述第二计算公式为：△i=i1-i2=k×i1；

14、其中，ir为所述纹波电流的有效值，i1为所述纹波电流波峰值，i2为所述纹波电流波谷值，△i为所述波峰波谷差值，k为所述比例系数。

15、可选的，获取所述焊接恒定电流值，包括：

16、获取待焊接板材的板材厚度；

17、根据所述板材厚度，确定所述逆变式直流氩弧焊的焊接恒定电流值。

18、可选的，根据所述板材厚度，确定所述逆变式直流氩弧焊的焊接恒定电流值，包括：

19、基于厚度与焊接电流的第一映射关系，将与所述板材厚度对应的所述焊接电流确定为所述焊接恒定电流值。

20、第二方面，本发明提供了一种逆变式直流氩弧焊的焊接装置，包括：

21、参数获取模块，用于在焊接阶段，获取焊接恒定电流值、波峰波谷差值与纹波电流波峰值的比例系数；

22、纹波电流波峰值和波谷值确定模块，用于根据所述焊接恒定电流值和所述比例系数，确定纹波电流的所述纹波电流波峰值和纹波电流波谷值；其中，纹波电流波谷值大于零；

23、波形输出模块，用于控制所述纹波电流在所述波峰电流值和所述波谷电流值之间以预设频率平滑波动，并将所述纹波电流施加至所述逆变式直流氩弧焊中，以实现焊接功能。

24、第三方面，本发明提供了一种逆变式直流氩弧焊，包括：控制单元、纹波波形输出单元和电流反馈单元；

25、所述控制单元分别与所述纹波波形输出单元和所述电流反馈单元电连接；所述控制单元和所述纹波波形输出单元用于执行第一方面所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法；

26、所述电流反馈单元用于获取所述纹波波形输出单元提供的输出波形，并将所述输出波形传输至所述控制单元；所述控制单元根据所述输出波形调控传输至纹波波形输出单元的控制参数。

27、本发明提供的技术方案，通过在焊接阶段，获取焊接恒定电流值、波峰波谷差值与纹波电流波峰值的比例系数，根据焊接恒定电流值和比例系数，确定纹波电流的纹波电流波峰值和纹波电流波谷值，其中，纹波电流波谷值大于零。控制纹波电流在纹波电流波峰值和纹波电流波谷值之间以预设频率平滑波动，并将纹波电流施加至逆变式直流氩弧焊中，以实现焊接功能。如此，通过将施加在逆变式直流氩弧焊的焊接恒定电流值替换为纹波电流，使得逆变式直流氩弧焊在正常焊接阶段能够产生周期性变化的电弧压力，对熔池产生强烈的搅拌作用，从而获得表面圆润、中心无缩孔、组织更加致密、物理性能更加优异的焊点，提高逆变式直流氩弧焊的焊接质量和焊接效果。

1.一种逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，所述预设频率为f；

3.根据权利要求1所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，所述波峰波谷差值与纹波电流波峰值的比例系数为k；

4.根据权利要求1所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，所述纹波电流包括带有直流偏置的正弦波。

5.根据权利要求4所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，根据所述焊接恒定电流值和所述比例系数，确定纹波电流的所述纹波电流波峰值和纹波电流波谷值，包括：

6.根据权利要求5所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，所述第一计算公式为：ir=i2+1/2（i1-i2）；所述第二计算公式为：△i=i1-i2=k×i1；

7.根据权利要求1所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，获取所述焊接恒定电流值，包括：

8.根据权利要求7所述的逆变式直流氩弧焊的焊接方法，其特征在于，根据所述板材厚度，确定所述逆变式直流氩弧焊的焊接恒定电流值，包括：

9.一种逆变式直流氩弧焊的焊接装置，其特征在于，包括：

10.一种逆变式直流氩弧焊，其特征在于，包括：控制单元、纹波波形输出单元和电流反馈单元；