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熔化极焊接的引弧方法、装置、设备及存储介质与流程

2023-02-04 17:00:13 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于焊接技术领域,尤其涉及一种熔化极焊接的引弧方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

2.熔化极气体保护焊的普通引弧方法可以被称为电流型引弧。该引弧方法中,焊丝端部与工件表面发生短路接触时,焊机输出高值脉冲电流以使焊丝端部与工件表面的接触处产生剧烈熔化,生成电弧。
3.上述引弧方法中,焊丝端部的熔滴,可能会在电弧剧烈引燃所形成的气体膨胀力的作用下脱离焊丝并飞出焊接区,从而造成金属飞溅;或者由于电弧电流的热量不足而导致粘丝;或者由于电流急速增加而导致焊丝爆断;或者由于焊接电流与送丝速度不匹配而导致电弧反复短断和空断等;上述可能的情况最终均体现为电弧不能被引燃或者不能被平顺地引燃,导致熔化极焊接的引弧成功率较低。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术实施例提供了一种熔化极焊接的引弧方法、装置、设备及存储介质,以解决现有熔化极焊接技术中的引弧成功率低的技术问题。
5.第一方面,本技术实施例提供了一种熔化极焊接的引弧方法,方法包括:
6.焊枪开关开启后,按照第一工作模式进行送丝;所述第一工作模式中的焊接电流远小于稳态焊接时的目标焊接电流;
7.在所述焊接电压转换为短路电压时,生成并执行反向抽丝控制指令;其中,所述反向抽丝控制指令用于使焊丝端部与工件表面分离,以在当前的焊接电压作用下在焊丝端部与工件表面之间生成气态导体通道;
8.在所述焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝;其中,所述第二工作模式中的焊接电流大于所述第一工作模式中的焊接电流,且远小于所述目标焊接电流;
9.在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令;
10.在运行所述电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流。
11.在第一方面的一种可行的实施方式中,所述在所述焊接电压转换为短路电压时,生成并执行反向抽丝控制指令,包括:
12.在所述焊接电压小于第一阈值时,生成反向抽丝控制指令;其中,所述第一阈值用于表征焊丝端部与工件表面接触瞬间的焊接电压值;所述反向抽丝控制指令包括抽丝速度;
13.根据所述抽丝速度进行抽丝。
14.在第一方面的一种可行的实施方式中,所述在所述焊接电压转换为燃弧电压时,
按照第二工作模式进行送丝,包括:
15.在所述焊接电压大于所述第一阈值时,按照第二工作模式进行送丝;
16.其中,所述第二工作模式中的送丝速度大于或等于所述第一工作模式中的送丝速度。
17.在第一方面的一种可行的实施方式中,所述在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令,包括:
18.在所述焊接电压重新转换为短路电压时,生成电流增加指令;
19.根据所述电流增加指令,以预设电流调节模式增加焊接电流。
20.在第一方面的一种可行的实施方式中,所述在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令,包括:
21.在所述焊接电压达到区间峰值时,生成电流增加指令;
22.根据所述电流增加指令,以预设电流调节模式增大焊接电流。
23.在第一方面的一种可行的实施方式中,所述预设电流调节模式包括:
24.线性调节、阶梯调节以及曲线调节。
25.在第一方面的一种可行的实施方式中,在运行所述电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流,包括:
26.获取当前的送丝速度;
27.根据所述目标送丝速度和当前的送丝速度确定调节次数以及每次调节的送丝幅度;
28.在运行所述电流增加指令预设时长后,以当前的送丝速度为起点,根据所述调节次数以及每次调节的送丝幅度对送丝速度进行调节直至达到所述目标送丝速度;
29.和获取当前的焊接电流;
30.根据所述目标焊接电流、当前的焊接电流以及当前的送丝速度确定每次调节的电流幅度;
31.在运行所述电流增加指令预设时长后,以当前的焊接电流为起点,根据所述调节次数以及每次调节的电流幅度对焊接电流进行调节直至达到所述目标焊接电流。
32.第二方面,本技术实施例提供了一种熔化极焊接的引弧装置,装置包括:
33.第一送丝模块,用于在焊枪开关开启后,按照第一工作模式进行送丝;所述第一工作模式中的焊接电流远小于稳态焊接时的目标焊接电流;
34.反向抽丝模块,用于在焊接电压转换为短路电压时,生成并执行反向抽丝控制指令;其中,所述反向抽丝控制指令用于使焊丝端部与工件表面分离,以在当前的焊接电压作用下在焊丝端部与工件表面之间生成气态导体通道;
35.第二送丝模块,用于在所述焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝;其中,所述第二工作模式中的焊接电流大于所述第一工作模式中的焊接电流,且远小于所述目标焊接电流;
36.电流增加模块,用于在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令;
37.稳态焊接模块,用于在运行所述电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和
当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流。
38.第三方面,本技术实施例提供了一种熔化极焊接的引弧设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项方法的步骤。
39.第四方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一项方法的步骤。
40.第五方面,本技术实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述第一方面中任一项的方法。
41.本技术实施例提供的熔化极焊接的引弧方法,在焊枪开关开启后,按照第一工作模式进行送丝,在焊接电压转换为短路电压时(即焊丝端部与工件表面接触时),生成并执行反向抽丝指令,使得焊丝端部与工件表面产生微小间隙,当前的焊接电压在微小间隙之间产生极高的电场强度,保护气体会在上述极高的电场强度下电离,从而在微小间隙之间建立气态导体通道(即产生闪烁电弧),为引弧建立有利条件(可在较低热量的作用下生成初态电弧);由于焊丝端部与工件表面分离,焊接电压会上升,在焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝,并在当前的焊接电流的作用下生成初态电弧(初态电弧生成阶段)。
42.由于第一工作模式以及短路状态时的焊接电流远小于稳态焊接时的目标焊接电流,不会对焊丝产生热熔化,且产生热量极小,故送丝速度不需要与焊接电流配合。在按照第二工作模式进行送丝期间,由于送丝机执行反向抽丝操作的机械惯性,导致焊丝端部速度较小,故不需要增加很多热量来熔化大量的焊丝,故第二工作模式中的焊接电流也可以远小于稳态焊接时的目标焊接电流,且送丝速度和焊接电流的配合也不需要特别精密,满足在低热量作用下生成初态电弧即可。通过第二工作模式下的焊接电流(小电流)引燃初态电弧,一方面避免了现有技术中大电流带来大热量的剧烈暴躁引弧,另一方面有效避免了由于焊丝加热量(由焊接电流确定)与送丝速度不匹配而导致的电弧反复短断和空断。
43.紧接着,在焊接电压满足第一预设要求时(表征初态电弧已经生成),生成并执行电流增加指令,使得焊接电流与送丝速度匹配完成平顺引弧衔接(初态电弧稳定阶段),维稳初态电弧,同时也降低金属飞溅颗粒的大小和数量。
44.再紧接着,根据稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节(稳态电弧过渡阶段),直至进入稳态燃弧的主焊接阶段,成功实现顺畅引弧。
45.综上,上述方法通过减少引弧过程中热量输入(通过极强的电场创造引弧便利条件,从而可以在较低热量作用下生成初态电弧)避免了爆丝型的剧烈暴躁引弧;同时通过引弧过程划分为多个阶段(初态电弧生成阶段、初态电弧稳定阶段以及向稳态电弧过渡阶段),实现了焊接电流和送丝速度顺序增加,降低了热量输入的速度和方式,使得焊丝的加热量和熔化量(通过焊接电流体现)可以适应性地与送丝速度匹配,保证初态电弧平顺地过渡到稳态电弧,极大地提高了引弧成功率,且保障了引弧的平稳,不会产生巨大的金属飞溅。
46.可以理解的是,上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
47.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本技术一实施例提供的熔化极焊接的引弧方法的流程示意图;
49.图2为本技术一实施例提供的熔化极焊接引弧过程的时序图;
50.图3为本技术另一实施例提供的熔化极焊接的引弧方法的流程示意图;
51.图4为本技术一实施例提供的熔化极焊接的引弧装置的结构示意图;
52.图5是本技术一实施例提供的熔化极焊接的引弧设备的硬件组成示意图。
具体实施方式
53.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
54.在本技术说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
55.熔化极气体保护焊的普通引弧方法主要依靠瞬时高脉冲电流产生的极大热量和极大的电弧收缩力进行引弧,由于引弧时电流很大,焊丝端部与工件表面的接触处产生剧烈熔化,一方面容易出现热熔化量与送丝速度的不匹配,导致电弧反复短断和空断;另一方面,焊丝端部的熔滴,可能会在电弧剧烈引燃所形成的气体膨胀力的作用下脱离焊丝并飞出焊接区,从而造成金属飞溅;或者由于电弧电流的热量不足而导致粘丝,或者电流急速增加而导致焊丝爆断;或者由于电弧产热太大,焊丝返烧过量而熔化导电嘴端部;或者焊接电流与送丝速度不匹配而导致电弧反复短断和空断等;上述可能的情况最终均体现为电弧不能被引燃或者不能被平稳地引燃,导致熔化极焊接的引弧成功率较低。
56.下面以具体的实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行示例性的说明。需要说明的是,下文中列举的具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
57.图1为本技术一实施例提供的熔化极焊接的引弧方法的流程示意图,如图1所示,该熔化极焊接的引弧方法用于实时获取引弧过程中的焊接电压,并根据焊接电压进行送丝速度和焊接电流的调节,该方法包括:
58.s10、焊枪开关开启后,按照第一工作模式进行送丝。
59.本实施例中,第一工作模式中的送丝速度为预设值。
60.示例性地,焊机在检测到焊枪开关被按下后,向送丝机发送正向送丝指令,并指示
一个预设送丝速度,送丝机根据该预设送丝速度进行送丝。
61.本实施例中,第一工作模式中的焊接电流远小于稳态焊接时的目标焊接电流。由于第一工作模式焊接电流远小于稳态焊接时的目标焊接电流,不会对焊丝产生热熔化,且产生热量极小,可以被近似忽略,故当前状态下的送丝速度不需要与焊接电流配合,可以按照预设的送丝速度进行送丝,也不会出现焊丝加热量(焊接电流决定)与送丝速度不匹配而导致的电弧短断和空断。
62.s20、在焊接电压转换为短路电压时,生成并执行反向抽丝控制指令。
63.本步骤的目的在于在焊丝端部和工件表面之间生成气态导体通道,从而为生成初态电弧创造有利条件。具体地,可以通过对焊丝进行反向抽丝实现。
64.在焊丝端部与工件表面接触之前,焊接电压表征为空载电压。随着焊丝的送进,焊丝端部与工件表面在某一时刻发生短路接触,因电流开始流动而使焊接电压由空载电压降低到一个低值电压,该低值电压即为短路电压。故在焊接电压转换为短路电压时,表征焊丝端部与工件表面接触。
65.本实施例中,焊接电压转换为短路电压时可以是指焊接电压降低到第一阈值以下;其中,第一阈值为预设值,该第一阈值用于表征焊丝端部与工件表面接触瞬间的焊接电压值。
66.本实施例中,焊机生成并执行反向抽丝控制指令,可以包括焊机生成反向抽丝控制指令,并将该反向抽丝控制指令发送给送丝机,以使送丝机根据该反向抽丝控制指令执行抽丝操作。其中,反向抽丝控制指令用于使焊丝端部与工件表面分离,以在当前的焊接电压作用下在焊丝端部与工件表面之间生成气态导体通道。
67.可选地,在焊丝端部与工件表面接触后,焊机检测到焊接电压降低到第一阈值以下,生成反向抽丝控制指令,并向送丝机发送该反向抽丝控制指令,该反向抽丝控制指令包括抽丝速度,送丝机按照该抽丝速度进行抽丝,从而在焊丝端部与工件表面之间形成微小间隙。
68.当前的焊接电压可以在该微小间隙之间生成极高的电场强度,保护气体在该极高的电场强度下电离,从而在微小间隙之间建立起气态导体通道(即产生闪烁电弧),为引弧建立有利的气体导电条件。
69.实际应用中,由于机械惯性以及电机存在换向时间,在送丝机执行反向抽丝控制指令后,焊丝端部仍然会向工件表面靠近进行送丝,而不会立即反向回抽,导致短路状态会持续一段时间(此过程中焊接电压均小于第一阈值)。当焊丝端部速度降低为零后,送丝动作停止,焊丝端部开始以设定的抽丝速度回抽。
70.可选地,在焊丝端部以设定的抽丝速度回抽过程中,为了增加焊丝伸出长度上的电阻热,焊机可以增加焊接电流。
71.s30、在焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝;其中,第二工作模式中的焊接电流大于第一工作模式中的焊接电流,且远小于目标焊接电流。
72.本步骤的目的在于生成初态电弧,同时对焊丝进行电阻性和电弧性预加热。
73.随着反向抽丝控制指令的执行,焊丝端部重新离开工作表面,此时焊接电压由短路电压转换为燃弧电压,具体表现为焊接电压重新大于步骤20中的第一阈值。
74.示例性地,在焊机检测到焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送
丝,可以是指焊机在检测到焊接电压大于第一阈值后,向送丝机发出正向送丝命令,并提供一个预设的送丝速度。
75.其中,第二工作模式中的送丝速度大于或等于第一工作模式中的送丝速度。
76.由于焊丝端部与工件表面之间已经生成气态导体通道,可在较低热量的作用下生成初态电弧。因此,初始电弧可以在第二工作模式中的焊接电流的作用下被柔和地建立。
77.在按照第二工作模式进行送丝期间(初始电弧生成阶段),由于机械惯性,导致开始时焊丝端部的送丝速度较小,故不需要增加很多热量来熔化大量的焊丝,故第二工作模式中的焊接电流也可以远小于稳态焊接时的目标焊接电流,且送丝速度和焊接电流的配合也不需要特别精密,能满足在低热量作用下生成初态电弧即可。
78.可选地,为了对焊丝进行预加热,第二工作模式的中的焊接电流大于第一工作模式中的焊接电流。
79.s40、在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令。
80.本步骤的目的在于保持初始电弧焊接过程的稳定。此过程中,焊接电流需要与送丝速度很好地配合,从而可以控制电弧力和短路缩颈断开的掐断力以降低金属飞溅颗粒的大小和数量。
81.本实施例中,第一预设要求可以包括焊接电压重新转换为短路电压、焊接电压达到区间峰值。
82.在按照第二工作模式进行送丝后,由于机械惯性以及电机存在换向时间,焊丝端部会继续反向抽丝,直至焊丝端部速度降低为零,此过程中焊接电压会继续增加,并在焊丝端部速度降低为零时达到区间峰值;然后焊丝端部会向工件表面靠拢,且焊丝端部速度会逐渐增加,此时由于焊丝端部与工件表面之间的距离减少,焊接电压会逐渐降低,并在焊丝端部与工件表面再次接触时,重新转换为短路电压。
83.一种可行的实施方式中,焊机在焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令可以包括:在焊接电压重新转换为短路电压时,生成电流增加指令,并根据电流增加指令,以预设电流调节模式增加焊接电流。
84.其中,预设电流调节模式可以包括:线性调节、阶梯调节以及曲线调节。
85.示例性地,在焊接电压重新转换为短路电压时,表征焊丝端部与工件表面接触,即再次发生短路,此时焊机生成电流增加指令,具体可以表现为按照预设的电流模式增加电流以迫使短路缩颈、以及熔滴与熔池分离,将焊接过程回归至燃弧状态;然后随着送丝机继续送丝,焊接电压再次转换为短路电压,当前的焊接电流再次迫使短路缩颈、以及熔滴与熔池分离,使得焊接过程再次回归至燃弧状态,从而实现焊接过程短路-燃弧的交替轮回切换,即实现了熔化极短路熔滴过渡焊接过程的初态电弧建立的稳定。
86.进一步地,上述过程中焊接电流与送丝速度应该适应性地配合以控制电弧力和短路缩颈断开的掐断力,以降低金属飞溅颗粒的大小和数量。
87.另一种可行的实施方式中,焊机在焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令可以包括:在焊接电压区间峰值时,生成电流增加指令,并根据电流增加指令,以预设电流调节模式增加焊接电流。
88.s50、在运行电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流。
89.本步骤的目的在于使得初态电弧按照设定的调节方式成功发展成为主焊接过程的稳态电弧。
90.本实施例中,运行电流增加指令预设时长,表示焊接状态按照短路-燃弧的交替轮回转换,并持续预设时长;此时初态电弧稳定燃烧,故可以开始将初态电弧发展成为主焊接过程的稳态电弧,从而成功实现引弧。
91.本实施例中,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,可以是指,根据稳态焊接时的目标送丝速度的不同,对当前的送丝速度进行多次的顺序调节,例如阶梯或线性调节。
92.本阶段中,焊接电流应该与送丝速度相匹配。
93.本实施例中,在获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流后,主焊接过程开始。此后,焊机在恒定送丝速度的条件下按照设定的模式控制主焊接过程的电流和电压,以完成计划的焊接过程。
94.为了更清楚地说明本实施例,请一并参阅图2。图2为本技术实施例提供的熔化极焊接引弧过程的时序图。
95.如图2所示,线条1为焊丝端部速度,线条2为焊接电压,线条3为焊接电流,线条4为设置的送丝速度指令。
96.t1时刻,焊枪开关开启,保护气体开始输送,此时焊接电压表现为空载电压;
97.t2时刻,焊机生成第一正向送丝指令,向送丝机发送该第一正向送丝指令,并指示一个预设送丝速度,送丝机根据该预设送丝速度进行送丝。例如,该预设送丝速度可以为6.0mpm。此状态下,焊接电压仍然表现为空载电压,焊接电流为一个远小于目标焊接电流的值。例如,当前状态下的焊接电流不大于5a。
98.t3时刻,焊接电压转换为短路电压,具体表现为焊接电压小于第一阈值,其中,第一阈值为预设值,例如第一阈值可以为13v。此时,焊机生成反向抽丝控制指令,具体可以参阅线条4中送丝速度设定为负值。
99.焊机向送丝机发送该反向抽丝控制指令,该反向抽丝控制指令包括抽丝速度,送丝机按照该抽丝速度进行抽丝。由于机械惯性以及电机存在换向时间,焊丝还会被继续正向输送,但焊丝端部速度会降低,在焊丝端部速度降低至零以后,焊丝端部变为反向回抽,直至在t4时刻焊丝端部与工件表面分离,表征焊丝端部与工件表面的短路状态结束。此时,焊丝端部与工件表面生成微小间隙,在燃弧阈值电压的作用下,可以在该微小间隙之间生成极高的电场强度,气体在该极高的电场强度下被电离,从而在焊丝端部和工件表面建立起气态导体通道(即产生闪烁电弧),为引弧建立有利的气体电离条件。
100.t4时刻,焊丝端部和工件表面已经建立气态起导体通道,焊接电压转换为燃弧电压,具体表现为焊接电压大于第一阈值,此时可以通过一个较小电流使得初态电弧被柔和地引燃。
101.t4时刻,焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝。具体可以是指,焊机生成第二正向送丝指令,向送丝机发送该第二正向送丝指令。第二正向送丝指令包含设定的送丝速度,送丝机根据该设定的送丝速度进行送丝。由于机械惯性以及电机存在换向时间,在焊机向送丝机发送第二正向送丝指令后,焊丝端部速度仍然表现为负值的抽丝速度,直至在t5时刻焊丝端部速度变为零;在此过程中随着焊丝端部与工件表面之间的
距离变大,焊接电压也逐渐增大,并在t5时刻达到区间峰值;紧接着,焊丝端部速度变为正值,此时焊丝端部重新向工件表面靠拢,并在t6时刻,焊丝端部与工件表面再次接触,此时焊接电压重新转换为短路电压。
102.为了稳定地生成初态电弧,在t4时刻之前,焊机可以输出一个较小的焊接电流(第二工作模式中的焊接电流),该焊接电流大于t2时刻的焊接电流(第一工作模式中的焊接电流),以便对焊丝进行电阻性预热。
103.由于在t4至t6之间的时间内,焊丝端部速度始终较小,故不需要增加很多热量来大量熔化焊丝,故第二工作模式中的焊接电流也可以远小于稳态焊接时的目标焊接电流,且送丝速度和焊接电流的配合也不需要特别精密,满足在低热量作用下生成初态电弧即可。在焊丝端部和工件表面建立起气态导体通道的前提下,初始电弧在小电流下(第二工作模式中的焊接电流)被柔和地引燃,一方面避免了现有技术中大电流带来大热量的剧烈暴躁引弧,另一方面有效避免了由于焊丝加热量(焊接电流)与送丝速度不匹配导致的电弧反复短断和空断。
104.t6时刻,焊接电压重新转换为短路电压后,此时焊机生成电流增加指令,并根据电流增加指令,以预设电流调节模式增加焊接电流。如图2所示,预设电流调节模式为线性调节。
105.此过程的目的在于保持初始电弧状态下焊接过程的稳定。此过程中,焊接电流需与送丝速度很好地配合。此过程中,焊丝端部速度持续增大,直至在t7时刻达到第二工作模式中的送丝速度的设定值。
106.焊接状态在短路-燃弧之间轮回替换并持续一段时间,保持了初态电弧焊接过程的稳定性,同时也保障了熔池的稳定性,然后可以开始向主焊接过程过渡。具体表现为在t7时刻,开始对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流。例如,在t9时刻达到稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流,成功实现引弧。
107.在上述过程中,焊接电流应与送丝速度相匹配,焊接电压在燃弧电压和短路电压之间轮回交替。
108.本技术实施例提供的熔化极焊接的引弧方法,通过减少引弧过程中热量输入(通过极强的电场强度创造引弧的便利条件,从而可以在较低热量作用下生成初态电弧),避免了爆丝型的剧烈暴躁引弧;同时通过引弧过程划分为多个阶段(初态电弧生成阶段、初态电弧稳定阶段以及向稳态电弧过渡阶段),实现了焊接电流和送丝速度顺序地适应性增加,降低了热量输入的速度和方式,使得焊丝的加热量和熔化量(通过焊接电流体现)可以适应性地与送丝速度匹配,保证了初态电弧平顺地过渡到稳态燃弧,极大地提高了引弧成功率,且保障了引弧的平稳,不会产生巨大的金属飞溅。
109.图3为本技术另一实施例提供的熔化极焊接的引弧方法的流程示意图,描述了图1实施例中步骤50的一种可能的实施方式,本实施例的目的在于使得初态电弧按照设定的调节方式成功地发展成为主焊接过程的稳态电弧,具体可以通过对送丝速度和焊接电流多次顺序地适应性调节来实现,此过程中,焊接电流应与送丝速度相匹配。
110.如图3所示,在运行所述电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流,包括:
111.s501、获取当前的送丝速度。
112.s502、根据目标送丝速度和当前的送丝速度确定调节次数以及每次调节的送丝幅度。
113.其中,目标送丝速度是主焊接过程要求的送丝速度,即电弧稳态燃烧时对应的送丝速度,为预设值。
114.可选地,目标送丝速度可能大于、等于或小于当前的送丝速度。故每次调节的送丝幅度用于描述送丝速度的改变增量(该增量为矢量)。
115.可选地,根据目标送丝速度和当前的送丝速度确定调节次数以及每次调节的送丝幅度,可以包括根据目标送丝速度与当前的送丝速度的差值大小确定调节次数。且由于焊接电流与送丝速度相匹配,焊接电流的调节次数与送丝速度的调节次数相同。
116.可选地,在确定调节次数后,可以确定每次调节的丝速改变率以及每次调节的持续时长,进而根据每次调节的丝速改变率和每次调节的持续时长确定每次调节的送丝幅度。其中,不同调节阶段的丝速改变率可以不同,不同调节阶段的持续时长也可以不同。
117.例如,调节次数为2,则调节阶段分为两段。为了使得初态电弧平稳过渡,第一调节阶段的丝速改变率小于第二阶段的丝速改变率,第一调节阶段的持续时长大于第二调节阶段的持续时长。
118.s503、在运行电流增加指令预设时长后,以当前的送丝速度为起点,根据调节次数以及每次调节的送丝幅度对送丝速度进行调节直至达到目标送丝速度。
119.其中,调节方式可以为分段线性调节。
120.本实施例中,在初态电弧向稳态电弧过渡阶段,稳态电弧焊接电流需要与送丝速度相匹配,故本实施的方法还包括如下步骤:
121.步骤1,获取当前的焊接电流。
122.步骤2,根据目标焊接电流、当前的焊接电流以及当前的送丝速度确定每次调节的电流幅度。
123.步骤3,在所述电流增加指令预设时长后,以当前的焊接电流为起点,根据调节次数以及每次调节的电流幅度对焊接电流进行调节直至达到目标焊接电流。
124.为了更清楚地说明本实施例,请一并参阅图2。图2为本技术实施例提供的熔化极焊接引弧过程的时序图。
125.如图2所示,在t7时刻之后(即运行电流增加指令预设时长后),对当前送丝速度进行分段线性调节,直至在t9时刻达到目标送丝速度。如线条4所示,送丝速度的调节为两级调节,t7至t8为第一调节阶段,t8至t9为第二调节阶段。其中,第一调节阶段的丝速改变率小于第二阶段的丝速改变率,第一调节阶段的持续时长大于第二调节阶段的持续时长。
126.相应地,由于焊接电流需要与送丝速度相匹配,焊接电流也分两级调节,t7至t8为第一调节阶段,t8至t9为第二调节阶段。
127.应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
128.基于上述实施例所提供的熔化极焊接的引弧方法,本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的装置实施例。
129.图4为本技术一实施例提供的熔化极焊接的引弧装置的结构示意图。如图4所示,熔化极焊接的引弧装置40包括:
130.第一送丝模块401,用于在焊枪开关开启后,按照第一工作模式进行送丝;所述第一工作模式中的焊接电流远小于稳态焊接时的目标焊接电流;
131.反向抽丝模块402,用于在焊接电压转换为短路电压时,生成并执行反向抽丝控制指令;其中,所述反向抽丝控制指令用于使焊丝端部与工件表面分离,以在当前的焊接电压作用下在焊丝端部与工件表面之间生成气态导体通道;
132.第二送丝模块403,用于在所述焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝;其中,所述第二工作模式中的焊接电流大于所述第一工作模式中的焊接电流,且远小于所述目标焊接电流;
133.电流增加模块404,用于在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令;
134.稳态焊接模块405,用于在运行所述电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流。
135.可选地,反向抽丝模块402,用于在所述焊接电压转换为短路电压时,生成并执行反向抽丝控制指令,包括:
136.在所述焊接电压小于第一阈值时,生成反向抽丝控制指令;其中,所述第一阈值用于表征焊丝端部与工件表面接触瞬间的焊接电压值;所述反向抽丝控制指令包括抽丝速度;
137.根据所述抽丝速度进行抽丝。
138.可选地,第二送丝模块403,用于在所述焊接电压转换为燃弧电压时,按照第二工作模式进行送丝,包括:
139.在所述焊接电压大于所述第一阈值时,按照第二工作模式进行送丝;
140.其中,所述第二工作模式中的送丝速度大于或等于所述第一工作模式中的送丝速度。
141.可选地,电流增加模块404用于在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令,包括:
142.在所述焊接电压重新转换为短路电压时,生成电流增加指令;
143.根据所述电流增加指令,以预设电流调节模式增加焊接电流。
144.可选地,电流增加模块404用于在所述焊接电压满足第一预设要求时,生成并执行电流增加指令,包括:
145.在所述焊接电压达到区间峰值时,生成电流增加指令;
146.根据所述电流增加指令,以预设电流调节模式增大焊接电流。
147.可选地,所述预设电流调节模式包括:线性调节、阶梯调节和曲线调节。
148.可选地,稳态焊接模块405用于在运行所述电流增加指令预设时长后,对当前的送丝速度和当前的焊接电流进行调节,直至获取稳态焊接时的目标送丝速度和目标焊接电流,包括:
149.获取当前的送丝速度;
150.根据所述目标送丝速度和当前的送丝速度确定调节次数以及每次调节的送丝幅
度;
151.在运行所述电流增加指令预设时长后,以当前的送丝速度为起点,根据所述调节次数以及每次调节的送丝幅度对送丝速度进行调节直至达到所述目标送丝速度;
152.和获取当前的焊接电流;
153.根据所述目标焊接电流、当前的焊接电流以及当前的送丝速度确定每次调节的电流幅度;
154.在运行所述电流增加指令预设时长后,以当前的焊接电流为起点,根据所述调节次数以及每次调节的电流幅度对焊接电流进行调节直至达到所述目标焊接电流。
155.图4所示实施例提供的熔化极焊接的引弧装置,可用于执行上述方法实施例中的技术方案,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
156.图5是本技术一实施例提供的熔化极焊接的引弧设备的示意图。如图5所示,该熔化极焊接的引弧设备50包括:至少一个处理器501、存储器502以及存储在所述存储器502中并可在所述处理器501上运行的计算机程序。熔化极焊接的引弧设备还包括通信部件503,其中,处理器501、存储器502以及通信部件503通过总线504连接。
157.处理器501执行所述计算机程序时实现上述各个熔化极焊接的引弧方法实施例中的步骤,例如图1所示实施例中的步骤s10至步骤s50。或者,处理器501执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图4所示模块401至405的功能。
158.示例性地,计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器502中,并由处理器501执行,以完成本技术。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序在所述熔化极焊接的引弧设备50中的执行过程。
159.本领域的技术人员可以理解,图5仅仅是熔化极焊接的引弧设备的示例,并不构成对熔化极焊接的引弧设备的限定。例如熔化极焊接的引弧设备可以为配置有送丝机的焊机控制系统。
160.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。
161.本技术实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在熔化极焊接的引弧设备上运行时,使得熔化极焊接的引弧设备执行时实现上述各个方法实施例中的步骤。
162.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术实现上述实施例方法中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,计算机程序可存储于计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,计算机程序包括计算机程序代码,计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质至少可以包括:能够将计算机程序代码携带到拍照装置/终端设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如u盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
163.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记
载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
164.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
165.在本技术所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/网络设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
166.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
167.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

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