单电源多丝焊机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单电源多丝焊机，单电源多丝焊机，包括宽焊接规范逆变电源、常规焊丝送丝机、细焊丝短距送丝机、单导电嘴双丝或多丝焊枪；宽焊接规范逆变电源与常规焊丝送丝机和细焊丝短距送丝机通过送丝机控制线缆连接，常规焊丝送丝机和细焊丝短距送丝机分别由粗丝送丝管和短距细丝送丝管连接到所述单导电嘴双丝或多丝焊枪，单导电嘴双丝或多丝焊枪与宽焊接规范逆变电源的输出电极中的一极通过附带保护气软管的焊接电缆连接，宽焊接规范逆变电源输出电极中的另一极通过接母材电缆与被焊母材连接。在焊接过程中能够不熄弧即可随意变换焊丝进行连续焊接，焊接电弧能够在两个焊丝端部自然过渡。
【专利说明】
单电源多丝焊机
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种双丝或多丝的熔化极气体保护焊(GMAW)，尤其涉及一种单电源多丝焊机。
【背景技术】
[0002]熔化极气体保护焊(GMAW)是一种成熟的焊接方法，用不断送进的焊丝作为熔化极，以焊丝端与线材间形成的电弧为热源，并采用CO2或惰性气体为保护气的焊接方法。GMAW方法以其设备成本低，具有较好的连接成型质量，性能可靠，在工业生产制造领域有广泛应用。在GMAW基础上也出现了双丝及多丝焊接设备，其主要目的在于提高焊接效率，即采用以2组焊接电源，配以2套或多套送丝机构构成焊接系统，焊接时各套系统同时输出以达到增加焊接熔敷提高焊接效率的目的。GMAW也被用于结构件修复或表面堆焊，在航空航天及核电行业均有应用，近年来，随着工业技术的发展并由于其低成本优势，将GMAW以堆焊方式进行构件的直接成型技术越来越受到人们的关注，焊接方式快速成型已成为一种可行的金属构件直接成型制造工艺方法。目前GMAW堆焊快速成型主要用于大型或超大型构件的制造或高硬合金表面熔敷，而用于中小零件的制造时，在使用前通常还需要进行二次加工对表面进行精整，GMAW焊接快速成型表面精度差是其用于快速成型制造的主要缺点之一。造成这一问题的主要原因是常规焊接产生的熔敷量过大，而熔敷量与所选焊丝及相应焊接工艺直接相关，减小焊丝直径和焊接工艺可减小焊接熔敷量提高表面质量，这里可以看出，提高表面质量和提高焊接效率是相互矛盾的，希望两者兼顾则必须在焊接过程中根据情况采用不同直径焊丝和焊接规范进行焊接。
[0003]但目前现有的焊接设备只能在一定范围内改变焊接工艺参数，不能在焊接过程中根据需要不断弧随时改变焊丝直径和匹配的焊接工艺。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种在焊接过程中能够不熄弧即可随意变换焊丝进行连续焊接，焊接电弧能够在两个焊丝端部自然过渡的单电源多丝焊机。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]本实用新型的单电源多丝焊机，包括宽焊接规范逆变电源、常规焊丝送丝机、细焊丝短距送丝机、单导电嘴双丝或多丝焊枪；
[0007]所述宽焊接规范逆变电源与常规焊丝送丝机和细焊丝短距送丝机通过送丝机控制线缆连接，所述常规焊丝送丝机和所述细焊丝短距送丝机分别由粗丝送丝管和短距细丝送丝管连接到所述单导电嘴双丝或多丝焊枪，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪与所述宽焊接规范逆变电源的输出电极中的一极通过附带保护气软管的焊接电缆连接，所述宽焊接规范逆变电源输出电极中的另一极通过接母材电缆与被焊母材连接。
[0008]由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的单电源多丝焊机，硬件结构设计合理紧凑，性能稳定可靠，控制方法设计灵活，应用适应性强，采用电源多丝焊机及其不熄弧焊丝交替变换控制方法，可以在焊接快速成型或堆焊过程中，根据焊接工艺要求随意改变焊丝直径而无需停弧断弧，从而很好的适应了需要较宽焊接工艺的焊接场合，尤其对于焊接快速成型制造，即可有效提高成型件的表面精度，降低粗糙度，同时又能不降低成型效率。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型实施例提供的单电源多丝焊机的连接结构示意图；
[0010]图2为本实用新型实施例提供的单电源多丝焊机实现不熄弧焊丝交替变换控制方法的步骤流程示意图；
[0011]图3a至图3d为本实用新型的在焊丝交替变换控制方法下电弧由粗焊丝向细焊丝过渡过程示意图。
[0012]图中:1.单电源多丝焊机，2.宽焊接规范逆变电源，3.常规焊丝送丝机，4.细焊丝短距送丝机，5.单导电嘴双丝或多丝焊枪，6.送丝机控制线缆，7.粗丝送丝管，8.短距细丝送丝管，9.保护气软管，10.母材电缆，11.焊接电缆，12.被焊母材；
[0013]21.多丝孔单导电嘴，22.粗焊丝，23.细焊丝，24.电弧，25.被焊母材。
【具体实施方式】
[0014]下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。
[0015]本实用新型的单电源多丝焊机，其较佳的【具体实施方式】是:
[0016]包括宽焊接规范逆变电源、常规焊丝送丝机、细焊丝短距送丝机、单导电嘴双丝或多丝焊枪；
[0017]所述宽焊接规范逆变电源与常规焊丝送丝机和细焊丝短距送丝机通过送丝机控制线缆连接，所述常规焊丝送丝机和所述细焊丝短距送丝机分别由粗丝送丝管和短距细丝送丝管连接到所述单导电嘴双丝或多丝焊枪，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪与所述宽焊接规范逆变电源的输出电极中的一极通过附带保护气软管的焊接电缆连接，所述宽焊接规范逆变电源输出电极中的另一极通过接母材电缆与被焊母材连接。
[0018]所述宽焊接规范逆变电源与2个或3个不同焊丝直径的送丝机连接。
[0019]所述单导电嘴双丝或多丝焊枪连接2个或3个不同焊丝直径的送丝管，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪包括多种规格的焊嘴。
[0020]所述宽焊接规范逆变电源中包含有检测粗焊丝和细焊丝的端部与电弧接触或脱离的控制电路。
[0021]所述常规焊丝送丝机的送丝直径范围为2.0mm?1.0mm，所述细焊丝短距送丝机的送丝直径范围为1.0mm?0.3mm。
[0022]本实用新型的单电源多丝焊机实现不熄弧焊丝交替变换控制方法，包括以下步骤:
[0023]A、开始，循环判断焊接工艺参数是否到达焊丝变换阈值，或是否启动了焊丝强制变换命令，若否继续循环，若是进行入下一步骤；
[0024]B、进行焊接工艺参数由大变小、或由小变大的选择判断，按判断结果进入下一步骤，当焊接工艺参数由大变小时，即电弧将由粗焊丝向细焊丝过渡，进入步骤A;当焊接工艺参数由小变大时，即电弧将由细焊丝向粗焊丝过渡，进入步骤G;
[0025]C、在焊接工艺参数逐渐变小的同时，由宽焊接规范逆变电源控制细焊丝短距送丝机(4)以一定送丝速度开始送丝，使细焊丝端部与电弧接触；
[0026]D、当宽焊接规范逆变电源内控制电路检测到细焊丝端部与电弧接触后，立刻控制细焊丝短距送丝机以与焊接工艺参数相匹配的细焊丝送丝速度进行送丝；
[0027]E、在步骤D的同时控制常规焊丝送丝机在设定时间内将粗焊丝的送丝速度降低至O；
[0028]F、当宽焊接规范逆变电源内控制电路检测到粗焊丝端部与电弧分离后，立刻控制常规焊丝送丝机停止送丝，这时电弧自然过渡完成，焊接工艺参数可继续降低，直到要求设定的焊接工艺参数数值时，送丝速度与电弧达到平衡，跳转至最后步骤K;
[0029]G、在焊接工艺参数逐渐变大的同时，由宽焊接规范逆变电源控制常规焊丝送丝机以一定送丝速度开始送丝，使粗焊丝端部与电弧接触；
[0030]H、当宽焊接规范逆变电源内控制电路检测到粗焊丝端部与电弧接触后，控制常规焊丝送丝机以与焊接工艺参数相匹配的粗焊丝送丝速度进行送丝；
[0031]L、在步骤H的同时控制细焊丝短距送丝机在设定时间内将细焊丝的送丝速度降低至O;
[0032]J、当宽焊接规范逆变电源内的控制电路检测到细焊丝端部与电弧分离后，立刻控制细焊丝短距送丝机停止送丝，这时电弧自然过渡完成，焊接工艺参数可继续提高，直到要求设定的焊接工艺参数数值时，送丝速度与电弧达到平衡，进入最后步骤K;
[0033]K、焊丝变换即电弧过渡结束，重新开始循环判断。
[0034]所述步骤D、F、H、J中包含有宽焊接规范逆变电源内的控制电路对焊丝端部接触或脱离电弧的检测，而在所述宽焊接规范逆变电源内控制电路不对焊丝端部接触或脱离电弧进行检测的情况下，所述不熄弧焊丝交替变换控制方法同样按上述步骤实现。
[0035]本实用新型的单电源多丝焊机，适用于粗细两种或两种以上焊丝直径，在焊接过程中能够不熄弧即可随意变换焊丝进行连续焊接，焊接电弧能够在两个焊丝端部自然过渡。
[0036]本实用新型单电源多丝焊机的硬件结构设计合理紧凑，性能稳定可靠，控制方法设计灵活，应用适应性强，采用电源多丝焊机及其不熄弧焊丝交替变换控制方法，可以在焊接快速成型或堆焊过程中，根据焊接工艺要求随意改变焊丝直径而无需停弧断弧，从而很好的适应了需要较宽焊接工艺的焊接场合，尤其对于焊接快速成型制造，即可有效提高成型件的表面精度，降低粗糙度，同时又能不降低成型效率。
[0037]具体实施例:
[0038]如图1所示，本实用新型的设备硬件部分多用途的单电源多丝焊机I包括:宽焊接规范逆变电源2、常规焊丝送丝机3、细焊丝短距送丝机4、单导电嘴双丝或多丝焊枪5、送丝机控制线缆6、粗丝送丝管7、短距细丝送丝管8、保护气软管9、母材电缆10、焊接电缆11等部分。
[0039]所述单电源多丝焊机I的主体为宽焊接规范逆变电源2，所述宽焊接规范逆变电源2与常规焊丝送丝机3、细焊丝短距送丝机4通过送丝机控制线缆6连接，所述常规焊丝送丝机3和细焊丝短距送丝机4分别由粗丝送丝管7和短距细丝送丝管8连接到所述单导电嘴双丝或多丝焊枪5，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪5与宽焊接规范逆变电源2的输出电极中一极通过附带保护气软管9的焊接电缆连接11，所述宽焊接规范逆变电源2输出电极中另一极通过接母材电缆10与被焊母材12连接。
[0040]如图2所示，本实用新型的控制部分不熄弧焊丝交替变换控制方法，包括以下步骤:
[0041]1、开始，循环判断焊接工艺参数是否到达焊丝变换阈值，或是否启动了焊丝强制变换命令，若否继续循环，若是进行入下一步骤；
[0042]2、进行焊接工艺参数由大变小、或由小变大的选择判断，按判断结果进入下一步骤，当焊接工艺参数由大变小时，即电弧将由粗焊丝向细焊丝过渡，进入第3步骤；当焊接工艺参数由小变大时，即电弧将由细焊丝向粗焊丝过渡，进入第7步骤；
[0043]3、在焊接工艺参数逐渐变小的同时，由宽焊接规范逆变电源2控制细焊丝短距送丝机4以一定送丝速度开始送丝，使细焊丝23端部与电弧24接触；
[0044]4、当宽焊接规范逆变电源2内控制电路检测到细焊丝23端部与电弧24接触后，立刻控制细焊丝短距送丝机4以与焊接工艺参数相匹配的细焊丝送丝速度进行送丝；
[0045]5、在步骤4的同时控制常规焊丝送丝机3在设定时间内将粗焊丝22的送丝速度降低至O;
[0046]6、当宽焊接规范逆变电源2内控制电路检测到粗焊丝22端部与电弧24分离后，立刻控制常规焊丝送丝机3停止送丝，这时电弧自然过渡完成，焊接工艺参数可继续降低，直到要求设定的焊接工艺参数数值时，送丝速度与电弧达到平衡，跳转至最后步骤；
[0047]7、在焊接工艺参数逐渐变大的同时，由宽焊接规范逆变电源2控制常规焊丝送丝机3以一定送丝速度开始送丝，使粗焊丝22端部与电弧24接触；
[0048]8、当宽焊接规范逆变电源2内控制电路检测到粗焊丝22端部与电弧24接触后，控制常规焊丝送丝机3以与焊接工艺参数相匹配的粗焊丝送丝速度进行送丝；
[0049]9、在步骤8的同时控制细焊丝短距送丝机4在设定时间内将细焊丝23的送丝速度降低至O;
[0050 ] 1、当宽焊接规范逆变电源2内控制电路检测到细焊丝23端部与电弧24分离后，立刻控制细焊丝短距送丝机4停止送丝，这时电弧自然过渡完成，焊接工艺参数可继续提高，直到要求设定的焊接工艺参数数值时，送丝速度与电弧达到平衡，进入最后步骤；
[0051 ] 11、焊丝变换即电弧过渡结束，重新开始循环判断。
[0052]所述单电源多丝焊机I中可由宽焊接规范逆变电源2控制2个或3个不同焊丝直径的送丝机，包括常规焊丝送丝机3和细焊丝短距送丝机4;
[0053]所述宽焊接规范逆变电源2中包含有用于检测粗焊丝和细焊丝的端部与电弧接触或脱离的检测电路；
[0054]所述常规焊丝送丝机3的送丝直径范围为2.0mm?1.0mm，所述细焊丝短距送丝机4的送丝直径范围为1.0mm?0.3mm;
[0055]所述单导电嘴双丝或多丝焊枪5可连接2个或3个不同焊丝直径的送丝软管，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪5的焊嘴可按使用要求进行更换；
[0056]所述步骤4、5、8、10中包含有宽焊接规范逆变电源2内控制电路对焊丝端部接触或脱离电弧的检测，而在所述宽焊接规范逆变电源2内控制电路不对焊丝端部接触或脱离电弧进行检测的情况下，所述不熄弧焊丝交替变换控制方法同样可按所述步骤实现。
[0057]结合图1、图2、图3，举例说明本实用新型在进行粗焊丝22到细焊丝23的电弧过渡控制时，其过程如下:
[0058]所述单电源多丝焊机I在焊接过程中，常规焊丝送丝机3工作，细焊丝短距送丝机4处于停止状态，当需要从较大焊接工艺过渡到小焊接工艺时，内置于宽焊接规范逆变电源2的不熄弧焊丝交替变换控制方法有效，将从步骤I进入步骤2，经过有效判断后进入步骤3，如图3a所示，这时细焊丝短距送丝机4启动开始送丝，粗焊丝22处于燃弧状态，当细焊丝23端部与电弧24接触后，进入步骤4，如图3b所示，这时控制细焊丝短距送丝机4加速至与焊接工艺参数匹配的送丝速度，电弧24过渡至细焊丝23上，之后进入步骤5，如图3c所示，由宽焊接规范逆变电源2控制常规焊丝送丝机3降速至O，电弧24从粗焊丝22端部脱离，完成电弧过渡过程，最后进入步骤6，如图3d所示，随着焊接工艺参数的减小到设定参数，焊接电弧24减小并与细焊丝23的送丝速度达到平衡状态，则不熄弧焊丝交替变换从粗焊丝22到细焊丝23的自然过渡控制过程完成。当需要进行细焊丝23到粗焊丝22的电弧过渡控制时，按步骤7 —10进行。
[0059]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种单电源多丝焊机，其特征在于，包括宽焊接规范逆变电源(2)、常规焊丝送丝机(3)、细焊丝短距送丝机(4)、单导电嘴双丝或多丝焊枪(5); 所述宽焊接规范逆变电源(2)与常规焊丝送丝机(3)和细焊丝短距送丝机(4)通过送丝机控制线缆(6)连接，所述常规焊丝送丝机(3)和所述细焊丝短距送丝机(4)分别由粗丝送丝管(7)和短距细丝送丝管(8)连接到所述单导电嘴双丝或多丝焊枪(5)，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪(5)与所述宽焊接规范逆变电源(2)的输出电极中的一极通过附带保护气软管(9)的焊接电缆(11)连接，所述宽焊接规范逆变电源(2)输出电极中的另一极通过接母材电缆(10)与被焊母材(12)连接。2.根据权利要求1所述单电源多丝焊机，其特征在于，所述宽焊接规范逆变电源(2)与2个或3个不同焊丝直径的送丝机连接。3.根据权利要求2所述单电源多丝焊机，其特征在于，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪(5)连接2个或3个不同焊丝直径的送丝管，所述单导电嘴双丝或多丝焊枪(5)包括多种规格的焊嘴。4.根据权利要求1所述单电源多丝焊机，其特征在于，所述宽焊接规范逆变电源(2)中包含有检测粗焊丝(22)和细焊丝(23)的端部与电弧(24)接触或脱离的控制电路。5.根据权利要求1所述单电源多丝焊机(I)，其特征在于，所述常规焊丝送丝机(3)的送丝直径范围为2.0mm?1.0mm，所述细焊丝短距送丝机(4)的送丝直径范围为1.0mm?0.3mm。
【文档编号】B23K9/10GK205629635SQ201620435572
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】刘正文, 金涛斌, 牛津, 焦向东
【申请人】北京石油化工学院