熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法与流程

1.本发明涉及一种熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，应用于气保焊技术领域。


背景技术：

2.传统的熔化极气体保护焊(以下称“气保焊”)的引弧方法：在建立电弧之前，预先启动焊接电源，电压达到空载电压，一般为几十伏，然后启动送丝；此时送丝速度较低，当焊丝“慢慢”到达工件，并发生“短路”时，电流发生突变，默认情况下电弧将顺利建立“引弧成功”，然后改变送丝速度为“正常送丝速度”；如果电弧建立不顺利，保持电源的启动状态，送丝速度仍然回到“慢送丝”状态，重新“引弧”，直至引弧成功。
3.近年来气保焊出现了一种叫做“回抽丝引弧的方法”，该方法早在几十年前就已经在焊接的引弧控制中采用，在国外的产品中屡见不鲜，国内在埋弧自动焊设备中采用也有几十年的历史，近年来由于控制技术的改进，在气保焊领域也出现了“回抽丝”引弧的方式，回抽丝引弧的特点是，引弧成功率较高，但是缺点也比较明显，对送丝系统的惯量要求较高，因为回抽丝的时间较短，通过目测没有看到送丝电机翻转，但是其引弧成功率较高已得到证实。
4.目前，引弧成功率已经成为气保焊产品的一个重要指标，在数字化、大规模生产的今天，多电弧协同工作系统普遍被采用，这就对“引弧成功率”提出了更高的要求，多电弧协同工作系统只要有一个引弧“不成功”，都会造成整体引弧失败，不但影响工作节拍，还影响返工率，引弧成功率高，对提高产品的性能至关重要。
5.因此有必要设计一种新的熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，以克服上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，在不提高电机要求的情况下(不采用回抽丝引弧)，实现了提高引弧成功率的效果。
7.本发明是这样实现的：
8.一种熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，包括以下步骤：
9.步骤一：启动电源和开始送丝，送丝速度处于慢送丝状态，等待焊丝接触工件；
10.步骤二：检测到接触工件，立即停止送丝；
11.步骤三：电源开始输出引弧电流脉冲，建立电弧；
12.步骤四：在一个固定时间之后启动送丝速度，直到电弧和送丝速度为正常工作状态。。
13.进一步地，在步骤四中，当长时间未检测到引弧成功时，则重新开始步骤一至步骤四的操作。
14.进一步地，慢送丝状态的送丝速度小于正常工作送丝状态的送丝速度。
15.进一步地，慢送丝状态时的空载电压大于正常工作送丝状态的燃弧电压。
16.进一步地，在步骤二到步骤四的过程中，焊接电流由接触电流逐渐提升至引弧电流，引弧电流保持到引弧成功时刻，然后逐渐降低，并在短时间又提升至正常工作电流，其中接触电流小于正常工作电流，正常工作电流小于引弧电流。
17.进一步地，在步骤二到步骤四的过程中，送丝停留的时间是根据焊丝材料进行修正的固定值，焊丝越粗停留时间越长。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明提供的熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，在引弧电流作用时，送丝是“驻态”的，没有送丝，减少了焊接在慢送丝时持续增加的对工件的预压力，为脉冲电流的一次引燃创造了有利条件，同时采用送丝驻留控制法，降低了焊丝控制的难度，改善了焊接系统的一致性，能有效的提高引弧成功率、降低成本。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1为本发明实施例提供的驻态送丝引弧过程的示意图；
22.图2为本发明实施例提供的驻态送丝引弧过程时序的示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.如图1和图2所示，本发明提供一种熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，包括以下步骤：
25.步骤一：启动电源，电机开始工作，开始送丝，送丝速度处于慢送丝状态(此时的送丝速度为s1)，等待焊丝接触工件；其中，慢送丝状态时为空载电压，用图中的v1表示。图1中，还包括焊枪喷嘴1，焊丝2位于焊枪喷嘴1内，焊丝2的前端在工件100上建立电弧3，其中焊丝2侧接通电源正极，工件100侧则接通电源负极，使得焊枪能完成正常的焊接工作。
26.步骤二：检测到接触工件(此时为t0时刻)，立即停止送丝，送丝速度为零(此时的送丝速度用图中的s2表示，大小为0，送丝是“驻态”)；此时，电压为短路电压v2，电压值为0。因为焊丝太细，常规的mig焊方式中，在电弧建立起来以后，再启动电机送丝就来不及了，电弧会炸断；因此需要有个提前量，也就是不能等到“有电弧”了再送丝，而是进行预判断将要有电弧了，就开始送丝，本实施例中将这一时刻定义为t0时刻。本发明提供的方法比没有停顿的传统方式的焊丝的接触压力要小一点，故引弧成功率高。
27.步骤三：电源开始输出引弧电流脉冲，建立电弧(此时为t1时刻，引弧脉冲电流开放时刻)；此时的焊接电流为接触电流i1。
28.步骤四：当电压输出到燃弧电压(即电压从0提升到v3)，引弧成功时(此时为t2时刻，指引弧成功时刻，此时的引弧电流为i2)，与t3时刻(固定的时间)内启动的送丝速度配合，直到送丝速度为正常工作送丝状态，此时的电压值为燃弧电压v3，电流为正常工作电流i3，电弧正常。
29.在实际工作中仍然有个别引弧失败的情况，本发明加入了防呆设计，在步骤四中，当长时间未检测到引弧成功时(即t2信号长时间检测不到)，则重新开始步骤一至步骤四的操作，即回到初始的送丝速度，重新启动引弧程序(从t0时刻开始操作)。
30.具体的，慢送丝状态的送丝速度s1小于正常工作送丝状态的送丝速度s3。慢送丝状态时的空载电压v1大于正常工作送丝状态的燃弧电压v3。
31.如图1和图2所示，进一步地，在步骤二到步骤四的过程中，焊接电流由接触电流i1逐渐提升至引弧电流i2，引弧电流i2保持到引弧成功时刻(t2)，然后逐渐降低(降低到的电流最低值大于接触电流i1，小于正常工作电流i3)，并在短时间又提升至正常工作电流i3，其中接触电流i1小于正常工作电流i3，正常工作电流i3小于引弧电流i2。
32.在步骤二到步骤四的过程中，送丝停留(驻留态)的时间是根据焊丝材料进行修正的固定值，焊丝越粗停留时间越长。
33.与现有技术相比，本发明提供的熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，引弧电流作用时，送丝是“驻留态”的，引弧时没有送丝速度，消除了焊丝和工件的持续增加的预压力，便于引弧脉冲建立电弧。电机在低速情况下“驻留态”，对系统的惯量要求不高，其响应速度比较回抽丝而言更快。对系统的惯性要求比回抽丝引弧系统更低。相比较传统引弧方式，其引弧脉冲工作时，焊丝与工件的接触是确定的，从而大大减少了二次引弧(初次引弧不成功又来第二次)的发生。
34.综上所述，本发明提供的熔化极气体保护焊的驻留态引弧方法，在引弧电流作用时，送丝是“驻态”的，没有送丝，减少了焊接在慢送丝时持续增加的对工件的预压力，为脉冲电流的一次引燃创造了有利条件，同时采用送丝驻留控制法，降低了焊丝控制的难度，改善了焊接系统的一致性，能有效的提高引弧成功率、降低成本。
35.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。