一种双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统技术方案

本发明专利技术属于焊接技术领域。为了解决目前双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统结构复杂，成本高的问题，本发明专利技术提出一种新的双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统，包括焊接电源和动态电压调节装置，所述动态电压调节装置包括逆变单元、滤波单元、变压单元和直流输出单元，所述逆变单元用于将所述焊接电源正极输出的直流电逆变为交流电，所述滤波单元用于滤除所述逆变单元在逆变过程输出的电流高次谐波，所述变压单元用于将所述逆变单元的输出电压变为与所述旁路电压的补偿量相等的电压，所述直流输出单元用于将所述变压单元输出的交流电整流为直流电并输出。本发明专利技术的焊接系统包括一个焊接电源，从而简化了系统结构，降低了焊接成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于焊接
，具体涉及一种双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统。
技术介绍
焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。恪化极惰性气体保护焊(metal inert-gas welding，MIG焊)，是指在惰性气体保护下，利用熔化电极(焊丝)与被焊工件间产生的电弧热熔化母材实现连接的一种焊接方法。高效、优质与低耗是当前制造业对焊接技术提出的迫切要求，也是焊接技术发展的方向O目前，已有多种新型双丝高效MIG焊方法，如Tandem和Twins焊接方法，然而，Tandem和Twins焊接方法均是焊丝与母材同电流的焊接方法，导致随着焊接电流的增大，母材热输入也越来越大，从而引起焊缝晶粒粗大，造成母材韧性的下降和残余应力的提高。为降低母材热输入，提高焊缝质量，提出了一种双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统，如图1所示，现有双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统包括主路电源11、旁路电源10、主路送丝机19、旁路送丝机18、主路焊枪13、旁路焊枪12、主路焊丝15和旁路焊丝14，主路电源11的正极接主路送丝机19，该主路送丝机19与主路焊枪13连接，主路焊丝15安装于主路焊枪13上，主路电源11的负极接被焊工件20;旁路电源10正极接主路送丝机19，旁路电源10负极接旁路送丝机18，该旁路送丝机18与旁路焊枪12连接，旁路焊丝14安装于旁路焊枪12上。其中，主路焊枪13和旁路焊枪12均为MIG焊枪。焊接时，主路电弧17在主路焊丝15与被焊工件20之间燃烧，用于熔化主路焊丝15和被焊工件20;旁路电弧16在旁路焊丝14与主路电弧弧柱区之间燃烧，主路电弧17与旁路电弧16发生耦合，旁路电弧16在熔化旁路焊丝14的同时分流了部分流入被焊工件20的焊接电流，从而降低了被焊工件20的热输入。其中，主路电源11用于调节主路的焊接参数，旁路电源10用于调节旁路的焊接参数，焊接过程中，通过旁路电源10调节旁路电弧电压，使旁路电弧焊接参数与主路电弧焊接参数匹配，从而使旁路电弧16与主路电弧17的耦合电弧稳定燃烧。但主路电源11和旁路电源10为两个独立的焊接电源，导致现有的双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统结构复杂，焊接成本较高。
技术实现思路
为了解决目前双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统结构复杂，成本高的问题，本专利技术提出一种双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统，该双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统包括一个焊接电源，从而简化了双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统的结构，降低了焊接成本。本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统包括焊接电源、主路送丝机、旁路送丝机、主路焊枪、旁路焊枪、主路焊丝、旁路焊丝和电压采集计算单元，还包括动态电压调节装置，该动态电压调节装置的输入端与所述焊接电源的正极连接，该动态电压调节装置的输出端与所述旁路送丝机连接;所述焊接电源的正极与所述主路送丝机连接，所述焊接电源的负极与被焊工件连接;所述电压采集计算单元与所述动态电压调节装置连接，该电压采集计算单元用于采集主路电弧电压和旁路电弧电压，并计算出旁路电弧电压的补偿量，然后将该旁路电压的补偿量输送至所述动态电压调节装置;所述动态电压调节装置包括逆变单元、滤波单元、变压单元和直流输出单元，所述逆变单元、所述滤波单元、所述变压单元和所述直流输出单元依次连接，所述逆变单元用于将所述焊接电源正极输出的直流电逆变为交流电，所述滤波单元用于滤除所述逆变单元在逆变过程输出的电流高次谐波，所述变压单元用于将所述逆变单元的输出电压变为与所述旁路电压的补偿量相等的电压，所述直流输出单元用于将所述变压单元输出的交流电整流为直流电并输出。其中，所述逆变单元为全控型逆变器。其中，所述滤波单元为输出滤波器。其中，所述变压单元为串联变压器。其中，所述串联变压器包括若干个滑动变阻器。其中，焊接时，所述主路焊丝与所述被焊工件垂直，所述旁路焊丝与所述主路焊丝的夹角为25-50度。其中，焊接时，保护气体为惰性气体或惰性气体与二氧化碳的混合气体。其中，所述保护气体为纯氩气。本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统具有如下的有益效果:本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统只包括一个焊接电源，该焊接电源为主路电弧的稳定燃烧提供电压，同时本专利技术的动态电压调节装置对旁路电弧电压进行补偿，这样大大减少了旁路电弧电压受主路电弧电压的影响，更容易控制旁路电弧电压，使旁路电弧的焊接参数与主路电弧的焊接参数匹配，保证耦合电弧稳定燃烧，提高焊接质量，本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统只包括一个电源，从而简化了结构，降低了焊接成本。同时动态电压调节装置还增大了旁路电弧电压的变化范围，使旁路电弧与主路电弧的焊接参数匹配范围变宽，这样旁路电弧电压的控制更容易，更容易使旁路电弧的焊接参数与主路电弧的焊接参数匹配，保证耦合电弧稳定燃烧，提高焊接质量。本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统实现了高焊丝熔化率、低母材热输入、低稀释率的焊接，获得良好的焊缝成形。【附图说明】图1为现有双丝芳路親合电弧尚效MIG焊接系统的结构不意图；图2为本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图介绍本专利技术的技术方案。如图2所示，本专利技术双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统包括焊接电源27、主路送丝机19、旁路送丝机18、主路焊枪13、旁路焊枪12、主路焊丝15、旁路焊丝14、电压采集计算单元26和动态电压调节装置21，该动态电压调节装置21的输入端与焊接电源27的正极连接，该动态电压调节装置21的输出端与旁路送丝机18连接，该旁路送丝机18与旁路焊枪12连接，旁路焊丝14安装于旁路焊枪12上。焊接电源27的正极与主路送丝机19连接，该主路送丝机19与主路焊枪13连接，主路焊丝15安装于主路焊枪13上，焊接电源27的负极与被焊工件20连接。焊接时，主路电弧17在主路焊丝15与被焊工件20之间燃烧，用于熔化主路焊丝15和被焊工件20;旁路电弧16在旁路焊丝14与主路电弧弧柱区之间燃烧，在熔化旁路焊丝14的同时分流了部分流入被焊工件20的焊接电流。其中，焊接电源27可以选用现有的焊接电源，焊接电源27为主路电弧17的稳定燃烧提供电压，保证主路电弧17具有良好的自调节作用。电压采集计算单元26与动态电压调节装置21连接，该电压采集计算单元26用于采集主路电弧电压和旁路电弧电压，然后根据采集到的主路电弧电压和旁路电弧电压，利用差分计算方法计算出旁路电弧电压的补偿量，并将该旁路电压的补偿量输送至动态电压调节装置21。焊接过程中，在溶滴亚射流或射流过渡时，由于外界因素干扰，主路电弧电压会发生变化，由于主路电弧17与旁路电弧16发生了耦合，主路电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双丝旁路耦合电弧高效MIG焊接系统，包括焊接电源、主路送丝机、旁路送丝机、主路焊枪、旁路焊枪、主路焊丝、旁路焊丝和电压采集计算单元，其特征在于，还包括动态电压调节装置，该动态电压调节装置的输入端与所述焊接电源的正极连接，该动态电压调节装置的输出端与所述旁路送丝机连接；所述焊接电源的正极与所述主路送丝机连接，所述焊接电源的负极与被焊工件连接；所述电压采集计算单元与所述动态电压调节装置连接，该电压采集计算单元用于采集主路电弧电压和旁路电弧电压，并计算出旁路电弧电压的补偿量，然后将该旁路电压的补偿量输送至所述动态电压调节装置；所述动态电压调节装置包括逆变单元、滤波单元、变压单元和直流输出单元，所述逆变单元、所述滤波单元、所述变压单元和所述直流输出单元依次连接，所述逆变单元用于将所述焊接电源正极输出的直流电逆变为交流电，所述滤波单元用于滤除所述逆变单元在逆变过程输出的电流高次谐波，所述变压单元用于将所述逆变单元的输出电压变为与所述旁路电压的补偿量相等的电压，所述直流输出单元用于将所述变压单元输出的交流电整流为直流电并输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石玗，张刚，朱明，顾玉芬，樊丁，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62