一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法，包括以下步骤：在焊接要结束时，焊丝送进速度逐渐下降到零，同时焊接电流逐渐减小，控制熔滴直径尺寸不大于1.2倍焊丝直径；当焊丝送进速度下降到零时，焊接电源输出关闭，焊丝反向回抽，当焊丝回抽到预设距离时，焊接收弧过程结束。本发明专利技术的控制方法在每一次焊接结束收弧时，保证焊丝端头尺寸在一定范围之内，焊丝端头与母材的距离在一定范围之内，从而提高起弧成功率，保证下一次焊接开始过程顺畅。

A control method for the end process of gas protection welding of molten electrode

【技术实现步骤摘要】
一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法[
]本专利技术涉及熔化电极气体保护焊接，尤其涉及一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法。[
技术介绍
]图1为一般熔化电极电弧焊接装置的结构图。焊接电源WPS为焊丝1、电弧2以及母材3提供能量，用以熔化焊丝1、维持电弧2以及加热母材3。焊丝1通过送丝装置4送进，焊丝1的送进速度应与焊丝熔化速度保持一致以保证焊接过程稳定。焊接起始时，焊丝向前送进，同时焊接电源输出电压。当焊丝与母材接触时，焊接电源通过焊丝和母材形成回路，并产生起弧电流。当焊丝端头呈球状，并且表面积较大时，焊丝与母材的接触电阻较小，起弧电流在焊丝与母材接触面上产生的功率较小，从而不能可靠引燃电弧。与此同时，焊丝继续往前送进，直至焊丝与母材接触，并发生弯曲。在焊丝弯曲处，焊丝截面积减小，并形成较大电阻，起弧电流在该处形成较大压降，并发生爆断，造成起弧失败。此外，即使焊丝端头尺寸较小，即焊丝与母材接触电阻较大，但如果焊接起始前焊丝已与母材发生接触，则在焊接起始后，由于焊丝向前送进，而焊丝端头电弧尚未完全发生，则依然可能造成焊丝弯曲并发生爆断，造成起弧失败。此类情况在焊丝干伸长较长时会变得更加恶劣。如图8所示，现有技术1在焊接快要结束时，首先停止焊丝送进，而保持焊接电源输出，此时，焊丝熔化速度和送进速度不一致，焊丝会出现回烧，从而将焊接结束后的干伸长控制在较短的范围内，从而保证下一次焊接开始前焊丝不与母材接触。但由于回烧过程的存在，往往焊丝端头会残留较大尺寸的小球，造成下一次起弧困难。同时，由于回烧距离不可控，焊接结束时焊丝的干伸长长短不一，这会给自动焊焊接带来负面作用。如图9所示，现有技术2在焊接快要结束时，焊丝送进速度逐渐减小，同时焊接电源输出也逐渐减小，迫使熔滴过渡类型转变为短路过渡状态，该类电弧长度较短，熔滴尺寸较小，此时关闭电源输出，并停止焊丝送进，能够在焊接结束后保持焊丝端头尺寸较小。但由于缺乏回烧过程，焊接结束后，焊丝与母材距离较小。由于焊丝端头不会立刻冷却，因此容易造成焊丝与母材再次粘合在一起，影响下次起弧。另一方面，同样由于缺乏回烧过程，焊丝与母材距离始终保持较小，在下一次起弧前焊丝与母材接触的概率增高，发生如前所述起弧失败的概率增高。在焊丝干伸长较长和自动焊条件下，该类问题有恶化的倾向。[
技术实现思路
]本专利技术要解决的技术问题是提供一种熔化电极气体保护焊接结束时，能够提高下一次起弧成功率的控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法，包括以下步骤：101、在焊接要结束时，焊丝送进速度逐渐下降到零，同时焊接电流逐渐减小，控制熔滴直径尺寸不大于1.2倍焊丝直径；102、当焊丝送进速度下降到零时，焊接电源输出关闭，焊丝反向回抽，当焊丝回抽到预设距离时，焊接收弧过程结束。以上所述的控制方法，在步骤101中，焊丝送进速度按第一预设斜率从正向速度下降到零，在此过程中焊接电源输出逐渐减小，控制熔滴尺寸在1倍焊丝直径左右，焊丝端头靠近母材，熔滴进入短路过渡状态。以上所述的控制方法，在步骤102中，当焊丝送进速度下降到零时，焊接电源输出关闭，保证熔滴尺寸不会继续增大；在焊丝端头与母材重新粘合之前，焊丝送进速度按第二预设斜率从零开始反向加大。当焊丝回抽达到预设时间时，焊丝速度按第三预设斜率下降到零，焊接收弧过程结束。本专利技术的控制方法在每一次焊接结束收弧时，保证焊丝端头尺寸在一定范围之内，焊丝端头与母材的距离在一定范围之内，从而提高起弧成功率，保证下一次焊接开始过程顺畅。[附图说明]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是现有技术熔化电极电弧焊接装置的结构图。图2是本专利技术实施例焊接结束前焊接系统示意图。图3是本专利技术实施例焊接结束时焊接电源关闭示意图。图4是本专利技术实施例焊接结束时送丝回抽开始示意图。图5是本专利技术实施例焊接结束时送丝回抽停止示意图。图6是本专利技术实施例熔化电极气体保护焊的系统框图。图7是本专利技术实施例焊接结束收弧过程的时序图。图8是现有技术1焊接结束收弧过程的时序图。图9是现有技术2焊接结束收弧过程的时序图。[具体实施方式]如图2所示，在焊接快要结束前，焊接电源正常输出，送丝机构正向正常输出，保持电弧。如图3所示，在焊接要结束时，首先将焊丝送进速度按预设斜率1从正向速度下降到零，同时焊接电源输出电流逐渐减小，熔滴进入短路过渡状态，焊丝端头与母材的距离保持在2毫米以内，但不与母材接触，减小燃弧能量使熔滴直径尺寸保持在0.9至1.2倍焊丝直径。当焊丝送进速度下降到零时，焊接电源输出关闭，保证熔滴尺寸不继续增大。如图4所示，然后，焊丝送进速度按预设斜率2高速反向，在焊丝端头与母材没有重新粘合之前，迅速将焊丝端头回抽到与母材之间的距离为4至5毫米。如图5所示当焊丝往反方向运动到预设时间时，焊丝速度按预设斜率3逐步下降到零。以上过程中，送丝送进和回抽速度，必须通过送丝驱动装置精确跟随送丝速度给定信号，因此送丝驱动装置通常要采用高精度伺服电机。焊丝反方向运动到预设时间必须足够短，避免焊丝再次与母材粘合。采用以上方案，通过送丝速度和电源输出逐渐降低以及控制焊接电源输出准确关断，保证了焊接结束前焊丝端头尺寸在0.9至1.2倍焊丝直径之间,且和焊丝端头与母材的距离保持在2毫米之内；通过焊丝快速回抽和快速停止，减小焊丝再次与母材接触的几率；通过焊丝速度精确跟踪速度给定信号，保证每一次焊接结束后，焊丝干伸长保持一致并且焊丝端头与母材的距离保持在4至5毫米之间。通过本方法，提高了焊接开始时的起弧成功率，并且能够提高焊接节拍。在半自动和全自动焊接时，其效果更加明显。本专利技术实施例熔化电极气体保护焊系统的框图如图6所示，其中数字信号处理器(DSP)接收焊接电源反馈信号和送丝驱动反馈信号，经过算法运算后输出焊接电源控制信号和送丝驱动控制信号，对焊接电源和送丝驱动的伺服电机进行协同控制。本专利技术实施例焊接结束过程的时序图如图7所示。t0时刻DSP发出焊接停止指令，同时下发送丝速度斜率1给定信号给送丝驱动装置，下发输出渐变给定信号给焊接电源。此时电弧逐渐变短，熔滴颗粒逐渐变小。t1时刻，送丝速度通过速度斜率1下降到0，焊接电源输出关闭，DSP发送送丝速度斜率2给定信号给送丝驱动装置，焊丝开始回抽。t2时刻，DSP发送送丝速度斜率3给定信号给送丝驱动装置，焊丝回抽逐渐停止。t3时刻，焊丝回抽结束，整个焊接结束过程结束。焊丝端头停留在预先设定好的位置，焊丝端头尺寸控制在一定范围之内。整个焊接结束过程控制在200毫秒以内，保证焊丝不会重新和母材粘合，以及整个焊接过程的节拍不受影响。本专利技术既可以避免现有技术1中焊接结束后焊丝端头尺寸较大、焊丝与母材距离不一致，以及现有技术2中焊接结束后焊丝与母材距离过小容易发生粘丝、焊丝干伸长太长的问题，大幅度提高下一次起弧的成功率，并提高半自动焊和全自动焊条件下焊接的可重复性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：101、在焊接要结束时，焊丝送进速度逐渐下降到零，同时焊接电流逐渐减小，控制熔滴直径尺寸不大于1.2倍焊丝直径；102、当焊丝送进速度下降到零时，焊接电源输出关闭，焊丝反向回抽，当焊丝回抽到预设距离时，焊接收弧过程结束。

【技术特征摘要】
1.一种熔化电极气体保护焊接结束过程的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：101、在焊接要结束时，焊丝送进速度逐渐下降到零，同时焊接电流逐渐减小，控制熔滴直径尺寸不大于1.2倍焊丝直径；102、当焊丝送进速度下降到零时，焊接电源输出关闭，焊丝反向回抽，当焊丝回抽到预设距离时，焊接收弧过程结束。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在步骤101中，焊丝送进速度按第一预设斜率从正向速度下...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦炜，
申请(专利权)人：深圳市麦格米特焊接技术有限公司，深圳市麦格米特焊接软件有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44