包括消耗性焊丝的电弧焊接方法技术

本发明专利技术涉及一种包括可熔性焊丝的电弧焊接方法，其中在焊接工艺(P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括消耗性焊丝的电弧焊接方法


[0001]本专利技术涉及一种使用消耗性焊丝的电弧焊接方法，其中在焊接工艺期间的连续焊接循环中将一定的焊接电流施加到焊丝，并且在一定的焊丝输送速度下使焊丝朝向要加工的工件移动。

技术介绍

[0002]在诸如MIG(金属惰性气体)焊接或MAG(金属活性气体)焊接的使用消耗性焊丝的电弧焊接方法中，消耗性焊丝与焊炬的接触管接触，并且具有施加于其上的焊接电压和焊接电流，使得从焊丝的自由端到工件形成电弧，所述电弧熔化焊丝的端部，导致材料从焊丝转移到工件。所谓的伸出，或焊丝电极的自由长度，是从接触管的端部到引燃电弧的焊丝的端部的焊丝的长度。在焊接期间，焊接循环以特定的焊接频率重复进行，并且在每个焊接循环期间，焊接参数(例如焊丝的输送速度，焊接电流，焊接电压以及焊炬相对于工件的移动速度等)必须最佳地相互匹配，使得可以获得稳定的电弧，并且因此焊缝的质量应尽可能一致。在每个焊接循环期间，焊接参数(例如焊接电流或焊丝输送速度)具有一定的平均值，即平均焊接电流或平均焊丝输送速度。
[0003]例如，DE 3731180 A1描述了一种使用消耗性焊丝的焊接方法。
[0004]文献JP 2005313179 A公开了一种电弧焊接方法，其中使用具有不同焊接参数的不同焊接工艺以允许控制输入到工件中的热。
[0005]在US 6,051,807 A1中公开了一种脉冲焊接方法，其中控制焊接电流以应对到工件的距离的变化。
[0006]由于要加工的工件的几何形状，通常需要在焊接操作期间多次改变焊接工艺并使焊接参数适应相应的条件。例如，当过渡到其中焊缝位于焊炬上方的仰焊操作时，需要改变许多焊接参数。
[0007]当从刚刚执行的最后焊接工艺改变为涉及增加的平均焊丝输送速度(即，在焊接循环期间平均的焊丝输送速度)或增加的平均焊接电流(即，在焊接循环期间平均的焊接电流)的焊接工艺时，存在自由焊丝端部或伸出过载的风险。这会导致不稳定和焊接飞溅的形成，从而导致焊接质量下降。
[0008]特别是，焊接工艺的改变会导致焊丝伸出中的温度的不希望变化，并且如果在焊丝的自由端出现局部热过载，则会发生焊丝自由端的较长部分的不希望突然熔化和电弧长度的突然延长，这破坏焊接工艺并降低焊接质量。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是创造一种如上所述的电弧焊接方法，其中即使将焊接工艺改变为具有在焊接循环期间的增加平均焊丝输送速度和/或在焊接循环期间的增加平均焊接电流的焊接工艺，也不存在或仅在较小程度上存在伸出的热过载风险。电弧焊接方法还应当在焊接工艺的这样的变化下保持稳定，并且应当与焊丝自由端中尽可能恒定的温度分布和尽
可能恒定的电弧长度关联，因此应当与尽可能恒定的焊接质量关联。
[0010]根据本专利技术的目的是这样实现的，即，在焊接工艺改变为具有在焊接循环期间的增加平均焊丝输送速度和/或在焊接循环期间的增加平均焊接电流的焊接工艺时开始降低阶段，其中在降低阶段中焊接电流在指定的持续时间内减小。通过以减小的焊接电流开始这样的降低阶段，当焊接工艺改变为具有增加平均焊丝输送速度和/或增加平均焊接电流的焊接工艺时，可以有效地抵消伸出的过载，并且可以实现具有基本恒定的电弧长度的电弧。当改变焊接工艺时根据经验取决于焊接参数的变化选择并调节降低阶段期间的相应参数。除了在降低阶段期间减小焊接电流之外，或者作为替代，在降低阶段期间也可以增加焊丝输送速度。在降低阶段的指定时段过去之后，焊接工艺将继续使用为该焊接工艺指定的焊接参数。
[0011]优选地，仅在经过指定的延迟时间之后开始降低阶段。保持延迟时间允许考虑以下事实：增加焊接电流所通过的焊丝自由端的长度分量或单独子段花费一定时间从接触管上的接触点行进到焊丝的端部(熔化点)，焊接电流在焊丝的自由端中从所述接触点流动。该延迟时间和伸出的单独子段中的温度增加取决于瞬时焊丝输送速度和许多其他焊接参数(焊接电流的波形和幅度)，并且可以根据焊接工艺的变化，例如从相应的表或根据相应的计算规则进行选择和调节。当然，代替指定延迟时间，等效的替代方案是使用特定的路径长度作为模板，在焊接工艺的变化之后在所述指定路径长度上向前移动焊丝。
[0012]根据本专利技术的另一特征，降低阶段中的焊接电流在指定的持续时间内减小到恒定焊接电流值。这是实施降低阶段的最简单的情况，因为如果经过了指定的延迟时间后适用，则平均焊接电流会在指定的时间段内不断减小，因此在焊接工艺变化的情况下允许抵消焊丝自由端的任何过热。
[0013]替代地，降低阶段中的焊接电流也可以在指定时段期间根据指定功能例如以斜坡的形式降低。在降低阶段期间指定焊接电流的特定特性意味着可以更好地抵消伸出的热过载，并且可以实现伸出中的可能最恒定的温度分布，因此实现稳定的焊接工艺。降低阶段中的焊接电流的指定功能原则上可以具有任何期望的特性，例如，不仅斜坡状特性，以及弯曲或类似特性。
[0014]可以根据所使用的焊丝来限定降低阶段的持续时间，降低阶段中的焊接电流和/或指定延迟时间。表征降低阶段的参数可以例如根据焊丝材料和焊丝直径以表格形式存储和保存，并且在改变焊接工艺时自动选择。
[0015]优选地，降低阶段的持续时间是1至30个焊接循环。经验表明，降低阶段的这种持续时间导致稳定的焊接工艺。
[0016]与焊接循环期间的先前的平均焊接电流相比，降低阶段中的平均焊接电流优选减小10％至50％。根据经验，降低阶段中的平均焊接电流减小10％至50％足以有效抵消伸出的热过载。
[0017]指定延迟时间理想地设置成使得焊丝在延迟时间期间在工件的方向上移动5mm至25mm。焊丝移动的指定范围对应于焊炬和工件和伸出之间的距离的标准尺寸，以及电弧长度。取决于焊丝输送速度，相应地选择延迟时间以在延迟时间期间实现焊丝的相应的向前运动。
[0018]根据另一特征，间接地确定焊丝的自由长度，并且根据确定的焊丝的自由长度改
变降低阶段的持续时间、降低阶段中的平均焊接电流和/或延迟时间。该措施允许考虑到焊丝的实际自由长度，并且因此提供更好的保护以防止伸出的过载。
[0019]可以通过测量焊接电压、焊丝和工件之间的焊接电流以及焊丝输送速度来间接地确定自由焊丝长度。通过记录焊接电压(即，接触管和工件之间的电压)和焊接电流(即，焊丝和工件之间的电流)，以及焊丝输送速度，可以推断自由焊丝长度，并且当根据本专利技术设置降低阶段的参数时可以考虑该自由焊丝长度。
[0020]在焊接循环期间，可以连续地发生具有至少一个脉冲状焊接电流的一个脉冲弧阶段和具有焊丝与工件之间的一个或多个交替短路的一个短弧阶段、以及电弧阶段。在该情况下，焊接工艺期间的短路可以用于使用电阻测量来测量自由焊丝长度。
[0021]在这样的焊接工艺的情况下，可以通过电阻测量在焊丝和工件之间的短路期间确定短电弧阶段中的自由焊丝长度。为此，在短路期间，即在焊丝端部与工件接触期间，测量焊丝端部处的电压和电流并由此确定电阻，然后从电阻值推断自由焊丝长度。自由焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用消耗性焊丝(1)的电弧焊接方法，其中在焊接工艺(P
i
)期间的连续焊接循环(SZ)中将一定的焊接电流(I(t))施加到焊丝(1)，并且以一定的焊丝输送速度(v(t))向待加工的工件(2)移动所述焊丝，其特征在于当将焊接工艺(P1)改变为具有焊接循环(SZ)期间的增加平均焊丝输送速度(v
mean
)和/或焊接循环(SZ)期间的增加平均焊接电流(I
mean
)的焊接工艺(P2)时开始降低阶段(AP)，其中在所述降低阶段(AP)中焊接电流(I
A
(t))在指定的持续时间(Δt
A
)内降低。2.根据权利要求1所述的电弧焊接方法，其特征在于在经过指定的延迟时间(t
d
)之后开始所述降低阶段(AP)。3.根据权利要求1或2所述的电弧焊接方法，其特征在于所述降低阶段(AP)中的焊接电流(I
A
(t))在所述指定的持续时间(Δt
A
)内减小到恒定的焊接电流值(I
mean，A
)。4.根据权利要求1或2所述的电弧焊接方法，其特征在于所述降低阶段(AP)中的焊接电流(I
A
(t))在所述指定的持续时间(Δt
A
)内根据指定函数减小。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电弧焊接方法，其特征在于根据所使用的焊丝(1)指定所述降低阶段(AP)的持续时间(Δt
A
)，所述降低阶段(AP)中的焊接电流(I
A
(t))和/或所述指定的延迟时间(t
d
)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电弧焊接方法，其特征在于所述降低阶段(AP)的持续时间(Δt
A
)为1至30个焊接循环(SZ)。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的电弧焊接方法，其特征在于与焊接循环(SZ)期间的先前平均焊接电流(I
mean
)相比，所述降低...

【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克，
申请(专利权)人：弗罗纽斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：