脉冲焊接过程中的异常电压控制方法技术

一种脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，包括：确定出现异常电压；对脉冲输出电压进行滤波处理，输出滤波电压；将滤波电压作为脉冲输出电压，确定脉冲输出平均电压；以及根据所述脉冲输出平均电压对下一个脉冲的脉冲周期进行调整。在根据本公开实施例的脉冲焊接过程中的异常电压控制方法中，通过对异常电压进行滤波处理，排除了异常电压对脉冲平均电压的影响，从而可以基于脉冲平均电压对下一个脉冲的脉冲周期进行调整，解决了不锈钢脉冲焊接过程中由于异常电压所导致的弧长不稳定的问题。中由于异常电压所导致的弧长不稳定的问题。中由于异常电压所导致的弧长不稳定的问题。

【技术实现步骤摘要】
脉冲焊接过程中的异常电压控制方法


[0001]本公开的实施例涉及焊接领域，具体地，涉及一种脉冲焊接过程中的异常电压控制方法。

技术介绍

[0002]随着AOD、VOD和SS
‑
VOD等精炼技术在不锈钢冶炼过程中的成功应用,现代不锈钢钢种体系日趋完善,满足了汽车制造、轨道客车及不锈钢制品等行业的需求，适合不锈钢中厚板的脉冲MIG焊接技术得到了广泛的应用。
[0003]由于不锈钢材料本身的特殊性，如：有磁性、合金元素含量较高、导热系数小、线膨胀系数大等，使得不锈钢电弧控制面临诸多问题。

技术实现思路

[0004]本公开的至少一个实施例提供了一种脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，包括：
[0005]确定出现异常电压；
[0006]对脉冲输出电压进行滤波处理，输出滤波电压；
[0007]将滤波电压作为脉冲输出电压，确定脉冲输出平均电压；以及
[0008]根据所述脉冲输出平均电压对下一个脉冲的脉冲周期进行调整。
[0009]在本公开的一个实施例中，确定出现异常电压包括：
[0010]对脉冲输出电压连续采样；
[0011]在脉冲输出电压的变化率小于等于第一电压变化率阈值且脉冲输出电压小于等于第一电压阈值的情况下，确定短路；
[0012]在短路后，在脉冲输出电压的变化率大于等于第二电压变化率阈值且脉冲输出电压大于等于第二电压阈值的下确定开始燃弧；
[0013]在开始燃弧的情况下，如果脉冲输出电压的变化率大于等于第三电压变化率阈值，确定脉冲输出电压在连续两个第一时间间隔内的第一平均电压和第二平均电压；以及
[0014]在第一平均电压大于等于脉冲峰值实际电压或者第一基准电压，且第二平均电压大于等于脉冲峰值实际电压或者第一基准电压的情况下，确定出现异常电压。
[0015]在本公开的一个实施例中，对脉冲输出电压进行滤波处理包括：
[0016]将上一周期的脉冲基值平均电压与第一电压补偿量的差作为滤波电压；以及
[0017]在脉冲输出电压小于等于第三电压阈值的情况下，将脉冲输出电压作为滤波电压。
[0018]在本公开的一个实施例中，所述脉冲焊接过程中的异常电压控制方法还包括：
[0019]在所述脉冲输出电压小于等于第三电压阈值时，在第一时间长度内输出第一电流脉冲，第一电流脉冲的峰值电流为脉冲基值电流和第一补偿电流的和，第一电流脉冲的基值电流为脉冲基值电流。
所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0040]此外，下面所描述的本公开不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0041]脉冲MIG焊接技术非常适于焊接不锈钢制品。但由于不锈钢材料具有磁性、合金元素含量较高、导热系数小、线膨胀系数大等特点，使得焊接不锈钢时的电弧控制面临许多问题，其中之一就是如何判定焊接过程中的脉冲弧长。
[0042]焊接过程中弧长是否稳定将直接影响焊接质量，传统的脉冲电弧控制都是以一个脉冲周期的脉冲平均电压AvgV作为弧长的判定依据。通常情况下，在脉冲平均电压AvgV大于设定电压SetV时，判定弧长增大，在下一个脉冲周期会增大脉冲周期T，以调整到合适的弧长；反之，在脉冲平均电压AvgV低于设定电压SetV时，判定弧长减小，下一个脉冲周期回减小脉冲周期T，以调整到合适的弧长。
[0043]但在大量的焊接实践中发现，在脉冲中存在异常电压时，一个脉冲周期的脉冲平均电压AvgV并不能反应真实的弧长。特别是在不锈钢材料焊接过程中，在脉冲中存在异常电压时，脉冲周期平均电压AvgV会明显升高，但是由于异常电压的存在，导致电弧不稳定，焊丝熔化量减小，进而导致弧长变短和下一个脉冲时的熔滴过渡困难。此时如果在下一个脉冲过程中继续缩小脉冲周期，就会导致熔滴脱落困难，从而影响电弧稳定性。鉴于上述情况，需要研究一种新的脉冲电弧控制方法。
[0044]通常，脉冲焊接过程中，按异常电压的产生时机可分为两种：
①
发生短路后，燃弧时会产生异常电压；
②
在基值电流阶段，虽然无短路发生，但会突然产生异常电压。不锈钢MIG脉冲焊接过程中异常电压的出现时机、频率、大小和持续时间，都将直接影响焊接电弧的稳定性和焊接质量，传统的脉冲电弧控制都是以一个脉冲周期的脉冲平均电压AvgV作为弧长的判定依据，一般的脉冲平均电压AvgV高于设定电压SetV时，判定弧长增大，在下一个脉冲周期回增大脉冲周期T，以调整到合适的弧长；反之，在脉冲平均电压AvgV低于设定电压SetV时，判定弧长减小，在下一个脉冲周期回减小脉冲周期T，以调整到合适的弧长。但是经过大量的焊接验证发现，在脉冲周期中出现异常电压时，一个脉冲周期的平均电压并不能反应真实的弧长，特别是在不锈钢材料焊接过程中有异常电压存在时，脉冲周期平均电压会明显升高，但是由于异常电压的存在，导致电弧不稳定，焊丝熔化量减小，进而导致弧长变短和下一个脉冲时的熔滴过渡困难，此时如果再继续缩小周期，就会导致熔滴脱落困难，从而影响电弧稳定性。
[0045]图1和图2分别示出了发生异常电压的两种情形。如图1所示，在T4时间段内出现了短路，在短路之后，在待燃弧时出现了异常电压V2。如图2所示，在输出脉冲的过程中没有出现短路，但在输出基值电压时出现了异常电压V3。
[0046]为了对不同情况下出现的异常电压进行检测并进行控制，本公开的至少一个实施例提供了一种脉冲焊接过程中的异常电压控制方法。
[0047]本公开的至少一个实施例提供了一种脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，如图3所示，所述脉冲焊接过程中的异常电压控制方法包括：
[0048]S01，确定出现异常电压；
[0049]S02，对脉冲输出电压进行滤波处理，输出滤波电压；
[0050]S03，将滤波电压作为脉冲输出电压，确定脉冲输出平均电压；以及
[0051]S04，根据所述脉冲输出平均电压对下一个脉冲的额脉冲周期进行调整。
[0052]在本公开的一个实施例中，如图4所示，确定脉冲输出电压中是否出现异常电压包括：
[0053]S0101，对脉冲输出电压连续采样；
[0054]S0102，在脉冲输出电压的变化率小于等于第一电压变化率阈值且脉冲输出电压小于等于第一电压阈值的情况下，确定短路；
[0055]S0103，在短路后，在脉冲输出电压的变化率大于等于第二电压变化率阈值且脉冲输出电压大于等于第二电压阈值的下确定开始燃弧；
[0056]S0104，在开始燃弧的情况下，如果脉冲输出电压的变化率大于等于第三电压变化率阈值，确定脉冲输出电压在连续两个第一时间间隔内的第一平均电压和第二平均电压；以及
[0057]S0105，在第一平均电压大于等于脉冲峰值实际电压或者第一基准电压，且第二平均电压大于等于脉冲峰值实际电压或者第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，包括：确定出现异常电压；对脉冲输出电压进行滤波处理，输出滤波电压；将滤波电压作为脉冲输出电压，确定脉冲输出平均电压；以及根据所述脉冲输出平均电压对下一个脉冲的脉冲周期进行调整。2.根据权利要求1所述的脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，其中，确定出现异常电压包括：对脉冲输出电压连续采样；在脉冲输出电压的变化率小于等于第一电压变化率阈值且脉冲输出电压小于等于第一电压阈值的情况下，确定短路；在短路后，在脉冲输出电压的变化率大于等于第二电压变化率阈值且脉冲输出电压大于等于第二电压阈值的下确定开始燃弧；在开始燃弧的情况下，如果脉冲输出电压的变化率大于等于第三电压变化率阈值，确定脉冲输出电压在连续两个第一时间间隔内的第一平均电压和第二平均电压；以及在第一平均电压大于等于脉冲峰值实际电压或者第一基准电压，且第二平均电压大于等于脉冲峰值实际电压或者第一基准电压的情况下，确定出现异常电压。3.根据权利要求2所述的脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，其中，对脉冲输出电压进行滤波处理包括：将上一周期的脉冲基值平均电压与第一电压补偿量的差作为滤波电压；以及在脉冲输出电压小于等于第三电压阈值的情况下，将所述脉冲输出电压作为滤波电压。4.根据权利要求3所述的脉冲焊接过程中的异常电压控制方法，其还包括：在所述脉冲输出电压小于等于第三电压阈值时，在第一时间长度内输出第一电流脉冲，第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，安小东，陈超，惠昭，谷孝满，
申请(专利权)人：唐山松下产业机器有限公司，
类型：发明
国别省市：