铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法、系统、装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法、系统、装置及介质，方法包括：根据待焊接铝合金材料的厚度确定前丝焊接平均电流和后丝焊接平均电流；根据前丝焊接平均电流确定用于前丝焊接的前丝脉冲群；根据后丝焊接平均电流确定用于后丝焊接的后丝脉冲群；根据前丝脉冲群生成周期性前丝焊接电流，并根据后丝脉冲群生成周期性后丝焊接电流；确定前丝送丝速度、后丝送丝速度以及焊枪行走速度，并根据周期性前丝焊接电流、周期性后丝焊接电流、前丝送丝速度、后丝送丝速度以及焊枪行走速度对待焊接铝合金材料进行焊接。本发明专利技术在不同的焊丝采用不同类型的异种电流脉冲群，提高了铝合金材料的焊接质量，可广泛应用于金属焊接技术领域。接技术领域。接技术领域。

【技术实现步骤摘要】
铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法、系统、装置及介质


[0001]本专利技术涉及金属焊接
，尤其是一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法、系统、装置及介质。

技术介绍

[0002]铝合金材料和普通黑色金属材料相比，具有质量轻、强度高、比重小、抗腐蚀性好和回收再利用方便等特点，切合国家节能减排的长远规划，在工业领域中正获得越来越广泛的应用。但与常规黑色金属材料相比，铝合金材料的物理化学特性和焊接工艺性能有着显著自身特点，电弧焊接时，焊缝极易形成夹渣、未熔合、未焊透、缩孔、裂纹和气孔等焊接缺陷。在电弧增材制造中，这些缺陷也会出现在成品的零部件中，大大降低了产品的物理性能。
[0003]铝合金双丝电弧增材制造技术是两条焊丝前后串列、在同一个熔池中燃弧并过度形成焊缝，一般来说，前后丝电流的脉冲相位差固定为180度，两个电弧的峰值交替产生，熔化金属形成稳定而有规律的交替过渡状态。与铝合金单丝电弧增材技术相比，双丝增材制造技术能增加单位时间内熔化的填充焊丝量，对于体型较大的零部件，能提高制造的效率。但是现有的铝合金双丝电弧增材制造技术在前后丝采用相同的电流脉冲群，不利于控制各个焊丝焊接热量的输入，仍然不能有效克服铝合金焊接和增材制造中焊缝容易产生气孔和裂纹的缺陷，影响了铝合金材料的焊接质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术实施例的一个目的在于提供一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，该方法减少了焊接气孔和裂纹的产生，改善了焊缝成型质量，提高了铝合金材料的焊接质量。
[0006]本专利技术实施例的另一个目的在于提供一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接系统。
[0007]为了达到上述技术目的，本专利技术实施例所采取的技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，包括以下步骤：
[0009]根据待焊接铝合金材料的厚度确定前丝焊接平均电流和后丝焊接平均电流；
[0010]根据所述前丝焊接平均电流确定用于前丝焊接的前丝脉冲群，所述前丝脉冲群包括多个第一矩形波脉冲群和多个第二矩形波脉冲群，所述第一矩形波脉冲群的平均电流大于所述第二矩形波脉冲群的平均电流，所述第一矩形波脉冲群和所述第二矩形波脉冲群交替出现；
[0011]根据所述后丝焊接平均电流确定用于后丝焊接的后丝脉冲群，所述后丝脉冲群包括多个第一正弦波脉冲群和多个第三矩形波脉冲群，所述第一正弦波脉冲群的平均电流大于所述第三矩形波脉冲群的平均电流，所述第一正弦波脉冲群和所述第三矩形波脉冲群交
替出现；
[0012]根据所述前丝脉冲群生成周期性前丝焊接电流，并根据所述后丝脉冲群生成周期性后丝焊接电流，使得所述第一矩形波脉冲群与所述第三矩形波脉冲群位于同一相位，且所述第二矩形波脉冲群与所述第一正弦波脉冲群位于同一相位；
[0013]确定前丝送丝速度、后丝送丝速度以及焊枪行走速度，并根据所述周期性前丝焊接电流、所述周期性后丝焊接电流、所述前丝送丝速度、所述后丝送丝速度以及所述焊枪行走速度对所述待焊接铝合金材料进行焊接。
[0014]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据待焊接铝合金材料的厚度确定前丝焊接平均电流和后丝焊接平均电流这一步骤，其具体包括：
[0015]根据待焊接铝合金材料的厚度确定焊丝直径，并根据所述待焊接铝合金材料的厚度和所述焊丝直径确定焊接平均电流和前后丝电流差；
[0016]根据所述焊接平均电流和所述前后丝电流差确定所述前丝焊接平均电流和所述后丝焊接平均电流。
[0017]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述前丝焊接平均电流确定用于前丝焊接的前丝脉冲群这一步骤，其具体包括：
[0018]根据所述前丝焊接平均电流确定所述前丝脉冲群的第一总平均电流；
[0019]根据所述第一总平均电流确定所述第一矩形波脉冲群的平均电流和持续时间以及所述第二矩形波脉冲群的平均电流和持续时间；
[0020]根据所述第一矩形波脉冲群的平均电流和持续时间确定第一矩形波脉冲群基值时长、第一矩形波脉冲群基值电流、第一矩形波脉冲群峰值时长、第一矩形波脉冲群峰值电流以及第一矩形脉冲个数，从而确定用于前丝焊接的所述第一矩形波脉冲群；
[0021]根据所述第二矩形波脉冲群的平均电流和持续时间确定第二矩形波脉冲群基值时长、第二矩形波脉冲群基值电流、第二矩形波脉冲群峰值时长、第二矩形波脉冲群峰值电流以及第二矩形脉冲个数，从而确定用于前丝焊接的所述第二矩形波脉冲群；
[0022]根据所述第一矩形波脉冲群和所述第二矩形波脉冲群确定所述前丝脉冲群。
[0023]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第一矩形波脉冲群的平均电流和持续时间以及所述第二矩形波脉冲群的平均电流和持续时间根据下式确定：
[0024][0025]其中，I
总1
表示所述前丝脉冲群的第一总平均电流，I1表示所述第一矩形波脉冲群的平均电流，T1表示所述第一矩形波脉冲群的持续时间，I2表示所述第二矩形波脉冲群的平均电流，T2表示所述第二矩形波脉冲群的持续时间；
[0026]所述第一矩形波脉冲群基值时长、所述第一矩形波脉冲群基值电流、所述第一矩形波脉冲群峰值时长、所述第一矩形波脉冲群峰值电流以及所述第一矩形脉冲个数根据下式确定：
[0027][0028]T1＝(t
1p
+t
1b
)m1[0029]其中，m1表示所述第一矩形脉冲个数，I
1p
表示所述第一矩形波脉冲群峰值电流，I
1b
表示所述第一矩形波脉冲群基值电流，t
1p
表示所述第一矩形波脉冲群峰值时长，t
1b
表示所述第一矩形波脉冲群基值时长；
[0030]所述第二矩形波脉冲群基值时长、所述第二矩形波脉冲群基值电流、所述第二矩形波脉冲群峰值时长、所述第二矩形波脉冲群峰值电流以及所述第二矩形脉冲个数根据下式确定：
[0031][0032]T2＝(t
2p
+t
2b
)m2[0033]其中，m2表示所述第二矩形脉冲个数，I
2p
表示所述第二矩形波脉冲群峰值电流，I
2b
表示所述第二矩形波脉冲群基值电流，t
2p
表示所述第二矩形波脉冲群峰值时长，t
2b
表示所述第二矩形波脉冲群基值时长。
[0034]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述后丝焊接平均电流确定用于后丝焊接的后丝脉冲群这一步骤，其具体包括：
[0035]根据所述后丝焊接平均电流确定所述后丝脉冲群的第二总平均电流；
[0036]根据所述第二总平均电流确定所述第一正弦波脉冲群的平均电流和持续时间以及所述第三矩形波脉冲群的平均电流和持续时间；
[0037]根据所述第一正弦波脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：根据待焊接铝合金材料的厚度确定前丝焊接平均电流和后丝焊接平均电流；根据所述前丝焊接平均电流确定用于前丝焊接的前丝脉冲群，所述前丝脉冲群包括多个第一矩形波脉冲群和多个第二矩形波脉冲群，所述第一矩形波脉冲群的平均电流大于所述第二矩形波脉冲群的平均电流，所述第一矩形波脉冲群和所述第二矩形波脉冲群交替出现；根据所述后丝焊接平均电流确定用于后丝焊接的后丝脉冲群，所述后丝脉冲群包括多个第一正弦波脉冲群和多个第三矩形波脉冲群，所述第一正弦波脉冲群的平均电流大于所述第三矩形波脉冲群的平均电流，所述第一正弦波脉冲群和所述第三矩形波脉冲群交替出现；根据所述前丝脉冲群生成周期性前丝焊接电流，并根据所述后丝脉冲群生成周期性后丝焊接电流，使得所述第一矩形波脉冲群与所述第三矩形波脉冲群位于同一相位，且所述第二矩形波脉冲群与所述第一正弦波脉冲群位于同一相位；确定前丝送丝速度、后丝送丝速度以及焊枪行走速度，并根据所述周期性前丝焊接电流、所述周期性后丝焊接电流、所述前丝送丝速度、所述后丝送丝速度以及所述焊枪行走速度对所述待焊接铝合金材料进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，其特征在于，所述根据待焊接铝合金材料的厚度确定前丝焊接平均电流和后丝焊接平均电流这一步骤，其具体包括：根据待焊接铝合金材料的厚度确定焊丝直径，并根据所述待焊接铝合金材料的厚度和所述焊丝直径确定焊接平均电流和前后丝电流差；根据所述焊接平均电流和所述前后丝电流差确定所述前丝焊接平均电流和所述后丝焊接平均电流。3.根据权利要求1所述的一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，其特征在于，所述根据所述前丝焊接平均电流确定用于前丝焊接的前丝脉冲群这一步骤，其具体包括：根据所述前丝焊接平均电流确定所述前丝脉冲群的第一总平均电流；根据所述第一总平均电流确定所述第一矩形波脉冲群的平均电流和持续时间以及所述第二矩形波脉冲群的平均电流和持续时间；根据所述第一矩形波脉冲群的平均电流和持续时间确定第一矩形波脉冲群基值时长、第一矩形波脉冲群基值电流、第一矩形波脉冲群峰值时长、第一矩形波脉冲群峰值电流以及第一矩形脉冲个数，从而确定用于前丝焊接的所述第一矩形波脉冲群；根据所述第二矩形波脉冲群的平均电流和持续时间确定第二矩形波脉冲群基值时长、第二矩形波脉冲群基值电流、第二矩形波脉冲群峰值时长、第二矩形波脉冲群峰值电流以及第二矩形脉冲个数，从而确定用于前丝焊接的所述第二矩形波脉冲群；根据所述第一矩形波脉冲群和所述第二矩形波脉冲群确定所述前丝脉冲群。4.根据权利要求3所述的一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，其特征在于，所述第一矩形波脉冲群的平均电流和持续时间以及所述第二矩形波脉冲群的平均电流和持续时间根据下式确定：
其中，I
总1
表示所述前丝脉冲群的第一总平均电流，I1表示所述第一矩形波脉冲群的平均电流，T1表示所述第一矩形波脉冲群的持续时间，I2表示所述第二矩形波脉冲群的平均电流，T2表示所述第二矩形波脉冲群的持续时间；所述第一矩形波脉冲群基值时长、所述第一矩形波脉冲群基值电流、所述第一矩形波脉冲群峰值时长、所述第一矩形波脉冲群峰值电流以及所述第一矩形脉冲个数根据下式确定：T1＝(t
1p
+t
1b
)m1其中，m1表示所述第一矩形脉冲个数，I
1p
表示所述第一矩形波脉冲群峰值电流，I
1b
表示所述第一矩形波脉冲群基值电流，t
1p
表示所述第一矩形波脉冲群峰值时长，t
1b
表示所述第一矩形波脉冲群基值时长；所述第二矩形波脉冲群基值时长、所述第二矩形波脉冲群基值电流、所述第二矩形波脉冲群峰值时长、所述第二矩形波脉冲群峰值电流以及所述第二矩形脉冲个数根据下式确定：T2＝(t
2p
+t
2b
)m2其中，m2表示所述第二矩形脉冲个数，I
2p
表示所述第二矩形波脉冲群峰值电流，I
2b
表示所述第二矩形波脉冲群基值电流，t
2p
表示所述第二矩形波脉冲群峰值时长，t
2b
表示所述第二矩形波脉冲群基值时长。5.根据权利要求1所述的一种铝合金材料双丝异种脉冲群焊接方法，其特征在于，所述根据所述后丝焊接平均电流确定用于后丝焊接的后丝脉冲群这一步骤，其具体包括：根据所述后丝焊接平均电流确定所述后丝脉冲群的第二总平均电流；根据所述第二总平均电流确定所述第一正弦波脉冲群的平均电流和持续时间以及所述第三矩形波脉冲群的平均电流和持续时间；根据所述第一正弦波脉冲群的平均电流和持续时间确定正弦波脉冲群基值时长、正弦波脉冲群基值电流、正弦波脉冲群峰值时长以及多个正弦波脉冲群峰值电流，从而确定用于后丝焊接的所述第一正弦波脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱强，刘永福，黄建民，李权，
申请(专利权)人：广东开放大学广东理工职业学院，
类型：发明
国别省市：