多重焊接方法技术

为了提出利用至少两个进行熔化的电极(3A、3B)的多重焊接方法，所述方法能实现在所述电极(3A、3B)上稳定的焊接过程以及相比于多重脉冲焊接方法更低的到母材(6)中的热输入，按照本发明专利技术规定，在至少两个电极(3A、3B)上分别实施具有短路焊接阶段(SPA1、SPB1)和热焊接阶段(SPA2、SPB2)的焊接过程，所述热焊接阶段具有相对于短路焊接阶段(SPA1、SPB1)更高的到母材(6)中的热输入，其中，短路焊接阶段(SPA1、SPB1)与热焊接阶段(SPA2、SPB2)周期性地交替；且根据每个短路焊接阶段(SPA1、SPB1)的至少一个所定义的第一同步事件(SEA1、SEB1)在时间上同步所述至少两个电极(3A、3B)的焊接过程的所述短路焊接阶段(SPA1、SPB1)。SPB1)。SPB1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多重焊接方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在母材上利用至少两个进行熔化的电极实施多重焊接方法的方法，其中，在每个电极上在点燃电弧之后，在电极与母材之间实施焊接过程，且在时间上同步所述至少两个电极的焊接过程。本专利技术此外涉及一种用于实施多重焊接方法的装置。

技术介绍

[0002]金属保护气体焊接方法(MSG)多年来在现有技术中是已知的。金属保护气体焊接方法例如包括金属惰性气体方法(MIG)或还有金属活泼气体方法(MAG)，在所述方法中由金属电极材料构成的进行熔化的电极由所谓的保护气体包围。金属保护气体焊接方法通常用于在母材上施加焊缝(堆焊)或用于连接两个母材(搭焊)。在这两种情况下，借助于电气焊接电压或由此产生的电气焊接电流在电极与母材之间点燃电弧，所述电弧将电极和母材的在所述电极周围的区域熔化，由此形成材料锁合连接。通常使用与母材相同或相似的材料作为电极材料。将电极以特定的进给速度供给到焊接点，其中，进给速度可被固定地预定、例如在手动焊接中通过手工或通过在焊接设备上的调设而被固定地预定，或者所述进给速度也可以与其他参数(例如与电极相对于母材移动的焊接速度)有关或者与电流等有关。
[0003]为了提高焊接性能，也已经已知多重焊接方法，在这些方法中利用至少两个电极同时焊接，其中，分别实施一个自身的焊接过程。多重焊接方法例如包括所谓的双式脉冲焊接方法，在该方法中同时实施两个脉冲焊接过程。在此，至少两个以焊丝的形式的电极熔化到共同的熔池中或分别熔化到一个自身的熔池中。为此，通常对于每个脉冲焊接过程使用自身的焊接设备，亦即分别是电源、焊炬、控制单元以及必要时的焊丝进给单元。利用每个焊接设备实现脉冲焊接过程，其方式为相应的控制单元相应地控制或调节焊接参数(亦即特别是焊接电流、焊接电压、焊丝进给以及必要时的保护气体量)。为了防止同时进行的脉冲焊接过程的可能的负面的相互影响(这可能降低焊接质量)，也已知的是，可以在时间上同步这两个脉冲焊接过程。在此，例如在一个焊接设备上预定脉冲频率，另一焊接设备分别跟随所述脉冲频率。因此，两个焊接过程相互同步且以相同的脉冲频率进行焊接，从而在两个电极上出现稳定的熔滴脱落。具有经同步的焊接过程的双式焊接方法例如在文献DE 11 2014 001 441 T5和US 8,946,596 B2中公开。
[0004]在仅利用一个进行熔化的电极进行焊接的单重焊接方法中，一段时间以来也已知所谓的CMT
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Mix焊接过程，如例如在文献EP 1 677940B1中公开。其中，具有相对低的到母材中的热输入的短路焊接阶段(在所述短路焊接阶段中实现焊丝的相反的移动)与具有相对于所述短路焊接阶段更高的热输入的脉冲焊接阶段交替。该方法相对于传统方法(例如纯脉冲焊接)的优点在于，通过在材料转变时所调节的电流供给和焊丝移动的辅助作用实现对母材的仅非常低的热输入。因此，CMT
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Mix方法此外可以用于金属混合连接，例如用于钢与铝的连接。然而，到目前为止，由于在此可能产生不稳定的焊接过程，在两个电极上可以实施CMT
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Mix焊接过程的多重焊接方法还是未知的。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的一个任务在于，提出一种多重焊接方法，所述多重焊接方法能实现在电极上稳定的焊接过程以及相比于多重脉冲焊接方法更低的到母材中的热输入。
[0006]按照本专利技术，所述任务通过如下解决，即，在至少两个电极上分别实施具有短路焊接阶段和热焊接阶段的焊接过程，所述热焊接阶段具有相对于短路焊接阶段更高的到母材中的热输入；其中，短路焊接阶段与热焊接阶段周期性地交替；且根据每个短路焊接阶段的至少一个所定义的第一同步事件在时间上同步所述至少两个电极的焊接过程的至少短路焊接阶段。由此，多重焊接方法的在电极上实施的短路焊接阶段相对于彼此具有限定的时间关系，由此可以避免焊接过程的相互的负面的影响。
[0007]优选地，在此在时间上同步短路焊接阶段，其方式为在第一同步事件之间规定第一相移，其中，例如可以使用在短路焊接阶段中短路形成的时刻或者为了短路形成而实施的提高进给速度的时刻作为第一同步事件。由此，可以通过简单的方式调设在短路焊接阶段之间的固定的时间关系，其中，例如可以以相位角或相位时间的形式确定相移。
[0008]在短路焊接阶段中优选地实施至少一个短路周期，在所述短路周期中使相应的电极朝母材的方向移动直至形成短路，且在形成短路之后沿相反的方向远离母材移动，其中，优选地在短路焊接阶段中实施一至十个短路周期。通过相反的焊丝进给可以改善熔滴从电极的脱落。通过定义短路周期的数量可以改变到母材中的热输入。
[0009]优选地，使用具有恒定的焊接电流的喷射电弧焊接阶段作为热焊接阶段，或者实施具有以脉冲频率相继的多个脉冲周期的脉冲焊接阶段，在所述脉冲焊接阶段中具有基础电流的基础电流阶段与具有相对于基础电流更高的脉冲电流的脉冲电流阶段分别交替。在使用脉冲焊接阶段时，因此可以有利地在多重焊接方法的电极上实施已知的CMT
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Mix焊接过程。
[0010]有利的是，根据每个脉冲焊接阶段的至少一个所定义的第二同步事件在时间上同步所述至少两个电极的焊接过程的脉冲焊接阶段。由此，脉冲焊接阶段相对于彼此也具有所定义的时间关系，且在多重焊接方法的两个(或更多个)电极上可以分别实施CMT
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Mix焊接过程，而两个(或更多个)焊接过程不会负面地相互影响。
[0011]优选地，在时间上同步脉冲焊接阶段，其方式为在第二同步事件之间规定第二相移，其中，优选地使用在脉冲焊接阶段中的特征时刻作为第二同步事件，所述时刻例如是焊接参数变化的时刻或熔滴从电极脱落的时刻。由此可以通过简单的方式来定义限定的时间关系。
[0012]所述任务此外通过开头所述的装置通过如下解决，控制单元构成为，分别实施具有短路焊接阶段和热焊接阶段的焊接过程，所述热焊接阶段具有相对于短路焊接阶段更高的到母材中的热输入，所述短路焊接阶段与热焊接阶段周期性地交替；且至少第一焊接设备的控制单元构成为，将关于利用第一焊接设备实施的焊接过程的短路焊接阶段的所定义的第一同步事件的至少一个同步信息通过通信链路发送给至少一个第二焊接设备的控制单元；其中，所述至少一个第二焊接设备的控制单元构成为，借助于所获得的同步信息，根据利用第二焊接设备实施的焊接过程的短路焊接阶段的所定义的第一同步事件使利用第二焊接设备实施的焊接过程在时间上与第一焊接设备的焊接过程同步。
[0013]所述装置的有利的设计方案在从属权利要求10至15中提出。
附图说明
[0014]在以下参照附图1至5详细阐明本专利技术，所述附图示例性地、示意地且非限制性地示出本专利技术的有利的设计方案。图中：
[0015]图1示出用于实施多重焊接方法的装置的结构；
[0016]图2示出按照本专利技术的第一有利的实施形式的多重焊接方法的焊接参数的时间曲线；
[0017]图3示出按照本专利技术的第二有利的实施形式的多重焊接方法的焊接参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于在母材(6)上利用至少两个进行熔化的电极(3A、3B)实施多重焊接方法的方法，其中，在每个电极(3A、3B)上在点燃电弧之后在电极(3A、3B)与母材(6)之间实施焊接过程，且在时间上同步所述至少两个电极(3A、3B)的焊接过程，其特征在于，在所述至少两个电极(3A、3B)上分别实施具有短路焊接阶段(SPA1、SPB1)和热焊接阶段(SPA2、SPB2)的焊接过程，所述热焊接阶段具有相对于短路焊接阶段(SPA1、SPB1)更高的到母材(6)中的热输入；短路焊接阶段(SPA1、SPB1)与热焊接阶段(SPA2、SPB2)周期性地交替；且根据每个短路焊接阶段(SPA1、SPB1)的至少一个所定义的第一同步事件(SEA1、SEB1)使所述至少两个电极(3A、3B)的焊接过程的至少短路焊接阶段(SPA1、SPB1)在时间上同步。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在时间上同步所述短路焊接阶段(SPA1、SPB1)，其方式为在第一同步事件(SEA1、SEB1)之间规定第一相移(φ1)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用在所述短路焊接阶段(SPA1、SPB1)中短路形成的时刻或者为了短路形成而实施的提高进给速度(vA、vB)的时刻或者为了短路形成而实施的减小焊接电流(IA、IB)的时刻作为第一同步事件(SEA1、SEB1)。4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在所述短路焊接阶段(SPA1、SPB1)中实施至少一个短路周期(ZKA、ZKB)，在所述短路周期中使相应的电极(3A、3B)朝母材(6)的方向移动直至形成短路，且在形成短路之后沿相反的方向远离母材(6)移动，其中，优选地在所述短路焊接阶段中实施二至十个短路周期(ZKA、ZKB)。5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，使用脉冲焊接阶段或喷射电弧焊接阶段作为热焊接阶段(SPA2、SPB2)，其中，在所述脉冲焊接阶段中实施以脉冲频率(fA、fB)相继的多个脉冲周期(ZPA、ZPB)，在所述脉冲周期中具有基础电流(IGA、IGB)的基础电流阶段与具有相对于基础电流(IGA、IGB)更高的脉冲电流(IPA、IPB)的脉冲电流阶段分别交替，且在喷射电弧焊接阶段中使用恒定的焊接电流。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据每个脉冲焊接阶段(SPA2、SPB2)的至少一个所定义的第二同步事件(SEA2、SEB2)在时间上同步所述至少两个电极(3A、3B)的焊接过程的脉冲焊接阶段(SPA1、SPB1)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在时间上同步脉冲焊接阶段(SPA2、SPB2)，其方式为在所述第二同步事件(SEA2、SEB2)之间规定第二相移(φ2)。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，使用在脉冲焊接阶段(SPA2、SPB2)中的特征时刻作为第二同步事件(SEA2、SEB2)，所述时刻优选地是焊接参数(U、I、v)变化的时刻或熔滴从所述电极(3A、3B)脱落的时刻。9.用于实施多重焊接方法的装置(1)，其中，在所述装置中设有至少两个焊接设备(A、B)，所述焊接设备用于在母材(6)上利用进行熔化的电极(3A、3B)分别实施一个焊接过程，每个焊接设备(A、B)具有用于控制相应的焊接过程的控制单元(9A、9B)，且所述至少两个焊接设备(A、B)的控制单元(9A、9B)通过通信链路(11)而连接以便在时间上同步各焊接过程，其特征在于，所述控制单元(9A、9B)构成为，分别实施具有短路焊接阶段(SPA1、SPB1)和热焊接阶段(SPA2、SPB2)的焊接...

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