用于电弧焊工艺的冷丝填充方法和冷丝填充控制系统技术方案

本发明专利技术属于电弧焊工艺领域，公开了一种用于电弧焊工艺的冷丝填充方法和冷丝填充控制系统，能够在起弧之前基于实际的坡口形态对冷丝进行适应性预定位，以将冷丝外端提前送入至将要在焊接过程中形成熔池的位置的底部。如此，在焊接时只要根据冷丝外端与熔池的熔合情况合理调节送丝频率，便可使冷丝外端始终保持与熔池底部接触，以确保冷丝填充和焊接稳定，而冷丝外端的熔化可提升熔池底部的凝固速度，在无须贴装陶瓷衬垫的情况下就能有效避免焊漏情况的发生，从而有效提升电弧焊工艺的焊接成型质量、焊接速度和自动化程度。焊接速度和自动化程度。焊接速度和自动化程度。

【技术实现步骤摘要】
用于电弧焊工艺的冷丝填充方法和冷丝填充控制系统


[0001]本专利技术涉及电弧焊工艺
，具体地，涉及一种用于电弧焊工艺的冷丝填充方法和用于电弧焊工艺的冷丝填充控制系统。

技术介绍

[0002]在电弧焊工艺中，电弧放热产生的大线能量是位于焊接方向前端的母材不断熔化的热动力，但也会对热影响区及母材产生过热损害，尤其是在中厚板多层多道焊接过程中，后道焊缝对前道焊缝的热作用，使热影响区更加复杂多变。对此，目前通过在熔池的合理位置插入冷丝，不仅能减小大线能量对母材的过热损害，还能提高填充金属的熔敷量和焊接速度。
[0003]但现有的送丝装置无法调节冷丝插入方向，冷丝只能从焊接方向的前端或后端插入，而无法根据焊接间隙的实际形态作出自适应调整，因此不能确保冷丝外端始终能插入熔池中。若冷丝外端未达熔池，易产生未熔合和未焊透现象；若冷丝外端超出熔池，会导致其无法熔化，甚至会导致粘丝等引起焊接中断的后果。
[0004]另一方面，为解决焊接间隙的不定期超差问题，通常会在焊接间隙底部贴装陶瓷衬垫，并采用激光等检测手段来提取焊接间隙等信息，据此自适应调节焊枪位置，以防止由于间隙过大造成焊漏，从而提升焊接质量。但这种贴装陶瓷衬垫的方式安装繁琐，工作量大，不适用于自动化生产。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述至少一种缺陷或不足，本专利技术提供了一种用于电弧焊工艺的冷丝填充方法和冷丝填充控制系统，能够在焊接过程中使冷丝外端始终保持与熔池底部接触，确保焊接稳定，且在省去陶瓷衬垫贴装工序的情况下防止焊漏，以达到提升焊接质量、焊接速度和自动化程度等目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，包括：
[0007]在起弧引燃热丝之前检测待焊接的两个工件之间的坡口形态；
[0008]根据所述坡口形态确定出导向坡口面；
[0009]将冷丝顺着其中一个所述工件上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙中且送入至使得所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部。
[0010]可选地，将冷丝顺着其中一个所述工件上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙中且送入至使得所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部包括：
[0011]将所述冷丝顺着其中一个所述工件的所述导向坡口面摆置；
[0012]将所述冷丝向所述坡口根部间隙中倾斜送入预设送丝长度；
[0013]确定所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部。
[0014]可选地，所述冷丝的送丝动作通过送丝马达驱动，确定所述冷丝的外端抵接另一
个所述工件的待焊接面根部区域的底部包括：
[0015]确定所述送丝马达在驱动所述冷丝送出所述预设送丝长度的过程中的电流变化量；
[0016]确定所述电流变化量在预设理想范围内，保持所述冷丝的位置不变。
[0017]可选地，所述冷丝的送丝动作通过送丝马达驱动，确定所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部包括：
[0018]确定所述送丝马达在驱动所述冷丝送出所述预设送丝长度的过程中的电流变化量；
[0019]确定所述电流变化量在预设微调范围内，对所述冷丝相对于所述导向坡口面的夹角进行微调，使得所述冷丝的外端移动至抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部。
[0020]可选地，所述导向坡口面为平整面，在将所述冷丝顺着其中一个所述工件的所述导向坡口面摆置时，使得所述冷丝平行于所述导向坡口面。
[0021]可选地，所述冷丝的送丝动作通过送丝马达驱动，所述冷丝填充方法还包括：
[0022]在焊接过程中持续检测所述送丝马达的电流；
[0023]根据所述送丝马达的电流确定所述冷丝与熔池的熔合情况；
[0024]根据所述冷丝与熔池的熔合情况调节所述送丝马达的送丝频率。
[0025]可选地，所述冷丝填充方法还包括：
[0026]在焊接过程中沿焊接方向追踪检测各个坡口横截面形态；
[0027]根据当前追踪检测到的所述坡口横截面形态驱动所述冷丝产生相应的位移，使得所述冷丝的外端始终保持与熔池的底部接触。
[0028]可选地，根据所述坡口形态确定出导向坡口面包括：
[0029]确定形成在两个所述工件之间的坡口为双边坡口；
[0030]选择其中一个所述工件上的坡口面作为所述导向坡口面；
[0031]将冷丝顺着其中一个所述工件上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙中且送入至使得所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部包括：
[0032]使得所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的坡口钝边区域的底部。
[0033]本专利技术第二方面提供了一种用于电弧焊工艺的冷丝填充控制系统，包括：
[0034]冷丝控制总成，包括冷丝、能够驱动所述冷丝执行送丝动作的送丝驱动机构和能够调节所述冷丝的摆位的摆位调节机构；
[0035]扫描检测设备，能够在起弧引燃热丝之前检测待焊接的两个工件之间的坡口形态；和
[0036]处理设备，分别与所述送丝驱动机构、所述摆位调节机构和所述扫描检测设备通信，且被配置为：
[0037]根据从所述扫描检测设备中获取的所述坡口形态确定出导向坡口面；
[0038]分别控制所述送丝驱动机构和所述摆位调节机构动作，以将所述冷丝顺着其中一个所述工件上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙中且送入至使得所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部。
[0039]可选地，所述送丝驱动机构包括用于检测所述冷丝的送丝长度的送丝长度检测设
备，所述处理设备与所述送丝长度检测设备通信且被进一步配置为：
[0040]控制所述摆位调节机构动作，以将所述冷丝顺着其中一个所述工件的所述导向坡口面摆置；
[0041]控制所述送丝驱动机构动作，以将所述冷丝向所述坡口根部间隙中倾斜送入预设送丝长度；
[0042]确定所述冷丝的外端抵接另一个所述工件的待焊接面根部区域的底部。
[0043]可选地，所述送丝驱动机构包括送丝马达和用于检测所述送丝马达的电流的电流检测设备，所述处理设备与所述电流检测设备通信且被进一步配置为：
[0044]确定所述送丝马达在驱动所述冷丝送出所述预设送丝长度的过程中的电流变化量；
[0045]确定所述电流变化量在预设理想范围内，控制保持所述冷丝的位置不变。
[0046]可选地，所述送丝驱动机构包括送丝马达和用于检测所述送丝马达的电流的电流检测设备，所述处理设备与所述电流检测设备通信且被进一步配置为：
[0047]确定所述送丝马达在驱动所述冷丝送出所述预设送丝长度的过程中的电流变化量；
[0048]确定所述电流变化量在预设微调范围内，控制所述摆位调节机构动作，以对所述冷丝相对于所述导向坡口面的夹角进行微调，使得所述冷丝的外端移动至抵接另一个所述工件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，包括：在起弧引燃热丝(1)之前检测待焊接的两个工件(3)之间的坡口形态；根据所述坡口形态确定出导向坡口面；将冷丝(2)顺着其中一个所述工件(3)上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙(4a)中且送入至使得所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部。2.根据权利要求1所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，将冷丝(2)顺着其中一个所述工件(3)上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙(4a)中且送入至使得所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部包括：将所述冷丝(2)顺着其中一个所述工件(3)的所述导向坡口面摆置；将所述冷丝(2)向所述坡口根部间隙(4a)中倾斜送入预设送丝长度；确定所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部。3.根据权利要求2所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，所述冷丝(2)的送丝动作通过送丝马达(7a)驱动，确定所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部包括：确定所述送丝马达(7a)在驱动所述冷丝(2)送出所述预设送丝长度的过程中的电流变化量；确定所述电流变化量在预设理想范围内，保持所述冷丝(2)的位置不变。4.根据权利要求2所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，所述冷丝(2)的送丝动作通过送丝马达(7a)驱动，确定所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部包括：确定所述送丝马达(7a)在驱动所述冷丝(2)送出所述预设送丝长度的过程中的电流变化量；确定所述电流变化量在预设微调范围内，对所述冷丝(2)相对于所述导向坡口面的夹角进行微调，使得所述冷丝(2)的外端移动至抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部。5.根据权利要求2所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，所述导向坡口面为平整面，在将所述冷丝(2)顺着其中一个所述工件(3)的所述导向坡口面摆置时，使得所述冷丝(2)平行于所述导向坡口面。6.根据权利要求1所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，所述冷丝(2)的送丝动作通过送丝马达(7a)驱动，所述冷丝填充方法还包括：在焊接过程中持续检测所述送丝马达(7a)的电流；根据所述送丝马达(7a)的电流确定所述冷丝(2)与熔池(5)的熔合情况；根据所述冷丝(2)与熔池(5)的熔合情况调节所述送丝马达(7a)的送丝频率。7.根据权利要求1所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，所述冷丝填充方法还包括：在焊接过程中沿焊接方向追踪检测各个坡口横截面形态；根据当前追踪检测到的所述坡口横截面形态驱动所述冷丝(2)产生相应的位移，使得所述冷丝(2)的外端始终保持与熔池(5)的底部接触。
8.根据权利要求1所述的用于电弧焊工艺的冷丝填充方法，其中，根据所述坡口形态确定出导向坡口面包括：确定形成在两个所述工件(3)之间的坡口(4)为双边坡口；选择其中一个所述工件(3)上的坡口面(3a)作为所述导向坡口面；将冷丝(2)顺着其中一个所述工件(3)上的所述导向坡口面倾斜送入坡口根部间隙(4a)中且送入至使得所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的待焊接面根部区域(3c)的底部包括：使得所述冷丝(2)的外端抵接另一个所述工件(3)的坡口钝边区域(3b)的底部。9.一种用于电弧焊工艺的冷丝填充控制系统，包括：冷丝控制总成，包括冷丝(2)、能够驱动所述冷丝(2)执行送丝动作的送丝驱动机构(7)和能够调节所述冷丝(2)的摆位的摆位调节机构(8)；扫描检测设备(9)，能够在起弧引燃热丝(1)之前检测待焊接的两个工件(3)之间的坡口形态；和处理设备(6)，分别与所述送丝驱动机构(7)、所述摆位调节机构(8)和所述扫描检测设备(9)通信，且被配置为：根据从所...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛丁琪，付玲，罗仙亿，刘延斌，林少鹏，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：