一种实现多电弧耦合状态焊接的电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种实现多电弧耦合状态焊接的电源装置，包括可实现电流方向切换的第一交流电源和第二交流电源，两台电源的副边电流方向切换器都存在一个正端管和负端管，正端管接到电源输出端正向端，负端管接到电源输出端负向端，中心抽头为输出端中性端，正端管和负端管可由电子开关实现，当输出端采用特定方法连接，四个电子开关的导通关断便可实现输出端不同的电流走向，从而实现不同的电弧耦合状态，包括两电极之间的电弧交替耦合。本发明专利技术解决“提高焊丝熔敷效率”和“降低焊接热输入”二者间的矛盾，实现多电弧耦合并不断切换，可提高焊接能量的利用率，并改善焊接热影响区分布，在降低母材热输入的前提下，获得更高的熔敷金属量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接工艺，特别涉及了一种电弧复合焊接设备及控制思想，可以实现多种耦合状态的焊接电弧并相互切换，既可以调节焊接热输入的分配方式，又可以增加熔敷金属效率，实现高效焊接工艺。

技术介绍

1、在多电弧复合焊接领域，耦合电弧对能量利用和降低焊接热输入有良好的控制效果，可以提高焊接速度和焊接熔敷效率，是实现熔敷效率和焊接热输入解耦最理想的方法。然而目前领域内设备方案仅仅能实现一种或少数几种耦合方式，还没有提出一种可以实现多种电弧耦合方式并灵活切换的设备方案。本专利技术提出一种基于双电极的焊接电源结构，可以实现双电极下所有可行的电弧耦合方式进行焊接，并且设备简单易达，是一种新型的焊接电源。如图1所示方式，两个电极(电极1、电极2)分别和两台变极性电源(变极性电源a、变极性电源b)进行连接，可以在“电极1—电极2”、“电极1—母材”、“电极2—母材”三种位置中同时产生1～2个电弧，基于需要有效降低焊接热输入的前提，同时产生两个电弧既可以保证电极对母材的分流，又可以在多种输出情况下实现电弧的耦合作用。

2、目前，在追求大熔敷效率的高效焊接工艺上，提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实现多状态电弧耦合焊接的电源装置，其特征在于：包括交流电源A、交流电源B，其中交流电源A包括第一整流模块，第一逆变模块，第一电流方向切换器；交流电源B包括第二整流模块，第二逆变模块，第二电流方向切换器；其中，整流模块为全桥整流，逆变模块为全桥逆变或半桥逆变但不仅限于全桥逆变和半桥逆变，也可以应用其他逆变方式；第一电流方向切换器由变压器副边、第1～4整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4、双胞电感L1和L2侧、正端管IGBT9、负端管IGBT10组成，第一变压器副边同名端连接整流二极管VD1的阳极和整流二极管VD2的阴极，变压器副边非同名端连接整流二极管VD3的阳极和整流二极管V...

【技术特征摘要】

1.一种实现多状态电弧耦合焊接的电源装置，其特征在于：包括交流电源a、交流电源b，其中交流电源a包括第一整流模块，第一逆变模块，第一电流方向切换器；交流电源b包括第二整流模块，第二逆变模块，第二电流方向切换器；其中，整流模块为全桥整流，逆变模块为全桥逆变或半桥逆变但不仅限于全桥逆变和半桥逆变，也可以应用其他逆变方式；第一电流方向切换器由变压器副边、第1～4整流二极管vd1、vd2、vd3、vd4、双胞电感l1和l2侧、正端管igbt9、负端管igbt10组成，第一变压器副边同名端连接整流二极管vd1的阳极和整流二极管vd2的阴极，变压器副边非同名端连接整流二极管vd3的阳极和整流二极管vd4的阴极，变压器中心抽头作为中性端，整流二极管vd1的阴极和整流二极管vd3的阴极连接双胞电感l1侧的输入端1，整流二极管vd2的阳极和整流二极管vd4的阳极连接双胞电感l2侧的输出端1，双胞电感l1侧输出端2连接正端管igbt9输入端，双胞电感l2侧的输入端2连接负端管igbt10的输出端，正端管的输出端连接到电源输出端的正向端，负端管的的输入端连接到电源输出端的负向端，中性端连接到电源输出端的中性端；第二电流方向切换器同第一电流切换器原理相同。

2.如权利要求1所述的一种实现多状态电弧耦合焊接的电源装置，其特征在于：交流电源输出端分为正向端、负向端和中性端，交流电源输出端到两个电极及工件的连接方式，a电源的正向端和b电源的中性端连接于焊丝2上；a电源的中性端和b电源的正向端连接于焊丝1上，两个电源的负向端分别同时连接于母材上；电流流向能实现以下几种方式：a电源正端管导通时，电流由正向端流出，经过焊丝2和焊丝1，由中性端流回电源a；a电源的负端管导通时，电流由中性端流出，经过焊丝1和母材流回负向端；b电源正端管导通时，电流由正向端流出，经过焊丝1和焊丝2，由中性端流回电源b；b电源的负端管导通时，电流由中性端流出，经过焊丝2和母材流回负向端。

3.如权利要求1所述的一种实现多状态电弧耦合焊接的电源装置，其特征在于：其控制方式为将正端管和负端管的导通时间与输出波形的脉冲基值和脉冲峰值时间匹配起来；脉冲峰值设为恒压，脉冲基值设为恒流，控制实现当输出波形为脉冲基值时正端管导通，当输出波形为脉冲峰值时，负端管导通；这里需要注意两台电源的正端管不能同时导通，两台电源的负端管可以同时导通；存在三种组合：交流电源a的正端管导通，交流电源b的负端管导通时，两个电弧存在于两根焊丝之间和焊丝2与母材之间；交流电源a的负端管导通，交流电源b的正端管导通的时候，两个电弧存在于两根焊丝之间和焊丝1和母材之间；当交流电源a的负端管和交流电源b的负端管同时导通的时候，电弧存在于两根焊丝和母材之间。

4.如权利要求1所述的一种实现多状态电弧耦合焊接的电源装置，其特征在于：恒压逆变电路a由第一全桥整流模块br1、第一滤波电容c1、第一逆变模块和第一变压器t1原边组成；第一全桥整流模块的三个输入端分别和三项交流电网的输入u、v、w端相连，两个输出端为正电压端o端和负电压端i端，二者之间并联有第一滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏飞，时良玉，李喜良，张洪伟，曹元城，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：