一种根据坡面面积变化自动控制焊丝熔合量的方法技术

一种根据坡面面积变化自动控制焊丝熔合量的方法，其特征是：首先设置标准坡口面积的标准焊丝熔合量；然后用可视探测器测出实际坡口面积；根据设置的标准面积与实际测量的面积在比较器比较结果，向控制器输入校正信号；调整焊接设备的焊接电流与电压；最后从焊接设备测量的焊接电流与电压反馈输入到比较器。其优点是：根据标准坡口面积与实际坡口面积相比较的结果自动调节焊接电流与电压，对多电极埋弧焊提供最佳的焊丝熔合量、实现埋弧焊接的高性能和自动化等具有突出的效果。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种焊丝的焊接方法，特别是。通常企业现场采用的焊接可分为焊接、压接，铅接等方法。在造船或机械制造工厂中，最广泛使用的焊接方法可分为消耗使用电极的消耗式和不消耗使用电极的非消耗式两种方法。在消耗式焊接方法中，有如下典型方法焊条弧焊、气弧焊和埋弧焊等，这几种方法各有特点和使用用途。根据使用方法可分为半自动和自动；根据使用电极数量可分为单极和多极，如1极、2极、3极……等。其中气弧焊是采用机械的方法连续给焊条接通焊接电流和电压，以便在焊条和罩之间产生电弧，然后为保护焊接部位和焊接金属，在电弧熔融区周围连续供给有效的保护气体来实现焊接的一种方法。由于这种方法电流电压低，焊条轻，焊接金属和熔入均小，因此适用于中厚板焊接中。而埋弧焊是在粒状熔剂层下面，利用焊条与罩中间形成电弧时产生的热量来实现焊接的一种方法。在罩上面事先堆积好粒状熔剂，然后用机器连续把焊条丝送到熔剂层中间实现焊接。埋弧焊使用的电流和电压均高，焊丝、焊接金属溶入都很大，因此用在高效率焊接。当利用埋弧焊焊接铁结构物体时，可以把两个以上的铁板焊接成平面、直角、对角以及任何形状，其连接部(也就是焊接部位的调节改善部位)的形状为I型、V型、X型、Y型等，这种型式可以提高焊接强度。虽然焊接部位各种型式提高了焊接强度，但因加工误差、装配误差等原因，不仅得不到理想的焊接效果，而且存在着焊接工在焊接过程中不断的监视和调正焊接参数等问题。本专利技术就是为解决上述存在的问题而提出来的。其目的是利用直流焊接的特点，加工被焊接物体的焊接部位；针对装配误差不易达到要求问题，提供了自动控制方法。这种方法就是控制必要的焊接金属量，调节适合焊接接头坡口面积的变化，实现焊丝的合适焊接熔合量。本专利技术的技术方案如下多电极埋弧自动焊接的第一阶段是根据标准焊接接头坡口面积，设置标准焊丝熔合量(也就是标准坡口面积)；第二阶段是用可视探测器测量实际坡口面积；第三阶段是在比较器中，比较设置的标准面积值与实际测量的面积值，并根据比较结果向控制器输入校正信号；第四阶段是依据校正信号，调节焊接设备的焊接电流与电压；第五阶段是测量焊接设备焊接电流与电压，把它们反馈输入到比较器并进行校正；焊接过程中，在最佳的焊接条件下，利用直流焊接的特点自动控制适合焊接接头坡口面积的变化，实现焊丝的最佳熔合量。本专利技术对于多电极埋弧焊接采用自动控制方法具有如下优点利用直流焊接的特点，自动控制多电极埋弧焊接的焊丝熔合量，根据标准坡口面积与实际坡口面积相比较的结果自动调节焊接电流与电压，对多电极埋弧焊接提供最佳的焊丝熔合量；根据坡口面积的变化控制最佳的焊接条件，实现埋弧焊接的高性能和自动化等，具有突出的效果。下面结合附图给出本专利技术的具体实施例。附图说明图1是体现本专利技术构成的方框图。图2是体现焊丝熔化速度与电流关系的示意图。图3是V形坡口焊道的示意图。见图1-3，图中符号说明1标准焊接接头坡口面积设定值；2实际焊接坡口面积测定值；3比较器；4电流校正信号；5电压校正信号；6控制器；7焊接设备；8可视探测器；9实际焊接接头坡口；10从焊接设备中测量的电流值；11从焊接设备中测量的电压值。见图2，本专利技术依据直流焊接的特点，焊丝熔合量的焊接电流是利用了与焊丝熔化速度成比例的原理，对于标准焊接接头坡口面积，实际需要填满标准面积用符号Afs来表示；标准焊接接头坡口面积用符号Ags来表示；标准罩面积用符号Acaps来表示；则用可视探测器实际需要填满坡口测量面积用符号Afm来表示；测定的坡口面积用符号Agm来表示；标准罩面积用符号Acapm来表示。则用公式来表示它们之间的关系如下Afs＝Acaps+AgsAfm＝Acapm+AgmK＝Afm/Afsλs ……………………………………………………1(K对于标准坡口面积实际需要填满的标准面积与对于实测面积实际需要填满的面积之间之比。)若用五电极自动焊接设备，则为填满标准面积(Afs)所需的全体焊接电流(用符号Is来表示)用公式来表示，则为Is＝Is1+Is2+Is3+Is4+Is5………………………2Is1对标准坡口面积的1电极标准焊接条件；Is2，Is3，Is4，Is5对标准坡口面积的2、3、4、5电极标准焊接条件。如若面积发生变化，则利用公式(1)和(2)，需要改变的全部电流综合(用TI来表示)，公式为TI＝K(Is)如若五电极使用焊枪，则前头的焊枪对一定的熔入深度和电弧安全影响很大，因此除了前头焊枪之外剩余4个电极，需要改变其焊接电极。同时需要改变的全体焊接电流(Irev)与需要控制的焊枪全体电流(用符号Int来表示)为Irev＝TI-(Is1)利用需要改变的全体焊接电流Irev和需要控制的焊枪全体电流和Int，求出每个焊枪需要控制的焊接电流值，用公式表示为Is2＝(Irev Is2)/Int；Is3＝(Irev Is3)/Int；Is4＝(Irev Is4)/Int；Is5＝(Irev Is5)/Int。Int＝Is2+Is3+Is4+Is5；除前头焊枪之外，对标准坡口的标准焊接条件之和。有时，为防止焊接机电源特性上不稳定的电弧和熔解速度出现的烧焊现象，电流增加时必须同时增加电压，其电流与电压关系用公式表示，则为V/dv＝(I/dI)I；V＝(dV/dI)I。如上所述，本专利技术是依据每个焊枪所需的控制值，考虑了稳定性并实现了焊丝熔合量最佳化。首先设置对标准坡口面积的标准焊丝熔合量(就是标准坡口面积)；用可视探测器测量实际坡口面积；然后把设置面积与实测面积在比较器中比较，找出实际测量的当前焊接电流/电压值与标准焊接电流/电压值的差值，并把差值加标准焊接电流/电压值作为校正信号输入到控制器中，控制器接收校正信号后调节焊接设备的焊接电流与电压，达到控制焊丝熔合量目的。为了选择实际所需的焊接电流与电压，从焊接设备测量出的焊接电流与电压必须反馈输入到比较器中。从可视探测器中测量出的坡口面积与已经设置的标准坡口面积在比较器中比较，如若比较的结果与坡口面积有差值，则依据标准焊接条件，增加或者减少电流/电压，实现焊丝熔合量的自动控制。权利要求1.，其特征是多电极埋弧自动焊接的第一阶段是设置标准坡口面积的标准焊丝熔合量；第二阶段是用可视探测器测出实际坡口面积；第三阶段是根据设置的标准面积与实际测量的面积在比较器比较结果，向控制器输入校正信号；第四阶段是根据校正信号调整焊接设备的焊接电流与电压；第五阶段是从焊接设备测量的焊接电流与电压反馈输入到比较器中。全文摘要,其特征是:首先设置标准坡口面积的标准焊丝熔合量;然后用可视探测器测出实际坡口面积;根据设置的标准面积与实际测量的面积在比较器比较结果,向控制器输入校正信号;调整焊接设备的焊接电流与电压;最后从焊接设备测量的焊接电流与电压反馈输入到比较器。其优点是:根据标准坡口面积与实际坡口面积相比较的结果自动调节焊接电流与电压,对多电极埋弧焊提供最佳的焊丝熔合量、实现埋弧焊接的高性能和自动化等具有突出的效果。文档编号B23K9/095GK1278469SQ0010297公开日2001年1月3日 申请日期2000年3月13日 优先权日1999年6月18日专利技术者权赫俊, 郑文永, 文泂淳, 金正燮, 郑秀元 申请人:现代重工业株式会社本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种根据坡面面积变化自动控制焊丝熔合量的方法，其特征是：多电极埋弧自动焊接的第一阶段是设置标准坡口面积的标准焊丝熔合量；第二阶段是用可视探测出实际坡口面积；第三阶段是根据设置的标准面积与实际测量的面积在比较器比较结果，向控制器输入校正信号；第四阶段是根据校正信号调整焊接设备的焊接电流与电压；第五阶段是从焊接设备测量的焊接电流与电压反馈输入到比较器中。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：权赫俊，郑文永，文泂淳，金正燮，郑秀元，
申请(专利权)人：现代重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]