[发明专利]闪光对焊方法

说明书

本发明涉及闪光对焊，主要涉及大截面工件的焊接，并可应用于采用闪光对焊的多种工业之中。

已知一种具有硬性的闪光速度程序控制的闪光对焊工艺方法(“闪光对接工艺与设备”勃.德.奥尔洛夫，尤.维.德米特里也夫等人，莫斯科“机械制造”1975，见第280页)，其中为焊接和顶锻的许可量作了编程。这些系统均在以下条件下可靠地从事操作，其中闪光的自身调整在一广泛的参数范围内，亦即在焊接较小截面(直至1000-1500mm²)工件和具有预热的焊接的时候得以确保。速度变更程序是借助于各凸轮装置而确定的，并且是硬性的。

按照行程编程的各系统的主要缺点是，于焊接之前需要精确制备各有待焊接的工件的末端端面。焊接之前工件的不精确定位、工件间的不一致间隙、边沿制备的几何尺寸变化，所有这些偏差都要适当地校正最佳闪光预留量和改变所确定的程序，特别是在焊接大截面的时候，此时闪光激发过程尤其困难，而且需要高能量。

已知有一种连续闪光对焊方法，其中采用了一种电流负反馈系数，在焊接期间它随电压的改变而改变。借助这种方法的闪光过程在斯.伊.库申克-亚岑柯所编一书的第55-59页上有所说明，此书是“路轨闪光对焊设备及其操作”，基辅。“科学之家”，1974。此方法可用于大截面工件的连续闪光对焊。变压器电压和闪光速度的变化规律设定为闪光时间的函数。在采用上述方法焊接时，在焊接之初设定焊接电流负反馈系数，而在某段时间之后，在焊接电压变换时刻，改变负反馈系数。采用这一方法，负反馈系数的改变与焊接电压的改变相连系。

在此方法中，负反馈系数的改变不与被焊接工件的加热相连系。采用这一方法，各工件靠拢一起的速度和电流负反馈系数是在焊接之前设定的。在各工件触接之后，焊接电流流经焊接电路而开始闪光。闪光速度(实际靠拢速度)既由设定的各工件靠拢速度，也由电流负反馈系数予以确定。在焊接初始，当零件各末端端面很冷时，闪光过程需要高能量。当被焊接的工件受热时，焊接电流下降，如果设定的靠拢速度较低(量级为0.1-0.4mm/s)的话，降低焊接电流(由于加热被焊接的工件)可导致减少能耗和加热强度。在此情况下，加热被焊接工件的强度也随着消耗在工件加热中的能量损失由于闪光速度增大时变大而被降低。降低加热强度会使焊接时间增加。此时如果设定的工件靠拢速度很大，激发焊接过程就成问题了。在过程的初始可能过渡到短路状态。此方法在电压变换时刻会有焊接电压的降低和电流负反馈系数的变化。这一技术会稍许增大加热强度。不过，由于降低焊接电压可导致减低焊接机的设定功率以及有用功率，这一措施是不够有效的。

此方法不允许在闪光期间评估被焊接工件末端端面物理条件的变化。这就基本上影响了焊接连接的质量和形成一种坚固连接的稳定性。这一方法不会自动选定改变电压和实施顶锻的最有利时刻。

已知有一种闪光对焊方法，其中在被焊接工件已经达到规定的温度时切换为顶锻。(USSR A.C.241567)。居里点取作规定的预热温度，而采用一种测定被焊接的各末端端面的预热区大小的电磁装置来给出指令脉冲。

闪光对焊中焊接连接的质量不仅是由预热区确定，还由许多其他因素确定，例如预热区的温度场梯度、各末端端面加热温度、电源电压变化、闪光特性、加热时和顶锻前的闪光速度、顶锻值和许多其他因素。上述方法只考虑加热区的宽度，而它并末提供焊接连接质量的稳定性。

已知有一种闪光对焊方法(A.C.313628)，其中闪光过程改变为带有随后顶锻的加速闪光。闪光速度值是一种用于切换上加速闪光和顶锻的信号。

此方法并末设想出在加热阶段，亦即在最长的焊接阶段当中，控制焊接过程。

在焊接工件时，此方法并未允许评估被焊接工件的加热程度，或者在确保高质量的焊接连接最为有利时刻切换到加速闪光和顶锻操作。

已知有一种闪光对焊过程的调整方法(USSR A.C.593857)，这种调整根据由于对比表征焊接过程的参数的实际和规定值而生成的失配信号，由机器动板的动作来实现。在此情况下，在对缝中包含的能量用作表征闪光过程的参数，以便在由电压或过程的其他各种能量参数的不断出现的扰动下稳定连接的质量。

此方法提供了焊接中加热的稳定性，由于工件的加热在此情况下并不依赖于确定加热的焊接模式各参数的随机变化。

然而，在焊接大截面的零件时，被焊接工件不可能达到所需的加热，而且这种焊接过程并未设想各焊接参数(例如焊接电压、反馈系数、闪光速度)的校正。