[发明专利]一种短路过渡焊接方法及系统

权利要求书

1.一种短路过渡焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)燃弧阶段开始后，使焊接主电流保持Ip1；

b)延迟Tp，之后焊接主电流指数衰减至燃弧基值电流Iab并等待短路阶段开始；

c)短路阶段开始后，先以上升斜率K1提升焊接主电流至Is；

d)以上升斜率K2提升焊接主电流，短路阶段电流最高不超过Isp，若达到Isp后短路阶段还未结束则保持恒流；

e)检测到下一周期燃弧阶段开始后，重复进行步骤a；

其特征在于，在进行步骤b的过程中，叠加高频脉冲电流，具体方法为：燃弧阶段开始后，立即或者延迟Thd后开始叠加高频脉冲电流，叠加高频脉冲电流的时长为Thf，幅值为Ip2，频率为F；

所提到的燃弧基值电流Iab的取值范围为15A<Iab<250A；基值电流Ib范围为20A<Ib<100A；燃弧峰值Ip1范围为150A<Ip1<450A；短路电流最大值Isp的取值范围为350A<Isp<650A；叠加的高频脉冲电流峰值Ip2范围为0A<Ip<200A；短路电流Is取值范围为100A<Is<300A；Tp取值范围为0ms<Tp<3.5ms；Thd取值范围为0ms<Thd<3.5ms；Thf取值范围为1ms<Thf<10ms；Tsd的取值范围为0<Tsd<2ms；和Tad的取值范围为0<Tad<2ms；高频脉冲电流的频率F至少在1kHz以上；两段上升斜率80A/ms<K1<120A/ms，30A/ms<K2<90A/ms，且保证K1>K2。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在进行步骤a至b时，自燃弧开始延迟Tsd后，送丝机以燃弧送丝速度Va送进焊丝；在进行步骤c至d时，自短路开始延迟Tad后，以短路送丝速度Vs送进或者回抽焊丝；Va范围为2m/min～30m/min，Vs范围为-30m/min～30m/min负值代表回抽焊丝。

3.根据权利要求1或2所述的焊接方法，其特征在于，在步骤a至b过程中短路阶段刚刚到来后，降低焊接主电流至Ib并持续一段时间Tb；Tb的取值范围为0～1ms。

4.一种短路过渡焊接系统，其特征在于，包括主电路部分(1)，控制电路(2)和送丝系统(3)三部分构成；

所述的主电路部分(1)包括：主电流输出部分(11)、高频脉冲电流输出部分(12)和焊接电源输出端(13)；主电流输出部分(11)和高频脉冲电流输出部分(12)分别与焊接电源输出端(13)相连；

控制电路(2)与主电路部分(1)中的焊接电源输出端(13)相连，接收焊接电压U和焊接电流I的反馈；控制电路(2)还与主电路部分(1)中的主电流输出部分(11)相连，控制短路过渡焊接的主电流；控制电路(2)还与主电路部分(1)中的高频脉冲电流输出部分(12)相连，控制高频脉冲电流峰值Ip2和高频脉冲电流的频率；

控制电路(2)与送丝系统(3)相连，控制送丝速度V。

5.根据权利要求4所述的焊接系统，其特征在于，主电流输出部分(11)包括依次连接的输入整流电路(1101)、逆变电路(1102)、中频变压器(1103)、输出整流(1104)、滤波电感(1105)。

6.根据权利要求4或5所述的焊接系统，其特征在于，高频脉冲电流输出部分(12)包括依次连接的直流恒流源(1201)和电流切换电路(1202)。

7.根据权利要求4至6任意一项所述的焊接系统，其特征在于，控制电路(2)包括单片机控制系统(21)、送丝系统控制及接口电路(22)、人机交互界面(23)、第一驱动电路(24)、切换驱动电路(25)、第二驱动电路(26)；

送丝系统控制及接口电路(22)与送丝系统(3)相连，单片机控制系统(21)与送丝系统控制及接口电路(22)相连，从而实现在焊接过程中控制送丝速度V的目的；

单片机控制系统(21)还与人机交互界面(23)相连，用于更改焊接参数和监测焊接的实际数据；

单片机控制系统(21)还与第一驱动电路(24)相连，第一驱动电路(24)与逆变电路(1102)相连，通过发出PWM信号来控制第一驱动电路(24)中的开关管的导通与关断，只要改变PWM信号的导通占空比，就调整主电流输出部分(11)的电流输出；

单片机控制系统(21)还与切换驱动电路(25)相连，切换驱动电路(25)与电流切换电路(1202)相连，控制电流切换电路(1202)中开关管的开关频率来改变高频脉冲电流的频率；

单片机控制系统(21)还与第二驱动电路(26)相连，第二驱动电路(26)与直流恒流源(1201)相连，通过控制直流恒流源(1201)中开关管的导通占空比来调整直流恒流源(1201)的输出Ip1；

单片机控制系统(21)还与直流恒流源(1201)的输出相连，用来接收处理高频脉冲电流峰值Ip2的反馈；

单片机控制系统(21)还与滤波电感(1105)的输出相连，用来接收处理主电流反馈；

单片机控制系统(21)还与焊接电源输出端(13)相连，用来接收处理焊接电压U和焊接电流I的反馈。