[发明专利]具有行进机构和两种操作模式的电弧焊接的前后排列热丝系统和方法

说明书

发明领域

本发明的系统和方法涉及焊接和接合，并且更具体地涉及前后排列的热丝系统。

技术背景

随着焊接中的进步已经发生，对焊接生产能力的要求已经增加。由于这个原因，各种系统已经被开发以增加焊接操作的速度，所述各种系统包括使用多焊接电源供应器(PS)的系统，其中一个电源供应器被使用来在可消耗电极中创建电弧以形成焊接熔池，并且第二电源供应器被使用来在相同的焊接操作中加热填充焊丝。尽管这些系统可以增加焊接操作的速度或熔敷率，电源供应器在其为了使过程(例如，焊接、接合、熔敷、堆焊、钎焊等)最佳化而变化热输入的功能和能力上被限制。因此，改进的系统是期望的。

发明简述

本发明提出根据权利要求1的焊接系统和根据权利要求2的焊接方法，以便改进用前后排列的热丝系统的焊接操作。进一步的实施方案可以从从属权利要求中和/或从说明书中和/或从附图中获取。本发明的示例性实施方案包括这样的系统和方法，其中至少一个电源供应器(PS)的电流波形是变化的以获得期望的热输出，以便使例如焊接、接合、熔敷、堆焊、钎焊等的过程最佳化。在一些实施方案中，所述系统包括输出第一电弧焊接电流的第一电源供应器。第一电源供应器经由炬向第一丝提供第一电弧焊接电流，以在第一丝和工件之间创建电弧。所述系统还包括第一丝送进器和第二丝送进器，所述第一丝送进器送进第一丝到炬，所述第二丝送进器送进第二丝到导电管。所述系统进一步包括第二电源供应器，所述在第一操作模式期间输出加热电流，并且在第二操作模式期间输出第二电弧焊接电流。第二电源供应器经由导电管向第二丝提供加热电流或第二电弧焊接电流。所述系统还包括控制器，所述控制器在第二电源供应器中启动第一操作模式以将第二丝加热到期望温度，并且将第二电源供应器从第一操作模式切换到第二操作模式以创建第二(尾随的)电弧。尾随的电弧向熔融熔池提供相对于由第一操作模式提供的热输入增加的热输出。

在一些实施方案中，系统包括第一电源供应器，第一电源供应器在第一操作模式期间输出第一电弧焊接电流，并且在第二操作模式期间输出第一加热电流。第一电源供应器经由第一导电管向第一丝提供第一电弧焊接电流或第一加热。系统还包括第一丝送进器和第二丝送进器，第一丝送进器送进第一丝到第一导电管，第二丝送进器送进第二丝到第二导电管。系统进一步包括第二电源供应器，第二电源供应器在第一操作模式期间输出第二加热电流，并且在第二操作模式期间输出第二电弧焊接电流。第二电源供应器经由第二导电管向第二丝提供第二加热电流或第二电弧焊接电流。系统还包括行进机构，行进机构提供在工件和第一丝以及第二丝之间的相对移动，以致在以第一方向的移动期间，第一丝相对于工件引导第二丝，并且，在以第二方向的移动期间，第一丝相对于工件尾随第二丝。系统进一步包括控制器，控制器在第一方向期间启动第一操作模式，并且当行进机构从第一方向切换到第二方向时，控制器自动地切换到第二操作模式。在第一操作模式期间，第一电弧焊接电流在第一丝和工件之间创建电弧，并且第二丝被第二加热电流加热到期望温度。在第二操作模式期间，第二电弧焊接电流在第二丝和所述工件之间创建电弧，并且第一丝被第一加热电流加热到期望温度。特别优选的是，如果所述期望第一温度是处于或接近所述第二丝的熔化温度，并且其中所述期望第二温度处于或接近所述第二丝的熔化温度，和/或在所述行进机构每个行程的结束，所述行进机构在所述第一方向和所述第二方向之间切换，和/或所述行程是接合或熔敷操作，和/或所述第一焊接电流是对应于脉冲喷射转移过程、表面张力转移过程或短路收缩焊接过程的焊接电流，并且其中所述第二焊接电流是对应于脉冲喷射转移过程、表面张力转移过程或短路收缩焊接过程的焊接电流，和/或所述控制器在所述脉冲喷射转移过程、所述表面张力转移过程和所述短路收缩焊接过程中的任一个之间切换所述第一焊接电流或所述第二焊接电流以便控制热输入，和/或所述第二电源供应器在所述第一操作模式期间从输出所述第二加热电流切换到输出焊接电流，或所述第一电源供应器在所述第二操作模式期间从输出所述第一加热电流切换到输出焊接电流以向所述工件的某些区域添加额外的热输入，和/或所述区域包括接头的侧壁、熔敷层的边缘和焊接层的边缘中的至少一个，和/或所述控制器从单电弧/热丝过程切换到前后排列的电弧过程，和/或其中，在所述第一操作模式期间，所述第一焊接电流和所述第二加热电是同步的，并且所述第二加热电流从所述第一焊接电流以第一期望相位角被转换，并且其中，在所述第二操作模式期间，所述第二焊接电流和所述第一加热电流是同步的，并且所述第一加热电流从所述第二焊接电流以第二期望相位角被转换。