[发明专利]用于双工艺焊接的电力供应器和方法

说明书

公开了用于提供在至少较热工艺与较冷工艺之间交替的焊接型电力的方法和设备。

技术领域

本发明大体上涉及焊接和焊接型电力供应器的领域。更具体来说，本发明涉及提供异型脉冲输出的异型脉冲焊接和脉冲焊接电力供应器。

背景技术

存在用于许多不同焊接工艺的许多已知类型的焊接型系统。如本文所使用，焊接型系统或用于提供焊接型电力的系统包含电源、控制器、送丝机和气源中的一个或更多个，也可包含例如机器人等外围设备，它们合作以提供焊接型电力。如本文所使用，焊接型电力供应器包含能够供应焊接、等离子体切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包含激光焊接和激光熔覆)电力的任何装置，包含电力电路、控制电路以及与其相关联的其它辅助电路。如本文所使用，焊接型输出电力是适用于焊接、等离子体切割、感应加热、CAC-A和/或热丝焊接/预热(包含激光焊接和激光熔覆)的电力。

一种已知焊接工艺是脉冲MIG工艺。脉冲MIG工艺通常具有循环输出，所述循环输出至少具有电流相对高的峰部分以及电流相对低的本底部分。典型现有技术的脉冲MIG焊接循环示出在图1中，并且包含平坦峰101(其在一些现有技术中是圆形的)、本底102以及它们之间的陡峭过渡部103和104。从峰部分和本底部分的开始和结束位置经常存在急剧的斜坡变化。一些脉冲工艺包含膝部(knee)，在那里，输出电流被维持在峰值与本底之间的某个电平。如本文所使用，脉冲焊接包含使用通常在可控频率下在较高的峰与较低的本底之间脉冲变化的输出电力进行的焊接，并且脉冲焊接是在电弧状态下执行。如本文所使用，脉冲工艺是这样的焊接工艺：其具有处于电弧状态下的输出并使用通常在可控频率下在至少较高的峰与较低的本底之间脉冲变化的输出电力，并且可具有一个或更多个膝部阶段或其它阶段。

可能发生偶然的、无意中的短路，但所述工艺通常处于电弧状态中。如本文所使用，焊接循环(或脉冲循环)至少包括：峰、接着的向下过渡、接着的本底、接着的向上过渡。焊接循环通常是约数毫秒或数十毫秒。焊接循环可也包含其它部分，并且控制器可使用基于状态的控制方案，在某情形下并不遵循典型的次序(峰、向下过渡、本底、向上过渡)。

另一已知焊接工艺是喷射工艺，其中提供相对恒定的输出，并且通过将焊丝熔融并(通常作为极细的雾)“喷射”到工件来转移金属。如本文所使用，喷射工艺是这样的焊接工艺，其中焊丝喷射或具有转移到工件的极细的雾的焊接工艺，并且通常是在较高电压下执行。

另一焊接工艺是短路MIG(或短弧)焊接。短路MIG焊接通常在短路条件下进行转移(短路焊接)。熔融球在所述工艺期间在任何时间转移，并且在熔融球触碰焊接熔池时转移。如本文所使用，短路工艺是这样的焊接工艺：其输出在电弧状态与短路状态之间交替。短路MIG焊接通常具有单个电压目标，而不是所定义的波形，通过控制回路维持平均电压。这不同于通常在处于电弧条件下时开始(并且有时结束熔融球转移)的脉冲焊接。熔融球通常在峰期间或在峰之后不久转移(转移的时间受波形控制)。这也不同于喷射Mig，其中喷射Mig使用高电流和电压来维持电弧并允许熔融球跨越电弧转移(通常在不使焊丝触碰焊接熔池的情况下进行)。

焊接工艺可被描述为较热工艺或较冷工艺。较热工艺将较多能量传送到电弧，并具有相对呈流体的熔池。较热工艺适用于需要使较多金属熔融的焊接，而较冷工艺适用于需要使较少金属(例如，较薄工件)熔融的焊接。倾向于是较热工艺的工艺包含喷射MIG工艺、脉冲工艺倾向于是较冷工艺的工艺包含短路Mig工艺、工艺和Rmd脉冲工艺一些工艺取决于所使用的输出参数而倾向于较热或较冷。如本文所使用，较热工艺是相比与其作比较的焊接工艺较热地运行的焊接工艺。

较冷工艺将较少能量传送到电弧，而具有较不呈流体性并使较少金属熔融的熔池。因为较冷工艺使较少金属熔融，所以它们良好适用于焊接薄工件。较冷工艺的实例包含versaCMT焊接，并且在一些情形下，包含和如本文所使用，较冷工艺是相比与其作比较的焊接工艺较冷地运行的焊接工艺。