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熄弧控制在熔化极气体保护焊中的作用

【摘要】:在熔化极气体保护焊时,为了可靠地熄弧并填满弧坑,通常采用焊丝返烧熄弧法。目前,熔化极气体保护焊数字化弧焊电源采用的熄弧控制往往采用电流波形控制方式,图8-7所示为传统熄弧与数字控制熄弧电流波形的比较。

在气体保护电弧焊中,往往采用熄弧控制。其熄弧控制的主要目的有两个:一是为了防止焊接弧坑缺陷;二是为了保证焊丝或者钨极端部形状,有利于继续焊接的引弧。

在钨极氩弧焊中,经常采用电流衰减熄弧控制。就是当焊接停止时,弧焊电源提供的电流按比例或者指数规律衰减,电流衰减到一定值后,再切断电源,电弧熄灭。

在熔化极气体保护焊时,为了可靠地熄弧并填满弧坑,通常采用焊丝返烧熄弧法。所谓焊丝返烧熄弧法就是停止焊接时,先停止送丝和电弧移动,电弧回烧一段时间后,再切断弧焊电源供电,熄灭电弧。

传统熄弧控制具有一定的效果,但是很难满足高质量焊接的需求,尤其是在机器人焊接中,熄弧控制精度不高会影响其再次引弧的成功率以及焊接质量控制。

目前,熔化极气体保护焊数字化弧焊电源采用的熄弧控制往往采用电流波形控制方式,图8-7所示为传统熄弧与数字控制熄弧电流波形的比较。

如图8-7所示,传统焊丝返烧熄弧一般是逐渐衰减电流直到最终熄灭,其焊丝端部很容易形成一个球体,其球体表面会产生氧化形成渣壳,再次引弧时就会影响其导电性能,同时,也会增加焊丝端部与工件接触的表面,减少接触电阻热,从而降低了引弧成功率。采用熄弧的数字控制,利用控制程序在电弧熄灭的前一瞬间,弧焊电源提供给电弧一个峰值较高的短脉冲电流,然后切断电流。在短脉冲电流作用下,焊丝端部的熔滴迅速过渡到熔池中去,同时,电弧瞬间熄灭,焊丝来不及继续熔化,从而使焊丝端部保持原有的焊丝直径,也避免了液体金属的氧化,从而可以保证再次引弧的成功率。图8-8所示为传统控制与数字控制熄弧控制后焊丝端部形状。

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图8-7 传统与数字控制熄弧电流波形比较

a)传统控制 b)数字控制

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图8-8 传统与数字控制熄弧后焊丝端部情况

a)传统控制 b)数字控制