本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域，具體涉及一種短路過(guò)渡的熔滴控制電路及方法。

背景技術(shù)：

co2氣體保護(hù)焊接，由于液態(tài)金屬在fe+，co，o-，c+和少量co2等離子的氣體氛圍中，表面活性較差，造成陽(yáng)極斑點(diǎn)的局部高溫和正離子fe+大量溢出的“氣墊”效應(yīng)，從而造成熔滴不容易從焊絲端部自然脫落，在焊接電流小于某一個(gè)臨界值之前，熔滴的過(guò)渡呈現(xiàn)短路過(guò)渡的特征。焊絲端部的液態(tài)表面有局部導(dǎo)電現(xiàn)象，稱(chēng)為陽(yáng)極斑點(diǎn)。短路過(guò)程的控制，其重要標(biāo)志是縮頸的控制，使熔滴完成從焊絲端部部分的“脫落”。

為了控制飛濺，林肯電器采用了stt技術(shù)，進(jìn)行縮頸的檢測(cè)和控制，其原理是利用達(dá)林頓晶體管控制輸出電流，在頸縮瞬間將電流控制為小電流，其主電路的特征是采用達(dá)林頓管作為開(kāi)關(guān)，限制電感l(wèi)中的電流，從而達(dá)到控制電流的作用，在縮頸期間的電流靠主電路的電流衰減完成自然過(guò)渡，達(dá)林頓管強(qiáng)制關(guān)斷。

另一種縮頸控制的方法出現(xiàn)在松下焊機(jī)cs4上。其中，縮頸控制采用igbt，工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到縮頸信號(hào)以后，關(guān)掉igbt，電流迅速降低，多余的能量在電感上形成較大的電壓，采用吸收電路將其電壓峰值吸收，以免損壞igbt。

以上熔滴過(guò)渡的控制方法均是采用開(kāi)關(guān)器件，其電路原理圖均可在現(xiàn)有資料中找到，在縮頸形成的時(shí)刻，斷掉主回路，達(dá)到電流迅速減小的目的，其共同依據(jù)是：

va＝l×δ∣a，

其中，va為縮頸瞬間弧壓，va≈0v；l為回路的電感量，為一個(gè)固定值，一般為50μh；δ∣a為回路的電流變化量。

可推理，當(dāng)va＝0v時(shí)，δ∣a也必然接近于0，電流不變，為了控制縮頸期間的電流，使產(chǎn)生縮頸時(shí)電流立刻減小，需要有較大的δ∣a，以上兩個(gè)方案采用了“強(qiáng)制關(guān)斷”的方法，并采用過(guò)壓吸收電路，將強(qiáng)制關(guān)斷期間耦合的高壓，用rc吸收，且在控制過(guò)程中，其降低了回路的能量，不利于焊機(jī)輸出較大的能量，對(duì)提高焊接效率沒(méi)有幫助。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題提供一種短路過(guò)渡的熔滴控制電路及方法。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種短路過(guò)渡的熔滴控制電路，包括焊接電路，焊接電路包括在縮頸時(shí)控制焊接回路通斷的通斷開(kāi)關(guān)，所述通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)有一過(guò)渡電阻?，F(xiàn)有的焊接回路利用通斷開(kāi)關(guān)對(duì)焊接回路進(jìn)行控制，在縮頸時(shí)控制回路的通斷強(qiáng)行將回路電流降為0，從而實(shí)現(xiàn)熔滴脫落。但是，斷開(kāi)回路強(qiáng)行使電流降為0不僅極易將電弧拉斷，且在斷開(kāi)后，電感上存儲(chǔ)的能量得不到消耗。本方案在通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一過(guò)渡電阻，熔滴縮頸前，過(guò)渡電阻類(lèi)似于被短接；熔滴縮頸后，通斷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將過(guò)渡電阻接入回路，達(dá)到降低回路電流的目的，從而實(shí)現(xiàn)熔滴脫落。當(dāng)過(guò)渡電阻接入回路后，回路中電抗器存儲(chǔ)的能量變?yōu)闊崃勘贿^(guò)渡電阻吸收，過(guò)渡電阻將能量源源不斷的送進(jìn)焊接區(qū)域，能量沒(méi)有浪費(fèi)，不僅有利于焊機(jī)輸出較大的能量，提高焊接效率，而且由于過(guò)渡電阻的接入，不會(huì)出現(xiàn)電弧拉斷的狀況。

作為優(yōu)選，過(guò)渡電阻為焊絲，直接將送絲機(jī)的焊絲接入焊接電路作為過(guò)渡電阻，其材料易得，且使得電路更簡(jiǎn)潔。

一種短路過(guò)渡的熔滴控制方法，包括以下步驟，

在焊接回路的通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一過(guò)渡電阻；

對(duì)溶滴縮頸狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)縮頸時(shí)，斷開(kāi)通斷開(kāi)關(guān)使過(guò)渡電阻接入焊接回路。

本方法在通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一過(guò)渡電阻，縮頸時(shí)，斷開(kāi)通斷開(kāi)關(guān)，使過(guò)渡電阻接入焊接回路，即采用電阻法衰減焊接回路的電流。實(shí)現(xiàn)熔滴脫落。

作為優(yōu)選，所述過(guò)渡電阻為焊絲。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明的方法和裝置在焊接回路的通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一過(guò)渡電阻，通斷開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，過(guò)渡電阻接入焊接回路，利用過(guò)渡電阻衰減焊接回路電流，使縮頸時(shí)電流大大下降，實(shí)現(xiàn)熔滴脫落，整個(gè)回路中由于過(guò)渡電阻的接入，不會(huì)出現(xiàn)電弧拉斷的狀況，且過(guò)渡電阻可吸收回路中電抗器存儲(chǔ)的能量，過(guò)渡電阻將能量源源不斷的送進(jìn)焊接區(qū)域，能量沒(méi)有浪費(fèi)，不僅有利于焊機(jī)輸出較大的能量，提高焊接效率。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

一種短路過(guò)渡的熔滴控制方法，包括以下步驟，

在焊接回路的通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一過(guò)渡電阻；

對(duì)縮頸狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)縮頸時(shí)，斷開(kāi)通斷開(kāi)關(guān)使過(guò)渡電阻接入焊接回路。

縮頸狀態(tài)的監(jiān)測(cè)判斷方法為現(xiàn)有技術(shù)，本方法通過(guò)縮頸狀態(tài)的監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)通斷開(kāi)關(guān)的控制。本方法通過(guò)在回路中接入電阻從而實(shí)現(xiàn)電流衰減。

實(shí)施例2

基于實(shí)施例1的原理，本實(shí)施例公開(kāi)基于實(shí)施例1方法的具體電路結(jié)構(gòu)。一種短路過(guò)渡的熔滴控制電路，包括焊接電路，所述焊接電路包括在縮頸時(shí)控制焊接回路接通/斷開(kāi)的通斷開(kāi)關(guān)，所述通斷開(kāi)關(guān)上并聯(lián)有一過(guò)渡電阻。如圖1所示的焊接電路包括依次連接的整流電路、輸出電感l(wèi)1、通斷開(kāi)關(guān)s1、導(dǎo)電嘴；整流電路、輸出電感l(wèi)1、通斷開(kāi)關(guān)s1、導(dǎo)電嘴通過(guò)焊接工件以及底線構(gòu)成焊接回路。圖中r1為電纜的等效電阻。整流電路的輸出經(jīng)輸出電感l(wèi)1濾波后，輸出直流電流。過(guò)渡電阻的可直接在通斷開(kāi)關(guān)s1上并聯(lián)一電阻，該電阻發(fā)熱功率應(yīng)足夠大，不至于熔斷；且阻值足夠大以達(dá)到迅速降低電流的目的，即在正常情況下需要將電感中的電流迅速降低到80a以下。其阻值根據(jù)所采用的電感量而定，一般輸出電感l(wèi)1為50μh，對(duì)應(yīng)需要的電阻值要大于200毫歐。而焊絲可很好的滿(mǎn)足上述要求，直接將送絲機(jī)的焊絲作為過(guò)渡電阻接入焊接電路中，此時(shí)，外圍的送絲機(jī)對(duì)焊接電路電流的控制有兩部分，一部分通過(guò)通斷開(kāi)關(guān)s1進(jìn)行通斷控制，當(dāng)檢測(cè)到縮頸信號(hào)，關(guān)斷s1；另一部分通過(guò)r2與原有主回路形成回路，回路在縮頸產(chǎn)生時(shí)的電路模型改為：

va＝l×δ∣a+ia*r2。

縮頸前，va接近于14v，由于過(guò)渡電阻被短接，可認(rèn)為：va＝l×δ∣a，即l×δ∣a＝14v，此時(shí)，電流逐漸上升。

縮頸瞬間電壓變?yōu)?v，由于r2接入，表達(dá)式變?yōu)椋?l×δ∣a＝ia*r2≈14v。輸出電感l(wèi)1存儲(chǔ)的電能變?yōu)?4v反壓，真正的弧壓從14v變?yōu)?v。

標(biāo)準(zhǔn)焊絲的材料為h08mn2si，長(zhǎng)度為3.5m，其實(shí)測(cè)阻值為rφ1.6＝0.6ω，rφ1.2＝0.6×1.77＝1ω，rφ1.0＝1.4ω。將送絲機(jī)的焊絲作為過(guò)渡電阻接入焊接電路，過(guò)渡電阻接入焊接回路后，電流ia的值立即從短路大電流變?yōu)?4v/r2，即ia(φ1.6)＝23a，ia(φ1.2)＝13a，ia(φ1.0)＝9a，此時(shí)，電流ia遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于縮頸所需電流。

過(guò)渡電阻r2即焊絲接入回路后，回路中電抗器存儲(chǔ)的能量變?yōu)闊崃勘缓附z吸收，焊絲將能量源源不斷的送進(jìn)焊接區(qū)域，能量沒(méi)有浪費(fèi)，不僅有利于焊機(jī)輸出較大的能量，提高焊接效率，而且由于過(guò)渡電阻的接入，不會(huì)出現(xiàn)電幅拉斷的狀況。可根據(jù)焊絲的溫度控制縮頸期間小電流持續(xù)的時(shí)間即通斷開(kāi)關(guān)s1斷開(kāi)的時(shí)間，以免焊絲溫度過(guò)高影響送絲。采用該電路結(jié)構(gòu)，沒(méi)有增加特別復(fù)雜的設(shè)計(jì)，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化；可根據(jù)焊絲的種類(lèi)，適當(dāng)調(diào)節(jié)開(kāi)路時(shí)間，以達(dá)到熱量和溫度的平衡。

圖中，t1為接觸對(duì)，用于接通焊接電源正極和焊絲遠(yuǎn)端的連接端子，焊絲的近端連接到導(dǎo)電嘴上，接觸對(duì)在主電流關(guān)斷和控制縮頸時(shí)接通，回路中含有r2，約幾百毫歐的內(nèi)阻。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。