德國(guó) EWM 公司不久前推出的 coldArc---“冷弧焊”方法,其目的是為了降低短弧焊過(guò)程 中電弧重燃時(shí)出現(xiàn)的局部能量高峰。“冷弧焊”也是一種短弧焊接過(guò)程,有周期性的短路階段 和燃弧階段。圖 2 是“冷弧焊”過(guò)程中電壓和電流在一個(gè)短路周期里的變化。其電壓的變化與 傳統(tǒng)的短弧焊電壓變化一致。 在焊接過(guò)程中, 該電壓的變化被不間斷地反饋給焊機(jī)的控制系 統(tǒng),焊機(jī)中的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)根據(jù)反饋的電壓信息對(duì)電流進(jìn)行快速的調(diào)節(jié),在電弧即 將重新燃燒的瞬間,以不到 1s 的時(shí)間快速地將電流降下來(lái),使電弧在非常平穩(wěn)的狀態(tài)下 重新燃燒。
圖 2“冷弧焊”時(shí)熔滴短路過(guò)渡及相應(yīng)的電壓、電流變化示意圖
弧重燃后,為了使焊絲的端頭形成新的熔滴,又需要較高的電弧能量,因此在電弧重燃后, 給出一小的脈沖電流,以確保焊絲端頭熔滴的形成。隨后再將電流降到很低的狀態(tài),使熔滴 不再長(zhǎng)大。此后又開(kāi)始了下一個(gè)短路過(guò)渡周期。“冷弧焊”通過(guò)控制短路過(guò)渡時(shí)的電弧能量, 使每次過(guò)渡的熔滴大小均勻, 因此焊縫成形均勻。 同時(shí)又將焊接過(guò)程中電弧的能量降至最低。 圖 3 是傳統(tǒng)短弧焊和“冷弧焊”在電弧重燃時(shí)電弧能量的比較�!袄浠『浮钡哪芰匡@著低于短弧 焊,特別是在電弧重新燃燒的瞬間,“冷弧焊”的能量大幅度地降低。
圖 3 電弧重燃時(shí)短弧焊電弧能量和“冷弧焊”電弧能量比較
“冷弧焊”焊接方法完全是通過(guò)焊接電源內(nèi)的電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。要求對(duì)電源的輸出控制更為精確、快速和有效。圖5是“冷弧焊”數(shù)字化控制逆變電源。電源對(duì)送絲機(jī)構(gòu)和焊槍并無(wú)特別要求,常規(guī)的熔化極氣保焊送絲機(jī)構(gòu)和焊槍可直接用于“冷弧焊”焊接。這種方法即可用于全自動(dòng)化焊接,也可用于手工半自動(dòng)焊接。