一种同时具有熔化极与非熔化极的焊接系统及其焊接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊机领域，尤其涉及一种同时具有熔化极与非熔化极的焊接系统及其焊接方法。
【背景技术】
[0002]传统的焊机通常分为熔化极焊机与非熔化极焊机，熔化极焊机具有熔深大、焊接速度快等优点，但焊接过程中熔化焊丝与熔化母材的热量不能控制，焊接薄板时易导致工件变形及穿孔；而非熔化极焊机则具有焊缝金属纯度高、性能好、焊件变形小、电弧稳定性好等优点，但存在着熔深浅、熔敷速度小，生产率较低等缺点。在非熔化极焊机中，非熔化极(通常为钨极)作为其中一个电极，与母材(即需要焊接的工件)连接的母材接触极作为另一个电极；而在熔化极焊机中，焊枪中的焊丝作为其中一个电极，与母材(即需要焊接的工件)连接的母材接触极作为另一个电极。传统焊机的两电极之间通常只有两种焊接状态，即非熔化极(钨极)或熔化极(焊丝)与工件之间，只有正电压或者负电压两种焊接状态；因此，传统的焊机焊接模式较为单一(如传统的熔化极焊机只有单一的直流焊接模式、直流脉冲焊接模式)，难以根据不同的焊接材料来选择相应的焊接模式来达到较好的焊接效果，且其应用范围也较窄。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供一种同时具有熔化极与非熔化极的焊接系统及其焊接方法，所述焊接系统及其焊接方法具有多种焊接状态，可满足各种焊接工艺需求，且其具有焊接速度快，焊接效果好，应用场合广等优点。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
一种同时具有熔化极与非熔化极的焊接系统，其特征在于:所述焊接系统包括一体化焊枪，焊接电源控制系统模块，均与焊接电源控制系统模块连接的熔化极焊接电源与非熔化极焊接电源，所述一体化焊枪包括非熔化极焊枪模块以及熔化极焊枪模块，所述非熔化极焊接电源与所述非熔化极焊枪模块连接，所述熔化极焊接电源与所述熔化极焊枪模块连接。
[0005]优选地，所述熔化极焊接电源包括依次连接的电源输入模块、直流恒压模块、斩波控制模块、恒流反馈模块、以及交直流变换控制模块，所述熔化极焊接电源还包括有第一控制系统模块、电流取样模块以及电压取样模块；所述电流取样模块的输入端至少具有两电流输入接口，其中一电流输入接口与直流恒压模块的输出端连接，另一电流输入接口与直流变换控制模块的输出端连接；所述电压取样模块的输入端至少具有两电压输入接口，其中一电压输入接口与直流恒压模块的输出端连接，另一电压输入接口与直流变换控制模块的输出端连接；所述电流取样模块的输出端、电压取样模块的输出端均与第一控制系统模块连接，所述直流变换控制模块的输出端与所述熔化极焊枪模块连接。
[0006]优选地，所述交直流变换控制模块具有输入正端、输入负端、第一输出端以及第二输出端，所述交直流变换控制模块包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块以及第四开关模块；所述输入正端、第一开关模块的输入端、第一开关模块的输出端、第二开关模块的输入端、第二开关模块的输出端以及所述输入负端依次连接，所述输入正端、第三开关模块的输入端、第三开关模块的输出端、第四开关模块的输入端、第四开关模块的输出端以及所述输入负端依次连接；所述第三开关模块与第四开关模块的相互连接的一端作为所述第一输出端，所述第三开关模块与第四开关模块的相互连接的一端作为所述第二输出端；所述第二输出端与所述第三开关模块与第四开关模块的相互连接的一端之间串联连接有LC串联电路。
[0007]优选地，所述非熔化极焊接电源包括依次连接的浪涌抑制模块、初次整流模块、滤波模块、逆变模块、变压器、换相变流模块，所述非熔化极焊接电源还包括第二控制系统模块，电流取样模块以及电压取样模块；所述电流取样模块的输入端至少具有两电流输入接口，其中一电流输入接口与滤波模块的输出端连接，另一电流输入接口与换相变流模块的输出端连接，所述电压取样模块的输入端与二次整流模块的输出端连接；所述电流取样模块的输出端、电压取样模块的输出端均与第二控制系统模块连接；所述第二控制系统模块与逆变模块之间连接有逆变驱动模块，所述换相变流模块与第二控制系统模块之间连接有换相变流驱动模块，所述换相变流模块的输出端与所述非熔化极焊枪模块连接。
[0008]进一步地，所述第一控制系统模块与第二控制系统模块还连接有人机交互模块。
[0009]本发明还提供了一种应用于上述焊接系统的焊接方法，所述焊接系统中的一体化焊枪具有用于与工件连接的母材接触极，设置于所述非熔化极焊枪模块中的非熔化极，设置于所述熔化极焊枪模块中的一个或多个熔化极，所述焊接方法包括:
通过控制所述一体化焊枪中的熔化极与非熔化极的电位，来控制所述一体化焊枪中的熔化极的输出电压与非熔化极的输出电压，以使所述焊接系统在焊接时具有不同的焊接状态；
根据焊接工艺需求，使所述焊接系统工作于相应的焊接状态对工件进行焊接。
[0010]其中，在焊接过程中，所述焊接系统通过调整所述熔化极的输出电压与非熔化极的输出电压，来实现电弧热量在工件与焊丝之间的分配，从而使工件热量与焊丝热量之间的热量分配与焊接工艺需求相匹配，以达到所需的焊接效果。
[0011]本发明提供的焊接系统，其一体化焊枪同时具有熔化极与非熔化极，通过对一体化焊枪中的熔化极与非熔化极的输出电压进行控制与管理，使得该焊接系统具有多种不同的焊接状态，从而使得在利用该焊接系统在进行焊接时，可以根据焊接材料及焊接工艺需求，使焊接系统工作于相应的焊接状态对工件进行焊接，使工件热量与焊丝热量之间的分配与焊接工艺需求相匹配，实现工件热量与焊丝热量的最佳匹配，从而获得最佳的焊接效果。利用本发明提供的焊接系统及其焊接方法对工件进行焊接，其可同时具有非熔化极焊机与熔化极焊机的这两种焊机的焊接方式的优点，并且比现有比非熔化极焊机与熔化极焊机的应用场合更宽广，焊接速度更快，焊接效果也更优越。
【附图说明】
[0012]附图1为本发明实施例中所述焊接系统的原理示意框图；
附图2为本发明实施例中所述熔化极焊接电源的电路原理示意框图； 附图3为本发明实施例中所述交直流变换控制模块的电路原理示意框图；
附图4为本发明实施例中所述交直流变换控制模块具体的电路原理示图；
附图5为本发明实施例中所述非熔化极焊接电源的电路原理示意框图；
附图6为本发明实施例中，当焊接时所述一体化焊枪中的非熔化极的电位、熔化极的电位、以及工件的电位的结构示意图；
附图7为本发明实施例中，当焊接时所述一体化焊枪中的非熔化极的电位、熔化极的电位、以及工件的电位的另一结构示意图；
附图8为本发明实施例中，当所述焊接系统的采用非熔化极主焊接模式进行焊接时，所述一体化焊枪的部分零件的结构示意图；
附图9为本发明实施例中，当所述焊接系统的采用熔化极主焊接模式进行焊接时，所述一体化焊枪的部分零件的结构示意图；
附图10为本发明实施例中，当所述焊接系统的采用协同焊接模式进行焊接时，所述一体化焊枪的部分零件的结构示意图。
[0013]其中，附图8-10中的附图标号为:1_母材(工件)，2_电弧，3-喷嘴，4-非熔化极(钨极)，5-熔化极(焊丝)，6-导电嘴，7-送丝机构。
【具体实施方式】
[0014]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的