CN108377644A - 受控短路焊接系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种焊接系统和方法提出：产生焊接电力输出的控制波形，所述波形包括多个连续峰值相位，接着是焊丝(42)电极与形成中的熔池(148)之间的短路。每一接着呈现的峰值相位是基于至少紧接在前的短路而调节的，以控制将在接着呈现的峰值相位之后发生的短路。一些实施例允许基于至少紧接在前的短路而调节至少一个波形相位以控制将发生的下一短路；以及基于至少紧接在前的短路而调节至少一个短路响应相位以控制将发生的下一短路。

Description

受控短路焊接系统和方法

背景技术

本发明总的来说涉及焊机，并且更明确地说涉及一种被配置成实施一种焊接操作的焊机，其中在所述焊接操作中，循环波形被施加到焊丝以在焊丝与前进焊缝之间导致受控短路。

已出于各种目的实施广泛范围的焊接系统和焊接控制方案。在连续焊接操作中，熔化极气体保护电弧焊(GMAW)操作，并且更具体来说，金属惰性气体(MIG)技术允许通过从焊炬送给焊丝电极保护气体(通常是惰性气体或含有惰性试剂的气体)而形成连续焊道。电力被施加到焊丝并且电路通过工件而完成以维持将焊丝和工件熔融来形成期望焊缝的电弧。

高级形式的MIG焊接基于循环脉冲的产生，其中循环脉冲可在焊丝电极与包括工件的熔融金属和焊丝电极的前进熔池之间导致受控短路。也就是说，可执行各种脉冲方案，其中在所述脉冲方案中，电流和/或电压脉冲受到电力供应控制电路的命令，以调节来自焊丝的金属小滴(和/或喷雾，和/或小球)的形成和沉积，维持熔池的期望加热和冷却轮廓，控制焊丝与熔池之间的短路等。

虽然在许多应用中非常有效，但这些脉冲式的且短路的焊接方案可具有缺陷。例如，取决于转移模式，工艺可限制行进速度、产生过多的飞溅物(需要及时清理所焊接的工件)、提供不理想的穿透，或这些和其它效果的任何组合。此外，某些脉冲工艺(例如，以材料转移的喷射模式操作的脉冲工艺)可针对特定应用而过热运行。其它焊接工艺(例如，短路工艺)可较冷运行，但可也产生飞溅物以及其它不需要的焊接效果。

此外，在某些焊接情形下并且通过某些焊接电极，被训练成在电极与工件之间实施循环短路的脉冲焊接工艺可将过多能量添加到焊缝。例如，对于粉芯焊丝电极来说，电极可由添加到焊丝的过大电流加热，这特别是因为焊接电流倾向于流经可比实心焊丝容易熔融的焊丝外皮。因此，电弧可闪耀(变长)。然而，为了跨越间隙、减少烧穿并提高行进速度，可希望将电弧长度维持在最小值。不幸的是，这导致焊丝短接到正形成的熔池并且需要额外电流以清除短路，从而再次导致粉芯焊丝外皮的加热并导致电弧闪耀。

因此，需要在允许提高焊接质量和灵活性的同时以脉冲式的且短路的波形方案进行焊接的改进的焊接策略。

发明内容

本公开提供被设计成响应于这些需要的焊接系统和方法。根据示范性实施方案，一种焊接方法包括：产生焊接电力输出的控制波形，所述波形包括多个连续峰值相位，接着是焊丝电极与形成中的熔池之间的短路；以及基于至少紧接在前的短路而调节每一接着呈现的峰值相位，以控制将在接着呈现的峰值相位之后发生的短路。

在一些实施例中，方法和系统允许基于至少紧接在前的短路而调节至少一个波形相位以控制将发生的下一短路；和/或基于至少紧接在前的短路而调节至少一个短路响应相位以控制将发生的下一短路。

附图说明

图1是根据本技术的方面的示范性MIG焊接系统的图形表示，图示耦接到送丝机以执行脉冲/受控短路焊接操作的电力供应器；

图2是图1所示的类型的焊接电力供应器的示范性控制电路部件的图形表示；

图3是图示实施根据本技术的焊接方案的某控制逻辑的流程图；

图4是在实际实施期间的呈此波形的一系列脉冲的电压和电流的图形表示；以及

图5是根据本公开的受控短路焊接的示范性波形的图形表示。

具体实施方式

现参照附图，并且首先参照图1，示范性焊接系统被图示为包含经由导线或导管14而彼此耦接的电力供应器10和送丝机12。在所图示的实施例中，电力供应器10与送丝机12分开，以使得送丝机可靠近焊接位置而定位在与电力供应器相距某一距离处。然而，应理解，在一些实施方案中，送丝机可与电力供应器成整体。在这些状况下，导管14将与系统成整体。在送丝机与电力供应器分开的实施例中，端子通常设置在电力供应器上以及送丝机上以允许导线或导管耦接到系统，以便允许电力和气体从电力供应器提供到送丝机，并且允许在两个装置之间交换数据。

系统被设计成将焊丝、电力和保护气体提供到焊炬16。如本领域的技术人员将了解，焊炬可以是许多不同类型，并且通常允许焊丝和气体送给到邻近于工件18的位置，其中将在所述位置处形成焊缝以接合两片或更多片金属。第二导线通常延伸到焊接工件以便在电力供应器与工件之间完成电路。

系统被设计成允许数据设定由操作员选择(明确地说，经由电力供应器上所设置的操作员接口20)。操作员接口通常将并入到电力供应器的前面板中，并且可允许选择例如焊接工艺、将使用的焊丝的类型、电压和电流设定等设定。明确地说，系统被设计成允许用各种钢、铝或被引导穿过焊炬的其它焊丝进行MIG焊接。这些焊接设定被传达到电力供应器内的控制电路22。系统可特别适用于实施针对某些电极类型而设计的焊接方案。

下文更详细地描述的控制电路操作以控制焊接电力输出的产生，其中所述焊接电力输出施加到焊丝以执行期望焊接操作。例如，在某些当前预期的实施例中，控制电路可适用于调节脉冲MIG焊接方案，其中所述脉冲MIG焊接方案促进熔融金属短路转移到正形成的熔池，而不需要将过多能量添加到焊缝或电极。在“短路”模式中，熔融材料的小滴在焊接电弧进行的加热的影响下形成在焊丝上，并且这些小滴通过焊丝和小滴与熔池之间的接触或短路而周期性地转移到熔池。“脉冲焊接”或“脉冲MIG焊接”表示产生脉冲电力波形以便控制金属的小滴到正形成的熔池中的沉积的技术。在本发明的特定实施例中，可实施专门的脉冲焊接方案，其中在所述脉冲焊接方案中，以如Hutchison等人在2012年10月18日申请的名为“混合脉冲-短路焊接方案(Hybrid Pulsed-Short Circuit Welding Regime)”的第13/655,174号美国专利申请所述的“混合”转移模式的类型，产生具有短路焊接和喷射焊接两者的特性的脉冲，所述美国专利申请以引用方式并入本公开中。

如下文更全面地描述，本发明的技术允许基于先前脉冲来控制连续电压和/或电流脉冲，以便控制焊丝电极与形成中的熔池之间的短路的促进、发生、持续时间和中断。明确地说，在某些当前预期的实施例中，波形中的电压峰值是基于一个或更多个紧接在前的短路或短路的方面(例如，其持续时间)来调节的。电压峰值的方面可包含(例如)其持续时间、其量值、其上升或下降速率等。电流波形的方面也可被直接或间接调节。各种基础可用于短路、加热、热注入等的分析，如下文所论述。

控制电路耦接到电力转换电路24。此电力转换电路适用于产生输出电力，例如，将最终在焊炬处施加到焊丝的脉冲波形。可使用各种电力转换电路，包含斩波器、升压电路、降压电路、逆变器、转换器等。此电路的配置可以是本领域自身中通常所知的类型。电力转换电路24耦接到电源，如箭头26所指示。施加到电力转换电路24的电力可源于电网，但也可使用其它电源，例如，发动机驱动的发电机、电池、燃料电池或其它替代电源所产生的电力。最终，图1所图示的电力供应器包含接口电路28，其中接口电路28被设计成允许控制电路22与送丝机12交换信号。

送丝机12包含耦接到接口电路28的互补接口电路30。在一些实施例中，多引脚接口可设置在两个部件上，并且多导线电缆在接口电路之间延伸以允许在电力供应器10、送丝机12或两者上设定例如送丝速度、工艺、所选择的电流、电压或功率电平等信息。

送丝机12还包含耦接到接口电路30的控制电路32。如下文更全面地描述，控制电路32允许根据操作员的选择来控制送丝速度，并允许这些设定经由接口电路反馈到电力供应器。控制电路32耦接到送丝机上的操作员接口34，这允许选择一个或更多个焊接参数，明确地说，送丝速度。操作员接口还可允许选择例如工艺、所利用的焊丝的类型、电流、电压、或功率设定等焊接参数。控制电路32还耦接到气体控制阀门36，其中气体控制阀门36调节保护气体到焊炬的流动。通常，此气体是在焊接时提供，并且可在焊接前一刻开启并且在焊接后持续较短时间。供应到气体控制阀门36的气体通常以是压缩瓶的形式提供，如附图标记38所表示。

送丝机12包含用于在控制电路32的控制下将焊丝送给到焊炬并因此送给到焊接应用的部件。例如，焊丝的一个或更多个卷轴40容纳在送丝机中。焊丝42从卷轴展开并逐渐送给到焊炬。卷轴可与离合器44相关联，其中离合器44在焊丝将送给到焊炬时将卷轴松开。离合器还可被调节成维持最小摩擦水平以避免卷轴的自由转动。送给电机46得以设置，其中送给电机46与送给辊48接合以将焊丝从送丝机推向焊炬。在实践中，辊48中的一个机械耦接到电机，并由电机旋转以从送丝机驱动焊丝，而配合辊朝向焊丝偏置以在两个辊与焊丝之间维持良好接触。一些系统可包含此类型的多个辊。最终，转速计50可被设置以检测电机46、辊48或任何其它相关联的部件的速度，以便提供实际送丝速度的指示。来自转速计50的信号被反馈到控制电路32，例如，以进行校准，如下所述。

应注意，也可实施其它系统布置和输入方案。例如，焊丝可从散装存储容器(例如，滚筒)或从送丝机外的一个或更多个卷轴送给。类似地，焊丝可从“卷轴枪”送给，其中卷轴安装在焊炬上或接近焊炬而安装。如本文所述，送丝速度设定可经由送丝机上的操作员输入34而输入或在电力供应器的操作员接口20上输入，或在两者上输入。在具有对焊炬的送丝速度调整的系统中，这可以是用于设定的输入。

来自电力供应器的电力通常以常规方式通过焊接电缆52施加到焊丝电极。类似地，保护气体穿过送丝机和焊接电缆52而送给。在焊接操作期间，焊丝穿过焊接电缆护套朝向焊炬16推进。在焊炬内，额外牵拉电机54可设有相关联的驱动辊(明确地说，用于铝合金焊丝)。电机54被调节成提供期望送丝速度，如下文更全面地描述。焊炬上的扳机开关56提供被反馈到送丝机并且从送丝机反馈到电力供应器以使焊接工艺能够被操作员启动和停止的信号。也就是说，在按压扳机开关之后，气体开始流动，焊丝被推进，电力被施加到焊接电缆52并且通过焊炬到达正推进的焊丝。这些工艺还更详细地描述在下文中。最终，工件电缆和线夹58允许将始于电力供应器通过焊炬、电极(焊丝)和工件的电路闭合以在操作期间维持焊接电弧。

应注意，在本论述全文中，虽然送丝速度可由操作员“设定”，但出于许多原因，由控制电路命令的实际速度通常会在焊接期间变化。例如，用于“进丝”(用于电弧起始的初始送丝)的自动化算法可使用从所设定的速度导出的速度。类似地，在焊接期间，可命令送丝速度的各种斜坡增大和减小。其它焊接工艺可需要“凹坑”阶段，其中在所述“凹坑”阶段中，送丝速度被更改以填充焊缝之后的凹陷部。更进一步地，在脉冲焊接方案中，送丝速度可周期性地或循环地更改。

图2图示被设计成在图1所图示的类型的系统中起作用的控制电路22的示范性实施例。此处由附图标记60表示的整个电路包含上文所论述的操作员接口20以及用于将参数传达到下游部件(例如，送丝机、焊炬和各种传感器和/或致动器)或从下游部件传达参数的接口电路28。电路包含处理电路62，其中处理电路62自身可包括一个或更多个专用或通用处理器，所述处理器被设计成执行焊接方案，进行焊接方案中所实施的波形的计算等等。处理电路与驱动器电路64相关联，其中驱动器电路64将来自处理电路的控制信号转换为施加到电力转换电路24的电力电子开关的驱动信号。通常，驱动器电路对来自处理电路的这些控制信号作出反应以允许电力转换电路产生用于本公开所述的类型的脉冲焊接方案的受控波形。处理电路62还将与存储器电路66相关联，其中存储器电路66可由一种或更多种类型的永久和临时的数据存储装置组成，例如以用于提供所实施的焊接方案、存储焊接参数、存储焊接设定、存储错误日志等。

用于焊接的某些状态机的更完整描述例如提供在以下专利中：2001年9月19日授予Holverson等人的名为“具有基于状态的控制器的焊接型电力供应器(Welding-TypePower Supply With A State-Based Controller)”的第6,747,247号美国专利；2004年5月7日授予Holverson等人的名为“具有基于状态的控制器的焊接型电力供应器(Welding-Type Power Supply With A State-Based Controller)”的第7,002,103号美国专利；2006年2月3日授予Holverson等人的名为“具有基于状态的控制器的焊接型电力供应器(Welding-Type Power Supply With A State-Based Controller)”的第7,307,240号美国专利；以及2001年9月19日授予Davidson等人的名为“在部件之间具有网络和多级别信息的焊接型系统(Welding-Type System With Network And Multiple Level MessagingBetween Components)”的第6,670,579号美国专利，所述美国专利以引用方式并入本公开中。

图3大体上图示用于一种焊接方案的逻辑，其中在所述焊接方案中，波形受到控制以控制短路特性。大体上由附图标记76指示的逻辑可被视为始于执行脉冲/短路焊接工艺，如框78所指示。此工艺可通过施加到焊接电极(使用通过工件和形成中的熔池而完成的电路)的电压的闭环控制、通过施加到电极的电流的闭环控制或通过电压与电流两者的控制来实施。在一些实施例中，例如，以闭环方式调节电压的控制环路可与以闭环方式控制电流的控制阶段交替。在当前预期的实施例中，在脉冲工艺的每一循环中促进或允许短路，并且控制并调节施加到焊接电极的电力的电压和/或电流波形的参数，以控制短路的方面，明确地说，其持续时间，以及其定时、加热、重燃能量等。

接着，在步骤80中，监视短路。此监视通常将通过检测施加到焊接电极、焊炬、焊接电缆或电力流中的某一其它点的电压和电流来进行。在当前预期的实施例中，以远高于脉冲焊接方案的频率的速率对电压和电流取样。例如，每一脉冲循环可以是大约若干毫秒(例如，5ms)，而取样可以是以若干微秒(例如，每50μs)执行。如本领域的技术人员将了解，短路的发生将通常通过电压降落来指示。然而，在多数系统中，电压和电流取样将在整个焊接工艺期间发生，并且短路期间的电压和/或电流的分析可以是从所收集的数据进行。短路的持续时间可通过检查在电压和/或电流的电平是将指示短路的电平(例如，阈值低电压)的情况下发生多少取样间隔来确定。

在步骤82中，可计算电压和/或电流峰值的参数，或可进行调整，如下文所论述。在当前实施例中，计算电压峰值的参数，其中系统在脉冲波形的峰值相位期间以电压闭环方式控制焊接电力。也就是说，控制峰值的电压和/或电流，包含峰值的量值、峰值的持续时间、朝峰值上升的速率以及从峰值下降的速率。一些实施例可控制比这些参数少的参数。如下文所论述，调节峰值以适当地控制循环短路的方面，并且明确地说，控制短路的定时和持续时间。如附图标记84、86和88所指示，一种或更多种基础可用于调节峰值，例如，比例控制、积分控制和微分控制。在当前预期的实施例中，例如，以比例方式基于短路的持续时间来调节峰值的量值和/或持续时间(和/或增大和减小的速率)。然而，积分因子可允许较稳定、较长持续时间(例如，多脉冲)的控制，以从期望峰值参数消除错误。微分因子也可辅助例如改进对短路持续时间、定时等的响应。在实践中，可利用这些因子中的一个以上，并且峰值的调节的准确算法可适用于特定焊接应用，例如，特定材料、特定电极、特定位置、行进速度等。此外，在实践中，所利用的每一因子可乘以期望增益，并且这些增益可用于“教示”或调适控制方案以实现较大的可预测性和可控短路，减少施加到焊缝的能量，提高行进速度，减少飞溅物等。在当前实施例中，在对峰值进行调整时，可对波形片段中的任一个进行调整以实现类似影响。为了调节短路的持续时间，可同样修改短路响应、短路能量或最大短路电流(例如，用于清除短路的重燃能量或所添加能量)。

可按照各种方式参照紧接在前的短路进行峰值(例如，电压峰值)的“动态”调整。例如，调整可单独基于短路持续时间。举例来说，如果短路是1ms长，那么可确定此持续时间是适当的，并且不进行调整。如果接着检测到0.5ms的短路持续时间，那么可确定峰值过长，并且因此短路过短(也就是说，在发生短路之前，熔融球几乎脱离电极)。在此状况下，可使下一峰值持续时间较短，可改变峰值的量值，可改变斜坡上升或斜坡下降速率和持续时间，等等。此外，如果根本没有发生短路(即，0ms的持续时间)或短路极短，那么可确定，峰值过大，以致于在发生任何短路之前，熔融球脱离电极，并且峰值可更严格地更改以确保短路，并且是随着时间保持一致的短路。

关于所进行的特定计算，作为用于调节电压峰值的基础的用于计算短路参数的另一可能基础是电极的电阻加热(i²r)。针对此计算，可估计电阻，并且所检测的电流用于估计施加到电极的加热(功率)。此外，因为电阻可本质上不改变，所以此计算可简化为短路持续时间期间的平方电流或电流的总和。此处再次地，可基于指示电极短接到熔池的电压和/或电流的取样间隔的数量来确定短路的持续时间。

在步骤90中，逻辑可确定另一类型的控制是否可用于辅助短路持续时间和/或定时控制。也就是说，如果短路过长，那么可确定需要“重燃”或“收缩”。这些技术可涉及电流(例如，以电流闭环方式)或电压的施加以强迫重新建立焊接电弧，并因此结束短路。如果不需要此种控制，那么流程可返回到步骤78以针对下一脉冲来重复所述过程。或者，控制环路可考量期望短路加热的持续时间和电流，并且将相对于标称值的变化差不多用作短路持续时间控制环路(上文所论述)。

在此过程逻辑中，应注意，基于紧接在前的短路来调节每一峰值的控制。再次地，由于与控制方案的电压和电流脉冲的频率相比的电压和电流的较高取样速率，可在紧接在后的峰值相位的实施之前分析每一短路。也就是说，可基于紧接在前的短路特性(明确地说，短路的开始时间、短路的结束时间、短路加热、短路功率和/或其持续时间)来调节接着的电流峰值相位(例如，电压峰值)。此外，在一些实施例中，可通过将数个脉冲循环取平均值来对短路的一个或更多个特性(例如，持续时间)、峰值的一个或更多个特性和/或对峰值进行的调整的一个或更多个特性进行低通滤波。例如，可将短路的持续时间取平均值以将对峰值参数进行调整的持续时间的响应平滑化。然而，通常，至少紧接在前的短路用作用于更改或调节接着的电流峰值的基础。在当前实施例中，峰值是以电压闭环方式控制的经调节的电压峰值。

在步骤90中，若确定短路比所需长，那么可实施重燃或收缩。通常，这些方面允许控制电压和/或电流，并且是以电压闭环方式或电流闭环方式进行控制，以促进短路在已被检测为结束之前终止。在步骤92中，接着，可计算和/或更改用于终止短路的电压和/或电流的参数。如同峰值一样，通常再次基于短路的持续时间，可基于比例控制、积分控制和/或微分控制来控制这些参数，如附图标记94、96和98所指示。此外，此处再次地，重燃或收缩可基于紧接在前的短路。并且，可针对此控制来参照一个以上短路发生，并且例如通过对数个短路发生(例如，其持续时间)取平均值来进行低通滤波。在本实施例中，通过短路加热与短路持续时间两者来修改电弧相位的峰值持续时间，但是在此控制的一些方面中，短路响应被预想为替代。

在步骤100中，可组合在步骤82和92中计算或实施的参数和/或调整。例如，如本领域的技术人员将认识到，通过重燃或收缩的实施来添加能量可影响材料转移和加热的动态特性，并且这可需要通过更改峰值来补偿。相反，更改峰值可影响短路(并且通常将影响短路)，以使得需要或多或少的重燃或收缩。在当前预期的实施例中，实施控制环路，以基于短路特性(例如，持续时间)来计算峰值参数的改变，并且实施另一控制循环以基于重燃或收缩来计算峰值参数的改变，并且简单地组合(例如，相加)由这些计算产生的峰值参数的错误(调整或校正)。可通过更改来自两个不同环路的每一校正的系数或增益以此做法产生经加权的总和。

图4图示所改进的工艺的示范性波形102，其中这些波形102包含针对脉冲/短路工艺的数个循环随着时间108显示的电压波形104和电流波形106。此处再次地，所述工艺可包含将电压闭环控制和电流闭环斜坡控制的周期或相位交替，在此状况下，峰值被电压闭环控制，接着切换到电流闭环控制。在此工艺中，在脉冲工艺中，将来自电极的熔融金属转移到形成中的熔池，其中在所述脉冲工艺中，通过施加到电极的电力的调节(例如，通过电压控制)来促进和控制短路。在本上下文中，短路的促进和控制希望表明，避免了相对硬的短路，并且可通过监视并分析至少一个紧接在前的短路的方面来建立简短且受控的短路。金属因此被转移而无需添加过多能量，而原本使用较硬或较长期的短路时，需要过多能量。在所得焊接工艺的大多数循环中，不需要专门的短路清除序列，但这些序列可被编程并且准备好在发生较长期的或较顽固的短路的状况下实施，如上文所论述。如上所述，因为熔融金属(例如，金属球)已在电压和/或电流峰值之后脱离，所以添加极小电流或不添加电流就可以清除短路。结果是相对较低的加热和稳定的电弧，同时避免不必要的加热。

如图4所示，在焊接工艺中形成电压脉冲，其中电压脉冲通常在时间上对应于电流脉冲，在此实施例中，两者是通过在电压闭环控制与电流闭环控制之间交替来调节的。然而，再次地，为了控制短路的持续时间和特性，可分析并使用电压和电流以提供有效地调节峰值与短路两者(需要时，还调节脉冲的其它方面)的组合控制。电压峰值在图4中由附图标记110指示。这些峰值通常导致能量输入到电弧中以使焊接电极熔融。接着，发生短路，从而导致显著电压降落，如附图标记112所指示。附图标记114所指示的这些短路的持续时间通过调节峰值的能量(例如，电压)来控制，并且在电压轨迹中可见，短路在所述工艺的每一循环中发生，并且具有相当均匀的持续时间。在清除每一短路之后，系统返回到本底电压电平以等待下一峰值，如附图标记116所指示。通常与电压峰值同步而发生电流峰值，如附图标记118所指示。在电流峰值之后，电流通常返回到本底电平120。

图5是此工艺的单个循环的类似图形表示。此处，电压波形由附图标记124指示，并且电流波形由附图标记126指示。如可看到的是，电压峰值128受到控制，并且通常与电流峰值130对准。在这些峰值电平下，电压从本底电平132上升到峰值电平，其量值、斜坡速率和持续时间可受到控制。电流类似地从其本底134上升。循环的峰值相位导致焊接电极136熔融，从而形成将在焊缝中沉积的材料小滴140。在峰值128和130之后，接着，电压返回到本底电平或阶梯电平142，电流144也是如此。再次地，可在这些电压和电流的下降期间控制斜坡速率、斜坡的形状等。电压下降142到150对应于焊接电极136与形成中的焊缝之间的短路，这是因为所形成的小滴146沉积到熔池148中。电流可响应于此短路而降落，如144到152所指示，其中电流也可略微增大或得以维持。在一些实施例中，电流从144降落到152，以鼓励焊丝与熔池的短路在波形的此区域中发生(在实际短路之前)。

如附图标记150和152所指示，当电压和电流电平更进一步降落时，短路接着通过减少通到焊缝中的能量而断开。此处再次地，如上文所论述，如果确定峰值或能量输入的任何其它周期(或任何其它焊接动态特性)已导致短路比所需长，那么可实施重燃或收缩，其中通过增大电流来促进短路的中断(再次地，电流例如通过峰值电压特性的组合控制而与电压调节相互作用)。短路接着断开，并且电压和电流可返回到其本底电平，如附图标记154和156所指示，这是因为电极材料158变得融入到形成中的焊缝中。

虽然仅在本文中说明和描述本发明的某些特征，但对于本领域的技术人员来说，将清楚许多修改和改变。因此，应理解，随附权利要求书希望涵盖落入本发明的真实精神内的所有这些修改和改变。

Claims (24)

1.一种焊接方法，包括：

产生焊接电力输出的控制波形，所述波形包括多个连续峰值，接着是推进的焊丝电极与熔池之间的短路；以及

基于至少所述紧接在前的短路而调节每一接着呈现的峰值，以控制将在所述接着呈现的峰值之后发生的所述短路。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述波形的控制是基于闭环电压控制来执行的。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述经调节的峰值包括电压峰值，并且其中所述峰值是通过控制电压量值、电流量值、持续时间、上升速率和下降速率中的至少一个来调节的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中每一接着呈现的峰值是基于所述紧接在前的短路的持续时间来控制的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中每一接着呈现的峰值是基于至少所述紧接在前的短路通过至少比例分量和/或积分分量的施加来调节的，并且其中调节包括控制电压量值、电流量值、持续时间、上升速率和下降速率中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中每一接着呈现的峰值是基于包含所述紧接在前的短路的多个先前短路来调节的。

7.根据权利要求1所述的方法，包括循环调节多个连续峰值，并且其中所述峰值是通过控制电压、电流、功率、能量、加热、电阻、电导率量值、持续时间、电压的上升速率和电压的下降速率中的至少一个来调节的。

8.一种焊接方法，包括：

产生焊接电力输出的控制波形，所述波形包括多个连续峰值，接着是推进的焊丝电极与熔池之间的短路；以及

基于至少所述紧接在前的短路而调节至少一个波形相位以控制将发生的所述下一短路。

9.根据权利要求8所述的方法，其中经调节的波形相位是基于至少一个紧接在前的短路的持续时间、能量、加热和/或最大电流来控制的。

10.根据权利要求8所述的方法，其中多个波形相位是基于至少所述紧接在前的短路来调整的。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述波形的控制是基于闭环电压控制来执行的。

12.根据权利要求8所述的方法，其中所述经调节的相位包括峰值，并且其中所述峰值是通过控制电压量值、电流量值、持续时间、上升速率和下降速率中的至少一个来调节的。

13.根据权利要求8所述的方法，其中每一接着呈现的相位是基于所述紧接在前的短路的持续时间来控制的。

14.根据权利要求8所述的方法，其中每一接着呈现的相位是基于至少一个先前短路通过至少比例分量和/或积分分量的施加来调节的，并且其中调节包括控制电压量值、电流量值、持续时间、上升速率和下降速率中的至少一个。

15.一种焊接方法，包括：

产生焊接电力输出的控制波形，所述波形包括多个连续开弧相位，接着是推进的焊丝电极与熔池之间的短路；以及

基于至少所述紧接在前的短路而调节至少一个短路响应相位以控制将发生的所述下一短路。

16.根据权利要求15所述的方法，其中每一接着呈现的短路响应相位是基于至少所述紧接在前的短路的持续时间、能量、加热和/或最大电流来控制的。

17.根据权利要求15所述的方法，其中多个波形相位是基于至少所述紧接在前的短路来调整的。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述波形的控制是基于闭环电压控制来执行的。

19.根据权利要求15所述的方法，其中每一接着呈现的短路响应相位是基于所述紧接在前的短路的持续时间来控制的。

20.根据权利要求15所述的方法，其中每一接着呈现的短路响应相位是通过至少比例分量和/或积分分量的施加来调节的，并且其中所述短路响应是通过控制所述短路响应的电压量值、电流量值、持续时间、上升速率和下降速率中的至少一个来调节的。

21.一种焊接系统，包括：

电力供应器，被配置成来自电源的电力转换为用于执行焊接操作的受控脉冲波形；以及

控制电路，耦接到所述电力供应器，并且被配置成：控制所述受控脉冲波形的产生，所述波形包括多个连续相位，各自后面接着是推进的焊丝电极与熔池之间的短路；并且基于至少所述紧接在前的短路而调节每一相位，以控制将在所述接着呈现的相位之后发生的所述短路。

22.根据权利要求21所述的系统，其中所述经调节的相位包括峰值相位。

23.根据权利要求21所述的系统，其中每一接着呈现的相位是基于至少所述紧接在前的短路的持续时间、能量、加热和/或最大电流来控制的。

24.根据权利要求21所述的系统，其中多个波形相位是基于至少所述紧接在前的短路来调整的。