CN114749771A

CN114749771A - 一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法

Info

Publication number: CN114749771A
Application number: CN202210551637.4A
Authority: CN
Inventors: 兰红雨; 宋海龙; 罗怡; 马忠良; 王炉; 刘家伟; 冉鑫; 杨学术; 杨晨林; 黄辉
Original assignee: Guangdong Ruiqi Technology Co ltd; Chongqing University of Technology
Current assignee: Guangdong Ruiqi Technology Co ltd; Chongqing University of Technology
Priority date: 2022-05-20
Filing date: 2022-05-20
Publication date: 2022-07-15

Abstract

本发明涉及气体保护电弧焊节气降本制造技术，具体涉及一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法；由一个初级电磁阀、若干个次级电磁阀和一个末级电磁阀组成的电磁阀组实现对焊接保护气体流量的自动调节控制，基于多个步骤实现对于电弧焊过程中气体流量的控制和调节；能够在焊接过程中根据焊接电流大小波动实现保护气流量的实时自动调节，匹配关系为线性递增关系，控制程序简单易实现，能够减少焊接保护气体的用量，从而降低焊接生产制造成本消耗，能够在不影响焊接区域保护效果和焊接质量的同时实现节气效果。

Description

一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法

技术领域

本发明涉及气体保护电弧焊节气降本制造技术，具体涉及一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法。

背景技术

气体保护电弧焊是一种广泛应用的熔化焊接方法，具体可细分为非熔化极气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊两类，通常使用纯度99.99％及其以上的CO2、Ar、He等工业气体，既作为焊接保护气体，也作为电弧空间导电介质。

长久以来，气体保护电弧焊中的保护气体均设定为定流量使用，其流量设定值多数根据焊接工艺中使用的焊接电流大小来进行适当匹配，当采用较小焊接电流施焊时，可设定较小保护气体流量值，当采用较大焊接电流施焊时，可设定较大保护气体流量值。一旦设定流量值后，焊接过程中保护气体流量是保持恒定不变的。但是，实际焊接过程中，焊接电流会随着熔滴过渡、起弧熄弧、电弧燃烧稳定性等而产生波动。若能根据焊接电流波动实现焊接过程中的保护气体流量实时调节，可以在不影响焊接区域保护效果的前提下达到减少保护气体使用量、降低生产制造成本的目的。因此，本发明对于降低焊接生产制造中的工业气体消耗，减少温室气体排放量，构建低碳绿色制造体系具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，可以减少焊接保护气体使用量，降低焊接生产制造成本。

本发明所述一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，由一个初级电磁阀、若干个次级电磁阀和一个末级电磁阀组成的电磁阀组实现对焊接保护气体流量的自动调节控制，所述方法包括如下步骤：

S1，调节初级电磁阀对应的节流阀校正初级电磁阀通气流量，使初级电磁阀通气流量为焊接工艺所需的提前送气流量值；

S2，调节每一个次级电磁阀对应的节流阀校正所有次级电磁阀通气流量，使每一个次级电磁阀通气流量为焊接工艺所需的单位递增送气流量值；

S3，调节末级电磁阀对应的节流阀校正末级电磁阀通气流量，使末级电磁阀通气流量为焊接工艺所需的滞后停气流量值；

S4，按下焊枪开关时，首先触发初级电磁阀，开启提前送气直至焊接开始；

S5，焊接开始后的焊接过程中，保持初级电磁阀处于开通状态，根据传感器检测得到的焊接电流值大小变化依次触发开通和关断次级电磁阀和末级电磁阀，通过次级电磁阀和末级电磁阀开通数量的改变实时改变焊接保护气体流量值；

S6，焊接结束焊接电流归零时，关断初级电磁阀和所有次级电磁阀，同时保持末级电磁阀开通，开启滞后停气。

进一步，所述电磁阀组由1个初级电磁阀、不少于2个次级电磁阀和1个末级电磁阀组成。

进一步，所述调节初级电磁阀对应的节流阀校正初级电磁阀通气流量，使其通气流量值在5～12L/min之间。

进一步，所述次级电磁阀通气流量的单位递增送气流量值设定为1L/min、2L/min等任一典型流量值，其设定原则为：电弧焊接工艺所使用的焊接电流范围跨度越大，次级电磁阀通气流量的单位递增送气流量值设定值越大。

进一步，所述根据霍尔传感器检测得到的焊接电流值大小变化依次触发次级电磁阀的原则是：(1)焊接电流值越大，触发开启的次级电磁阀越多；(2)焊接电流值与触发开通次级电磁阀和末级电磁阀数量的关系为线性递增关系。

进一步，所述滞后停气，(1)开启滞后停气的延续时间为4～8s；(2)根据焊接工艺的需要，滞后停气可由末级电磁阀独立保持开通实现，也可由末级电磁阀与部分次级电磁阀共同保持开通实现。

进一步，所述初级、次级和末级电磁阀可以连接手动节流阀实现电磁阀通气流量的手动校正，也可以连接电子节流阀实现电磁阀通气流量的电子校正。

进一步，所述初级、次级和末级电磁阀的触发开通、关断，以及传感器检测焊接电流由PLC或单片机控制实现。

进一步，所述电磁阀触发开通后的工作状态有两种：(1)持续通气工作状态；(2)每秒5～10次的脉动通气工作状态。

上述方案的有益效果：

1、本发明所述方法能够在焊接过程中根据焊接电流大小波动实现保护气流量的实时自动调节，匹配关系为线性递增关系，控制程序简单易实现。

2、本发明所述方法能够减少焊接保护气体的用量，从而降低焊接生产制造成本消耗。

3、本发明所述方法可以在不影响焊接区域保护效果和焊接质量的同时实现节气效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为发明提供的电磁阀组自动调节焊接保护气体原理图。

图示：

1—初级电磁阀，2—第一次级电磁阀，3—第二次级电磁阀，4—末级电磁阀，5—初级节流阀，6—第一次级节流阀，7—第二次级节流阀，8—末级节流阀，9—第一多通分流器，10—第二多通分流器，11—稳压阀，12—保护气体进气口，13—保护气体出气口。

具体实施方式

应当理解的是，本文所描述的示范性实施例应当仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。对每个示范性实施例中的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其他示范性实施例中类似的特征或方面。

参考附图提供上述描述，以助于对权利要求所限定的本发明的各种实施例的全面理解。其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例做出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

下文的描述和权利要求中所使用的术语和词语不限于书面的含义，而是仅由发明人使用以允许对本发明的清楚和一致的理解。相应地，对本领域技术人员显而易见的是，提供对本发明的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本发明。

贯通本申请文件的说明书和权利要求，词语“包括”和“含有”以及词语的变型，例如“包括有”和“包括”意味着“包含但不限于”，而不意在(且不会)排除其他部件、整体或步骤。

结合本发明的特定的方面、实施例或示例所描述的特征、整体或特性将被理解为可应用于本文所描述的任意其他方面、实施例或示例，除非与其不兼容。

应当理解的是，单数形式“一”、“一个”和“该”包含复数的指代，除非上下文明确地另有其他规定。在本发明中，表述“或”包含一起列举的词语的任意或所有的组合。例如，“A或B”可以包含A或者B，或可以包含A和B两者。

尽管可能使用例如“第一”和“第二”的表述来描述本发明的各个元件，它们并未意在限定相对应的元件。例如，上述表述并未意在限定相对应元件的顺序或重要性。上述表述可以用于将一个部件和另一个部件区分开。

本发明中所使用的术语集仅是为了描述特定实施例的目的，而并非意在限制本发明。除非另有限定，本文中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。

以下针对本发明实施例提供的激光焊接保护气体自动控制方法进行具体说明：

一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，参见图1，由一个初级电磁阀，两个次级电磁阀和一个末级电磁阀组成电磁阀组。待焊件为2.0mm厚的Q235钢板，焊接采用的方法为熔化极混合气体保护电弧焊(MAG焊)，采用的保护气体配比为60％CO2+40％Ar，使用的焊接电流为120A。所述方法包括如下步骤：

S1，将集中供气或气瓶供气接至稳压阀11的保护气体进气口12。将第一多通分流器9的进气端接至稳压阀11，分流端分别与节流阀5、节流阀6、节流阀7、节流阀8相连。然后节流阀分别接至初级电磁阀1、第一次级电磁阀2、第二次级电磁阀3、末级电磁阀4。所有的电磁阀通过连接第二多通分流器10在保护气体出气口13形成输出；

S2，调节初级电磁阀1对应的节流阀5校正初级电磁阀1通气流量为8L/min；

S3，调节第一次级电磁阀2和第二次级电磁阀3对应的节流阀6和节流阀7，校正两个次级电磁阀通气流量为2L/min；

S4，调节末级电磁阀4对应的节流阀8，校正末级电磁阀4通气流量为3L/min；

S5，按下焊枪开关，触发初级电磁阀1处于持续通气工作状态，开启提前送气，提前送气气流量为8L/min，直至焊接开始；

S6，焊接开始后的焊接过程中，保持初级电磁阀1处于持续通气工作状态。当传感器检测得到的焊接电流值增大时，依次触发开通第一次级电磁阀2、第二次级电磁阀3和末级电磁阀4处于持续通气工作状态，使保护气流量逐渐增大；当传感器检测得到的焊接电流值减小时，依次关断末级电磁阀4和第一次级电磁阀2、第二次级电磁阀3，使保护气流量逐渐减小。由此，焊接电流值与触发开通次级电磁阀和末级电磁阀数量的关系服从线性关系，通过次级电磁阀和末级电磁阀开通数量的改变实时改变焊接保护气体流量值在8～15L/min之间波动。

S7，焊接结束焊接电流归零时，关闭初级电磁阀1和所有次级电磁阀，同时保持末级电磁阀4开通处于持续通气工作状态，开启滞后停气，滞后停气的气流量为3L/min，延迟停气时间为4s。

本发明提出的一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法可以在不影响焊接区域保护效果和焊接质量的前提下，减少焊接保护气体的用量，降低焊接生产制造成本消耗，具有广阔的推广应用前景。

本实施例中，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本实施例中，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，由一个初级电磁阀、若干个次级电磁阀和一个末级电磁阀组成的电磁阀组实现对焊接保护气体流量的自动调节控制，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，所述电磁阀组由1个初级电磁阀、不少于2个次级电磁阀和1个末级电磁阀组成。

3.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，调节初级电磁阀对应的节流阀校正初级电磁阀通气流量，使其通气流量值在5～12L/min之间。

4.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，所述次级电磁阀通气流量的单位递增送气流量值设定为1L/min、2L/min等任一典型流量值，设定原则为：电弧焊接工艺所使用的焊接电流范围跨度越大，次级电磁阀通气流量的单位递增送气流量值设定值越大。

5.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，根据霍尔传感器检测得到的焊接电流值大小变化依次触发次级电磁阀的原则是：所述焊接电流值越大，触发开启的次级电磁阀越多；所述焊接电流值与触发开通次级电磁阀和末级电磁阀数量的关系为线性递增关系。

6.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，所述开启滞后停气的延续时间为4～8s；所述根据焊接工艺的需要，滞后停气可由末级电磁阀独立保持开通实现，也可由末级电磁阀与部分次级电磁阀共同保持开通实现。

7.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，初级、次级和末级电磁阀可以连接手动节流阀实现电磁阀通气流量的手动校正，也可以连接电子节流阀实现电磁阀通气流量的电子校正。

8.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，所述初级电磁阀、所述次级电磁阀和所述末级电磁阀的触发开通、关断，以及传感器检测焊接电流由PLC或单片机控制实现。

9.根据权利要求1所述的利用电磁阀组自动调节电弧焊保护气体流量的方法，其特征在于，所述电磁阀触发开通后包括两种工作状态，分别为持续通气工作状态和以每秒5～10次的脉动通气工作状态。