CN85106435A - 在单面焊接中控制根部焊道宽度的方法 - Google Patents

Abstract

在单面焊接的方法中，用来仅从一面对两块母体金属进行焊接而无需翻动母体金属，从而形成一条焊透的焊道，该方法按预定的值来控制根部焊道的宽度。在一对母体金属的单面焊接中，用一块金属托板将焊剂等无机物与母体金属底面紧紧靠在一起，在良好焊透的焊道上使两个母体金属之间的电弧，通过焊剂到达金属托板上。由电弧在母体金属与金属托板之间所产生的电压或电流与根部焊道的宽度之间具有一定的相互关系；因此在焊接中，如果母体金属与金属托板之间所产生的电压或电流保持恒定则根部焊道的宽度就能保持一致。

Description

本发明涉及单面焊接，特别是在大面积金属板单面焊接中，保持根部焊道宽度一致的控制方法。

单面焊接已经得到广泛应用，因为这不仅能够从所焊接的金属板的一面进行焊接，在不翻转母体金属的情况下，得到良好焊透的焊道;而且还可以影响焊接的效率和经济性。

由于焊缝槽沟形状引起的根部焊道的宽度不一致，会造成焊接缺陷;因此就有必要防止根部焊道的宽度的不一致。

本发明的一个基本目的是，提出一种单面焊接的控制方法，该方法可以克服普通单面焊接方法中的上述缺点，并且通过某种电气控制，可以使得根部焊道的宽度保持一致。

为了达到这个目的，按照本发明所提出钢板单面焊接时所用的控制方法，在焊接钢板的一面用一块金属托板通过焊剂等无机物与母体金属的底面紧紧地靠在一起，检测母体金属和金属托板之间所产生的电压或者电流，并且控制焊接的各种参数，以便保持电压或者电流在一个预定值，因此，使得根部焊道的宽度一致。

按照本发明的一个实施例所提出的一种根部焊道的控制方法，其中检测焊接中母体金属和金属托板之间所产生的电压或者电流，并且按照检测的结果，单独地调整或者同时调整焊接电流、电弧电压、焊接速度等。

按照本发明，要注意这样一个实事：这就是在金属的单面焊接中，母体金属与通过焊剂等无机物，附在母体金属底面上的金属托板之间在焊接时所产生的电压或者电流，与焊道的宽度有很密切的关系，在焊接时检测母体金属和金属托板之间产生的电压或者电流，并且调整各种焊接时的参数，以便保持其检测的电压或者电流在一个预先确定的值，进而在线操作中使焊道的宽度均匀地保持在一个理想的数值上;其优越性是非常大的。

本发明的其它和进一步的目的，特征和优点，结合有关的附图将给与更充分的描述。

附图的简要说明：

图1为一张原理图，表示了用检测母体金属和金属托板之间的电压来控制根部焊道宽度方法的原理。

图2表示了跨接在母体金属和金属托板间的电压和焊道宽度之间的相互关系图。

图3为用于控制焊接电流，使之保持母体金属和金属托板之间的电压等于一个预定基准电压装置的方框图。

图4为一张原理图，表示了用于检测母体金属和金属托板之间电流来控制根部焊道宽度方法的原理。

图5表示了流过母体金属和金属托板之间电流间的相互关系图。

图6为用于控制焊接电流，使之保持母体金属和金属托板之间流过的电流，等于一个预定的基准电流装置的方框图。

图1表示了单面焊接方法的原理，这种方法为埋弧焊是由两个电极来完成单焊道上的焊接。图中数字1表示母体金属，2为一种无机物，例如焊剂，并且在底托铜板3上与母体金属1的底面紧密接触，4A为前部电极，4B为后部电极，5A和5B为焊接电源。

图中表示单面焊接，焊接是在底托铜板3与母体金属1没有电气联接的条件下开始的;所以，在焊接开始时底托铜板3与母体金属1之间的电压为零。在焊接开始以后，如果形成了一个良好的焊透的焊道，在基底金属1之间有电弧渗漏，通过焊剂2到达底托铜板3，并且在母体金属1和底托铜板3之间产生一个电压V。

母体金属1和底托铜板3之间的电压V用一个电压测试仪6测量，图2表示了电压V和根部焊道宽度之间关系的分析结果。如图所示，其中表示了跨接在母体金属1，底托铜板3和根部焊道宽度之间的密切关系，因此就发现，电压V的利用有可能控制在线操作的单面焊接中根部焊道的宽度，而这种在线操作过去普通单面焊接方法中从未实际应用过。

图3是用检测电压V和调整焊接电流来维持该检测电压V为一个恒定的装置的方框图。图中数字7表示一个整流器，用来对母体金属1和底托铜板3之间所产生的电压V进行整流，而电压检测器6用直流（dC）信号检测。当焊接电源5A是一个交流（aC）电源时，需要用整流器7;而当焊接电源5A是一个直流（dC）电源时，就不需要用整流器7。由整流器7发出的电压信号通过滤波器8后可以消除噪音，然后输入比较器9。输入到比较器9的电压信号与一个预置的基准电压信号10进行比较，基准电压信号是以图2中根部焊道宽度和横跨在母体金属1和底托铜板3之间的关系为基础，而预先设置的根部焊道宽度。比较器9发出电压信号之间的一个差动信号，差动信号通过积分器11输入到焊接电源5A。焊接电源5A控制前部电极4A的焊接电流，以便使其输入的差动信号降低为零。另一方面，这种控制作用于横跨在母体金属1和底托铜板3的电压信号，使之总是变得与基准电压信号10相等。

用这种方式控制焊接电流，使得横跨在母体金属1和底托铜板3的电压V总是保持为一个恒定值，这样就有可能对根部焊道实行单面焊接，使之具有相对于基准电压的预定宽度，因此就可以简单地控制根部焊道的宽度。

然而，在以上所描述的实施例中，当焊接被直接测量时，在跨接的母体金属1和底托铜板3上产生电压V，检测前部电极4A和母体金属1之间所产生的电压，即：电弧电压，以及前部电极4A和底托铜板3之间的电压;便可以得到电压之间的差别;同时控制焊接电流，以便维持这个差动电压为一个恒定值，用上述实施例中的方法，就可以以控制根部焊道为相同的宽度。

所以，在以上所描述的实施例中，调整前部电极4A的焊接电流，以便保持跨接在母体金属1和底托铜板3上的电压V为一个恒定值;就可以使得根部焊道宽度一致，如图4所示，用一个电流测试器12检测流过母体金属1和底托铜板3之间的电流I，并且调整前部电极4A上的焊接电流，以便保持这个电流I为一个恒定值，这样就有可能使得根部焊道的宽度相同。

在图4所示的单面焊接中，当开始焊接时，在母体金属1和底托铜板3之间流过的电流为零。当焊接开始后，如果形成满意的根部焊道，电弧经过母体金属1渗透，而到达底托铜板3，因此，在母体金属1和底托铜板3之间有一个电流I流过。

由一个电流检测器12测量母体金属1和底托铜板3之间流过的电流I，图5中表示了电流I和根部焊道宽度之间关系的分析结果。如图所示，其中明显的表示了母体金属1和底托铜板3之间流过的电流I和根部焊道宽度之间密切的关系。

图6表示了用于测试电流I，并且控制焊接电流，以便保持检测电流I为一个恒定值的装置的方框图。

由电流检测器12测量母体金属1和底托铜板3之间流过的电流I，并且经过整流器7和滤波器8将电流信号输入到一个比较器9。输入到比较器9的电流信号与所希望得到的根部焊道宽度而预先设置的基准电流信号13进行比较，如图5所示，这个希望得到的根部焊道宽度是按照母体金属1和底托铜板3之间的电流I和根部焊道宽度之间的相互关系而定的。比较器9产生两个电流信号之间的一个差动信号，并且通过积分器11将差动信号送入焊接电源5A。焊接电源5A控制前部电极4A的焊接电流，以便将输入的差动信号降低为零。另一方面，进行这种控制使得母体金属1和底焊铜板3之间的电流信号，总是变为等于基准电流信号13。其结果是，根部焊道的宽度与按照基准电流所确定的根部宽度值保持一致。

由此，如上所述的实施例中，在控制焊接电源的同时，可以单独控制或者同时控制电弧电压和焊接速度。

Claims (5)

1、在从一面焊接一对母体金属的单面焊接中，用一块金属托板，通过一层焊剂等无机物，与母体金属紧密靠在一起，其根部焊道的控制方法包括以下的步骤：

在焊接过程中，检测上述母体金属与上述金属托板之间的电压或者电流；以及

单独控制或者同时控制焊接电流，电弧电压和电焊速度，以便保持上述检测的电压或者电流在一个预定的值，从而使得根部焊道具有一致的宽度。

2、按照权利要求1中所述的控制方法，其中上述检测出的电压或者电流被保持在一个相同数值上，作为按照根部焊道宽度的需要而预定的基准电压或者基准电流。

3、按照权利要求1或者2中所述的控制方法，其中上述母体金属与上述金属托板之间的电压，由一个跨接在上述母体金属和上述金属托板之间的电压检测器来测量。

4、按照权利要求1或者2中所述的控制方法，其中上述母体金属和上述金属托板之间的电流，由一个跨接在上述母体金属与上述金属托板之间的电流检测器来测量。

5、按照权利要求1或者2中所述的控制方法，其中上述母体金属和上述金属托板之间的电压，根据前部电极和上述金属板和上述电弧电压之间的电压来检测。

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