1.本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种直流焊接控制方法及装置。
背景技术：2.随着时代的进步和科技的提高，焊接技术迎来了飞速的发展。如今焊接技术已经应用到各行各业当中，常见的焊接方式也从以前的火焰钎焊、焊条电弧焊等向熔化极气体保护焊、激光焊等焊接技术转变。在目前，熔化极气体保护焊已经相当普及，焊接性能也在不断的提升。直流熔化极气体保护焊作为最常见的气保焊焊接方式，具有如下优点：
①
效率高、焊接速度快；
②
熔深大、焊接变形小；
③
可实现各种位置焊接，灵活性强；
④
明弧操作，便于观察熔池和电弧。
3.熔化极气体保护焊在直流焊接过程中，由于各种工况条件的差异，单一不变的直流电弧难以满足所有的焊接条件，导致焊接质量不佳。
技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种能够提高焊接质量的直流焊接控制方法及装置。
5.为达到上述目的，本发明提供了一种直流焊接控制方法，其包括：
6.根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；
7.基于所述目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。
8.本发明还提供一种直流焊接控制装置，用以提高焊接质量，其包括：
9.电弧特性确定模块，用于根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；
10.电弧特性调整模块，用于基于所述目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。
11.本发明还提供一种计算机设备，适于实现各指令的处理器以及存储设备，所述存储设备存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的直流焊接控制方法。
12.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述的直流焊接控制方法。
13.本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的直流焊接控制方法。
14.本发明实施例通过根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。实现了根据焊接工况控制电弧特性，从而调整电弧状态，进而改变焊接性满足不同的焊接工况，提高焊接质量。
附图说明
15.以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
16.图1是本发明实施例的直流焊接控制方法的实现过程示意图；
17.图2是本发明具体实施例的步骤102的实现过程示意图；
18.图3是本发明具体实例的电弧特性为0时的直流焊接电流波形示意图；
19.图4是本发明具体实例的电弧特性正向调整时的直流焊接电流波形示意图；
20.图5是图4对应的熔池形状示意图；
21.图6是本发明具体实例的电弧特性负向调整时的直流焊接电流波形示意图；
22.图7是图6对应的熔池形状示意图；
23.图8是本发明具体实施例的直流焊接控制过程示意图；
24.图9是本发明实施例的直流焊接控制装置的结构示意图；
25.图10是本发明实施例中一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
26.下面通过附图和实施例对本技术进一步详细说明。通过这些说明，本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。
27.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
28.此外，下面所描述的本技术不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
29.发明人发现，熔化极气体保护焊在直流焊接过程中，由于各种工况条件的差异，单一不变的直流电弧难以满足所有的焊接条件，故需要通过改善直流焊接的电弧特性来获得不同的直流电弧。可通过调整短路波形的第一上升斜率和第二上升斜率：增大第一上升斜率和第二上升斜率，直流电弧变硬，减小第一和第二上升斜率，直流电弧变软。但这种电弧特性的调整方式，只是给焊接人员感官上造成了一种电弧变软和变硬的假象，实际上对焊接效果的提升不大。这种调节方式只调整了短路阶段的电弧能量，很容易造成电弧能量与送丝速度的匹配关系发生变化，从而造成电弧不稳定，严重的甚至会出现崩丝和断弧现象，影响焊接效果。
30.为解决上述问题，本发明实施例提供了一种直流焊接控制方法，用以提高焊接质量，该方法如图1所示，包括：
31.步骤101：根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；
32.步骤102：基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。
33.由上述过程可以看出，本发明实施例通过根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。实现了根据焊接工况控制电弧特性，从而调整电弧状态，进而改变焊接性满足不同的焊接工况，提高焊接质量。
34.首先，根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向，具体包括：根据焊接板材类型，确定目标电弧特性调整方向为无需调整、正向调整或负向调整。具体实施时，例如，若进行中厚板焊接时，为了增大焊缝熔深，提高焊缝力学性能，确定目标电弧特性调整方向为正向调整；若进行薄板快速焊接时，为了避免板材烧穿，增加焊缝摊开性，确定目标电弧特性调
整方向为负向调整；若为一般焊接工况，无特殊的焊接要求，则确定目标电弧特性调整方向为无需调整。本领域技术人员可以理解的是，根据焊接工况确定目标电弧特性调整方向，并不局限在焊接板材类型一种情况，还可根据实际操作时对焊接速度要求、焊缝成型要求等诸多情况来确定目标电弧特性调整方向，且根据焊接板材类型确定时，也不是绝对的，只要是焊接厚板，电弧特性就必须要正向调整；焊接薄板时，就必须要负向调整，需要根据实际焊接工况调整，上述仅为一个示例，不用于限定本发明的保护范围。
35.即确定目标电弧特性调整方向的思路是通过改变电弧特性，改变了直流的波形输出，进而改变了电弧的形态和能量分布，达到影响焊缝质量的目的，使之可以满足不同的焊接需求。
36.确定目标电弧特性调整方向后，基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。具体实施时，基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，如图2所示包括：
37.步骤201：若目标电弧特性调整方向为正向调整，减小短路阶段的电弧能量，增大燃弧阶段的电弧能量；
38.步骤202：若目标电弧特性调整方向为负向调整，增大短路阶段的电弧能量，减小燃弧阶段的电弧能量。
39.具体实施例中，减小短路阶段的电弧能量，增大燃弧阶段的电弧能量，包括：增大短路阶段的焊接电流的第一上升斜率和第二上升斜率，增大燃弧阶段燃弧电流。增大短路阶段的电弧能量，减小燃弧阶段的电弧能量，包括：减小短路阶段的焊接电流的第一上升斜率和第二上升斜率，减小燃弧阶段燃弧电流持续时间。
40.如图3至图7所示，图3是电弧特性不调整时(电弧特性为0)的焊接电流波形图，其中，短路阶段的焊接电流的第一上升斜率为s2，短路阶段的焊接电流的第二上升斜率为l2，上升电流拐点为a2，燃弧阶段燃弧电流i2，燃弧电流持续时间t2，此时电弧能量适中，电弧软硬程度适中。
41.如图4所示，为电弧特性正向调整时，短路阶段的焊接电流的第一上升斜率由s2增大为s1，短路阶段的焊接电流的第二上升斜率由l2增大为l1，相当于减小了短路阶段的电弧能量；上升电流拐点仍为a2，燃弧阶段燃弧电流由i2增大为i1，燃弧电流持续时间仍为t2，相当于增大了燃弧阶段的电弧能量，此时电弧能量提高且电弧变硬。由于直流焊接时，燃弧阶段的电弧能量决定焊缝的熔深，此时燃弧阶段的电弧能量提高，容易形成指状熔深，更利于熔深的增加，同时短路频率变高，电弧变硬，熔池形貌如图5所示，这样的熔池的熔深大，更利于中厚板焊接，能够一次焊透。
42.如图6所示，为电弧特性负向调整时，短路阶段的焊接电流的第一上升斜率由s2减小为s3，短路阶段的焊接电流的第二上升斜率由l2减小为l3，实际上是增大了短路阶段的电弧能量；上升电流拐点仍为a2，燃弧阶段燃弧电流仍为i2，燃弧电流持续时间由t2减小为t3，相当于减小了燃弧阶段的电弧能量。此时电弧能量降低，焊接时容易形成锅底状，此时熔深较浅，同时短路频率变低，电弧变软，熔池形貌如图7所示，这样的熔池熔深浅，更适用于薄板快速焊接，能够保证焊件不被焊穿。
43.本领域技术人员可以理解的是，短路阶段的焊接电流的第一上升斜率、第二上升斜率、燃弧电流和燃弧电弧持续时间的调整量并未限定，根据实际焊接工况来确定，例如，
不同的焊材、不同的保护气体等焊接条件发生变化时，调整量不同，但是调整趋势不会改变。如只要满足：电弧特性正向调整时，第一上升斜率和第二上升斜率增加，燃弧电流增加；电弧特性负向调整时，第一上升斜率和第二上升斜率减小，燃弧电流持续时间减小，都属于本发明的保护范围。
44.在电弧特性调整过程中，焊接电压基本上不发生变化，短路过渡均匀，电弧稳定，即在不同电弧特性下，电弧都能保证稳定的状态。
45.综上所述，通过本发明实施例提供的直流焊接控制方法，能够使得电弧达到以下效果：
46.调整电弧特性，能够明显得改变电弧状态，进而改变焊接性(或者改变熔深熔宽，或者改变电弧的抗干扰能力)；
47.电弧特性不论如何调整，都能够保证焊接过程中是一个稳定的电弧状态，确保良好的焊接过程。
48.本发明一具体实施例提供的直流焊接控制过程，如图8所示，焊接开始后，焊机开机，根据焊接工况选择电弧特性调整，若进行正向调整，增大短路阶段的第一上升斜率和第二上升斜率，并增大燃弧电流；若进行负向调整，减小短路阶段的第一上升斜率和第二上升斜率，并减小燃弧电流持续时间；调整结束后进行焊接，直至焊接结束。
49.由上述调整过程可知，通过对电弧特性的调整，显著改善了直流焊接时的电弧状态，使得焊接过程中电弧稳定，短路过渡均匀，焊缝成型良好，提高了对复杂焊接工况的适应性。通过更改电弧特性，得到不同的直流焊接电弧，提高焊接电弧的适应能力。
50.基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种直流焊接控制装置，所解决问题的原理与上述直流焊接控制方法相似，重复之处不再赘述，具体结构如图9所示，包括：
51.电弧特性确定模块901，用于根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；
52.电弧特性调整模块902，用于基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。
53.具体实施时，电弧特性确定模块901具体用于：根据焊接板材类型，确定目标电弧特性调整方向为无需调整、正向调整或负向调整。
54.一具体实施例中，电弧特性调整模块902具体用于：若目标电弧特性调整方向为正向调整，减小短路阶段的电弧能量，增大燃弧阶段的电弧能量。具体实施时，电弧特性调整模块902进一步具体用于：增大短路阶段的焊接电流的第一上升斜率和第二上升斜率，增大燃弧阶段燃弧电流。
55.另一具体实施例中，电弧特性调整模块902具体用于：若目标电弧特性调整方向为负向调整，增大短路阶段的电弧能量，减小燃弧阶段的电弧能量。具体实施时，电弧特性调整模块902进一步具体用于：减小短路阶段的焊接电流的第一上升斜率和第二上升斜率，减小燃弧阶段燃弧电流持续时间。
56.本发明实施例还提供一种计算机设备，图10为本发明实施例中计算机设备的示意图，该计算机设备能够实现上述实施例中的直流焊接控制方法中全部步骤，该计算机设备具体包括如下内容：
57.处理器(processor)1001、存储器(memory)1002、通信接口(communications interface)1003和通信总线1004；
58.其中，所述处理器1001、存储器1002、通信接口1003通过所述通信总线1004完成相互间的通信；所述通信接口1003用于实现相关设备之间的信息传输；
59.所述处理器1001用于调用所述存储器1002中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的直流焊接控制方法。
60.本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述直流焊接控制方法。
61.本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述直流焊接控制方法。
62.本具体实施例提供的直流焊接控制方法及装置具有如下优点：
63.通过根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。实现了根据焊接工况控制电弧特性，从而调整电弧状态，进而改变焊接性满足不同的焊接工况，提高焊接质量。
64.虽然本发明提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
65.本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、装置(系统)或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
66.本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
67.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
68.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
69.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例
的部分说明即可。在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
70.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本发明的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。
71.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
技术特征：1.一种直流焊接控制方法，其特征在于，包括：根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；基于所述目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。2.根据权利要求1所述的直流焊接控制方法，其特征在于，根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向，包括：根据焊接板材类型，确定目标电弧特性调整方向为无需调整、正向调整或负向调整。3.根据权利要求2所述的直流焊接控制方法，其特征在于，基于所述目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，包括：若目标电弧特性调整方向为正向调整，减小短路阶段的电弧能量，增大燃弧阶段的电弧能量。4.根据权利要求3所述的直流焊接控制方法，其特征在于，减小短路阶段的电弧能量，增大燃弧阶段的电弧能量，包括：增大短路阶段的焊接电流的第一上升斜率和第二上升斜率，增大燃弧阶段燃弧电流。5.根据权利要求2所述的直流焊接控制方法，其特征在于，所述目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，包括：若目标电弧特性调整方向为负向调整，增大短路阶段的电弧能量，减小燃弧阶段的电弧能量。6.根据权利要求5所述的直流焊接控制方法，其特征在于，增大短路阶段的电弧能量，减小燃弧阶段的电弧能量，包括：减小短路阶段的焊接电流的第一上升斜率和第二上升斜率，减小燃弧阶段燃弧电流持续时间。7.一种直流焊接控制装置，其特征在于，包括：电弧特性确定模块，用于根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；电弧特性调整模块，用于基于所述目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：适于实现各指令的处理器以及存储设备，所述存储设备存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1至6任一所述的直流焊接控制方法。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行权利要求1至6任一所述的直流焊接控制方法。10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一所述的直流焊接控制方法。
技术总结本发明提供了一种直流焊接控制方法及装置，该方法包括：根据焊接工况，确定目标电弧特性调整方向；基于目标电弧特性调整方向，调整短路阶段和燃弧阶段的电弧能量，进行焊接。实现了根据焊接工况控制电弧特性，从而调整电弧状态，进而改变焊接性满足不同的焊接工况，提高焊接质量。高焊接质量。高焊接质量。
技术研发人员：顾晓辉 苏立虎 王兴阳 汤洪超
受保护的技术使用者：唐山松下产业机器有限公司
技术研发日：2022.06.22
技术公布日：2022/11/1
