電弧焊方法以及具有第一和第二電極的電弧焊裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于電弧焊裝置(1)的電弧焊方法，該電弧焊裝置(1)包括第一電源、與所述第一電源連接的第一電極(2)以及第二電極(7)，所述第一電極(2)用于通過存在于第一電弧區(qū)域(31)內(nèi)的第一電弧而產(chǎn)生焊池(28)，所述第二電極(7)用于通過存在于第二電弧區(qū)域內(nèi)的第二電弧而產(chǎn)生所述焊池。第一電極(2)在用于保持所述第一電弧點火的焊接參數(shù)下操作。第二電極(7)在用于保證需要來自至少所述第一電極(2)的多余能量來保持所述第二電弧點火的焊接參數(shù)下操作。該方法包括以下步驟：供給所述第二電極(7)，以使得它能夠消耗來自所述第一電極(2)的多余能量來保持所述第二電弧點火。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行該方法的電弧焊裝置(1)。
【專利說明】電弧焊方法以及具有第一和第二電極的電弧焊裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于電弧焊的方法。特別是，本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的電弧焊方法，其中，焊接通過具有至少兩個接觸裝置的焊頭來進(jìn)行，各接觸裝置與相應(yīng)電極和相應(yīng)電源連接，以便能夠在電極和工件之間電弧點火。本發(fā)明還涉及用于執(zhí)行所述方法的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]通過連續(xù)供給電極來進(jìn)行的電弧焊以多種技術(shù)來進(jìn)行。這些技術(shù)包括:埋弧焊，其中，焊接在焊劑保護(hù)層下進(jìn)行；以及氣體金屬電弧焊，其中，焊接在保護(hù)氣體屏蔽下進(jìn)行。
[0003]為了提高生產(chǎn)率，已經(jīng)提出在焊接處理中使用多個電極。已知這種焊接處理是串聯(lián)和雙重焊接方法，它們用于在焊接時提高生產(chǎn)率。
[0004]串聯(lián)焊接是這樣的焊接技術(shù)，其中，兩個獨立的電極布置成在公共焊池中進(jìn)行焊接。
[0005]兩個電極各自與單獨的電源連接，這樣，包括電流和電壓的焊接條件能夠?qū)τ诙鄠€電極獨立地控制。電極能夠以多種設(shè)置來安裝，例如電極定位成相對于焊接方向沿橫向方向移出，或者定位成沿焊接方向相互在一定距離處。在電極沿橫向方向移出的情況下，它們可以并排定位。這用于需要較寬接頭的表面焊接或特殊點。并排焊接導(dǎo)致較低穿透和更大寬度。
[0006]也可選擇，電極定位成沿焊接方向相互在一定距離處。在這種情況下，沿焊接方向的第一電極通常稱為前導(dǎo)電極，而第二電極通常稱為拖曳電極。通常，前導(dǎo)電極和拖曳電極在焊接處理中起到不同的作用。例如，已知控制前導(dǎo)電極以便獲得合適的穿透程度，而拖曳電極控制焊道的外觀、輪廓和填充。
[0007]串聯(lián)焊接能夠提高沉積速率，因此提高焊接的經(jīng)濟(jì)性。串聯(lián)焊接還由于能夠分配給前導(dǎo)電極和拖曳電極不同的任務(wù)而提高焊接質(zhì)量。為了能夠向不同電極分配不同的任務(wù)，電極應(yīng)當(dāng)優(yōu)選是足夠接近，以便使得兩個電極能夠在公共的單個焊池中操作。在電極相互離開太遠(yuǎn)的情況下，由前導(dǎo)電極產(chǎn)生的焊池可能在拖曳電極到達(dá)熔潭之前固化。在這種情況下，兩個電極或多或少地執(zhí)行兩個連續(xù)焊接通道的任務(wù)。
[0008]雙重焊接與串聯(lián)焊接類似，區(qū)別點在于電極與相同電源連接。
[0009]用于提高沉積速率的另一方法是添加一個或多個可消耗電極，該可消耗電極在不形成電弧的情況下熔化。這些電極有時稱為冷線，而布置成產(chǎn)生電弧的電極稱為熱線。冷線連續(xù)供給至一個或多個熱線的電弧中，同時冷線通過由所述熱線產(chǎn)生的多余能量而熔化。電流可以通過冷線的一部分來傳遞，用于它的加熱。
[0010]將冷線材料引入焊池中可以導(dǎo)致提高焊接合金的組分控制，這可以導(dǎo)致提高焊接。將冷線材料供給焊池中可以導(dǎo)致生產(chǎn)率提高直到100%，同時優(yōu)化焊接參數(shù)。換句話說，冷線能夠在不增加熱輸入的情況下有更高的沉積速率。
[0011]與冷線相關(guān)聯(lián)的問題是當(dāng)冷線并不勻速熔化時它們有時增加了焊接處理的不穩(wěn)定性。它們還可能穿過熔池撞上母體材料。這可能引起焊接缺陷和在焊接金屬中包含未熔化的冷線材料。還有，能夠加入焊池的冷線量受到由熱線產(chǎn)生的多余能量大小的限制。
[0012]本發(fā)明的第一目的是提供一種高效的電弧焊方法，該電弧焊方法能夠提高生產(chǎn)率。
[0013]本發(fā)明的第二目的是提供一種電弧焊裝置，該電弧焊裝置能夠提高生產(chǎn)率和更高效地焊接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明的第一目的通過一種將用于焊接裝置的電弧焊方法來實現(xiàn)。焊接裝置包括:第一電源；第一線供給器，用于供給第一電極；以及第二線供給器，用于供給第二電極。焊接裝置還包括電弧焊焊頭，該電弧焊焊頭包括:第一接觸裝置，該第一接觸裝置容納用于引導(dǎo)第一電極的第一導(dǎo)管，并提供在所述第一電源和所述第一電極之間的電接觸；以及第二接觸裝置，該第二接觸裝置容納用于引導(dǎo)第二電極的第二導(dǎo)管，并提供在所述電源和所述第二電極之間的電接觸。第一和第二接觸裝置相互電絕緣。第一電極用于作用在工件上，用于通過存在于第一電極和工件之間并在第一電弧區(qū)域內(nèi)的第一電弧而產(chǎn)生焊池，所述第二電極用于作用在所述工件上，用于通過存在于第二電極和工件之間并在第二電弧區(qū)域內(nèi)的第二電弧而產(chǎn)生所述焊池。這樣產(chǎn)生的熱量將幫助熔化電極材料，且這樣產(chǎn)生的磁場將幫助金屬從電極傳遞至焊池。
[0015]第一電極在保持所述第一電弧點火和將熔融電極材料從所述第一電極傳遞給所述焊池的焊接參數(shù)下操作。也就是，第一電極的焊接參數(shù)是這樣，使得第一電源能夠單獨保持電弧點火和將熔融電極材料從第一電極傳遞給焊池。第二電極在保證需要來自至少所述第一電極的多余能量來保持所述第二電弧點火和將熔融電極材料從所述第二電極傳遞給所述焊池的焊接參數(shù)下操作。
[0016]該方法包括以下步驟:將所述第二電極供給至第一電弧區(qū)域內(nèi)或附近，以使得所述第二電極能夠消耗來自第一電極的多余能量來點火和保持所述第二電弧，并將熔融電極材料從所述第二電極傳遞給所述焊池。第二電極的焊接參數(shù)為這樣，使得來自電源的功率和來自第一電極的消耗多余能量一起足夠點火和保持在第二電極和工件之間的電弧，并熔化第二電極的一部分和將熔融電極材料從所述第二電極傳遞給焊池。換言之，第二電極以這樣的焊接參數(shù)來操作，該焊接參數(shù)保證直接從第二電源接收的功率并不足以使在第二電極和工件之間的電弧點火。當(dāng)然，少量的熔融金屬可以意外地和不可控制地從所述第二電極傳遞給所述焊池。將來自第一電極的多余能量傳遞給第二電極使得能夠在從第二電源輸入很小能量的情況下提高沉積速率。這能夠提高生產(chǎn)率，因為焊接處理通常受到希望使得能量輸入保持在可接受水平的限制(太多能量輸入將破壞要焊接的工件)。
[0017]第二電極是半熱線。半熱線與熱線的區(qū)別在于它自身不能產(chǎn)生電弧和將熔融電極材料傳遞至工件，因為電極以這樣的焊接參數(shù)來控制，該焊接參數(shù)限制從相應(yīng)電源向半熱線傳遞的能量大小。半熱線與(預(yù)熱)冷線的區(qū)別在于半熱線布置成接收和將焊接電流傳遞給工件，而預(yù)熱的冷線與用于將電極加熱電流傳遞離開冷線的線路連接。焊接電流向工件的傳遞通過將半熱線布置在熱線附近來實現(xiàn)，這樣，半熱線能夠吸收來自所述熱線的多余能量，以便產(chǎn)生電弧和開始金屬向工件的傳遞。
[0018]金屬傳遞可以在短路處理、在球狀處理、在噴射電弧處理和在埋弧焊中發(fā)生。
[0019]優(yōu)選是，第二電極供給至第一電弧區(qū)域中，以便保證它消耗來自第一電極的多余倉tfi。
[0020]也可選擇，電弧焊焊頭包括第三接觸裝置，該第三接觸裝置容納用于引導(dǎo)第三電極的第三導(dǎo)管，并提供在電源和所述第三電極之間的電接觸。第三電極用于作用在所述工件上，用于通過存在于第三電極和工件之間并在第三電弧區(qū)域內(nèi)的第三電弧而產(chǎn)生所述焊池。第一和第三電極向前供給，以使得所述第一和第三電弧區(qū)域有交疊區(qū)域。第三電極可以在保持第三電弧點火和將熔融金屬從所述第三電極傳遞給所述焊池的焊接參數(shù)下操作。該方法還可以包括以下步驟:將所述第二電極供給至第一和第三電弧區(qū)域的交疊區(qū)域內(nèi)或附近，以使得第二電極能夠消耗來自第一和第三電極的多余能量來點火和保持所述第二電弧點火，并將熔融電極材料從所述第二電極傳遞給所述焊池。
[0021]在一個實施例中，第一和第三電極產(chǎn)生相同的尺寸和圓錐形狀的電弧區(qū)域。電極以這樣的方式供給，使得在它們的端部部分中心軸線之間的距離小于由一個所述電極產(chǎn)生的電弧圓錐在焊池表面處測量的圓錐直徑。
[0022]優(yōu)選是，第二電極供給至第一和第三電弧區(qū)域的交疊區(qū)域，以便保證第二電極將消耗來自所述第一和第三電極的多余能量。
[0023]包括第三熱線的這種方案使得第二電極能夠消耗來自所述第一和第三電極的多余能量。用于該目的的合適電極結(jié)構(gòu)是將第二電極定位在第一和第三電極之間。
[0024]第一和第二電極可以通過相同電源來供電。也可選擇，第一和第二電極可以通過不同電源來供電。
[0025]第一、第二和第三電極可以通過相同電源來供電。也可選擇，第一和第二電極可以通過一個電源來供電，而第三電極由不同電源來供電。還可以通過相同電源來向第一和第三電極供電，并通過不同電源來向第二電極供電。最后，能夠使得第一、第二和第三電極由不同電源供電。
[0026]第三電極還可以在保證需要來自至少一個另外電極的多余能量來保持所述第三電弧點火和將熔融電極材料從所述第三電極傳遞給所述焊池的焊接參數(shù)下操作。在該實施例中，該方法包括以下步驟:將所述第三電極供給至所述第一電弧區(qū)域附近，優(yōu)選是供給至所述第一電弧區(qū)域內(nèi)，以便點火和保持所述第三電弧，并將熔融電極材料從所述第三電極傳遞給所述焊池。在該實施例中，第三導(dǎo)管與至少第一導(dǎo)管隔離。也就是，焊接裝置可以包括任意數(shù)目的熱線或半熱線。半熱線能夠消耗來自多于一個熱線的多余能量，熱線可以向多于一個半熱線提供多余能量。
[0027]第一、第二和第三導(dǎo)管中的至少兩個(優(yōu)選是全部三個)平行地供給，以便保證所述電極的端部部分平行布置。
[0028]第一和第三電極可以在第一平面中供給，第二電極在第二平面中，該第二平面垂直于第一平面。這能夠使得第二電極相對于第一和第三電極對稱定位。第二電極相對于第一和第三電極對稱定位能夠允許在第二電極位置處的更穩(wěn)定電弧等離子體條件。因此，能夠獲得更穩(wěn)定的第二電極沉積速率。也可選擇，第一、第二和第三電極都在第一平面中供
5口 O
[0029]優(yōu)選是，半熱電極的端部部分供給至兩個或更多熱線的端部部分之間。這使得半熱電極能夠消耗來自多于一個熱線的多余能量。
[0030]優(yōu)選是，熱線的端部部分供給至兩個半熱電極之間。半熱線優(yōu)選是位于熱線的相對側(cè)。這使得熱線能夠?qū)⒍嘤嗄芰總鬟f給多于一個半熱線。結(jié)果是更有能量效率的方案。與第二和第三電極相比，熱線可以有相對較大直徑。
[0031]也可選擇，第二線供給器的線供給速度根據(jù)至少一個熱線的一個或多個焊接參數(shù)來控制。這很有利，其中，熱線的焊接參數(shù)確定了可用于幫助第二電極熔化的多余能量的大小，因此第二電極能夠以該線供給速度朝著工件供給。優(yōu)選是，第二電極以在功率供給速度Wmax的0.2和0.9之間的線供給速度來供給,更優(yōu)選是0.6和0.8之間,其中,Wmax是當(dāng)由第二電極消耗的多余能量等于在第二電極處點火電弧所需的能量(加上由第二電源產(chǎn)生的功率)時的線供給速度。
[0032]優(yōu)選是，用于即使在沒有來自相鄰電極的多余能量的情況下也將發(fā)生熔融材料傳遞的電極的、在輸入功率與線供給體積之間的比率保持比用于將不發(fā)生熔融材料傳遞的電極的比率高得多。這樣，保證熱量輸入能夠保持在較低水平，并能夠獲得較高的生產(chǎn)率。
[0033]本發(fā)明考慮了用于第二電極的焊接參數(shù)的使用，該焊接參數(shù)包括電流、電壓和線供給速度，其中，用于第二電極的電流、電壓和線供給速度可彼此獨立地選擇。
[0034]本發(fā)明還考慮了用于第一電極的焊接參數(shù)的使用，該焊接參數(shù)包括電流、電壓和線供給速度。電流和電壓可以是設(shè)置參數(shù)，線供給速度可以是選擇為能夠有穩(wěn)定電弧的結(jié)果參數(shù)。也可選擇，線供給速度可以是設(shè)置參數(shù)，電流自動地調(diào)節(jié)成保持電弧電壓水平。焊接電流還可以保持基本恒定，而電弧電壓取決于熱線朝著工件供給的速率。
[0035]本發(fā)明的第二目的通過一種用于執(zhí)行上述方法的電弧焊裝置來實現(xiàn)。電弧焊裝置包括第一電源、用于供給第一電極的第一線供給器和用于供給第二電極的第二線供給器。電弧焊裝置還包括電弧焊焊頭，該電弧焊焊頭包括:第一接觸裝置，該第一接觸裝置容納用于引導(dǎo)第一電極的第一導(dǎo)管，并提供在所述第一電源和所述第一電極之間的電接觸；以及第二接觸裝置，該第二接觸裝置容納用于引導(dǎo)第二電極的第二導(dǎo)管，并提供在第二電源和所述第二電極之間的電接觸。第一和第二接觸裝置相互電絕緣，所述第一電極用于作用在工件上，用于通過存在于第一電極和工件之間并在第一電弧區(qū)域內(nèi)的第一電弧而產(chǎn)生焊池，所述第二電極用于作用在所述工件上，用于通過存在于第二電極和工件之間并在第二電弧區(qū)域內(nèi)的第二電弧而產(chǎn)生所述焊池。
[0036]第一電極布置成在用于保持所述第一電弧點火和將熔融電極材料從所述第一電極傳遞給所述焊池的焊接參數(shù)下操作。也就是，第一電極不需要來自其它電極的多余能量來產(chǎn)生所述電弧。
[0037]第二電極布置成在用于保證需要來自至少一個附加電極的多余能量來保持所述第二電弧點火和將熔融電極材料從所述第二電極傳遞給所述工件的焊接參數(shù)下操作。
[0038]第一和第二導(dǎo)管布置成使得所述第二電極供給至所述第一電弧區(qū)域附近或第一電弧區(qū)域內(nèi)，以便使得所述第二電極能夠消耗來自所述第一電極的多余能量來點火和保持所述第二電弧點火，并將熔融電極材料從所述第二電極傳遞給所述焊池。
[0039]優(yōu)選是，第一和第二導(dǎo)管布置成使得所述第二電極能夠供給至所述第一電弧區(qū)域中。也就是，在第一導(dǎo)管的中心軸線和第二導(dǎo)管的中心軸線之間的距離應(yīng)當(dāng)不超過由第一電極產(chǎn)生的電弧圓錐在焊池表面處測量的直徑的一半。
[0040]在可選實施例中，將第一和第二導(dǎo)管布置成使得第一和第二電弧區(qū)域至少局部交疊就足夠了。
[0041]使得所述第二電極能夠消耗來自所述第一電極的多余能量所需的、在第一電極的端部部分的中心軸線和第二電極的端部部分的中心軸線之間的距離取決于多個因素，例如線尺寸、線材料、伸出、電流、電壓、處理模式(CA、CW、CC)、頻率和焊接速度。
[0042]第一電弧產(chǎn)生大量的能量，而第二電極吸收來自第一電極的多余能量，因此在最小能量輸入的情況下提高沉積速率。這能夠提高生產(chǎn)率，因為焊接處理通常受到希望使得能量輸入保持在可接受水平的限制，并能夠進(jìn)行更高能量效率的焊接處理。
[0043]電弧焊焊頭可以包括第三接觸裝置，該第三接觸裝置容納用于引導(dǎo)第三電極的第三導(dǎo)管，并提供在電源和所述第三電極之間的電接觸。第三電極用于作用在所述工件上，用于通過存在于第三電極和工件之間并在第三電弧區(qū)域內(nèi)的第三電弧而產(chǎn)生所述焊池，其中，所述第一和第三導(dǎo)管布置成使得所述第一和第三電弧區(qū)域有交疊區(qū)域。第三電極在用于保持所述第三電弧點火和將熔融金屬從所述第三電極傳遞給所述焊池的焊接參數(shù)下操作。第二導(dǎo)管布置成使得所述第二電極能夠供給至第一和第三電弧區(qū)域的所述交疊區(qū)域附近或該交疊區(qū)域中，以便消耗來自第一和第三電極的多余能量來點火，并將熔融電極材料從第二電極傳遞給所述焊池。
[0044]優(yōu)選是，第一、第二和第三導(dǎo)管布置成使得第二電極供給至第一和第三電弧區(qū)域的交疊區(qū)域內(nèi)。這將保證第二電極能夠消耗來自多于一個電極的多余能量，因此可以提供更穩(wěn)定的焊接處理，因為當(dāng)?shù)谝缓偷谌娀≈械囊粋€熄滅時還能夠保持第二電弧。
[0045]也可選擇，電弧焊焊頭可以包括第三接觸裝置，該第三接觸裝置容納用于引導(dǎo)第三電極的第三導(dǎo)管，并提供在電源和所述第三電極之間的電接觸。第三電極用于作用在所述工件上，用于通過存在于第三電極和工件之間并在第三電弧區(qū)域內(nèi)的第三電弧而產(chǎn)生所述焊池。第三電極用于在這樣的焊接參數(shù)下操作，該焊接參數(shù)保證第三電極必須消耗來自至少一個另外電極的多余能量來保持所述第三電弧點火和將熔融電極材料傳遞給所述焊池。第一和第三導(dǎo)管布置成使得所述第三電極能夠供給至第一電弧區(qū)域或在第一電弧區(qū)域附近，以便使得所述第三電極能夠消耗來自所述第一電極的多余能量來點火和保持所述第三電弧，并將熔融電極材料從所述第三電極傳遞給所述焊池。
[0046]優(yōu)選是，第一和第三導(dǎo)管布置成使得第三電極能夠供給至第一電弧區(qū)域中。在任何情況下都布置成使得第三電極能夠充分靠近第一電極，以便吸收來自所述第一電極的多余能量。
[0047]優(yōu)選是，第一、第二和第三導(dǎo)管布置在第一導(dǎo)管的相對側(cè)，以便保證第二和第三電極的端部部分在焊接過程中位于第一導(dǎo)管的相對側(cè)。在第二和第三電極用于消耗來自第一電極的多余能量的實施例中特別是這樣的情況。
[0048]第二導(dǎo)管也可以布置在所述第一和第三導(dǎo)管之間。這樣的優(yōu)點是第二電極可以消耗來自所述第一和第三電極的能量。
[0049]在一些實施例中，第一、第二和第三導(dǎo)管中的至少兩個平行布置。
[0050]在一些實施例中，第一和第三導(dǎo)管布置在第一平面中，第二導(dǎo)管布置在第二平面中，該第二平面垂直于第一平面。這能夠使得第二電極相對于第一和第三電極對稱定位。第二電極相對于第一和第三電極對稱定位能夠?qū)е略诘诙姌O位置處的更穩(wěn)定電弧等離子體條件。因此，能夠獲得更穩(wěn)定的第二電極沉積速率。也可選擇，第一、第二和第三導(dǎo)管都布置在第一平面中。
[0051 ] 優(yōu)選是，焊接裝置包括控制器，該控制器用于控制線供給裝置和電源中的一個或多個。
[0052]在一個實施例中，控制器與布置成供給半熱電極的線供給器連接?？刂破骺梢杂糜诟鶕?jù)至少一個熱線(該熱線用于向所述半熱電極提供多余能量)的焊接參數(shù)來控制半熱電極的線供給速度。也就是，半熱電極的線供給速度并不獨立于施加給該半熱電極的電流或電壓。例如，第二線供給器可以根據(jù)第一和/或第三電極的焊接參數(shù)來控制。
[0053]控制器還可以用于根據(jù)布置成供給電極(該電極布置成向所述半熱電極提供多余能量)的至少一個線供給器的線供給速度來控制布置成供給半熱電極的線供給器的線供給速度。例如，第二線供給器的線供給速度可以根據(jù)第一和/或第三線供給器的線供給速度來控制。
[0054]必須消耗來自至少一個相鄰電極的多余能量來產(chǎn)生電弧的電極可以具有比用于提供所述多余能量的電極的線供給速度更高的線供給速度。
[0055]用于半熱線的焊接參數(shù)可以包括電流、電壓和線供給速度。用于半熱電極的電流、電壓和線供給速度可彼此獨立地選擇。
[0056]用于熱線的焊接參數(shù)可以包括電流、電壓和線供給速度。電流和電壓可以是設(shè)置參數(shù)，線供給速度可以是選擇為能夠有穩(wěn)定電弧的結(jié)果參數(shù)。也可選擇，線供給速度可以是設(shè)置參數(shù)，電流自動地調(diào)節(jié)成保持電弧電壓水平。焊接電流還可以保持基本恒定，而電弧電壓取決于熱線朝著工件供給的速率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0057]下面將參考附圖更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，附圖中:
[0058]圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的焊頭的正視圖；
[0059]圖2表示了圖1中的焊頭的一個實施例的側(cè)視圖；
[0060]圖3表不了圖1中的焊頭的另一實施例的側(cè)視圖；
[0061]圖4a、b表示了圖2中所示的實施例沿圖1中的A-A和B-B的剖視圖；
[0062]圖4c、d表示了圖3中所示的實施例沿圖1中的A-A和B-B的剖視圖；
[0063]圖5表示了沿圖2中的D-D的剖視圖。
[0064]圖6表示了沿圖3中的F-F的剖視圖；
[0065]圖7表示了布置成用于焊接工件的焊頭；
[0066]圖8表示了用于埋弧焊的電弧焊焊接裝置的實施例的視圖；
[0067]圖9表示了圖8的電弧焊焊接裝置沿逆時針方向轉(zhuǎn)90° ;
[0068]圖10表示了圖8的電弧焊裝置的透視圖；以及
[0069]圖11表示了電弧焊系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0070]在圖1和4a、b中表示了根據(jù)本發(fā)明的電弧焊頭的第一實施例。
[0071]圖1表示了電弧焊頭I的正視圖。正視圖是沿與焊接方向相反的方向朝向焊頭看的視圖。焊接方向是焊頭或者一個或多個電極在焊接過程中運(yùn)動的方向。在圖1中的電弧焊頭I包括第一接觸裝置3，該第一接觸裝置3容納用于供給第一電極2的第一導(dǎo)管5，并在第一電源(未不出)和第一電極2之間提供電接觸。
[0072]圖4a、b分別表示了沿圖1中的A-A和B-B的剖視圖。由圖4a、b顯然可見，第二接觸裝置11在電弧焊頭I中位于第一接觸裝置3后面。第二接觸裝置11容納用于供給第二電極7的第二導(dǎo)管13，并在第二電源(未示出)和第二電極7之間提供電接觸。第一和第二接觸裝置3、11通過絕緣體15而相互電絕緣。
[0073]用于第一和第二電極2、7的導(dǎo)管5、13具有相同直徑。第一和第二電極2、7也有相同直徑。在可選實施例中，導(dǎo)管5、13和電極2、7可以有不同直徑；例如，第一電極2的直徑可以大于第二電極7的直徑。
[0074]第一和第二接觸裝置3、11保持在保持器41中的凹口 39內(nèi)。如圖4b中所示，保持器41包括第一和第二保持器兀件43a、43b。第一保持器兀件43a包括第一部件43al,該第一部件43al具有用于固定第一接觸板3a(第一接觸裝置3的部件)的夾爪部分以及用于將第一部件43al固定在載體53 (圖1)上的附接部分。第一保持器元件43a還包括第二部件43a2，該第二部件43a2具有用于固定第二接觸板3b (第一接觸裝置3的部件)的夾爪部分以及用于將第二部件43a2固定在所述載體53上的附接部分。
[0075]第一保持器兀件43a有第一和第二壁部分45a、45b,該第一和第二壁部分45a、45b分別面對第一和第二接觸板3a、b。第一壁部分45a布置成抵靠第一接觸板3a的水平壁部分47a，第二壁部分45b布置成抵靠第二接觸板3b的水平壁部分47b。
[0076]同樣，第二保持器元件43b包括第一部件43bl，該第一部件43bl具有用于固定第一接觸板Ilc (第二接觸裝置11的部件)的夾爪部分以及用于將第一部件43bl固定在所述載體53上的附接部分。第二保持器元件43b還包括第二部件43b2，該第二部件43b2具有用于固定第二接觸板Ild(第二接觸裝置的部件)的夾爪部分以及用于將第二部件43b2固定在所述載體53上的附接部分。
[0077]第二保持器元件43b有第一和第二壁部分45c、45d，該第一和第二壁部分45c、45d分別面對第一和第二接觸板llc、d。第一壁部分45c布置成抵靠第一接觸板Ilc的水平壁部分47c，第二壁部分45d布置成抵靠第二接觸板Ild的水平壁部分47d。
[0078]第一接觸裝置3包括第一接觸板3a，該第一接觸板3a可以由具有縱向延伸凹口51a的基本矩形板構(gòu)成,該縱向延伸凹口 51a形成用于第一電極2的導(dǎo)管5的一部分。第一接觸裝置3還包括第二接觸板3b，該第二接觸板3b可以由具有縱向延伸凹口 51b的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51b是用于第一電極2的導(dǎo)管5的一部分。
[0079]以相同方式，第二接觸裝置11包括第一接觸板11c，該第一接觸板Ilc可以由具有縱向延伸凹口 51c的基本矩形板構(gòu)成,該縱向延伸凹口 51c形成用于第二電極7的導(dǎo)管13的一部分。第二接觸裝置11還包括第二接觸板lld，該第二接觸板Ild可以由具有縱向延伸凹口 51d的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51d是用于第二電極7的導(dǎo)管13的一部分。
[0080]第一接觸裝置3的第一和第二接觸板3a、b可以通過彈簧作用而彼此相向偏壓。第二接觸裝置11的第一和第二接觸板11c、d可以通過彈簧作用而彼此相向偏壓。
[0081]第一保持器兀件43a和第一接觸裝置3(具有它的第一和第二接觸板3a、b)表不為在焊頭I的前側(cè)(圖1)。第一和第二接觸板3a、b分離一定間隙，以使得電極2可以插入在它們之間的空間內(nèi)，并固定在縱向延伸凹口中。第一保持器元件43a的第一和第二部件43al、43a2布置成可彼此相對運(yùn)動，這樣，在第一和第二接觸板之間的間隙可以變得更大或更小。彈簧55布置成控制在接觸板3a、b和電極2(該電極2位于接觸板3a、b之間)之間的力。
[0082]接觸板3a、b通過螺釘57而固定在相應(yīng)的第一和第二部件43al、43a2上。第一部件通過螺釘59而固定在載體53上。第二部件通過具有成彈簧55形式的彈性裝置的螺釘60而固定在載體53上，這樣，接觸板3a、b能夠彼此相向偏壓。
[0083]第二保持器元件43b和第二接觸裝置11 (具有它的第一和第二接觸板IlcUld)布置在焊頭I的后側(cè)。第一和第二接觸板IlcUld分離一定間隙，以使得電極7可以插入在它們之間的空間內(nèi)，并固定在縱向延伸的凹口中。第二保持器元件43b的第一和第二部件43bl、43b2布置成可彼此相對運(yùn)動，這樣，在第一和第二接觸板I lc、I Id之間的間隙可以變得更大或更小。彈簧布置成控制在接觸板和電極7(該電極7位于接觸板11c、d之間)之間的力。
[0084]下面參考圖4b，第一和第二保持器元件43a、43b以及第一和第二接觸裝置3、11通過絕緣體15來分離，這樣，第一保持元件43a的、承載第一接觸板3a的第一部件43al和第一保持元件43a的、承載第二接觸板3b的第二部件43a2布置在絕緣體15的一側(cè)上，而第二保持元件43b的、承載第一接觸板Ilc的第一部件43bl和第二保持元件43b的、承載第二接觸板Ild的第二部件43b2布置在絕緣體15的另一側(cè)上。
[0085]第一和第二保持元件43a、43b的第一和第二部件43al、43a2、43bl、43b2在載體53的前突部分65處附接在該載體53上。
[0086]圖2是圖1中所述的焊頭I的一個實施例的側(cè)視圖。圖2中的焊頭I布置成接收兩個電極2、7。由圖2中顯然可見，絕緣體15穿過焊頭I延伸，以便將焊頭I分離成第一半部分和第二半部分第一半部分包括第一保持器元件43a以及與該第一保持器元件43a連接的第一和第二接觸板3a、3b。第二半部分包括第二保持器元件43b以及與該第二保持器元件43b連接的第一和第二接觸板I lc、I Id。
[0087]載體53同樣分離成兩半部分53a、53b,這兩半部分53a、53b通過絕緣體15而相互電絕緣。能夠使用單個絕緣體15來分離兩半載體53a、53b以及第一和第二保持器元件43a、43b。也可選擇，能夠使用多個絕緣體，以便形成在兩半部分53a、53b之間的絕緣層。兩半部分53a、53b通過絕緣連接件61而連接在一起。絕緣連接件61能夠由絕緣材料管形成。螺釘63可以穿過絕緣管延伸，以便將兩半部分53a、53b和絕緣體15固定在一起。
[0088]如圖4a中所示，載體53由第一和第二板53a、b形成，具有插入它們之間的絕緣體15。第一和第二板53a、b通過絕緣連接件61而相互固定。絕緣連接件61可以由穿過第一和第二板53a、b延伸的絕緣材料管來形成。螺釘63穿過絕緣材料管延伸。
[0089]參考圖1和2，載體53可以有前突部分65。第一和第二保持器元件43a、43b附接在該前突部分65上。第一和第二保持器兀件43a、43b由絕緣體15分離。第一和第二保持器元件43a、43b通過絕緣元件61來連接。該絕緣元件61可以由絕緣管形成,螺釘63穿過該絕緣管延伸。優(yōu)選是，絕緣材料的絕緣墊片用于使得焊頭I的側(cè)壁與螺釘絕緣。
[0090]圖3和4c、4d表示了如圖1中所示的焊頭I的一個實施例，該焊頭I有三個電極2、7、8，該焊頭I布置成容納中心的連續(xù)供給電極2和兩個周邊的連續(xù)供給電極7、8。因此，圖3中的焊頭I基于圖1和2中所示的焊頭1，具有附加的第三接觸裝置4，該第三接觸裝置4容納第三導(dǎo)管6，用于供給第三電極8以及提供在電源(未示出)和第三電極8之間的電接觸。第一和第三接觸裝置3、4通過絕緣體20而相互電絕緣。
[0091]用于第一、第二和第三電極2、7、8的導(dǎo)管5、6、13可以有相同直徑,并容納具有相同直徑的電極。也可選擇，導(dǎo)管和電極可以有不同直徑。特別是，容納電極(連接該電極和在這樣的焊接參數(shù)下操作，該焊接參數(shù)將保持電弧點火和用于將熔融材料從電極傳遞給焊池)的導(dǎo)管的直徑可以與容納電極(該電極在這樣的焊接參數(shù)下操作，該焊接參數(shù)保證產(chǎn)生的功率小于點火和保持熔融電極材料從電極連續(xù)傳遞給焊池所需的功率)的導(dǎo)管不同。
[0092]第三接觸裝置4保持在保持器41的凹口 39中(圖1)。
[0093]如圖4c中所不，載體53可以由第一、第二和第三板53a、53b、53c形成,具有插入它們之間的第一絕緣體15和第二絕緣體20。板53a、53b、53c通過絕緣元件61而相互固定。絕緣元件61可以由絕緣材料管形成,該絕緣材料管穿過板53a、53b、53c延伸。螺釘63穿過絕緣材料管延伸。
[0094]參考圖1和4d，載體53有前突部分65。保持器41的第一、第二和第三保持器元件43a、43b、43c附接在該前突部分65上。第一、第二和第三保持器元件43a、43b、43c通過絕緣體15和20而分離。第一、第二和第三保持器元件43a、43b通過絕緣元件61來連接。該絕緣元件61可以由絕緣管形成，螺釘63可以穿過該絕緣管延伸。優(yōu)選是，絕緣材料的絕緣墊片用于使得焊頭的側(cè)壁與螺釘絕緣。
[0095]如圖4d中所示，第一保持器元件43a包括第一部件43al，該第一部件43al具有用于固定第一接觸裝置3的第一接觸板3a的夾爪部分以及用于將第一部件43al固定在載體53上的附接部分。第一保持器元件43a還包括第二部件43a2，該第二部件43a2具有用于固定第一接觸裝置3的第二接觸板3b的夾爪部分以及用于將第二部件43a2固定在載體53上的附接部分。
[0096]第一保持器元件43a有面對第一接觸板3a的第一壁部分45a和面對第二接觸板3b的第二壁部分45b。第一和第二壁部分45a、45b布置成分別抵靠第一接觸接裝置3的水平壁部分47a、47b。
[0097]同樣，第二保持器元件43b包括第一部件43bl，該第一部件43bl具有用于固定第二接觸裝置11的第一接觸板Ilc的夾爪部分以及用于將第一部件43bl固定在載體53上的附接部分。第二保持器元件43b還包括第二部件43b2，該第二部件43b2具有用于固定第二接觸裝置11的第二接觸板Ild的夾爪部分以及用于將第二部件43b2固定在載體53上的附接部分。
[0098]第二保持器元件43b有面對第一接觸板Ilc的第一壁部分45c和面對第二接觸板Ild的第二壁部分45d。第一和第二壁部分45c、45d布置成分別抵靠第二接觸裝置11的水平壁部分47c、47d。
[0099]同樣的，第三保持器元件43c包括第一部件43cl，該第一部件43cl具有用于固定第三接觸裝置4的第一接觸板4e的夾爪部分以及用于將第一部件43cl固定在載體53上的附接部分。第二保持器元件43b還包括第二部件43c2，該第二部件43c2具有用于固定第三接觸裝置4的第二接觸板4d的夾爪部分以及用于將第二部件43c2固定在載體53上的附接部分。
[0100]第三保持器元件有面對第一接觸板4e的第一壁部分45e和面對第二接觸板4f的第二壁部分45d。第一和第二壁部分45e、45f布置成抵靠第三接觸裝置4的水平壁部分47e、47f。
[0101]第一接觸裝置3的第一接觸板3a可以由具有縱向延伸凹口 51a的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51a形成用于第一電極2的導(dǎo)管5的一部分，第二接觸板3b可以由具有縱向延伸凹口 51b的基本矩形板構(gòu)成,該縱向延伸凹口 51b形成用于第一電極2的導(dǎo)管5的一部分。
[0102]以相同方式，第二接觸裝置11的第一接觸板Ilc可以由具有縱向延伸凹口 51c的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51c形成用于第二電極7的導(dǎo)管13的一部分，第二接觸板Ild可以由具有縱向延伸凹口 51d的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51d形成用于第二電極7的導(dǎo)管13的一部分。
[0103]第三接觸裝置4的第三接觸板4e可以由具有縱向延伸凹口 51e的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51e形成用于第三電極8的導(dǎo)管6的一部分，第二接觸板4f可以由具有縱向延伸凹口 51f的基本矩形板構(gòu)成，該縱向延伸凹口 51f形成用于第三電極8的導(dǎo)管6的一部分。
[0104]第一、第二和第三接觸裝置3、4、11的第一和第二接觸板3a、3b、4a、4b、lla和Ilb可以通過彈簧作用而彼此相向偏壓。
[0105]第一和第二保持器元件43a、b通過絕緣體15而分離，第一和第三保持器元件43a、c通過絕緣體20而分離。
[0106]焊頭可以包括由絕緣體分離的任意數(shù)目保持器元件。
[0107]圖4a涉及布置成接收兩個電極2、7的焊頭I的實施例，表示了沿圖1中的A-A的剖視圖。附圖表不了第一和第二板兀件53a、53b,該第一和第二板兀件53a、53b形成載體53的部件，并通過絕緣體15而分離。第一和第二板元件53a、53b各自容納用于電極2、7的導(dǎo)管5、13。絕緣體15可以是單件，或者可以由兩部件制成，其中，凹口形成為產(chǎn)生導(dǎo)管19。第一板元件53a、第二板元件53b和絕緣體15通過絕緣部件61來連接。
[0108]圖4c涉及布置成接收三個電極2、7、8的焊頭I的實施例，表示了沿圖1中的A-A的剖視圖。附圖表不了第一、第二和第三板兀件53a、53b、53c,該第一、第二和第三板兀件53a.53b.53c形成載體53的部件，并通過絕緣體15和20而分離。第一、第二和第三板元件53a、53b、53c各自容納用于電極2、7、8的導(dǎo)管5、13、6。第一板兀件53a、第二板兀件53b、第三板元件53c和絕緣體15、20通過絕緣部件61來連接。
[0109]在圖5中表示了沿圖2中的D-D的剖視圖。這里，表示了具有用于電極2的第一導(dǎo)管5的第一板元件53a、具有用于電極7的第二導(dǎo)管13的第二板元件53b以及絕緣體15。
[0110]在圖6中表示了沿圖3中的F-F的剖視圖。這里，表示了具有用于電極2的第一導(dǎo)管5的第一板元件53a、具有用于電極7的第二導(dǎo)管13的第二板元件53b、具有用于電極8的第三導(dǎo)管6的第三板元件53c以及分離所述板元件53a、53b、53c的兩個絕緣體15、20。
[0111]圖7表示了焊頭I的側(cè)視圖。焊頭I布置成用于焊接工件27。焊頭I沿由箭頭25所示的焊接方向傳送。焊頭I是與圖3中所示的焊頭I類似的結(jié)構(gòu)。不過，圖7中的第一和第三電極2、8是熱線，用于在沒有相鄰電極輔助的情況下產(chǎn)生電弧。各電弧形成于電極2、8的尖端和工件27之間。第二電極7是位于所述第一和第三電極2、8之間的半熱線。第二電極7不能產(chǎn)生電弧，除非它消耗來自第一和/或第三電極的多余能量。
[0112]在電弧焊中，電弧存在于電極2、8的尖端和工件27之間。電弧在工件27處的接觸點將以隨機(jī)方式運(yùn)動。不過，通常假定電弧存在于從可消耗電極2、8的尖端至工件27的圓錐形或拋物面形電弧區(qū)域31、33內(nèi)。圓錐31、33的開度角可以隨不同焊接情況而變化。不過，正常的開度角α可以為大約30°。
[0113]在圖7中，第二電極7布置在第一和第三電極2、8之間。這種結(jié)構(gòu)為優(yōu)選，但不是必須。優(yōu)選是，第一和第三可消耗電極2、8安裝成軸向距離小于在焊池28表面測量的、電弧圓錐31、33的圓錐直徑。優(yōu)選是，將第二電極7引入至第一和第三電極2、8的電弧圓錐31、33的交疊部分35的外部部分內(nèi)，這有利于焊接結(jié)果。
[0114]在優(yōu)選實施例中，供給裝置布置成以相對于焊接28表面法線優(yōu)選是小于5度(還優(yōu)選是小于2度)的角度來供給第二電極7。
[0115]在優(yōu)選實施例中，可消耗電極2、8平行布置，并布置成以與焊池28的表面基本垂直的方向來朝著焊池28供給。
[0116]各電弧存在于在電極2、8尖端和工件27之間延伸的基本圓錐形或拋物面形電弧區(qū)域31、33中。各圓錐形或拋物面形電弧區(qū)域33確定了等離子體區(qū)域，當(dāng)焊接時電弧等離子體將存在于該等離子體區(qū)域中。圓錐31、33將有開度角2α，該開度角2α取決于在工件27和電極尖端之間的距離以及在電極2、8和工件27之間的電壓。第一和第三電極2、8定位成彼此相鄰，從而產(chǎn)生在第一電極2的等離子體區(qū)域31和第三電極8的等離子體區(qū)域33之間的交疊區(qū)域35。為此，焊頭I的第一和第三導(dǎo)管5、6布置在一定距離處，該距離允許在所述第一和第二電極2、8以及要焊接的工件27之間的電弧具有交疊區(qū)域35。
[0117]第二電極7供給至交疊區(qū)域35中。
[0118]在優(yōu)選實施例中，為了能夠產(chǎn)生適用于接收第二電極7的交疊區(qū)域35，在第二和第一導(dǎo)管13、5的中心之間的距離可以小于第一導(dǎo)管5的直徑的3倍。而且，在第二和第三導(dǎo)管13、6的中心之間的距離可以小于第三導(dǎo)管6的直徑的3倍。
[0119]圖8至10表示了用于埋弧焊的電弧焊焊接裝置100的示例實施例的不同視圖，這些視圖將組合介紹。
[0120]沿縱向延伸部分，電弧焊焊接裝置100包括在其下端處的電弧焊焊頭160，該電弧焊焊頭160在焊接過程中緊鄰要焊接的工件(未示出)。電弧焊焊頭160為結(jié)合圖1-7所述的類型，并保持焊接裝置100的電極組件170的電極2、7、8。電極2、7、8通過在電弧焊焊頭160的下端處的出口 162而離開電弧焊焊頭160，該出口 162在焊接操作過程中面對工件。線電極2、7、8可以從相應(yīng)儲存器例如線圈(未示出)而朝著電弧焊裝置100供給。
[0121]電極組件170包括布置在電弧焊焊頭160中的例如三個可熔的連續(xù)供給線電極2、7、8。連續(xù)供給線電極2、7、8相互電絕緣。
[0122]線供給器單元150布置在電弧焊焊頭160上面，以便將電極朝著所述電弧焊焊頭供給。通常，供給器單元150包括槽輪，該槽輪使得線電極或冷線朝著電弧焊焊頭160運(yùn)動。供給器單元150可以布置成用于供給第一和第三電極2、8中的一個或兩個或者第二電極7或者全部電極2、7、8。在供給器單元150供給多個單獨電極2、7、8的情況下，供給器單元150通常將包括用于通過各電極2、7、8供給的電絕緣部分，這樣，至少不能自身產(chǎn)生電弧的電極7與能夠自身產(chǎn)生電弧的電極2、8電絕緣。電絕緣部分能夠包括供給器輪，該供給器輪有用于電絕緣電極7的特殊絕緣槽。
[0123]供給器輪由驅(qū)動單元152來驅(qū)動，例如電馬達(dá)。除了線供給器單元150之外，還布置了焊劑料斗114，該焊劑料斗114通過用于埋弧焊的噴嘴(未示出)而將顆粒焊劑供給電弧焊焊頭160。除了驅(qū)動單元152，線供給器單元150還包括具有驅(qū)動軸的齒輪。供給輪布置在齒輪的驅(qū)動軸上，該供給輪能夠通過另一輪而增壓。供給輪沿電弧焊焊頭160的方向向前驅(qū)動電極2、7、8。
[0124]線拉直單元140布置在線供給器單元150上面。在線拉直單元140的最前側(cè)位置中所示的兩個輥用于在三個固定輪上施加壓力，這三個固定輪一個在另一個上面地豎直布置在拉直裝置的后部部件中。輥施加在輪上的壓力可通過在線拉直單元140外部的旋鈕來調(diào)節(jié)。輥作用在三個輪上的壓力將線拉直。線拉直單元140可以包括用于使得電極2、7、8相互分離的電絕緣部分。
[0125]代替用于全部電極的單個線供給單元150，單獨的線供給器單元能夠用于各電極。在圖8-10中，單獨的供給器單元130提供為用于朝著電弧焊焊頭160供給第二電極7。驅(qū)動單元132 (例如電馬達(dá))布置在線供給器單元130上,該驅(qū)動單元132驅(qū)動線供給器單元130的供給器輪。除了驅(qū)動單元132，線供給器單元130包括具有驅(qū)動軸的齒輪。供給輪布置在齒輪的驅(qū)動軸上，該供給輪能夠通過另一輪而增壓。供給輪沿電弧焊焊頭160的方向向前驅(qū)動第二電極7。
[0126]代替具有單個線拉直單元140，單獨的線拉直單元可以布置成用于拉直各電極。這里表示了用于第二電極7的單個線拉直單元120。在該實施例中，沿焊頭100的縱向延伸部分，電絕緣導(dǎo)管180提供為用于引導(dǎo)第二電極7從線儲存器(例如繞線筒)至接觸噴嘴。電絕緣導(dǎo)管180包括線拉直單元140的電絕緣部分、線供給器單元150的電絕緣部分和電弧焊焊頭160的電絕緣部分以及在單元130、140、150、160之間和在線拉直單元120上面的、用于第二電極7的電絕緣線導(dǎo)管。
[0127]圖11表示了電弧焊系統(tǒng)200，該電弧焊系統(tǒng)200包括如圖8-10中所示的電弧焊裝置202。電弧焊裝置202包括根據(jù)本發(fā)明的電弧焊焊頭I。電弧焊裝置202還包括三個單獨的電源204、205、206，這三個電源204、205、206由控制器208來控制。電源可以是逆變器類型，例如在US6291798中所述。電弧焊系統(tǒng)包括用于供給第一可消耗電極2的第一線供給器210、用于供給第二可消耗電極7的第二線供給器212和用于供給第三可消耗電極8的第三線供給器214。第一電源204與第一接觸裝置連接，該第一接觸裝置用于提供在第一電源204和第一電極2之間的電接觸。第二電源205與第二接觸裝置連接，該第二接觸裝置用于提供在第二電源205和第二電極7之間的電接觸。第三電源206與第三接觸裝置連接，該第三接觸裝置用于提供在第三電源206和第三電極8之間的電接觸。第一電源204操作成保持第一電弧點火，并將熔融金屬從所述第一電極傳遞給焊池。第三電源206操作成保持第三電弧點火，并將熔融金屬從所述第三電極8傳遞給焊池。第二電源205操作成保證第二電極7自身不能產(chǎn)生第二電弧。
[0128]半熱的第二電極7移動進(jìn)入兩個相鄰的第一和第三熱線2、8的交疊電弧區(qū)域中，以便消耗來自所述熱線2、8的多余能量，該能量大小為這樣，使得電弧在所述第二電極7處產(chǎn)生，且熔融電極材料從第二電極7傳遞給工件。
[0129]在可選實施例中，在保持所述電極和工件之間電弧點火的焊接參數(shù)下操作的電極可以布置在這樣的兩個電極之間，這兩個電極在使得所述電極不能自身產(chǎn)生在所述電極和工件之間的電弧的焊接參數(shù)下操作。
[0130]保護(hù)范圍并不由上述實施例來限制。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，上述實施例能夠以多種不同方式來變化和組合。例如，圖1中的焊頭I能夠包括超過三個電極，圖11中的第一和第三電極能夠與相同電源連接。
【權(quán)利要求】
1.一種將用于電弧焊接裝置(100 ^202)的電弧焊方法，所述電弧焊接裝置(100 ；202〉包括第一電源(204)、用于供給第一電極(2)的第一線供給器(710)、用于供給第二電極(7)的第二線供給器(212)以及電弧焊焊頭(1:160),該電弧焊焊頭(1:160)包括:第一接觸裝置(3),該第一接觸裝置(3)容納用于引導(dǎo)第一電極(2)的第一導(dǎo)管(5),并提供在所述第一電源(204)和所述第一電極(2)之間的電接觸；以及第二接觸裝置(11),該第二接觸裝置(11)容納用于引導(dǎo)第二電極⑵的第二導(dǎo)管(13),并提供在電源(204:205)和所述第二電極(7)之間的電接觸，所述第一和第二接觸裝置(3.11)相互電絕緣，所述第一電極(2)用于作用在工件(27)上，用于通過存在于第一電極(2)和工件(27)之間并在第一電弧區(qū)域(31)內(nèi)的第一電弧而產(chǎn)生焊池(28),所述第二電極(7)用于作用在所述工件(27)上，用于通過存在于第二電極(7)和工件(27)之間并在第二電弧區(qū)域內(nèi)的第二電弧而產(chǎn)生焊池(28)； 該方法的特征在于: 所述第一電極(2)在用于保持所述第一電弧點火和將熔融電極材料從所述第一電極(2)傳遞給所述焊池(28)的焊接參數(shù)下操作； 所述第二電極(7)在用于保證需要來自至少所述第一電極(2)的多余能量來保持所述第二電弧點火和將熔融電極材料從所述第二電極(7)傳遞給所述焊池(28)的焊接參數(shù)下操作； 且所述方法包括以下步驟: 供給所述第二電極(7),以使得它能夠消耗來自所述第一電極(2)的多余能量來點火和保持所述第二電弧點火，并將熔融電極材料從所述第二電極(7)傳遞給所述焊池(28)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中:所述第一和第二電極(2.7)通過相同電源(204)來供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中:第一和第二電極(2.7)通過不同電源(204405)來供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的電弧焊接方法，其中:所述電弧焊焊頭(1；160)包括第三接觸裝置(4),該第三接觸裝置(4)容納用于引導(dǎo)第三電極(8)的第三導(dǎo)管(6),并提供在電源(204 ；205:206)和所述第三電極⑶之間的電接觸，所述第三電極(8)用于作用在所述工件(27)上，用于通過存在于第三電極(8)和工件(27)之間并在第三電弧區(qū)域(33)內(nèi)的第三電弧而產(chǎn)生所述焊池(12),其中，所述第一和第三電極(23)供給成這樣，使得它們允許所述第一和第三電弧區(qū)域(31,33)有交疊區(qū)域(35),其中，所述第三電極(8)在用于保持所述第三電弧點火和將熔融金屬從所述第三電極(8)傳遞給所述焊池(28)的焊接參數(shù)下操作；所述方法還包括以下步驟:供給所述第二電極(7)，以使得它能夠消耗來自所述第一和第三電極(23)的多余能量來點火和保持所述第二電弧點火，并將熔融電極材料從所述第二電極(7)傳遞給所述焊池(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中:所述第一和第三電極(23)通過相同電源(204)來供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中:所述第一和第三電極(23)通過不同電源(204)來供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的電弧焊方法，其中:第二電極(7)的線供給速度根據(jù)所述第一和第三電極(23)中至少一個的焊接參數(shù)來控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的電弧焊方法，其中:第二電極(7)的線供給速度根據(jù)所述第一和第三電極(23)中至少一個的線供給速度來控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的電弧焊方法，其中:用于必須消耗來自相鄰電極(23)的多余能量來保持電弧的電極(73)的電流、電壓和線供給速度可選擇地相互獨立。
10.電弧焊裝置(100^202)用于執(zhí)行根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，所述電弧焊裝置(100 ^202)包括第一電源(204),用于供給第一電極(2)的第一線供給器(210),用于供給第二電極(7)的第二線供給器(212)以及電弧焊焊頭(1:160),該電弧焊焊頭(1 ；160)包括:第一接觸裝置(3),該第一接觸裝置(3)容納用于引導(dǎo)第一電極(2)的第一導(dǎo)管(5),并提供在所述第一電源(204)和所述第一電極⑵之間的電接觸；以及第二接觸裝置(11),該第二接觸裝置(11)容納用于引導(dǎo)第二電極⑵的第二導(dǎo)管(13),并提供在電源(204:205)和所述第二電極(7)之間的電接觸，所述第一和第二接觸裝置(3.11)相互電絕緣，所述第一電極(2)用于作用在工件(27)上，用于通過存在于所述第一電極(2)和工件(27)之間并在第一電弧區(qū)域(31)內(nèi)的第一電弧而產(chǎn)生焊池(28),所述第二電極(7)用于作用在所述工件(27)上，用于通過存在于所述第二電極(7)和工件(27)之間并在第二電弧區(qū)域內(nèi)的第二電弧而產(chǎn)生所述焊池(28)；該電弧焊裝置(100 ^202)的特征在于: 所述第一電極(2)在用于保持所述第一電弧點火和將熔融電極材料從所述第一電極(2)傳遞給所述焊池(28)的焊接參數(shù)下操作； 所述第二電極(7)在用于保證需要來自至少所述第一電極(2)的多余能量來保持所述第二電弧點火和將熔融電極材料從所述第二電極(7)傳遞給所述焊池(28)的焊接參數(shù)下操作；以及 所述第一和第二導(dǎo)管(5.13)布置成使得所述第二電極(7)能夠消耗來自所述第一電極(2)的多余能量來點火和保持所述第二電弧點火，并將熔融電極材料從所述第二電極(7)傳遞給所述焊池(28)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電弧焊裝置，其中:所述第一和第二電極(2.7)通過相同電源(204)來供電。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電弧焊裝置(200),其中:所述第一和第二電極(2.7)通過不同電源(201205)來供電。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任意一項所述的電弧焊裝置(200),其中:所述電弧焊焊頭(1:160)包括第三接觸裝置(4),該第三接觸裝置(4)容納用于引導(dǎo)第三電極(8)的第三導(dǎo)管(6),并提供在電源(204 ；205:206)和所述第三電極⑶之間的電接觸，所述第三電極(8)用于作用在所述工件(27)上，用于通過存在于第三電極(8)和工件(27)之間并在第三電弧區(qū)域(33)內(nèi)的第三電弧而產(chǎn)生所述焊池(28),其中，所述第一和第三導(dǎo)管(54)布置成這樣，使得它們允許所述第一和第三電弧區(qū)域(31,33)有交疊區(qū)域(35),所述第三電極(8)在用于保持所述第三電弧點火和將熔融電極材料從所述第三電極(8)傳遞給所述焊池(28)的焊接參數(shù)下操作；且所述第二導(dǎo)管(13)布置成使得所述第二電極(7)能夠消耗來自所述第一和第三電極(23)的多余能量來點火和保持所述第二電弧點火，并將熔融電極材料從所述第二電極(7)傳遞給所述焊池(28)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電弧焊裝置，其中:所述第一和第三電極(23)通過相同電源(204)來供電。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電弧焊裝置(100:200),其中:第一和第三電極(23)通過不同電源(201206)來供電。
【文檔編號】B23K9/18GK104321157SQ201380022579
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】H·勞德塞普, V·基斯基寧 申請人:依賽彼公司