焊絲140的溫度可以在焊絲 140的伸出處（其是在嘴160的端部和焊接熔池之間的某點(diǎn)處）被檢測(cè)。傳感器1410還應(yīng) 該被這樣設(shè)置，以使針對(duì)焊絲140的傳感器1410不感測(cè)焊接熔池溫度。
[0140] 傳感器1410被耦合到感測(cè)和控制單元195 (關(guān)于圖1所討論的），以使溫度反饋信 息可以被提供到電源供應(yīng)器170和/或激光電源供應(yīng)器130,以致系統(tǒng)1400的控制可以被 最優(yōu)化。例如，電源供應(yīng)器170的功率或電流輸出可以至少基于來(lái)自傳感器1410的反饋被 調(diào)整。就是說(shuō)，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，使用者可以輸入所期望的溫度設(shè)定（針對(duì)給定的焊 縫和/或焊絲140)，或者感測(cè)和控制單元可以基于其他使用者輸入數(shù)據(jù)（焊絲輸送速度、 焊條類型等等）設(shè)置所期望的溫度，并且隨后感測(cè)和控制單元195將控制至少電源供應(yīng)器 170來(lái)保持所述所期望的溫度。
[0141] 在這樣的實(shí)施方案中，這樣解釋焊絲140的加熱是可能的，所述焊絲140的加熱可 以在焊絲進(jìn)入焊接熔池之前由于作用于焊絲140的激光束110的緣故而發(fā)生。在本發(fā)明的 實(shí)施方案中，焊絲140的溫度可以僅通過(guò)控制焊絲140中的電流經(jīng)由電源供應(yīng)器170來(lái)控 制。然而，在其他實(shí)施方案中，焊絲140的加熱中的至少一些可以來(lái)自入射到焊絲140中的 至少一部分上的激光束110。如此一來(lái)，單獨(dú)來(lái)自電源供應(yīng)器170的電流或功率可以不表征 焊絲140的溫度。如此，傳感器1410的使用可以有助于通過(guò)電源供應(yīng)器170和/或激光電 源供應(yīng)器130的控制來(lái)調(diào)節(jié)焊絲140的溫度。
[0142] 在另外的示例性實(shí)施方案中（同樣在圖14中被示出），溫度傳感器1420被引導(dǎo) 來(lái)感測(cè)焊接熔池的溫度。在該實(shí)施方案中，焊接熔池145的溫度也被耦合到感測(cè)和控制單 元195。來(lái)自傳感器1420的反饋被用于計(jì)算所期望的焊絲140的溫度并且由此控制至少感 應(yīng)加熱電源供應(yīng)器170的輸出。然而，在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，傳感器1420可以被直 接耦合到激光電源供應(yīng)器130。來(lái)自傳感器1420的反饋被用來(lái)控制來(lái)自激光電源供應(yīng)器 130/激光器120的輸出。就是說(shuō)，激光束110的能量密度可以被更改來(lái)確保獲得期望的焊 接熔池溫度。
[0143] 在本發(fā)明的再另外的示例性實(shí)施方案中，不是向熔池引導(dǎo)傳感器1420,其可以向 鄰近焊接熔池的工件的區(qū)域被引導(dǎo)。具體地，確保到鄰近焊縫的工件的熱量輸入被最小化 可以是符合期望的。傳感器1420可以被安置來(lái)監(jiān)測(cè)該溫度敏感區(qū)域，以致鄰近焊縫閾值溫 度不被超過(guò)。例如，傳感器1420可以監(jiān)測(cè)工件溫度并且基于感測(cè)到的溫度降低光束110的 能量密度。這樣的配置會(huì)確保鄰近焊道的熱量輸入不會(huì)超過(guò)期望閾值。這樣的實(shí)施方案可 以被用在其中到工件中的熱量輸入是嚴(yán)格的精密焊接操作中。
[0144] 在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，感測(cè)和控制單元195可以被耦合到輸送力 檢測(cè)單元（未示出），所述輸送力檢測(cè)單元被耦合到焊絲輸送機(jī)構(gòu)（未示出，但見(jiàn)圖1中的 150)。輸送力檢測(cè)單元是已知的，并且在焊絲140被輸送到工件115時(shí)檢測(cè)施加于焊絲140 的輸送力。例如，這樣的檢測(cè)單元可以監(jiān)控由焊絲輸送器150中的焊絲輸送馬達(dá)施加的轉(zhuǎn) 矩。如果焊絲140經(jīng)過(guò)熔融焊接熔池沒(méi)有完全熔化，它將接觸工件的固態(tài)部分，并且這樣的 接觸將導(dǎo)致輸送力增加，因?yàn)轳R達(dá)將試圖保持設(shè)置的輸送率。在力/轉(zhuǎn)矩上的這種增加可 以被檢測(cè)到并且被傳遞（relay)到控制裝置195,所述控制裝置195使用該信息來(lái)調(diào)整到焊 絲140的電壓、電流和/或功率，以確保焊絲140在熔池中的適當(dāng)熔化。
[0145] 注意的是在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施方案中，焊絲不是被不斷輸送到焊接熔池 中，而是基于期望的焊縫輪廓可以間歇地這樣做。具體地，本發(fā)明的各種實(shí)施方案的通用性 允許操作裝置或控制單元195根據(jù)期望啟動(dòng)和停止輸送焊絲140到熔池中。例如，有許多 不同類型的復(fù)雜焊縫輪廓和幾何結(jié)構(gòu)，所述類型可能具有要求使用填充金屬（焊絲140)的 焊接接頭的一些部分，以及不要求使用填充金屬的相同接頭或者在相同的工件上的其他部 分。如此，在焊縫的第一部分期間，控制單元195可以僅操作激光器120,來(lái)導(dǎo)致所述接頭的 該第一部分的激光焊接，但是當(dāng)焊接操作達(dá)到焊接接頭的第二部分時(shí)（所述第二部分需要 使用填充金屬），控制器195使得電源供應(yīng)器170和焊絲輸送器150開(kāi)始將焊絲140沉積 到焊接熔池。隨后，當(dāng)焊接操作達(dá)到第二部分的結(jié)尾時(shí)，焊絲140的沉積可以被停止。這允 許創(chuàng)建具有從一個(gè)部分到下一個(gè)部分顯著變化的輪廓的連續(xù)焊縫。與具有許多不連續(xù)的焊 接操作相反，這樣的能力允許工件在單個(gè)焊接操作中被焊接。當(dāng)然，許多不同變化可以被實(shí) 施。例如，焊縫可以具有三個(gè)或更多個(gè)區(qū)別部分，所述區(qū)別部分要求具有變化的形狀、深度 和填充要求的焊縫輪廓，以致在每個(gè)焊縫部分中激光器和焊絲140的使用可以不同。此外， 附加的焊絲也可以根據(jù)需要增加或去除。就是說(shuō)，第一焊縫部分可以僅需要激光焊接，而第 二部分僅要求使用單個(gè)填充焊絲140,并且焊縫的最后部分要求使用兩個(gè)或更多個(gè)填充焊 絲?？梢允箍刂破?95有能力控制各種系統(tǒng)部件來(lái)在連續(xù)焊接操作中獲得這樣的變化的焊 縫輪廓，以致在單個(gè)焊道中連續(xù)焊道被創(chuàng)建。
[0146] 圖15描繪當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案焊接時(shí)典型的焊接熔池 P。如前面描 述的，激光束110在工件W的表面上創(chuàng)建熔池 P。焊接熔池具有長(zhǎng)度L，所述長(zhǎng)度L依據(jù)光 束110的能量密度、形狀和運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，光束110在離焊接熔池的 后（trailing)邊緣距離Z處被引導(dǎo)到熔池 P。在這樣的實(shí)施方案中，高強(qiáng)度能量源（例如， 激光器120)會(huì)導(dǎo)致其能量直接入射（impinge)填充焊絲140,以致能量源120不熔化焊絲 140,而是焊絲140由于其與焊接熔池接觸而完成其熔化。熔池 P的后邊緣可以一般地被限 定為熔池結(jié)束以及所創(chuàng)建的焊道WB開(kāi)始其凝固的點(diǎn)。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，距離Z是熔 池 P的長(zhǎng)度L的50 %。在另外的示例性實(shí)施方案中，距離Z在熔池 P的長(zhǎng)度L的40至75 % 范圍內(nèi)。
[0147] 如圖15中示出的，填充焊絲140在光束110后面（在焊接的行進(jìn)方向上）對(duì)熔池 P起作用。如所示出的，在熔池 P的后邊緣前面距離X處焊絲140對(duì)熔池起作用。在示例性 實(shí)施方案中，距離X在熔池 P的長(zhǎng)度的20至60 %范圍內(nèi)。在另一個(gè)示例性實(shí)施方案中，距 離X在熔池 P的長(zhǎng)度L的30至45%范圍內(nèi)。在其他示例性實(shí)施方案中，焊絲140和光束 110在熔池 P的表面或之上一點(diǎn)處相交，以致在焊接工藝期間光束110中的至少一些入射焊 絲140。在這樣的實(shí)施方案中，激光束110被用來(lái)幫助熔化焊絲140用于在熔池 P中沉積。 如果焊絲140太冷而不能在熔池 P中快速消耗，使用光束110來(lái)幫助熔化焊絲140,幫助防 止焊絲140使熔池驟冷。然而，如前面所述的，在一些示例性實(shí)施方案中（如圖15中示出 的），能量源120和光束110不明顯地熔化填充焊絲10的任何部分，因?yàn)樗鋈刍珊附尤?池的熱量完成。
[0148] 在圖15中示出的實(shí)施方案中，焊絲140尾隨光束110并且與光束110成一直線。 然而，本發(fā)明不限于此配置，因?yàn)楹附z140可以（在行進(jìn)方向上）領(lǐng)先。另外，使焊絲140 與光束在行進(jìn)方向上成一直線不是必要的，而只要在熔池中適合的焊絲熔化發(fā)生，焊絲可 以從任何方向入射熔池。
[0149] 圖16A到圖16F描繪具有被描繪的激光束110的覆蓋區(qū)域（footprint)的各種熔 池 P。如所示出的，在一些示例性實(shí)施方案中，熔池 P具有圓形的覆蓋區(qū)域。然而，本發(fā)明的 實(shí)施方案不限于此配置。例如，考慮的是熔池也可以具有橢圓形或其他形狀。
[0150] 另外，在圖16A-16F中，光束110被示出具有圓形截面。再次，就這一點(diǎn)而言本發(fā) 明的其他實(shí)施方案不被限制，因?yàn)楣馐?10可以具有橢圓形、長(zhǎng)方形或者其他形狀，以便有 效地創(chuàng)建焊接熔池 P。
[0151] 在一些實(shí)施方案中，激光束110可以關(guān)于焊接熔池 P保持靜止。就是說(shuō)，在焊接期 間光束110關(guān)于熔池 P保持在相對(duì)一致的位置。然而，如圖16A-16D中例證地，其他實(shí)施方 案不限于這樣的方式。例如，圖16A描繪這樣的實(shí)施方案，其中光束110圍繞焊接熔池 P以 圓形模式平移。在該圖中光束110這樣平移，以致在光束110上的至少一點(diǎn)與熔池的中心 C始終重疊。在另一個(gè)實(shí)施方案中，使用圓形模式但是光束110不接觸中心C。圖16B描繪 這樣的實(shí)施方案，其中光束沿單條直線來(lái)回平移。取決于期望的熔池 P形狀，這種實(shí)施方案 可以被用于拉長(zhǎng)或者加寬熔池 P。圖16C描繪這樣的實(shí)施方案，其中兩種不同的光束截面被 使用。第一光束截面110具有第一幾何形狀并且第二光束截面110'具有第二截面。這樣 的實(shí)施方案可以被用來(lái)在熔池 P中的一點(diǎn)增加熔深，同時(shí)仍維持較大的熔池尺寸--如果 需要的話。這種實(shí)施方案可以通過(guò)使用激光鏡頭和光學(xué)器件通過(guò)改變光束形狀用單個(gè)激光 器120實(shí)現(xiàn)，或者可以通過(guò)使用多個(gè)激光器120實(shí)現(xiàn)。圖16D描繪在熔池 P中以橢圓形模 式平移的光束110。再次，這樣的模式可以被用來(lái)根據(jù)需要拉長(zhǎng)或者加寬焊接熔池 P。其他 光束110平移可以被用來(lái)創(chuàng)建熔池 P。
[0152] 圖16E和圖16F描繪使用不同光束強(qiáng)度的工件W和熔池 P的截面。圖16E描繪 淺的更寬的熔池 P，所述熔池 P由更寬的光束110創(chuàng)建，而圖16F描繪更深且窄的焊接熔池 P一一典型地被稱為"穿透孔"。在這種實(shí)施方案中，光束這樣聚焦以致其焦點(diǎn)接近工件W的 上表面。用這樣的聚焦，光束110能夠熔透工件的整個(gè)深度，并且?guī)椭诠ぜ的底表面上 創(chuàng)建背焊道BB。在焊接期間光束強(qiáng)度和形狀基于焊接熔池的期望的性質(zhì)被確定。
[0153] 激光器120可以通過(guò)任何已知的方法和裝置移動(dòng)、平移或操作。由于激光器的運(yùn) 動(dòng)和光學(xué)器件是眾所周知的，它們將不在本文中被詳細(xì)討論。圖17描繪根據(jù)本發(fā)明的示例 性實(shí)施方案的系統(tǒng)1700,其中在操作器件激光器120可以被移動(dòng)并且使其光學(xué)器件（比如 其透鏡）改變或調(diào)整。該系統(tǒng)1700將感測(cè)和控制單元195耦合到馬達(dá)1710和光學(xué)驅(qū)動(dòng)單 元1720兩者。馬達(dá)1710移動(dòng)或平移激光器120,以致在焊接期間光束110相對(duì)于焊接熔池 的位置被移動(dòng)。例如，馬達(dá)1710可以來(lái)回平移光束110,以圓形模式將其移動(dòng)等。類似地， 光學(xué)驅(qū)動(dòng)單元1720接收來(lái)自感測(cè)和控制單元195的指令來(lái)控制激光器120的光學(xué)器件。例 如，光學(xué)驅(qū)動(dòng)單元1720可以導(dǎo)致光束110的焦點(diǎn)相對(duì)于工件的表面移動(dòng)或改變，由此改變 熔深或焊接熔池的深度。類似地，光學(xué)驅(qū)動(dòng)單元1720可以導(dǎo)致激光器120的光學(xué)器件改變 光束110的形狀。如此，在焊接期間，感測(cè)和控制單元195控制激光器120和光束110,來(lái)在 操作期間維持和/或更改焊接熔池的性質(zhì)。
[0154] 為清楚起見(jiàn)，在圖1、圖14和圖17中的每個(gè)中，激光電源供應(yīng)器130、熱焊絲電源 供應(yīng)器170以及感測(cè)和控制單元195被分開(kāi)示出。然而，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，這些部件 可以被一體制成為單個(gè)焊接系統(tǒng)。本發(fā)明的方面不需要將上面各個(gè)所討論的部件保持為分 開(kāi)的物理單元或獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。
[0155] 如上面描述的，高強(qiáng)度能量源可以是任何數(shù)量的能量源，包括焊接電源。這種能量 源的示例性實(shí)施方案被示出在圖20中，所述圖20示出類似于圖1中示出的系統(tǒng)100的系 統(tǒng)2000。系統(tǒng)2000的許多部件類似于系統(tǒng)100中的部件，并且如此，它們的操作和使用將 不再詳細(xì)討論。然而，在系統(tǒng)2000中，激光系統(tǒng)用弧焊系統(tǒng)（比如GMW系統(tǒng)）替代。GMW 系統(tǒng)包括電源供應(yīng)器2130、焊絲輸送器2150和焊炬2120。焊條2110經(jīng)由焊絲輸送器2150 和焊炬2120被遞送到熔池。本文描述的所述類型的GMAW焊接系統(tǒng)的操作是公知的并且不 需要在本文中詳細(xì)描述。應(yīng)該注意的是，盡管GMW系統(tǒng)關(guān)于被描繪的示例性實(shí)施方案被示 出和討論，本發(fā)明的示例性實(shí)施方案還可以與GTAW、FCAW、MCAW以及SAW系統(tǒng)、熔敷系統(tǒng)、釬 焊系統(tǒng)以及這些系統(tǒng)的組合等（包括那些使用電弧幫助轉(zhuǎn)移消耗品到工件上的熔池的那 些系統(tǒng)）一起使用。圖20中未示出的是可以根據(jù)已知的方法被使用的保護(hù)氣體系統(tǒng)或埋 弧焊劑系統(tǒng)。
[0156] 如同上面描述的激光系統(tǒng)，電弧產(chǎn)生系統(tǒng)（可以被用作高強(qiáng)度能量源）被用來(lái)創(chuàng) 建熔池，其中使用如上面詳細(xì)描述的系統(tǒng)和實(shí)施方案將熱焊絲140添加到所述熔池。然而， 對(duì)于用已知的電弧產(chǎn)生系統(tǒng)，額外的消耗品2110也被添加到熔池。這種額外的消耗品增加 由本文描述的熱焊絲工藝提供的已經(jīng)增加的沉積性能。這種性能將在下面被更詳細(xì)討論。
[0157] 另外，眾所周知，電弧產(chǎn)生系統(tǒng)，比如GMAW，使用高水平電流來(lái)在送進(jìn)消耗品和工 件上的熔池之間產(chǎn)生電弧。類似地，GTAW系統(tǒng)使用高電流水平來(lái)在電極和工件之間產(chǎn)生電 弧，消耗品被加到所述電弧中。眾所周知，許多不同的電流波形可以被用于GTAW或GMW焊 接操作，比如恒定電流、脈沖電流等。然而，在系統(tǒng)2000操作期間，由電源供應(yīng)器2130產(chǎn)生 的電流可能干擾用來(lái)加熱焊絲140的由電源供應(yīng)器170產(chǎn)生的電流。由于焊絲140靠近由 電源供應(yīng)器2130產(chǎn)生的電?。ㄒ?yàn)轭愃朴谏厦婷枋龅?，它們每個(gè)被引導(dǎo)到相同的熔池），各 自的電流可能彼此干擾。具體地，每個(gè)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)并且那些磁場(chǎng)可能彼此干擾且不利地 影響它們的運(yùn)作。例如，由熱焊絲電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)可能干擾由電源供應(yīng)器2130產(chǎn)生的電弧 的穩(wěn)定性。就是說(shuō)，沒(méi)有適當(dāng)?shù)目刂坪透髯噪娏髦g的同步，抵觸的磁場(chǎng)可能使電弧不穩(wěn)定 并且由此使工藝不穩(wěn)定。因此，示例性實(shí)施方案使用電源供應(yīng)器2130和170之間的電流同 步來(lái)確保穩(wěn)定的操作，這將在下面被進(jìn)一步討論。
[0158] 圖21描繪本發(fā)明的示例性焊接操作的拉近視圖?？梢钥闯?，焊炬2120(其可以 是示例性的GMAW/MIG焊炬）通過(guò)使用電弧將消耗品2110遞送到焊接熔池 WP-一這是眾 所周知的。另外，根據(jù)上面描述的任何實(shí)施方案，熱焊絲消耗品140被遞送到焊接熔池 WP。 應(yīng)該注意的是盡管焊炬2120和嘴160在本圖中被分開(kāi)示出，這些部件可以被一體制成到 單個(gè)焊炬單元中，所述焊炬單元將消耗品2110和140兩者遞送到熔池。當(dāng)然，到了一體構(gòu) 造被使用的程度，焊炬內(nèi)必須使用電絕緣裝置，以便防止在工藝期間電流在消耗品之間轉(zhuǎn) 移。如上面所述，由各自的電流感應(yīng)的磁場(chǎng)可能彼此干擾，并且因此，本發(fā)明的實(shí)施方案將 各個(gè)電流同步。所述同步可以通過(guò)各種方法獲得。例如，感測(cè)和電流控制器195可以被用 來(lái)控制電源供應(yīng)器2130和170的操作來(lái)同步電流?？商鎿Q地，主從關(guān)系也可以被使用，其中 電源供應(yīng)器中的一個(gè)被用來(lái)控制另一個(gè)的輸出。相關(guān)電流的控制可以通過(guò)若干方法實(shí)現(xiàn)， 所述方法包括使用這樣的狀態(tài)表或算法，所述狀態(tài)表或算法控制電源供應(yīng)器以使其輸出電 流被同步用于穩(wěn)定操作。這將關(guān)于圖22A-C被討論。例如，可以使用類似于美國(guó)專利公開(kāi) No. 2010/0096373中描述的基于二元狀態(tài)（dual-state)的系統(tǒng)和裝置。2010年4月22日 公開(kāi)的美國(guó)專利公開(kāi)No. 2010/0096373通過(guò)引用被全部并入本文。
[0159] 圖22A-C中的每個(gè)描繪示例性電流波形。圖22A描繪示例性焊接波形（GMAW或者 GTAW)，所述焊接波形使用電流脈沖2202來(lái)幫助熔滴從焊絲2110轉(zhuǎn)移到熔池。當(dāng)然，示出 的波形是示例性和代表性的，并且不意圖是限制性的，例如電流波形可以是用于脈沖噴射 過(guò)渡、脈沖焊接、表面張力過(guò)渡焊接等的那種電流波形。熱焊絲電源供應(yīng)器170輸出電流波 形2203,所述電流波形2203還具有一系列如上面一般地描述的通過(guò)電阻加熱來(lái)加熱焊絲 140的脈沖2204。電流脈沖2204被更小的電流水平的本底水平分開(kāi)。如前面一般地描述 的，波形2203被用來(lái)加熱焊絲140到處于或接近其熔化溫度，并且使用脈沖2204和本底部 分以通過(guò)電阻加熱來(lái)加熱焊絲140。如圖22A中示出的，來(lái)自各個(gè)電流波形的脈沖2202和 2204被同步，以使它們彼此是同相位的。在這種示例性實(shí)施方案中，電流波形被這樣控制， 以使電流脈沖2202/2204如所示出的具有相似的或相同的頻率，并且彼此是同相位的。令 人驚訝的是，發(fā)現(xiàn)了使波形同相位產(chǎn)生穩(wěn)定且一致的操作，其中電弧不顯著地受到由波形 2203產(chǎn)生的加熱電流的干擾。
[0160] 圖22B描繪來(lái)自本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案的波形。在該實(shí)施方案中，加熱 電流波形2205被這樣控制/同步，以使脈沖2206以恒定的相位角Θ與脈沖2202是異相 位的。在這樣的實(shí)施方案中，相位角被選擇以確保工藝的穩(wěn)定操作并且確保電弧被維持在 穩(wěn)定的狀況。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，相位角Θ在30至90度范圍內(nèi)。在其他示例 性實(shí)施方案中，相位角是〇度。當(dāng)然，為獲得穩(wěn)定的操作，其他相位角可以被使用，并且可以 在0至360度范圍內(nèi)，而在其他示例性實(shí)施方案中，相位角在0和180度范圍內(nèi)。
[0161] 圖22C描繪本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案，其中熱焊絲電流2207與焊接波形 2201同步，以使熱焊絲脈沖2208是異相位的，以使與焊接脈沖2202的相位角Θ是大約180 度，并且僅在波形2201的本底部分2210期間出現(xiàn)。在該實(shí)施方案中，各個(gè)電流不同時(shí)達(dá)到 峰值。就是說(shuō)，在波形2201的各個(gè)本底部分2210期間，波形2207的脈沖2208開(kāi)始和結(jié)束。
[0162] 在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施方案中，焊接脈沖和熱焊絲脈沖的脈沖寬度相同。然 而，在其他實(shí)施方案中，各個(gè)脈沖寬度可以不同。例如，當(dāng)使用GMW脈沖波形與熱焊絲脈沖 波形時(shí)，GMAW脈沖寬度在1. 5至2. 5毫秒范圍內(nèi)，并且熱焊絲脈沖寬度在1. 8至3毫秒范 圍內(nèi)，并且熱焊絲脈沖寬度大于GMAW脈沖寬度。
[0163] 應(yīng)該注意的是盡管加熱電流作為脈沖電流被示出，對(duì)于一些示例性實(shí)施方案，加 熱電流可以具有如前面描述的恒定功率。熱焊絲電流也可以具有脈沖加熱功率、恒定電壓 和傾斜狀的（sloped)輸出和/或基于焦耳/時(shí)間的輸出。
[0164] 如本文所述，到兩種電流都是脈沖電流的程度，它們要被同步來(lái)確保穩(wěn)定操作。有 許多可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法，包括使用同步信號(hào)。例如，控制器195 (其可以與電源 供應(yīng)器170/2130兩者之一是一體的）可以設(shè)置同步信號(hào)來(lái)開(kāi)始脈沖電弧峰值并且還對(duì)于 熱焊絲脈沖峰值設(shè)置期望的開(kāi)始時(shí)間。如上面所述，在一些實(shí)施方案中，脈沖將被同步來(lái)同 時(shí)開(kāi)始，而在其他實(shí)施方案中，同步信號(hào)可以將對(duì)于熱焊絲電流的脈沖峰值的開(kāi)始設(shè)置在 電弧脈沖峰值之后某段持續(xù)時(shí)間處，所述持續(xù)時(shí)間將足以獲得操作期望的相位角。
[0165] 圖23代表本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方案。在本實(shí)施方案中，GTAW焊接/蓋覆操 作被使用，其中GTAW焊炬2121和電極2122創(chuàng)建電弧，消耗品2120被遞送到所述電弧中。 再次，如所示出的，電弧和熱焊絲140被遞送到相同的熔池 WP來(lái)創(chuàng)建焊道WB。GTAW實(shí)施方 案的操作與上面描述的那種類似，其中電弧和熱焊絲140與相同的焊接熔池 WP相互作用。 再次，正如上面描述的GMAW操作，在GTAW操作中被用來(lái)產(chǎn)生電弧的電流與熱焊絲操作的電 流同步。例如，如圖22A至圖22C中示出的脈沖關(guān)系可以被使用。另外，控制器195可以使 用二元狀態(tài)表或者其他類似的控制方法來(lái)控制電源供應(yīng)器之間的同步。應(yīng)該注意的是，消 耗品2120可以作為冷焊絲被遞送到焊縫或者還可以是熱焊絲消耗品。就是說(shuō)，消耗品2110 和140兩者可以都如本文描述的被加熱?？商鎿Q地，消耗品2120和140中僅一個(gè)可以是如 本文描述的熱焊絲。
[0166] 在上面討論的GTAW或者GMAW類型實(shí)施方案的任一個(gè)（包括使用其他電弧類型方 法）中，電弧相對(duì)于行進(jìn)方向被安置在領(lǐng)先位置。這在圖21和圖23中的每個(gè)中被示出。這 是由于在一個(gè)或多個(gè)工件中所述電弧被用來(lái)獲得期望的熔深。就是說(shuō)，在一個(gè)或多個(gè)工件 中電弧被用來(lái)創(chuàng)建熔池并且獲得期望的熔深。隨后，在電弧工藝之后是本文詳細(xì)描述的熱 焊絲工藝。熱焊絲工藝的加入將更多消耗品140添加到熔池，無(wú)需另一個(gè)焊接電弧的額外 的熱量輸入，比如傳統(tǒng)前后排列的（tandem)MIG工藝，其中使用至少兩個(gè)電弧。因此，相比 已知的前后排列的焊接方法本發(fā)明的實(shí)施方案能夠以非常少的熱量輸入獲得顯著的沉積 速率。
[0167] 如圖21中示出的，熱焊絲140插入與電弧相同的焊接熔池 WP，但是以距離D尾隨 電弧之后。在一些示例性實(shí)施方案中，該距離在5至20mm范圍內(nèi)，并且在其他實(shí)施方案中， 該距離在5至IOmm范圍內(nèi)。當(dāng)然，只要焊絲140被輸送到與前（leading)電弧所創(chuàng)建的恪 池相同的熔池中，其他距離可以被使用。然而，焊絲2110和140要被沉積在相同的熔池，并 且距離D要是這樣的，以使電弧受到被用來(lái)加熱焊絲140的加熱電流的最小的磁干擾。通 常，熔池（電弧和焊絲被共同引入所述熔池）的尺寸將取決于焊接速度、電弧參數(shù)、到焊絲 140的總功率、材料類型等，其也將是確定焊絲2110和140之間的期望距離的因素。
[0168] 應(yīng)該注意的是，當(dāng)電弧事件被控制器195或者電源供應(yīng)器170檢測(cè)到或預(yù)測(cè)到時(shí)， 熱焊絲電流（例如，2203、2203或2207)的操作類似于本文詳細(xì)描述的那種操作。就是說(shuō)， 如果電弧被創(chuàng)建或被檢測(cè)到，盡管電流是脈沖