冷弧焊的原理是什么？

冷弧焊的原理

德國 EWM 公司推出的 coldArc---“冷弧焊”方法，其目的是為了降低短弧焊過程 中電弧重燃時出現的局部能量高峰。“冷弧焊”也是一種短弧焊接過程，有周期性的短路階段 和燃弧階段。圖 2 是“冷弧焊”過程中電壓和電流在一個短路周期里的變化。其電壓的變化與 傳統的短弧焊電壓變化一致。 在焊接過程中， 該電壓的變化被不間斷地反饋給焊機的控制系 統，焊機中的數字信號處理器(DSP)根據反饋的電壓信息對電流進行快速的調節，在電弧即 將重新燃燒的瞬間，以不到 1s 的時間快速地將電流降下來，使電弧在非常平穩的狀態下 重新燃燒。

圖 1“冷弧焊”時熔滴短路過渡及相應的電壓、電流變化示意圖

弧重燃后，為了使焊絲的端頭形成新的熔滴，又需要較高的電弧能量，因此在電弧重燃后， 給出一小的脈沖電流，以確保焊絲端頭熔滴的形成。隨后再將電流降到很低的狀態，使熔滴 不再長大。此后又開始了下一個短路過渡周期。“冷弧焊”通過控制短路過渡時的電弧能量， 使每次過渡的熔滴大小均勻， 因此焊縫成形均勻。 同時又將焊接過程中電弧的能量降至最低。 圖 3 是傳統短弧焊和“冷弧焊”在電弧重燃時電弧能量的比較。“冷弧焊”的能量顯著低于短弧 焊，特別是在電弧重新燃燒的瞬間，“冷弧焊”的能量大幅度地降低。

圖 2 電弧重燃時短弧焊電弧能量和“冷弧焊”電弧能量比較