数字化IGBT逆变式氩弧焊机软件用户说明书.docx
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数字化IGBT逆变式氩弧焊机软件用户说明书
数字化 IGBT 逆变式氩弧焊机软件用户说明书
深圳华意隆电气股份有限公司研制的数字化 IGBT 逆变式氩弧焊机控制软件是基于美国 NXP（恩
智浦）半导体公司高性能 MCU 处理器 P89LPC932A 而开发的数字化逆变焊机的控制软件，实现了焊机
的半数字化控制。
焊接参数可作精确设定，能很好的满足较高品质焊接工艺需求。
具有焊接存储功能，使用方便，保证有最佳的焊接工艺参数控制。
设计思想巧妙，有十组的焊接工艺参数数据，使得该控制软件具有简便的操作性能。
软件的主要功能以及使用说明：
一、该控制软件可以根据不同的焊接工艺要求和用户选择以下三种焊接方式，并根据用户在操
作界面的选择，输出不同的焊接输出特性。
（1）手工电弧焊
（2）直流氩弧焊
（3）直流脉冲氩弧焊
以上三种功能中，每种功能都具有多个可调节的参数，用户既可以采用系统默认的参数简单方
便地设置焊机的焊接参数值，同样可以根据不同的焊接要求自主的精细地调整焊机的焊接参数值，
以满足不同用户的具体使用习惯和偏好，使焊机发挥出最佳的焊接效果。
二、该软件具有非常友好的用户操作界面，用户可以很直观的了解操作界面，方便地使用焊机
的各项功能学会设定实时调节焊接参数值，存储和调用焊机的工艺参数。
该控制软件使用 LED 显示器作为用户界面，可显示焊机的工作电流及其他各项可调电弧参数值。
面板布局如图 1 所示。
按键功能的定义表：
（1）Key1：
存储功能键
（2）Key2：
数据调用键
（3）Key3：
氩弧焊脉冲参数
选择键
（4）Key4：
氩弧焊接参数选
择键
（5）Key5：
焊接模式选择键
（6）Key6：
2T/4T 模式切换
键
（7）PluseKey：
脉冲编码器，带微动开关
LED 显示说明表：
（1）led0：
三位八段数码管
（2） led1：
脉冲氩弧焊基值电流设置指 图 1.氩弧焊面板布局图
示灯
（3）led2：
脉冲氩弧焊占空比设置指示灯
（4）led3：
脉冲氩弧焊脉冲频率设置指示灯
（5）led4：
氩弧焊提前送气时间设置指示灯
（6）led5：
氩弧焊引弧电流设置指示灯
（7）led6：
氩弧焊爬升电流时间设置指示灯
（8）led7：
焊接电流设置指示灯
（9）led8：
氩弧焊下降电流时间设置指示灯
（10）led9：
氩弧焊收弧电流设置指示灯
（11）led10：
氩弧焊滞后送气时间设置指示灯
（12）led11：
手工电弧焊模式
（13）led12：
氩弧焊模式
（14）led13：
脉冲氩弧焊模式
（15）led14：
2T 模式
（16）led15：
4T 模式
用户界面方便、快捷、直观。
通过面板按键的操作，用户可以完成控制软件提供的所有功能，
其主要操作如下：
接通焊机电源供电系统后，开启焊机的空气开关。
焊机自动进行系统复位，初始化 MCU 处理器，
初始化系统设定变量、寄存器及相关标志位，并读取内部存储器数据，更新 LED 显示数据。
完成启
动后，LED 显示：
HYLxxx 机界面。
“HYL”表示：
华意隆；“xxx”为焊机型号：
160、180、200、250、300。
LＥＤ显示器进入上次关机时所在的焊接方式。
三种焊接模式选择如下所示，通过 Key5 键可以选择三种焊接模式之一。
A）ＭＭＡ：
选择手工电弧焊
图 2. 手工电弧焊模式
B）脉冲氩弧焊：
选择冲焊氩弧模式
图 3. 脉冲氩弧焊模式
C） 直流氩弧焊：
选择直流氩弧焊模式
图 4. 直流氩弧焊模式
焊机每次开机后自动调入上次焊接的参数，进入上次焊接的方式，所以用户如果想用和上次一样
参数进行焊接，开机后不需任何调节即可开始焊接。
在正常焊接时，显示实时过程跟踪焊接实际电
流。
三、灵活焊机参数设置，根据用户设定焊接参数，控制软件可以调整焊机的输出特性，使焊接
电压／电流按要求输出，满足用户需求。
1、手工电弧焊
按 Key5 键焊接模式选择手工电弧焊,如图 2 所示。
手工电弧焊有 5 个可调参数：
进入手工电弧焊模式后，按下 Key4 键进入手工电弧焊参数设置。
（1）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I1 上：
热引弧电流设置，led5 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将热引弧电流设置为 120A，如图 5 所示。
图 5. 热引弧电流设置
引弧期间引弧电流设置得越大，引弧成功率就越高，应选择一个合适的引弧电流值。
（2）、按 Key4 键将参数设置指示移在 Tup 上：
引弧时间设置，led6 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将引弧时间设置为 2.0s，如图 6 所示。
图 6. 引弧时间设置
引弧时间是焊接电流从引弧电流上升到最大焊接电流所用的时间。
（3）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I 上：
焊接电流设置，led7 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将引弧时间设置为 150A，如图 7 所示。
图 7. 焊接电流设置
焊接电流是正常焊接时焊接设备输出的电流，在焊接过程中可以实时调节。
（4）、按 Key4 键将参数设置指示移在 Tdown 上：
电弧力设置，led8 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将电弧力设置为 40，电弧力调节范围 0-100，如图 8 所示。
图 8. 电弧力设置
电弧力是指短路过程中电流上升的斜率，为每毫秒电流增加的安培数。
是根据焊条直径、设定
电流大小及工艺要求而定。
通过软件调整电弧力大小，电弧力大则熔滴过渡快、不易粘条，但电弧
力太大会使飞溅增大；电弧力小则飞溅小、焊缝成型好，但有时会让人感觉电弧发软，或造成粘条，
特别是粗焊条在小电流下焊接时应加大电弧力。
（5）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I2 上：
推力电流设置，led9 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将推力电流设置为 100，如图 9 所示。
图 9. 推力电流设置
电弧推力是指电弧电压下降到 15v 以下时，通过软件将电弧推力自动叠加到焊接电流之上，电
弧推力大则熔滴过渡快、不易粘条，飞溅相应增大；电弧力小则飞溅小、焊缝成型好，但感觉电弧
发软，容易粘条。
特别是粗焊条在小电流下焊接时应加大电弧推力，冷工件冷焊条第一次起弧时也
应加大电弧推力。
一般焊接时电弧推力为 10～40 即可。
根据工艺要求选择电弧推力值,完成电弧推
力的设定。
2、 直流氩弧焊
按 Key5 键焊接模式选择直流氩弧焊接模式,如图 4 所示。
非熔化极氩气保护直流氩弧焊有 7 个可调参数：
进入直流氩弧焊后，按下 Key4 键进入直流氩弧
焊参数设置。
（1）、按 Key4 键将参数设置指示移在 上：
提前送气时间设置，led4 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将提前送气时间设置为 0.2s，如图 10 所示。
图 10. 提前送气时间设置
提前送气时间是指焊枪开关闭合后，打开气阀，此时焊接设备无输出，延时提前送气时间设置
的时间如 0.2s 后，焊接设备开始输出能量，其目的是为了避免没有氩气保护的情况下就开始发高频
引弧，提高引弧成功率。
（2）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I1 上：
热引弧电流设置，led5 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将热引弧电流设置为 120A，如图 11 所示。
图 11. 热引弧电流设置
引弧期间引弧电流设置得越大，引弧成功率就越高，应选择一个合适的引弧电流值。
（3）、按 Key4 键将参数设置指示移在 Tup 上：
电流爬升时间设置，led6 点亮，调节脉冲编码器
旋钮，将引弧时间设置为 2.0s，电流下降时间范围 0-9.9，如图 12 所示。
图 12. 电流爬升时间设置
流爬升时间是焊接电流从引弧电流上升到最大焊接电流所用的时间。
（4）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I 上：
焊接电流设置，led7 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将引弧时间设置为 150A，如图 13 所示。
图 13. 焊接电流设置
焊接电流是正常焊接时焊接设备输出的电流，在焊接过程中可以实时调节。
（5）、按 Key4 键将参数设置指示移在 Tdown 上：
电流下降时间设置，led8 点亮，调节脉冲编码
器旋钮，将电流下降时间设置为 2.0s，电流下降时间范围 0-9.9，如图 14 所示。
图 14. 电流下降时间设置
电流下降时间是焊接电流从最大焊接电流到维弧电流所用的时间。
（6）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I2 上：
维弧电流设置，led9 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将维弧电流设置为 100，如图 15 所示。
图 15. 推力电流设置
维弧电流是指焊接过程转到维弧期间的焊接电流，应根据焊接工艺设置合适的维弧电流。
（7）、按 Key4 键将参数设置指示移在 上：
滞后送气时间设置，led4 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将滞后送气时间设置为 0.2s，滞后送气时间范围 0-9.9s，如图 16 所示。
图 16. 提前送气时间设置
滞后送气时间是指焊接结束以后，气阀再保持打开状态一段时间，此时焊接设备无输出。
滞后
送气可以保持后期焊接的光泽度，还有加速冷却的作用。
3、 脉冲氩弧焊
按 Key5 键焊接模式选择脉冲氩弧焊接模式,如图 3 所示。
脉冲氩弧焊有 10 个可调参数：
进入脉冲氩弧焊后，按下 Key4 键进入脉冲氩弧焊参数设置。
（1）、按 Key4 键将参数设置指示移在 上：
提前送气时间设置，led4 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将提前送气时间设置为 0.2s，如图 17 所示。
图 17. 提前送气时间设置
提前送气时间是指焊枪开关闭合后，打开气阀，此时焊接设备无输出，延时提前送气时间设置
的时间如 0.2s 后，焊接设备开始输出能量，其目的是为了避免没有氩气保护的情况下就开始发高频
引弧，提高引弧成功率。
（2）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I1 上：
热引弧电流设置，led5 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将热引弧电流设置为 120A，如图 18 所示。
图 18. 热引弧电流设置
引弧期间引弧电流设置得越大，引弧成功率就越高，应选择一个合适的引弧电流值。
（3）、按 Key4 键将参数设置指示移在 Tup 上：
电流爬升时间设置，led6 点亮，调节脉冲编码器
旋钮，将引弧时间设置为 2.0s，电流下降时间范围 0-9.9，如图 19 所示。
图 19. 电流爬升时间设置
流爬升时间是焊接电流从引弧电流上升到最大焊接电流所用的时间。
（4）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I 上：
焊接峰值电流设置，led7 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将峰值电流设置为 150A，如图 20 所示。
图 20. 焊接电流设置
焊接电流是正常焊接时焊接设备输出的峰值电流，在焊接过程中可以实时调节。
（5）、按 Key4 键将参数设置指示移在 Tdown 上：
电流下降时间设置，led8 点亮，调节脉冲编码
器旋钮，将电流下降时间设置为 2.0s，电流下降时间范围 0-9.9，如图 21 所示。
图 21. 电流下降时间设置
电流下降时间是焊接电流从最大焊接电流到维弧电流所用的时间。
（6）、按 Key4 键将参数设置指示移在 I2 上：
维弧电流设置，led9 点亮，调节脉冲编码器旋钮，
将维弧电流设置为 100，如图 22 所示。
图 22. 推力电流设置
维弧电流是指焊接过程转到维弧期间的焊接电流，应根据焊接工艺设置合适的维弧电流。
（7）、按 Key4 键将参数设置指示移在 上：
滞后送气时间设置，led4 点亮，调节脉冲编码器旋
钮，将滞后送气时间设置为 0.2s，滞后送气时间范围 0-9.9s，如图 23 所示。
图 23. 滞后送气时间设置
滞后送气时间是指焊接结束以后，气阀再保持打开状态一段时间，此时焊接设备无输出。
滞后
送气可以保持后期焊接的光泽度，还有加速冷却的作用。
（8）、按 Key3 键将脉冲参数设置指示移在上：
脉冲基值电流设置，led1 点亮，调节脉冲
编码器旋钮，将脉冲基值电流设置为 30A，其范围 5-最大焊接电流，如图 23 所示。
图 23. 脉冲基值电流设置
脉冲基值电流是指焊接脉冲电流的谷值电流，脉冲基值电流也可以叫维弧电流，其作用是维持
电弧连续不断弧，因此不能设置得太小，一般根据焊接工艺来设置和平均电流值成正比。
（9）、按 Key3 键将脉冲参数设置指示移在上：
占空比设置，led2 点亮，调节脉冲编码器
旋钮，将占空比设置为 50%，占空比范围 5-90%，如图 23 所示。
图 23. 占空比设置
脉冲的占空比是指在一个脉冲周期中峰值电流的持续时间和周期的比值，占空比一个脉冲周期
中峰值电流的持续时间就越长，平均电流值也就越大。
方式
焊接方法
氩弧焊枪开关及电流曲线
2T
① 按下枪开关后引弧、上坡
② 松开枪开关后下坡、熄弧
③ 若熄弧前再次按下枪开关，
则上坡至设定值，转到②
4T
① 按下枪开关后引弧至初始值
② 再次按下枪开关后上坡
③ 再次按下枪开关后下坡、维
弧
④ 再次按下枪开关熄弧
表 1.软件实现的直流氩弧的 2 种操作方式
（10）、按 Key3 键将脉冲参数设置指示移在上：
脉冲频率设置，led3 点亮，调节脉冲编
码器旋钮，将滞后送气时间设置为 5Hz，脉冲频率范围 1-200Hz，如图 23 所示。
图 23. 脉冲频率设置
脉冲频率是指焊接输出的脉冲电流的频率，焊接速度和脉冲频率要相互匹配。
4、氩弧焊焊接步调方式
氩弧焊焊接方式有两种，2T 方式和 4T 方式，焊接方法与氩弧焊枪开关及电流曲线关系如
表 1 所示。
按 Key6 键，可以切换焊接方式。
氩弧焊焊 2T 方式如图 24 所示，氩弧焊焊 4T 方式如图
25 所示。
图 24. 氩弧焊 2T 方式
图 25. 氩弧焊 4T 方式
注：
在操作方式 2T/4T 中，起弧后，电流转到初始值，然后从初始值电流开始上坡。
5、焊接参数存储与调用
参数存储与调用:
即用户可以将调整好的参数存入某个参数存储区【1-9 号存储区】，也可以从某
个参数存储区调入参数，省去了每次调整参数的麻烦。
如果使用参数存储功能，储单元 n 区以前已
经被使用，最后一次存储将自动覆盖上一次的存储的数据。
（1）、参数存储功能的使用：
在非焊接状态下按 Key1 键存储功能【SAVE 键】将程序切换到：
焊接参数存储界面。
进入存储状态，显示：
SA.n。
调节脉冲编码器旋钮，选择存储单元 n 区，n 的
范围为 0-9。
再按一下 Key1 键确认存储功能，当前焊接参数将存入所存储单元 n 区，显示提示：
to.n，n 闪烁 3s 后返回存储前的状态。
焊接参数存储结束。
参数存储操作提示如图 26 所示。
图 26. 参数存储操作提示
（2）、参数调用功能的使用：
在非焊接状态下按 Key2 键调用功能键【PROG 键】将程序切换到：
焊接参数调用界面。
进入焊接参数调用状态，显示：
rd.n 。
调节脉冲编码器旋钮，选择存储单元 n
区，n 的范围为 0-9 。
再按一下 Key2 键确认调用功能，将所选存储单元 n 区的焊接参数读出并覆盖
当前焊接数据，显示提示：
Fr.n，n 闪烁 3s 后返回到焊接状态。
焊接参数调用结束。
参数读取操作
提示如图 27 所示。
图 27. 参数读取操作提示
6、焊接异常及保护
（1）、过热保护：
在焊接过程中，出现过热时功率管的温度超过 80℃时，软件自动停止焊接工
作，此故障消除后，5 分钟后可以重新正常焊接，以保护电源设备的安全。
数码管显示为过热提示
界面，如图 28 所示。
图 28. 焊接过热提示
（2）、过流保护：
在焊接过程中，出现过流时，软件自动停止焊接工作，此故障消除后，5 分钟
后可以重新正常焊接，以保护电源设备的安全。
数码管显示为过热提示界面，如图 29 所示。
图 29. 焊接过流提示
整个软件控制过程简洁明了，操作界面直观，使用方便快捷。
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