2 传统GMAW设备的引弧问题   早期的GMAW引弧研究，主要是解决引弧成功率的问题。传统概念上的引弧成功的标志是：焊丝与工件接触后，电弧能够在焊丝与工件之间迅速引燃；引弧失败的标志是：焊丝与工件接触后，电弧在焊丝与导电嘴之间引燃的问题，并因而导致焊丝成段爆断。而解决上述问题的途径就是提高引弧阶段的短路电流上升速度。随着弧焊电源动特性的改善，特别是逆变式电源的出现，由于逆变电源的输出电感很小，引弧时的电流上升速度极快，所以目前逆变电源的引弧成功率通常可以达到传统意义上的100％。但是在传统意义上的引弧成功后焊接参数并不能立即达到稳定，特别是对于采用射流过渡的GMAW，引弧后通常要经过数百毫秒，甚至数秒的不稳定短路过渡时间才能达到稳定的射流过渡状态。 图2中的288号图像对应引弧电流峰值，即在焊机启动后0.285秒时焊丝与工件接触，并表明电弧已经成功引燃，8毫秒后，即296号图像表明电弧弧长增加，焊接电流下降。但之后的300图像表明焊丝再次与工件短路，此时在波形图中对应着电压下降和电流上升，303号图像表明短路后电弧再引燃，同时伴随着严重飞溅。但更严重的问题是在0.312秒到0.335秒之间为一长时间的短路，而且短路后再引燃引起焊丝的成段熔断，如图中336和338号图像所示。成段熔断造成弧长过大，并引起断弧，对应波形图中的0.339秒到0.383秒。之后再次发生长时间短路，和焊丝成段熔断，如图中418和421号图像所示。而且这种现象还会再发生一次，如图中538和540号图像所示。

 

 

 

 

 

 

 

图3 控制引弧参数的GMAW引弧期间的电流、电压波形

  在恒压电源、等速送丝的GMAW系统中，电源电压与送丝速度之间的搭配是影响应弧过程的最主要因素。采用较高焊接电压与较低送丝速度配合可

以获得较好的引弧效果。图3示出这种方法在改善引弧过程中的作用。图3实验结果所用的焊接设备和焊接条件与图1相同，所以在达到稳定射流过渡后的焊接电流都稳定在300A。但在引弧初期图3中的电流、电压波动要比图1 小、而且时间也短。这里的差别仅在于：进行了引弧参数设定。所谓引弧参数设定就是：在焊接引弧初期采用与焊接过程不同的焊接电压和送丝速度，并维持一定时间，当电弧稳定后再转到正常的焊接电压和送丝速度参数。图3的引弧参数是：时间0.2S，电压30V，送丝速度7M/S。                                             通过上述方法可以在表观上改善引弧过程。这里所说的表观是指：对比图4与图2可见引弧过程中的熔滴过渡有较大改善，仅有极少量的短路发生，更无成段爆断的现象，但图4所示的熔滴过渡过程并非理想。首先，尽管极少有短路过渡，但也未达到射流过渡，而是通常所最不希望的是大颗粒过渡形式，而且上述控制方法导致引弧期间焊接电流过低，这不仅容易引发焊接缺陷，同时也降低焊接效率。因此评价引弧过程优劣：不但要看其过程是否有短路，而且还要看其是否能够迅速达到稳定的射流过渡。