传统电源使用变压器将高压、低电流强度的初级电源转换为用于焊接的低压、高电流强度电源。逆变器电源获取输入电源，将其过滤为直流电，并使用快速固态开关将其频率提高到 20,000 至 100,000 Hz，然后将其转换为可使用的焊接电源，并对电弧进行高级控制。
逆变器技术带来了在直流模式下高速脉冲的能力。在 AC 模式下，逆变器提供具有更多控制的波形整形以获得最佳结果。我们来看看这些附加功能背后的一些好处，以及如何使用它们。
直流脉冲
脉冲是指从峰值安培数切换到较低的背景安培数。当必须最小化焊接热输入或必须精确和重复控制熔深时，此过程对黑色金属非常有用。对于错位焊接，脉冲可以防止焊接金属下垂或掉落。此外，薄金属的焊接变形更小。
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| 具有高级控制的逆变器允许用户根据他们的需要定制电弧。 |
“在薄不锈钢上，很多时候你使用脉冲来加强电弧。Bob Haye 的精密焊接公司 Bob Haye 说，他专注于飞机和国防工业的焊接需求，而不是想要散开，而是将电弧聚焦。
高速脉冲也可以导致更快的行进速度。当位于肯塔基州路易斯维尔的冰箱门制造商 HL Lyons 从传统 TIG 技术转向逆变器 TIG 技术时，他们将焊接时间缩短了一半，将完成时间减少了三分之一，并允许每位焊工每班完成几乎两倍的产品。
传统技术通常允许 1 到 10 PPS。逆变器的常见范围是 100-500 PPS，可提供更高的穿透力、电弧稳定性和行进速度。更先进的逆变器电源，例如 Miller Dynasty 350 和 700，可以以 5,000 PPS 的速度脉动，这进一步增强了稳定性，提高了行进速度并且有利于自动化应用。
一些逆变器电源允许用户设置峰值和背景电流所花费的时间百分比，以进一步控制热输入并改善焊缝外观。增加峰值时间会增加水坑的流动性并有助于微调渗透。一个好的起点是将峰值时间设置为每个周期的 50-60%。然后可以对其进行调整以适合您的特定应用。
一些逆变器允许您设置背景安培数，这会影响输入到零件的热量，并有助于确定熔池和电弧的大小，尤其是在低 PPS 设置下的脉冲周期的背景部分。在低脉冲频率下，背景安培数应足够高以防止水坑凝固；它的直径应该缩小但不会凝固。对于不锈钢和碳钢，一个好的起点是峰值电流的 20-30%。
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| “我已经尝试过三角波，发现一种设置能够在薄材料上进行惊人的焊接，”Vesco Metal Craft 的 Neal Vesco 说，此处展示的是在四人橄榄球椅上工作。 |
交流输出—焊接铝和镁
电子技术的进步促进了方波的发展，解决了正弦波电弧自身熄灭的问题。逆变器技术的发展进一步推动了交流控制，将方波细化为极性之间几乎瞬时的转换，消除了使用交流焊接时高频电弧稳定的需要，并允许精确控制交流平衡、输出频率以及独立的 EN 和 EP 振幅控制.
交流输出频率
传统技术将交流频率限制在 50 或 60 赫兹，与单相输入电源相同。然而，逆变器技术允许在 20 至 400 Hz 的任何范围内调整输出频率。增加 AC 频率可提供更集中的电弧，同时增加方向控制以及更窄的焊珠和清洁区域。较低的频率会软化电弧并导致较宽的熔池和焊缝。
400 Hz 的电弧锥比 60 Hz 的电弧锥更紧密，更集中在电极指向的精确位置。其结果是显着提高了电弧稳定性并增加了熔深，非常适合角焊缝和其他需要深度、精确熔深的装配。
空调平衡控制
AC Balance Control 调节渗透 (EN) 和清洁作用 (EP) 之间的平衡。基于逆变器的 TIG 焊机允许操作员将 EN 量设置为 30% 至 99%，以更好地控制和微调清洁操作。
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| 过多的清洁动作会导致钨头结球。 |
更多的清洁行动并不一定更好。要产生良好的焊缝，您只需要 0.1 英寸。焊缝周围的蚀刻区，尽管不同的接头配置可能有不同的要求。使用最少量的必要清洁动作（将天平设置在最高实用 EN）有助于保持钨尖、减少球化并提供更深、更窄的穿透。
清洁作用不足会导致“浮渣”熔池。如果水坑看起来上面漂浮着黑胡椒片，请添加更多清洁动作以“炸开”氧化物和其他杂质。过多的清洁动作会导致钨尖变成球状并降低穿透力。一个好的起点是 75% EN。从那里微调它。
振幅控制
仅在某些逆变器上可用的独立幅度控制允许独立设置 EN 和 EP 电流值。交流循环的 EN 和 EP 部分的独立控制允许操作员将或多或少的能量引导到工件中，以及带走钨的热量。
例如，当焊接一块厚铝时，操作者可以将 250 安培的 EN 电流注入工件，而仅将 60 安培的 EP 电流注入钨。这提供了更快的行进速度、更快的填充棒进给、更深的穿透以及消除预热的潜力。一些公司使用这项技术将生产时间缩短了三分之二。
在保持或减少 EP 电流的同时独立增加 EN 电流强度也会使电弧锥变窄，让操作员可以使用更小直径的电极来进行更窄的焊接，并且可能允许使用纯氩气代替氩气/氦气。
波形
一些逆变器还可以控制波形本身，以满足特定要求或操作员偏好。一些波形包括：
- Advanced Squarewave，它提供快速过渡以实现灵敏、动态和聚焦的弧形，从而实现更好的方向控制。
- 软方波，与方波相比，它提供更平滑、更柔和的电弧和更流畅的水坑。
- 正弦波，提供传统电源的柔和电弧感，同时使用方波过渡来消除连续 HF 的需要。
- 三角波，它结合了峰值安培数的效果，同时减少了整体热输入。导致快速形成熔池，并且由于热输入降低，焊接变形减少，尤其是在薄材料上。
实现最大生产率通常取决于逆变器产生满足应用需求的焊缝轮廓和特性的能力，而不会出现过焊、欠焊、过多的焊后打磨或焊缝修复。在关键或大批量应用中，只有先进的交流控制才能提供这种优势。
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| 两个弧，一个在 150 HZ，一个在 40 HZ。注意高频时焊缝较细，低频时焊缝较宽。 |
“使用 Dynasty [Miller Electric 的基于逆变器的 AC/DC TIG电源]，您可以更快地进行焊接，”佛罗里达州好莱坞 A1A Dock Products 的生产经理 Derek Grundler 说。“当你打出电弧时，它形成水坑的速度至少是传统 TIG 焊的两倍。”
Grundler 发现，基于逆变器的 TIG 电源将产量提高了 18%，每台机器的投资回收期缩短了两周，并提高了焊缝的一致性。领先的橄榄球轮椅制造商 Vesco Metal Craft 的 Neal Vesco 发现，通过改用基于逆变器的 TIG 电源，产量增加了大约 30%，发现三角波对薄铝特别有用。Grundler 和 Vesco 都注意到珠粒外观有所改善。
“我们在焊缝周围只有一条 1/8 英寸的白线（蚀刻区），”Grundler 说。描述新系统如何消除焊后清理要求并保护铝饰面。“使用传统的 TIG，无论你做什么，你都会在焊缝周围得到一条 1/4 英寸的白线。”