1、此文檔收集于網絡,如有侵權請聯系網站刪除 第三節 焊條電弧焊與電弧切割設備的基本結構和工作原理 圖 3 6 焊機分類 焊條電弧焊所用焊機按電源的種類可分為溝通弧焊機和直流弧焊機兩大類； 其中直流弧焊機 按變流的方式不同又分為： 弧焊整流器, 逆變弧焊機和旋轉式直流弧焊發電機 現已剔除 等； 每一類型的焊機依據原理和結構特點又可分為多種型式,具體見圖 3 6 一,溝通弧焊機 一 結構溝通弧焊機的三個類別的結 構分別如圖 3 7圖 3 9 所示； 圖 37 BX1 330 溝通弧焊機 1初級繞組； 2,3次級繞組； 4動鐵芯； 5靜鐵芯； 6接線板； 7搖把 此文檔僅供學習和溝通 第 1 頁,共

2、6 頁此文檔收集于網絡,如有侵權請聯系網站刪除 圖 3 8 BX2 500 型 同體式 焊機結構示意圖 1固定鐵心 2初級繞組 3次級繞組 4電抗線圈 5活動鐵心 圖 3 9 BX3 300 型 動圈式 焊機結構示意圖 1初級線圈 2次級線圈 3鐵心 二 工作原理 目前應用最廣泛的“動鐵式”溝通焊機如圖 3 7 所示；它是一個結構特殊的降壓變壓器, 屬于動鐵芯漏磁式類型；焊機的空載電壓為 60 70V ；工作電壓為 30V ,電流調劑范疇為 50 450A ；鐵芯由兩側的靜鐵芯 5 和中間的動鐵芯 4 組成,變壓器的次級繞組分成兩部分, 一部分緊繞在初級繞組 1 的外部,另一部分繞在鐵芯的另一

3、側； 前一部分起建立電壓的作用, 后一部分相當于電感線圈；焊接時,電感線圈的感抗電壓降使電焊機獲得較低的工作電壓, 這是電焊機具有陡降外特性的緣由； 引弧時, 電焊機能供應較高的電壓和較小的電流, 當電 弧穩固燃燒時,電流增大,而電壓急劇降低；當焊條與工件短路時,也限制了短路電流； 焊接電流調劑分為粗調, 細調兩檔； 電流的細調靠移動鐵芯 4 轉變變壓器的漏磁來實現； 向 外移動鐵芯,磁阻增大,漏磁減小,就電流增大,反之,就電流削減；電流的粗調靠轉變次 級繞組的匝數來實現； 該電弧焊機的工作條件為應在海拔不超過 1000m,四周空氣溫度不超過 +40 ,空氣相對濕 度不超過 85等條件下使用,

4、不應在有害工業氣體,水蒸汽,易燃,多灰塵的場合下工作； 二,直流弧焊機 一 結構由于整流或直流弧焊機與直流弧焊發 電機比較, 因沒有機械旋轉部分, 具有噪音小, 空載損 耗小,效率高,成本低和制造愛惜簡潔等優點；因此,有取代直流弧焊發電機的趨勢,在這 里只介紹整流式直流弧焊機；整流式直流弧焊機常用型號如 ZXG 300,ZXG 400 等；硅 整流電弧焊機是利用硅半導體整流元件 二極管 將溝通電變為直流電作為焊接電源；圖 3 此文檔僅供學習和溝通 第 2 頁,共 6 頁此文檔收集于網絡,如有侵權請聯系網站刪除 10 為硅整流電弧焊機的結構示意圖； 圖 3 10 硅整流電弧焊機 1硅整流器組 2

5、三相變壓器 3三相磁飽和電抗器 4輸出電抗器 5通風機組 二 工作原理 工作原理見圖 3 11；接通開關 K 1 ,通風機組 FM 運轉,風壓開關 K EY 閉合,主接觸器 Jc-1 閉合,三相弧焊變壓器 B 1 工作；與此同時 Jc-2 閉合,把握變壓器 B 2 工作,磁放大器運行, 硅整流器工作, 輸出確定的直流電壓,這就是焊機的空載電壓；由于沒有焊接電流,磁放大 器的電抗繞組 FD 電抗壓降幾乎為零,使焊機輸出端具有較高的空載電壓,便于引弧；當施 焊時,由于有輸出,形成電流,電抗繞組 FD 通過溝通電,使其得到較大的電抗壓降,并隨 電流的增大,電抗壓降隨之增大,從而得到陡降外特性；當短路

6、時,由于短路電流很大, FD 通過的溝通電急增, 它產生的電抗壓降使工作電壓幾乎接近于零, 這就限制了短路電流； 圖 311 ZXG 300 型硅整流電焊機電氣原理圖 此文檔僅供學習和溝通 第 3 頁,共 6 頁此文檔收集于網絡,如有侵權請聯系網站刪除 轉變把握回路磁盤電阻 R10,使磁放大器把握繞組 相應發生變化, 從而轉變了磁放大器溝通繞組 FD FK 中直流電發生變化,鐵芯中的磁通就 的電流；為削減網路電壓波動對焊接的影 響,在把握回路中接受了鐵磁諧振式穩壓器, 以保證激磁電流的穩固, 削減對焊接電流的影 響； 按動 K 2,通風機組 FM 停止工作,風壓開關 K EY 開啟,主接觸器

7、Jc-1 斷開,主回路斷電；同 時 Jc-2 斷開,把握回路斷電,焊機全部停止工作； 焊接電流的調劑依靠面板上的電流調劑把握器, 來轉變磁放大器把握或線圈中直流電大小使 鐵芯中的磁通發生相應變化, 從而調整了焊接電流的大小； 熱將接線板燒毀或使由焊鉗過熱 而無法工作； 三,負載連續率 焊接設備銘牌中都標有負載連續率； 負載連續率是用來表示焊接設備工作狀態的參數, 它是 在選定的工作時間周期內答應焊接設備連續負載的時間； 眾所周知,焊接設備工作時會發熱,溫升過高會把焊接設備的線包絕緣燒毀 一般焊接設備 的溫度不得超過 60 80 ；溫升與焊接電流大小有關,同時也與焊機使用狀態有關,連續 運轉與斷

8、續使用時溫升情形不一樣； 負載連續率運算方法如下： 負載連續率 在選定的工作時間內負 載的時間 100 5 分鐘內測 選定的工作時間周期 標準規定： 500A 以下的焊接設備選定的工作時間周期為 5 分鐘；運算時,每個 出電弧燃燒時間,代入式中即得出焊機負載連續率； 表 3 3 和表 3 4 給出了溝通弧焊機 BX 3 一 300 的負載連續率和硅整流弧焊機 ZXG 一 300 的負載連續率及相應的工作電流； 表 3 3 BX3 300 溝通弧焊機負載連續率 負載連續率 焊接電流 A 100 230 60 300 表 3 4 ZXG 300 硅整流弧焊機負載連續率 負載連續率 焊接電流 A 1

9、00 232 60 300 四,焊機的外特性 在規定范疇內, 焊機穩態輸出電流和輸出電壓的關系稱為焊機的外特性； 焊機的外特性如圖 3 12 所示； 焊機外特性有三種形式：即下降特性 陡降,緩降 ,平特性和上升特性；由于熔滴過渡和熱 慣性以及操作等緣由, 焊接時電弧長度總是在不斷的變化, 因而電弧電壓和焊接電流也在不 斷地變化；為保證焊接質量穩固,總期望焊接過程中焊接電流變動越小越好；從圖 3 13 可以看出,具有陡降外特性的焊機和緩降外特性的焊機,當焊接電流發生相應的變化值 I 時,陡降外特性曲線引起的電壓變化值 U2 大于緩降外特性曲線引起的電壓變化值 U 1； 換句話說, 對于相同的弧長

10、變化, 陡降外特性焊機所引起的電流變化要比緩降外特性焊機所 引起的焊接電流變化小得多； 焊條電弧焊過程中, 弧長變化是經常發生的, 為了保證焊接電 流穩固,明顯要求焊機具有陡降的外特性； 此文檔僅供學習和溝通 第 4 頁,共 6 頁此文檔收集于網絡,如有侵權請聯系網站刪除 圖 3 12 焊機外特性曲線 1陡降外特性曲線 2緩降外特性曲線 3上升特性曲線 4乎特性曲線 圖 3 13 兩種不同下降程度的外特性曲線 1緩降外特性曲線 2陡降外特性曲線 五,焊條電弧焊幫忙設備和工具 焊條電弧焊幫忙設備和工具包括電焊鉗,焊接電纜,面罩及其它防護用具； 一 電焊鉗 電焊鉗是夾持焊條并傳導焊接電流的操作器具

11、； 對電焊鉗的要求是： 在任何斜度都能夾緊焊 條；具有牢靠的絕緣和良好的隔熱性能； 電纜的橡膠包皮應伸入到鉗柄內部, 使導體不外露, 起到屏護作用； 輕巧, 易于操作； 電焊鉗的規格和主要技術數據見表 3 5； 表 3 5 電焊鉗的規格和主要技術數據 規格 負載連續 額定值 工作電流 適用焊條 耐電壓性 能連接的 最大電纜 工作電壓 直徑 能 率 A 截面 mm V min V A mm 2 500 60 40 500 1000 95 60 50 300 32 300 1000 60 35 100 26 160 1000 此文檔僅供學習和溝通 第 5 頁,共 6 頁此文檔收集于網絡,如有侵權請

12、聯系網站刪除 二 焊接電纜 焊條電弧焊在工作中除焊接設備外, 仍必需有焊接電纜； 焊接電纜應接受橡皮絕緣多股軟電 纜,依據焊機的容量,選取適當的電纜截面,選取時可參考表 3 6；假如焊機距焊接工作 點較遠,需要較長電纜時,應當加大電纜截面積使在焊接電纜上的電壓降不超過 4V,以保 證引弧簡潔及電弧燃燒穩固； 不答應用扁鐵搭接或其它方法來代替連接焊接的電纜, 以免因 接觸不良而使回路上的壓降過大, 造成引弧困難和焊接電弧的不穩固； 表 3 6 焊接電纜選用表 最大焊接電流 A 200 300 450 600 焊接電纜截面積 mm2 25 50 70 95 焊機和焊接手柄與焊接電纜的接頭必需擰緊,

13、表面應保持清潔,以保證其良好的導電性能； 不良的接觸會損耗電能,仍會導致焊機過熱將接線板燒毀或使電焊鉗過熱而無法工作； 三 面罩及其它防護用具 面罩的主要作用是愛惜電焊工的眼睛和面部不受電弧光的輻射和灼傷, 面罩分手持式和頭盔 式兩種； 面罩上的護目玻璃起到減弱電弧光并過濾紅外線, 紫外線的作用； 護目玻璃有不同 色號,目前以黑綠色的為多, 應依據電焊工的年齡和視力情形盡量選擇顏色較深的護目玻璃 以愛惜視力； 護目玻璃外仍加有相同尺寸的一般玻璃, 以防金屬飛濺沾污護目玻璃； 焊工用 護目遮光鏡片的選用可按表 11 8 進行； 其它防護用品有電焊工在工作時需佩帶的專用電焊手套和護腳,以及清渣時應戴的平光眼 鏡； 六,溝通弧焊機與直流弧焊機的比較 溝通弧焊機的主要優點是成本低,制造愛惜簡潔, 噪聲較小； 缺點是不能適應堿性焊條,且 焊接電壓,電流簡潔受到電網波動的干擾；直流弧焊機的優點是電弧穩固,焊條適應性強； 缺點是成本較高,制造修理較復雜, 重量較重；但由于優點明顯, 直