焊接方法与设备概述

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焊条电弧焊设备及工具 --------常用焊条电弧焊机简介
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晶闸管式弧焊整流器
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主要特点：
– 动特性好（电磁惯性小） – 控制性好（小功率控制大功率） – 节能（空载电压低，无机械损耗） – 省材料 – 噪音小 – 设备复杂
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如 图 2—1 所 示 ， 焊 条 电 弧 焊 时 ，
焊件和焊条在电弧热量的作用下，
焊件坡口边缘被局部熔化，焊条
熔化形成熔滴向焊件过渡，熔化
的金属形成焊接熔池。随着焊接
电弧向前移动、熔他后
边缘的液态金属温度逐渐降
低．液态金属以母材坡口处末完
全熔化的晶粒为核心生长出焊缝
金属的枝状晶体并向焊缝小心部
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--------对焊条电弧焊设备的要求
焊接电源的电气特性和结构方面，还具 有不同于一般电力电源的特点。
主要原因是弧焊电源的负载是电弧，电 源的电气性能要求适应电弧负载的特性
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--------对焊条电弧焊设备的要求
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此外，对于特殊环境（高原、水下和野 外）的适应性。
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--------对焊条电弧焊设备的要求
电源外特性形状的要求
电源：对负载提供电能的装置
弧焊电源是对焊接电弧提供电能的装置
电源外特性：电源内部参数一定的情况下，改 变负载时，电源输出的电压的稳定值Uy与输出 的电流的稳定值Iy之间的关系曲线——Uy=f(Iy) 称为电源的外特性
直流时，Uy和Iy为平均值，交流电源则为有效 值。
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--------对焊条电弧焊设备的要求
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--------对焊条电弧焊设备的要求
平特性 恒压特性
下降特性
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被焊金属的材料、坡口及厚度不同，要 求有不同的焊接工艺参数。
手工电弧焊时，由于电流的调节范围不 大，所以，即使焊接电压不变，也能保 证良好的焊缝成形，所以，焊条电弧焊 电源的调节主要指的是调节焊接电流。
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--------对焊条电弧焊设备的要求
电流比较小，空载 电压比较低，调节 不理想，主要是小 电流时，空载电压 低，不易引弧和保 证电弧稳定燃烧
某些电源采用平特性进行焊接，如熔化极自 动焊、半自动焊，具有更低的空载电压；
带有引弧、稳弧装置的电源可以有更低的空 载电压
特殊场合，锅炉、小容器，电压低 （<42V），主要为了安全，需要引弧装置
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--------对焊条电弧焊设备的要求
对电源调节特性的要求
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弧焊逆变器
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特点：
– 省料、质量轻、体积小：传统弧焊电源用工频传 送电能，而逆变电机使用几千到几万Hz的频率传 送电能。制作变压器的用料与频率成反比，因而 逆变电机的重量为普通电机的1/5到1/10，体积为 原来的1/3左右。
位发展，直至彼此相遇而最后凝
固。与此同时，前面的焊件坡口
边缘又开始局部熔化，使焊接熔
池向前程动。当焊接过程稳定以
后，—个形状和体积均不变化的
熔他随焊接电弧向前移动，形成
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条连续的焊缝。
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第二章 焊条电弧焊
----------焊条电弧焊的原理及特点
焊条电弧焊的特点
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第二章 焊条电弧焊
弧焊工艺对焊接电源有如下的要求：
– 保证引弧容易 – 保证电弧稳定 – 保证焊接规范稳定 – 具有足够宽的焊接规范调节范围
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--------对焊条电弧焊设备的要求
因而焊接电源的电气特性应该考虑如下 3各方面：
– 电源外特性 – 电源调节性 – 电源动特性
– 保证电弧稳定燃烧：U0≥(1.8~2.25)Uf – 保证电弧的功率稳定性：2.5>U0/Uf>1.57 – 经济性：材料多、质量大、效率低
– 保证人身安全。
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规则：在保证引弧容易和电弧稳定的条 件下，采用尽可能低的空载电压。
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弧焊变压器分类：
– 串联电抗器式
分体式 同体式
– 增强漏磁式
动铁心 动绕组 抽头式
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从电弧稳定性方面 考虑，要求电源外 特性为陡降好一些。
主要从弧长变化引 起电流变化的角度 考虑，变化越小， 电弧越稳定。
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----------焊条电弧焊设备及工具
对焊条电弧焊设备的要求 常用焊条电弧焊设备简介 焊条电弧焊所用工具
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弧焊电源是电焊机的核心部分，是用来 对焊接电弧提供电能的一种专业设备。 对它的要求有与一般电源相同之处，例 如从经济角度出发，要求结构简单轻巧 ，制造容易，消耗材料少，节省电能， 成本低；从使用角度出发，要求方便、 可靠、安性能良好和容易维修。
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空载电压不变，依 靠调节陡降程度来 调节电流，效果比 较好。
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空载电压随着电流 的增大而减小。
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交流弧焊电源：U0=55~70V 直流弧焊电源：U0=45~85V 一般规定空载电压不得超过100V，特殊
情况下，要超过100V，必须具有自动防 触电装置。
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上述空载电压的范围是针对下降特性的电弧 电源而言的。
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引弧过程：空载——短路——负载 熔滴过渡：负载——短路——负载
焊接过程从一个稳态过渡到另外一 个稳态，这就是动特性的实质
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动特性好：引弧、重新引燃电弧容易、 稳定、飞溅少
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--------对焊条电弧焊设备的要求
对焊接电源动特性的要求 动特性：电弧负载发生变化时，焊接电
源输出电压和电流的响应过程。可以用 弧焊电源与时间的关系表征，他表明焊 接电源对负载的瞬态改变的适应能力。
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--------对焊条电弧焊设备的要求
– 高效节能：变压器处于开关状态，变压器采用铁 损小的材料。从而效率高，可达80-90%；主电路 有电容，从而功率因数高，
焊接方法与设备
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第二章 焊条电弧焊
电弧焊是利用电弧的热量加热、熔 化金属进行焊接的。焊条电弧焊是 利用手工操作焊条进行焊接的电弧 焊 方 法 。 GB/T3375-94 把 原 来 的 “手工电弧焊”改称为焊条电弧焊。
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第二章 焊条电弧焊
----------焊条电弧焊的原理及特点
电弧静特性的斜率必须大于电源外特性在 工作点的斜率
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