焊条电弧焊的设备与工具
焊接方法与设备第2章 焊条电弧焊知识讲解
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(2)BX1—300型弧焊变压器 BX1—300是动铁式弧焊变压器，它由一个口字形固定铁心和一
个梯形活动铁心组成，活动铁心构成了一个磁分路，以增强漏 磁使焊机获得陡降外特性。她的一次侧和二次侧绕组各自分成 两半，分别绕在变压器固定铁心上，一次侧绕组两部分串联接 电源，二次侧绕组两部分并联接焊接回路。 BX1-300焊机的焊接电流调节方便，仅需移动铁心就可满足电流 调节要求，其调节范围为75-400A，调节范围广。当活动铁心由 里向外移动而离开固定铁心时，漏磁减少，则焊接电流增大， 反之，焊接电流减少。其梯形动铁心相对固定铁心移动调节电 流大小，如图2-9所示。
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图2-9 动铁心相对固定铁心移动调节电流
Ⅰ—静铁心 Ⅱ—动铁心 δ—气隙长度
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2.弧焊整流器 (1)硅弧焊整流器 硅弧焊整流器是以硅二极管作为整流元件，利用降压变 压器将50Hz的单相或三相交流电网电压降为焊接时所需的低电压，经硅整 流器整流和电抗器滤波后获得直流电的直流弧焊电源。硅弧焊整流器曾一 度是直流弧焊发电机的替代产品之一，现有被晶闸管式弧焊整流器、弧焊 逆变器替代的趋势，其型号有ZXG—160、ZXG—400等。硅弧焊整流器的组 成如图2-10所示。
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三、 常用焊条电弧焊电源 1.弧焊变压器 (1)BX3—300型弧焊变压器 BX3—300型弧焊变压器属于动圈式，是生 产中应用最广的一种交流焊机，其外 形如图2-7所示。它是依靠一、二次 侧绕组间漏磁获得陡降外特性的。
图2-7 BX3—300型弧焊变压器外形 17
其结构如图2-8所示，它有一 个高而窄的口字形铁心。变压 器的一次侧绕组分成两部分， 固定在口形铁芯两芯柱的底部。 二次侧绕组也分成两部分，装 在两铁心柱的上部并固定于可 动的支架上，通过丝杆连接， 转动手柄可使二次侧绕组上下 移动，以改变一、二次侧绕组 间的距离，从而调节焊接电流 的大小。
电弧焊设备工具及功能
电弧焊设备工具及功能嘿，朋友们！今天咱就来唠唠电弧焊设备工具那些事儿。
你说这电弧焊啊，就好比是咱手里的一把神奇魔法棒！那电焊机，不就是这魔法的源头嘛。
它就像个大力士，源源不断地提供着能量，让焊条和焊件之间能擦出奇妙的火花。
焊条呢，那可是关键角色呀！就像个小战士，勇敢地冲在前面，和焊件来一场激烈的“战斗”。
不同的焊条有不同的脾气和本领呢，有的适合焊接厚钢板，有的则擅长对付薄金属片。
你可别小瞧了它，选对焊条，那焊接质量可就有保障啦！还有那焊钳，紧紧地握住焊条，就像我们的手紧紧抓住心爱的东西一样。
它把焊条送到该去的地方，让焊条能在合适的位置发挥作用。
再说说那防护用具吧，面罩、手套啥的。
这面罩啊，就像是我们的超级盾牌，保护我们的眼睛不被那耀眼的电弧光伤害。
你想想，要是没有它，那眼睛得多难受啊！手套呢，让我们能稳稳地抓住焊件，还能防止烫伤，多贴心呀！电弧焊的时候，那场面可热闹啦！噼里啪啦的声音，四溅的火花，就像一场小型的烟花表演。
但可别光顾着看“热闹”，得认真对待每一个细节呀！就像做饭一样，火候、调料都得恰到好处，焊接也一样，电流大小、焊接速度都得把握好。
电流大了，可能就会把焊件给烧穿了；电流小了呢，又焊不牢。
这不是跟炒菜盐放多放少一个道理嘛！而且啊，焊接可不是随随便便就能干好的活儿。
得有耐心，得细心，还得有那么一点点的艺术感。
焊缝要平整、美观，这可不是随便糊弄就能行的。
咱再想想，要是大桥的钢梁焊接不牢固，那多危险啊！要是家里的金属架子焊接得歪歪扭扭，那多难看呀！所以说呀，这电弧焊设备工具可都是宝，咱得好好珍惜，好好利用它们。
总之呢，电弧焊设备工具就像是一个小小的世界，里面充满了奇妙和挑战。
只要我们用心去探索，去尝试，就能在这个世界里创造出属于我们自己的精彩！怎么样，是不是觉得很有意思呀？赶紧去试试吧！。
电弧焊的辅助设备及常用工具
电弧焊的辅助设备及常用工具为了保证焊接过程的顺利进行，保障焊工安全,电弧焊时,焊工必须备有各种工具和附具。
一、电焊钳电焊钳的作用是夹住焊条和传导电流，焊钳的构造如图3-12所示，主要由上下钳口、弯臂、弹簧、直柄、胶布手柄及固定销等组成。
焊钳的构造好坏,对焊接质量影响很大，对此电焊钳的要求是:导电性能好、重量轻、夹住焊条要牢以及装换焊条方便等。
常用电焊钳的型号及规格如表3-4所列，其导电部分用紫铜制成,焊钳的外壳均用胶布粉压制的绝缘罩壳保护，共中上下钳口的罩壳用绝缘耐热的纤维塑料压制而成，电焊钳依靠弹簧的弹力，牢固地夹住焊条。
二、焊接电缆焊接电缆的作用是传导焊接电流，对焊接电缆有下列要求：（1）—般要求使用紫铜软线，并具有一定的截面积和足够的导电能力。
（2）要容易弯曲和柔软性好,便于爆工操作，减低劳动强度。
（3）绝缘性良好，以免产生短路而损坏电焊机。
电焊机采用两根焊接电缆，一根接到电焊钳上，另一根接到焊件上。
连接焊件的电缆也可用金属板代替，但与电焊机接线柱的连接必须采用一根较短的电缆，然后再与具有足够导电截面的金属板连接，以保证良好导电。
焊接电缆的长度应根据工作时的具体情况选定,但不要过长。
电缆的截面积大小应根据焊接电流大小决定，如表3-5所列。
二、面罩及护目玻璃面罩的作用是保护焊工的面部，免受强烈的电弧光和金属飞溅的灼伤。
面罩有手持式和头戴式两种形式，如图3-13所示,是常用的的面罩。
另外在特殊工作环境中，如通风不畅通,焊接密封容器内部时，则通常选用封闭送风式面罩（图3-14）和输气式全封闭面眾（阁3-15），从而保护焊工不受有害气体及光的损害。
面罩是由轻而坚韧的深褐色或暗红色纤维纸板制成。
在面罩的正面有安置护目玻璃片的铁框,内有弹簧钢片压住护目玻璃，起固定作用。
1.护目玻璃片也称黑玻璃，用来减弱电弧光的强度，而且还过滤了红外线和紫外线。
焊接时焊工通过护目玻璃观察熔池情况，掌握焊接过程而不会使眼睛受弧光灼伤。
焊条电弧焊的组成
焊条电弧焊的组成1. 介绍焊条电弧焊是一种常用的金属焊接方法，通过电弧的高温作用将焊条和工件熔化并连接在一起。
本文将详细介绍焊条电弧焊的组成。
2. 组成部分焊条电弧焊主要由以下几个组成部分构成：2.1 焊机焊机是焊条电弧焊的核心设备，用于产生所需的电流和电压。
一般来说，焊机由变压器、整流器和控制系统等部分组成。
•变压器：将输入的交流电转换为所需的低电压高电流输出。
•整流器：将交流电转换为直流电，以提供稳定的电弧。
•控制系统：用于调节输出的电流和电压，以满足不同工件和焊接要求。
2.2 焊枪焊枪是连接到焊机输出端的手持设备，用于传递电流和控制焊接过程。
它包括手柄、触发器、导线和喷嘴等部分。
•手柄：提供握持和操作便利性。
•触发器：控制电流的开关，通过按下触发器来开始和停止焊接。
•导线：将电流从焊机传递到焊条和工件。
•喷嘴：用于集中和保护电弧，同时冷却焊接区域。
2.3 焊条焊条是焊接过程中所使用的填充材料。
它由金属芯和外层药皮组成。
•金属芯：提供所需的填充材料，常见的金属芯有钢、铝、镍等。
•药皮：覆盖在金属芯表面，包含药剂和涂层，用于改善焊接性能和保护焊缝。
2.4 辅助设备除了上述主要组成部分外，还有一些辅助设备可以提高焊条电弧焊的效率和质量。
•焊接面具：用于保护焊工的眼睛免受强光和火花的伤害。
•手套、围裙等个人防护装备：用于保护焊工的身体免受火花和热量的伤害。
•冷却系统：用于冷却焊枪、喷嘴等部件，防止过热损坏。
•气体保护装置：用于提供惰性气体保护焊缝，防止氧化和污染。
3. 工作原理焊条电弧焊的工作原理如下：1.焊机产生所需的电流和电压。
2.通过焊枪的导线将电流传递到焊条和工件之间。
3.当触发器按下时，电流通过焊条形成电弧。
4.电弧的高温熔化了焊条和工件表面，形成熔池。
5.熔池冷却后形成焊缝，将工件牢固地连接在一起。
4. 应用领域焊条电弧焊广泛应用于以下领域：•建筑：用于连接钢结构、桥梁、管道等。
•船舶制造：用于船体、船板等的连接和修复。
手工电弧焊设备和工具PPT课件
表3-3 焊条药皮原料及作用
原料种类 稳弧剂 造气剂 造渣剂 脱氧剂 合金剂 粘结剂
原料名称 K2CO3、Na2CO3、长石、大理石(CaCO3 ) 钛白粉等 大理石 淀粉 钎维素等 大理石 萤石 菱苦土 长石 钛铁矿 锰矿等 锰铁 硅铁 钛铁等 锰铁 硅铁 钛铁等 钾水玻璃 钠水玻璃
作用 改善引弧性，提高稳弧性 造成气体保护熔池和熔滴 造成熔渣保护熔池和焊缝 使熔化的金属脱氧 使焊缝获得必要的合金成分 将药皮牢固地粘在焊芯上
出端有固定的正负之分。
图3-6 ZXG-300型直流弧焊机 1—电流指示；2—电流调节；3—输出接头；4—电源开关
使用直流弧焊机时，其输出端有固定的极性，即有确定的正极和负 极。因此，焊接导线的连接有两种接法，如图3-7所示。
图3-7直流电弧焊的正接与反接 （a）正接法;(b)反接法
(1) 正接法 正接法是指焊件接直流弧焊机的正极，电焊条接负极。
将焊条分为十大类，如氧化钛型、钛钙型、低氢钾型、低氢钠型等。
(2) 电焊条的型号
电焊条型号是由国家标准局及国际标准化组织(ISO)制定，反映焊条 主要特性的一种表示方法。GB/T 5117—1995《国标碳钢焊条》等规定， 其型号编制方法为：字母“E”(英文字母)表示焊条；E后的前两位数 字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为MPa；第三位数字表示焊条 的焊接位置，若为“0”及“1”则表示焊条适用于全位置焊接(即可进 行平、立、仰、横焊)，“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表 示焊条适用于向下立焊；第三位和第四位数字组合时表示药皮类型及 焊接电流种类，如为“03”表示钛钙型药皮、交直流正反接，又如 “15”表示低氢钠型、直流反接。现举一例“E4315”：
3.2.3熔化焊的焊接接头 两焊件的连接处称为焊接接头，简称接头，如图3-2所示。被焊工
焊接课件之焊条电弧焊方法与设备使用
焊条电弧焊电极尺寸较大，电流密度低。在电弧稳定燃 烧的情况下，负载静特性处于水平段。故也要求电源外特性 曲线与电弧静特性曲线相交，即要求焊条电弧焊电源具有下 降的外特性。
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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。 陡降特性稳定，但短路电流小，不 利于引弧，提出外拖特性焊接电源。
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2、电源空载电压的要求 （1）保证引弧容易：引弧时，需要焊条或焊丝与工件接 触，因两者之间往往存在锈污等杂质，需要高的空载电压 击穿接触面，实现导通；电离在初始阶段需要高的电场。 （2）保证电弧稳定燃烧：U0≥(1.8~2.25)Uf （3）经济性：材料多、质量大、效率低 （4）保证人身安全。
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。
动特性好：引弧、重新引燃电弧容易、稳定、飞溅少。
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二、常用电焊机简介
国产焊机大致分3类：弧焊变压器、直流弧焊发电机和弧焊整流器。
1、弧焊变压器 与普通的电力变压器相比，区别：为保证电弧引燃并能稳定燃 烧和得到陡降的外特性，必须具有较大的漏感，而普通变压器 则很小；具有较高的空载电压和较大的电感；外特性可调。
焊工工艺学第五版教学课件第四章 焊条电弧焊
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
三、常用焊条电弧焊电源
1．弧焊变压器 （1）BX3-300 型弧焊变压器 BX3-300 型弧焊变压器属于动
圈式，是生产中应用最广泛的一种 交流弧焊机，其外形如图所示。
21 第 四 章 焊 条 电 弧 焊
BX3-300 型弧焊变压器
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
1．弧焊变压器
15 第 四 章 焊 条 电 弧 焊
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
5．对弧焊电源动特性的要求 弧焊电源动特性是指弧焊电源对焊接电弧的动态负载所输出的电流、
电压对时间的关系，它表示弧焊电源对动态负载瞬间变化的反应能力。 弧焊电源动特性合适时，引弧容易，电弧稳定，飞溅小，焊缝成形良好。 弧焊电源动特性是衡量弧焊电源质量的一个重要指标。
它是依靠一次绕组、二 次绕组间漏磁获得陡降外特 性的，其结构如图所示。
22 第 四 章 焊 条 电 弧 焊
BX3-300 型弧焊变压器的结构 1—手柄 2—调节丝杆 3—铁心
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
1．弧焊变压器
（2）BX1-315 型弧焊变压器 BX1-315 是动铁心式弧焊变 压器，它由一个口字形固定铁心 （Ⅰ）和一个梯形活动铁心（Ⅱ） 组成，活动铁心构成了一个磁分路， 以增强漏磁，使电焊机获得陡降外 特性。BX1-315 型弧焊变压器的外 形及电路结构如图所示。
§4-2 焊条电弧焊设备及工具
3．对弧焊电源稳态短路电流的要求 弧焊电源稳态短路电流是弧焊电源所能稳定提供的最大电流，即输
出端短路时的电流。若稳态短路电流太大，焊条过热，易引起药皮脱落， 并增加熔滴过渡时的飞溅；若稳态短路电流太小，则会使引弧和焊条熔 滴过渡产生困难。因此，对于下降外特性的弧焊电源，一般要求稳态短 路电流为焊接电流的1.25～2.0倍。
弧焊的种类及工具
弧焊的种类及工具弧焊是一种常用的金属焊接方法，它利用电弧的热量将焊条或焊丝加热至熔化状态，从而将两个或多个金属部件连接在一起。
弧焊广泛应用于工业制造、建筑、船舶、汽车制造等领域。
本文将介绍不同种类的弧焊及其工具。
一、手工电弧焊手工电弧焊是一种常见的弧焊方式，它需要焊工手持焊枪，根据需要将焊枪移动到不同的焊接位置。
手工电弧焊适用于焊接较小的部件或在狭小的空间内进行焊接。
手工电弧焊的主要工具包括焊枪、电源、焊接电缆、焊接材料等。
二、气体保护焊气体保护焊是一种利用惰性气体（如氩气）或活性气体（如二氧化碳）来保护焊接区域的弧焊方法。
这种方法可以减少氧气、水蒸气和其他杂质对焊接区域的影响，从而提高焊接质量。
气体保护焊主要包括TIG焊和MIG焊。
TIG焊需要手持焊枪进行焊接，而MIG 焊需要焊枪与自动供丝机结合使用。
气体保护焊的主要工具包括焊机、气瓶、气体流量计、焊接电缆、焊接材料等。
三、手工埋弧焊手工埋弧焊是一种将焊丝埋在焊接区域下方进行焊接的方法。
这种方法可以减少气体保护焊中气体流量的需求，从而降低了成本。
手工埋弧焊的主要工具包括焊机、焊接电缆、焊接材料等。
四、自动埋弧焊自动埋弧焊是一种将焊丝埋在焊接区域下方进行焊接的方法，但是焊接过程由机器自动完成。
这种方法适用于大规模生产或对焊接精度要求较高的领域。
自动埋弧焊的主要工具包括焊接机器人、焊接电缆、焊接材料等。
五、等离子弧焊等离子弧焊是一种利用等离子体产生高热的弧焊方法。
等离子体可以在高温下熔化金属，从而实现焊接。
等离子弧焊的主要工具包括等离子弧焊机、气瓶、气体流量计、焊接电缆、焊接材料等。
六、电渣重熔焊电渣重熔焊是一种利用电流产生的热量将焊丝熔化的方法。
这种方法适用于焊接大型部件或进行重型装备的维修。
电渣重熔焊的主要工具包括焊机、焊接电缆、焊接材料等。
弧焊是一种重要的金属焊接方法。
不同种类的弧焊适用于不同的焊接需求，需要根据实际情况选择合适的方法和工具。
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焊条电弧焊的设备与工具
焊条电弧焊的电源设备分三类：包括交流电弧焊变压器、直流弧焊电源、逆变弧焊电源。
1.对焊条电弧焊电源设备的要求
焊条电弧焊时，欲获得优良的焊接接头，首先要使电弧稳定地燃烧。
决定电弧稳定燃烧的因素很多，如电源设备、焊条成分、焊接规范及操作工艺等，其中主要的因素是电源设备。
焊接电弧在起弧和燃烧时所需要的能量，是靠电弧电压和焊接电流来保证的，为确保能顺利起弧和稳定地燃烧。
要求：
（1）焊接电源在引弧时，应供给电弧以较高的电压（但考虑到操作人员的安全，这个电压不宜太高，通常规定该空载电压在50-90伏）和较小的电流（几个安培）；引燃电弧、并稳定燃烧后，又能供给电弧以较低的电压（16-40伏）和较大的电流（几十安培至几百安培）。
电源的这种特性，称为陡降外特性。
（2）焊接电源还要满足可以灵活调节焊接电流，以满足焊接不同厚度的工件时所需的电流。
此外，还应具有好的动特性。
2．交流弧焊电源
交流弧焊电源是一种特殊的降压变压器，它具有结构简单、噪音小、价格便宜、使用可靠、维护方便等优点。
交流弧焊电源分动铁式和动圈式两种。
BX1-300型动铁式弧焊机是目前用得较广的一种交流弧焊机，其外形如图1所示。
交流弧焊机可将工业用的电压（220V或380V）降低至空载60~70V、电弧燃烧时的20~35V。
它的电流调节通过改变活动铁心的位置来进行。
具体操作方法是借转动调节手柄，并根据电流指示盘将电流调节到所需值。
动圈式弧焊电源则通过变压器的初级和次级线圈的相对位置来调节焊接电流的大小。
图1 BX1-330交流弧焊机
1-电流指示盘 2-调节手柄（细调电流） 3-接地螺钉
4-焊接电源两极（接工件和焊条） 5-线圈抽头（粗调电流）
图2 BX3型动圈式弧焊变压器示意图
1-调节手柄 2-调节螺杆 3-主铁心
4-可动次级线圈 5-初级线圈
３．直流弧焊电源
直流弧焊电源输出端有正、负极之分，焊接时电弧两端极性不变。
弧焊机正、负两极与焊条、焊件有两种不同的接线法：将焊件接到弧焊机正极，焊条接至负极，这种接法称正接，又称正极性；反之，将焊件接到负极，焊条接至正极，称为反接，又称反极性。
焊接厚板时，一般采用直流正接，这是因为电弧正极的温度和热量比负极高，采用正接能获得较大的熔深。
焊接薄板时，为了防止烧穿，常采用反接。
在使用碱性低氢钠型焊条时，均采用直流反接。
图3 直流弧焊机的不同极性接法
1）旋转式直流弧焊机
旋转式直流弧焊机是由一台三相感应电动机和一台直流弧焊发电机组成，又称弧焊发电机。
图4所示是旋转式直流弧焊机的外形。
它的特点是能够得到稳定的直流电，因此，引弧容易，电弧稳定，焊接质量较好。
但这种直流弧焊机结构复杂，价格比交流弧焊机贵得多，维修较困难，使用时噪音大。
现在，这种弧焊机已停止生产正在淘汰中。
图4 直流弧焊机
2）整流式直流弧焊机
整流式直流弧焊机的结构相当于在交流弧焊机上加上整流器，从而把交流电变成直流电。
它既弥补了交流弧焊机电弧稳定性不好的缺点，又比旋转式直流弧焊机结构简单，消除了噪音。
它己逐步取代旋转式直流弧焊机。
3) 逆变式弧焊变压器：
逆变是指将直流电变为交流电的过程。
它可通过逆变改变电源的频率，得到想要的焊接波形。
其特点是：
提高了变压器的工作频率，使主变压器的体积大大缩小，方便移动；提高了电源的功率因数；有良好的动特性；飞溅小，可一机多用，可完成多种焊接。
其原理框图如下：
图5 逆变电源的基本原理框图。