弧焊电源

第二章弧焊电源

第一节弧焊电源的种类

一、弧焊电源在电弧焊中的作用

不同材料、不同结构的工件，需要采用不同的电弧焊工艺方法，而不同的电弧焊工艺方法则需用不同的电弧焊机。例如：操作方便、应用最为广泛的焊条电弧焊，需要由对电弧供电的电源装置、和焊钳组成的手弧焊机；锅炉、化工、造船等工业广为使用的埋弧焊，需要由电源装置和、控制箱和焊车等组成的埋弧焊机；适用于焊接化学性活泼金属的气体保护电弧焊，需要由电源装置、控制箱、焊车（自动焊）或送丝机构（半自动焊）、焊枪、气路和水路系统等组成的气体保护电弧焊；适用于焊接高熔点金属的等离子弧焊，则需要由电源装置、控制系统、焊枪或焊车（自动焊）、气路和水路系统等组成的等离子弧焊机。

由上述可知，各种电弧焊方法所需的供电装置即弧焊电源是电弧焊机的重要组成部分，是对焊接电弧供给电能的装置，它应满足电弧焊所要求的电气特性，这正是本课程将要系统讲述的内容。与弧焊电源配套的其它装置和设备部分，将在《焊接方法和设备》课程中讲述。

显然，弧焊电源电气性能的优劣，在很大程度上决定了电弧焊机焊接过程的稳定性。没有先进的弧焊电源，要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化也是难以办到的。因此，应该对弧焊电源的基本理论、结构特点和电气性能进行深入的研究，真正了解和正确使用弧焊电源，进而研制出新型的弧焊电源，使焊接质量和生产效率得到进一步提高。

二、弧焊电源的种类

弧焊电源种类很多，其分类方法也不尽相同。本书按弧焊电源输出的焊接电流波形的形状将弧焊电源分为交流弧焊电源、直流弧焊电源和脉冲弧焊电源三种类型。每种类型的弧焊电源根据其结构特点不同又可分为多种形式。如图所示。

弧焊变压器

交流弧焊电源

矩形波弧焊电源

弧焊电源一-- 脉冲弧焊电源

弧焊发电机

直流弧焊电源弧焊整流器绝缘栅双极晶体管IGBT

逆变式弧焊电源晶闸模式

晶体管式

三、常见弧焊电源的特点和用途

1、交流弧焊电源

交流弧焊电源包括工频交流弧焊电源（弧焊变压器）、矩形波交流弧焊电源。下面分述其特及用途。

（1）工频交流弧焊电源

即是弧焊变压器，它把电网的交流电变成适合于电弧焊的低电压交流电，它由变压器、电抗器等组成。弧焊变压器具有结构简单、易造易修、成本低、磁偏吹小、空载损耗小、噪声小等优点。但其输出电流波形为正弦波，因此，电弧稳定性较差，功率因数低，一般用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊等方法。

（2）矩形波交流弧焊电源

它是利用半导体控制技术来获得矩形交流电流的。由于输出电流过零点时间短，电弧稳定性好，正负半波通电时间和电流比值可以自由调节，此特点适合于铝及铝合金钨极氩弧焊。

2、直流弧焊电源

（1）直流弧焊发电机

一般由特种直流发电机、调节装置和指示装置等组成。按驱动动力的不同，直流弧焊发电机可分为两种：以电动机驱动的并与发电机组成一体的称为直流弧焊电动发电机；以柴（汽）油驱动并与发电机组成一体的，称为直流弧焊柴（汽）油发电机。它与弧焊整流器相比，制造复杂，噪声及空载损耗大，效率低，价格高；但其抗过载能力强，输出脉动小，受电网电压波动的影响小，一般用于碱性焊条电弧焊。

（2）弧焊整流器

是由变压器、整流器及为获得所需外特性的调节装置、指示装置等组成。它把电网交流电经降压整流后获得直流电。与直流弧焊发电机相比，它具有制造方便、价格低、空载损小、噪声小等优点。而且大多数弧焊整流器可以远距离调节焊接工艺参数，能自动补偿电网电压波动对输出电压和电流的影响。它可作为各种弧焊方法的电源。

（3）逆变式弧焊电源

它把单相（或三相）交流电经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电，降压后输出交流或直流电。整个过程由电子电路控制，使电源获得符合要求的外特性和动特性。它具有高效节能、重量轻、体积小、功率因数高等优点，可应用于各种弧焊方法是一种很有前途的普及型弧焊电源。

顺便指出，逆变式弧焊电源既可以输出交流电，又可以输出直流电。但目前常用后种形式。因此又可把它称为逆变式弧焊整流器。

4、脉冲弧焊电源

焊接电流以低频调制脉冲方式馈送，一般由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成。它具有效率高、输入线能量较小、线能量调节范围宽等优点。它主要用于气体保护电弧焊和等离子弧焊。

四、弧焊电源的现状及发展方向

焊接技术的发展是与近代工业和科学技术的发展紧密相联的。弧焊电源又是弧焊技术发展水平的主要标志，它的发展与弧焊技术的发展也是互相促进、密切相关的。

1、早期的弧焊电源

1802年俄国学者发现了电弧放电现象。并指出利用电弧热熔化金属的可能性。但是电弧真正应用于工业生产，则是在1892年出现了金属极电弧焊接方法以后。当时电力工业发展较快，弧焊电源本身也有了很大的改进，到20世纪20年代除直流弧焊发电机外，已开始应用结构简单、成本低廉的弧焊变压器。

2、焊接方法的发展

随着工业生产的进一步发展，不但需要焊接的产品数增加了，而且许多产品对焊接质量要求也提高了，加之焊接冶金科学的发展，20世纪30年代在薄药皮焊条的基础上研制成功了焊接性能优良的厚药皮焊条，更显示了焊接方法的优越性。这个时期由于机器制造、电机制造工业及电力拖动、自动控制等新科学技术的发展，也为实现焊接过程机械化、自动化提供了物质条件和技术条件，于是在30年代后期，研制成功了自动埋弧焊。20世纪40年代初，由于航空、核能等技术的发展，迫切需要轻金属或合金，如铝、镁、钛、锆及其合金等。这些材料的化学性能活泼，产品对焊接质量的要求又很高，氩弧焊就是为了满足上述要求而发展起来的新的焊接方法。50年代又相继出现了CO2焊等各种气体保护电弧焊，以及随后出现的焊接高熔点金属材料的等离子弧焊。

3、弧焊电源的发展

各种焊接方法的问世，促进了弧焊电源的飞速发展，20世纪40年代开始出现了用硒片制成的弧焊整流器。到了60年代由于大容量的硅整流器件、晶闸管的问世，为发展新的弧焊整流器开辟了道路。70年代以来又相继成功研制了脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源、矩形波交流弧焊电源。

4、弧焊电源的发展方向

弧焊电源的飞速发展，不仅表现在弧焊电源种类的大量增加，还表现在广泛应用电子技术、控制技术、电子计算机技术等方面的理论知识和最新成就，来不断提高弧焊电源的质量，改善其电气性能。例如，采用单旋钮调节，即用一个旋钮就可以对电弧电压、焊接电流和短路电流上升速度等同时进行调节并获得最佳配合；通过电子控制电路获得多种形状的外特性，以适应各种弧焊工艺的需要；提供多种电压、电流波形，以满足某些弧焊工艺的特殊需要；采用电压和温度补偿控制；设置电流递增和电流衰减环节，以防止引弧冲击和提高填满弧坑的质量；采用计算机控制，具有记忆、预置焊接参数和在焊接过程中自动变换焊接参数等功能，使弧焊电源智能化。

第二节逆变弧焊电源

一、什么是逆变

在生产实践中，需要利用电子电路把直流电变成交流电，这种对应于整流的逆向过程就定义为逆变。

自70年代以来，随着电子技术和大功率快速开头器件的不断发展，逆变技术除了应用在电工、电热、电化学等方面之外，已逐步引进焊接领域。逆变式弧焊电源（或称为弧焊逆变器）于1981年首次出现在国际焊接与切割博览会上。由于逆变式弧焊电源具有节省材料和电能等突出优点，现在各种类型的弧焊逆变器已相继研制成功，并逐步应用于各种弧焊方法，因此弧焊逆变器是一种很有发展前途的新型弧焊电源。

1、弧焊逆变器的组成及其作用

弧焊逆变器是电子控制的弧焊电源中的一种新类型。因此它的组成、基本原理与通常的电子控制弧焊电源相比在本质上是基本相同的，一般都采用闭环反馈系统控制它的电气性能，即控制它的外特性和动特性。

弧焊逆变器的基本组成框图如图所示。它的主要组成及其作用如下：

弧焊逆变器的基本组成框图

（1）主电路：由供电系统、电子功率系统和焊接电弧等组成。

a 供电系统

把工频交流电经整流器变换为直流电供给电子功率开关系统（逆变器）。此外还通过变压、整流、滤波及稳压系统对电子控制系统提供所需的各种直流电压。

b 电子开关系统

是弧焊逆变器的逆变器主电路，起着变换电参数（电压、电流及波形）的作用。并以低电压大电流向焊接电弧提供所需的电气性能和工艺参数。这里必须指出，一个电子

功率系统，其本身并不能焊接，必须与电子控制系统结合起来才能焊接。也就是说，只有两者的结合才能对焊接电弧提供所需要的电气性能和焊接参数。

（3）电子控制系统

对电子功率开关系统提供足够大的、按电弧所需变化规律的开关脉冲信号驱动逆变主电路的工作。确切地说，它用于产生焊接电弧所需的静（外）特性和动特性。其主要组成是静态单元和动态单元。电子控制系统往往包括驱动电路。

（4）反馈给定系统

由检测电路、给定电路、比较放大电路等组成。检测电路主要作用是提取电弧电压和电流的反馈信号；给定电路用于提供给定信号，决定对电弧提供焊接工艺参数的电流大小；与电子控制系统一起，实现对弧焊逆变器的闭环控制，并使它获得所需外特性和动特性。

2、弧焊逆变器的基本工作原理

在供电系统中，单相或三相交流电网电压，经输入整流器整流和滤波器滤波后获得逆变器所需的平滑的直流电压。该直流电压在电子功率开关系统中经逆变器的大功率开关器件（晶闸管、晶体管、场效应管或IGBT）组成的交替开关作用，变成几千至几万赫的中高频电流，再经过中高频变压器降至适合于焊接的几十伏低电压，并借助于电子控制系统的控制电路和给定反馈电路及焊接回路的阻抗，获得焊接工艺所需的外特性和动特性。如果需要采用直流电进行焊接，还需经输出整流器整流和滤波，把中高频交流电变成直流输出。

弧焊逆变器主电路的基本工作原理可以归纳为：

工频交流——直流——逆变为中高频交流——降压——二次整流——直流输出。

二、逆变的目的

弧焊逆变器与弧焊变压器、直流弧焊发电机、弧焊整流器等传统弧焊电源的各项技术指标比较可归纳出如下优点：

（1）高效节能

弧焊逆变器由于体积小，铜耗和铁耗随耗用材料减少而大为降低无功功率损耗减少。因此，这种弧焊电源的效率高，可以达到80%—90%，功率因数可达0.99；空载损耗极小，比传统弧焊电源节电1/3以上。

（3）体积小、重量轻

中频变压器的重量仅为传统弧焊电源降压变压器的几十分之一；整机重量仅为传统弧焊电源的1/5—1/10；整机体积也只有传统弧焊电源的1/3左右。

（4）具有良好的动特性和弧焊工艺性能

它采用电子控制电路，可以根据不同的焊接工艺要求设计出合适的外特性，并保证具有良好的动特性，从而可进行各种位置的焊接，获得良好的焊接工艺性能。

（4）可用微机或单旋钮控制调节焊接工艺参数。

a 根据材料性质决定焊机的型号。

b 根据材料厚度决定焊机的功率大小。

c 依据焊接要求、工艺特点、焊缝的位置、长短决定焊机型号及功率大小。

（5）设备费用较低，但对制造技术要求较高。

第三节弧焊电源的一般技术要求

一、焊接对电弧的要求：

1、方便起弧

起弧是弧焊的先决条件。焊机的起弧难易度是焊机性能的主要参数之一，能否方便起弧决定了焊机性能的优劣；起弧的难易也直接影响焊接的效果。

2、电弧放电稳定

稳定燃烧的电弧是良好焊接的保障。电弧是一种气体放电形式，良好的气体氛围和稳定的输出电流是保持电弧稳定的重要条件。一般而言，手弧焊机焊接所需气体氛围由焊条上药皮受热产生，埋弧焊机则由颗粒状焊剂层受热产生；而氩弧焊、CO2气体保护焊则由随机的气体瓶提供。

3、弧长可在一定范围变化。

由于焊接是一个动态过程，由于人手的抖动、焊条的燃烧，焊条与工件间的距离不可避免地要发生改变，要持续焊接，达到良好的焊接效果，就不能让电弧熄灭，即要求电弧的长度在一定的距离范围内改变时电弧不熄灭。正常焊接要求电弧长度为：H=(0.5~1)φ(φ为焊条直径) 拉弧时，H可达（2~3）φ。

4、电弧大小可选择

所需电弧的大小，是根据工件的厚度及工艺要求等因素决定的，为了适应不同工件及不同工艺的焊接需求，要求电弧的大小可以调节。

二、弧焊电源的一般要求

弧焊电源的负载是电弧，要形成符合焊接要求的电弧，弧焊电源要满足以下要求：

1、较大的短路电流和较高的空载电压：

起弧是电流越大，空载电压越高，越容易起弧。

2、输出电流稳定：

以保持电弧的稳定燃烧达到良好的焊接效果。

3、具有较宽的电压跟随能力：

以保证电弧长度改变时，电弧不熄灭。

4、输出电流可调节：

以满足不同要求下的焊接需求。

5、具备完善的自我保护系统：

焊机的工作环境恶劣，完善的自我保护系统是保证焊机安全、人身安全的重要保障。

三、国家标准对弧焊电源的要求。

1、国标规定的常用焊机额定电流分档如下：（A）

125，160，250，315，400，500，630

2、额定工作电压规定：

手弧焊机：V=20+0.04I

氩弧焊机：V=10+0.04I

CO2气体保护焊机：V=14+0.05I

例如：ARC160机型的最大输出额定电压V=20+0.04I×160=26.4V

3、安全要求

任何弧焊电源应符合国家标准GB15579-1995之规定。

第四节瑞凌公司产品简介四、瑞凌公司产品简介

焊接电源总结

弧焊变压器（交流电源） 原理：将电网的交流电变成适宜于弧焊的交流电，由主、次级相隔的主变压器及所需的调节和指示装量等组成 优点：结构简单、易造易修、成本低．磁偏吹很小、空载损失小、噪音小 缺点：电弧稳定性差(相对于直流电源)、功率因数较低 矩形波交流电源（高档次交流电源） 原理：采用半导体控制技术来获得矩形波交流电源 优点： 1) 电弧稳定，电流过零时再引燃电弧容易，不必加特殊的稳弧器，消除了传统的高频干扰，有利于由计算机参与的自动化焊接系统正常工作。 2) 通过调节正负半波时间比、幅值比，在保证必要的阴极雾化作用条件下，最大限度地减少钨极为正半波的时间，使整个焊接过程向直流钨极接负方法靠近，延缓了钨极的烧损，这对于自动化焊接提高生产率有利。 3) 由于采用电子技术控制，可以方便地改变电弧形态、电弧作用力及对母材的热输入能量，从而有效地控制熔深及正反面成形。 弧焊整流器(目前主流产品) 原理：交流电经整流装置获得直流电的弧焊电源。一般由初、次级绕组相隔的主变压器、半导体整流元件组以及为获得所需外特性的调节装置等组成。 优点：制造方便、价格低、空载损耗小、噪音小、焊接性能好、控制方便等优点 逆变弧焊电源(未来主流产品) 原理：把交流电经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电，经降压后输出交流或直流电。 优点：体积小，是传统焊机1/3；重量轻，是传统焊机的1/5；效率高达85-95%，比传统焊机节能40%；功率因数高达0.99；微秒级的响应速度，故动特性非常好，焊接质量较传统焊机有很大的提高。 脉冲弧焊电源 原理：焊接电流以低频调制脉冲方式输出 优点：具有效率高，输入线能量较小，可在较宽范围内控制线能量等优点 1．电离的形式：在焊接电弧中，根据引起电离的能量来源，有如下三种电离形式：(1) 撞击电离；(2) 热电离；(3) 光电离 2．电子发射是引弧和维持电弧稳定燃烧的一个很重要的因素。按其能量来源的不同，可分为热发射，光电发射，重粒子碰撞发射和强电场作用下的自发射等。 3．小结: （1）、焊接电弧是气体放电的一种形式。 （2）、能量来源：焊接电源提供了空载和焊接的电压、电流，形成和维持了电弧所需要的电场，产生了大量的光和热，提供了带电粒子的运动（热运动和电子定向运动）的动能。（3）、作用结果：引起电极表面电子发射，导致气体原子的激发、电离，从而维持了电弧的气体放电。 （4）、复合过程：同时存在正离子和电子复合成中性原子，以及原子、分子吸附电子复合成负离子的过程。 4．接触引弧:是在弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃起来。这是一种最常用的引弧方式。非接触引弧:是指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高电压击穿间隙，使电弧引燃。 5. 最小电压原理：在I 及周围条件一定时，电弧稳定燃烧，其弧柱半径R，应使电弧的电

弧焊电源及数字化控制复习题

1、电源按照控制技术分为哪些？每种类型各举一例。 1）交流弧焊电源弧焊变压器矩形波弧焊电源 2）直流弧焊电源直流弧焊发电机弧焊整流器 3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用 4)逆变式弧焊电源 IGBT式逆变式弧焊电源 控制方式：机械式控制、电磁式、电子式、数字式（单片机控制、PLC/PLD控制、ARM 、DSP ）2、脉冲弧焊电源的特点是什么？适用于哪些方面的焊接？ 脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。 、什么是焊接电弧？电弧中最基本的物理现象是什么？ 焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。 、什么是焊接电弧的静特性？静特性曲线的形状是什么？常用电弧焊接方法的电弧特性曲线是什么形状？ 一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U型，可称之为U形曲线。包括下降特性、平特性、上升特性三部分曲线形状。 不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U”形静特性曲线的某一部分。常用电弧焊接方法的电弧特性如下： 焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段； TIG焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段；熔化极气体保护焊（MIG焊或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。 、什么是焊接电弧的动特性？焊接电弧存在动特性的本质原因是什么？ 一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。 热惯性：当电流快速增加或减小时，游离作用或消游离作用来不及变化，使得弧柱温度的变化相对滞后。 、与直流电弧相比，交流电弧燃烧的特点是什么？ 1）交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系 2）交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。 3）对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感 、影响交流电弧稳定燃烧的因素有哪些？提高稳定性的措施？ 1）空载电压U0: U0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2）引燃电压Uyh：Uyh愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3）电路参数：增大电感L，减小电阻R可使电弧趋向稳定燃烧； 4）电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率dif/ dt愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳定；

弧焊电源复习题(本科)

弧焊电源复习题（本科）（2006年10月） 名词解释 1．名词解释：（20分） 1、撞击电离 2、热电离 3、电子发射 4、焊接电弧的动特性 5、弧焊电源的外特性 2．名词解释：（20分） 1、气体原子的电离 2、热发射 3、重离子撞击发射 4、光电离 5、焊接电源的额定负载持续率 3．名词解释：（20分） 1、气体原子的激发 2、光电发射 3、强电场作用下的自发射 4、焊接电弧的静特性 5、弧焊电源的负载特性 第一章焊接电弧的电特性 4．画图说明焊接电弧的压降分布？ 5．焊接电弧的静特性曲线呈什么形状（分为哪几段）？是怎么形成的？ 6．说明焊接电弧的静特性曲线的各区段分别对应哪些焊接工艺方法？ 7．交流电弧连续燃烧的条件是什么？如何提高交流电弧的稳定性？ 8．影响交流电弧稳定燃烧的因数有哪些？ 第二章焊接电源的电特性 9．对电源－电弧系统的稳定性的静态和动态（受到干扰消失后自动回到平衡点）条件进行描述及分析。 10．电源外特性大致可分为哪几种？分别适用于哪些弧焊工艺方法？ 11．分别分析手工电弧焊、粗丝埋弧焊、细丝CO2气体保护焊对弧焊电源外特性的要求？ 12．试分析等速送丝控制系统熔化极电弧焊对电源外特性的要求？ 13．在细焊丝CO2焊接短路过渡并采用平特性电源的情况下，电源动特性及其优劣的含义是什么？ 第三章弧焊变压器 14．写出弧焊变压器的详细的电压平衡方程式（既其外特性方程式）及其简化式，并据此画出弧焊变压器的简化矢量图以及外特性曲线。 15．用矢量图分析同体式弧焊变压器次级绕组与电抗绕组进行顺连或反连时，中间磁轭磁通量大小的不同，并说明采用那种连接方法合理。 16．画出动铁心式弧焊变压器在负载时的磁通分布图，并写出总漏抗的表达式？17．动绕组式弧焊变压器的结构有哪些特点？焊接电流如何调节？ 第五章磁放大器式硅弧焊整流器 18．画图分析磁放大器式弧焊整流器采用双铁心结构的原因。 19．根据磁放大器式弧焊整流器换相时出现电压面积缺失的现象推导该类电源的外特性曲线方程式。 20．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析无反馈磁放大器得到下降外特性曲线的机理。 21．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析全部内反馈磁放大器得到平外特性曲线的机理。 第六章晶闸管弧焊整流器 22．晶闸管弧焊整流器的主要特点有哪些？

弧焊电源总结

弧焊电源小结 弧焊电源P22、焊接电弧、电弧的静特性P9、电弧的动特性P10 逆变:将直流变成交流的过程 第二章对弧焊电源的基本要求 “电源--电弧”系统的稳定性两方面的含义：P23 系统稳定的条件P24 1 等速送丝、变速送丝的调节过程P26-27 2 一般弧焊电源的空载电压数值在什么范围内？P28 3 弧焊电源为什么要具备调节性能？怎么调节？P31 第三章弧焊变压器 1 弧焊变压器的特点;PPt上详细 2 弧焊变压器负载时的原理图：P4 3 （重要） 3 弧焊变压器的简化矢量图和外特性P46 4 弧焊变压器外特性方程式及结论P44 第五章硅弧焊整流器 1 硅弧焊整流器的组成及各部分作用P74 （重要） 2 硅弧焊整流器的分类:主要在于各类的外特性曲线如何获得、各自特点，书中都有，内容繁多，时间件有限，就不多赘述了 3 磁放大器的原理小结P95 （重要） 第六章晶闸管弧焊整流器（本书最重要最难得一章） 1 晶闸管弧焊整流器的组成及各部分作用、其特点P102

2 晶闸管弧焊整流器主电路：包括三相桥式半控P103、三相桥式全控P106、六相可控半波P108、带平衡电抗器的双反星型可控整流电路P110，最好都看看都很重要，书和课件结合着看，着重了解带平衡电抗器的双反星型可控整流电路及相关问题 3 触发电路：重点掌握单结晶体管的原理P117 4 外特性控制电路：看PPt和书P130均可，共有四种，掌握每种获得怎样的外特性及获得什么外特性、应用场合 5 （必考）ZX5系列晶闸管式弧焊整流器P135-138，贺老师说过这部分考图20多分，分析各个元器件作用（书中都有）、给出一点画出波形，不知道还会出什么形式的题，大家一定详细看；ZX5主电路就是带平衡电抗器的双反星型可控整流电路，触发电路是单结晶体管触发电路，所以这两部分一定要好好掌握 6 晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源原理及应用PPt上有 第七章脉冲弧焊电源 1 特点和应用范围P140 P1144 晶闸管导通和关断条件p142 2 本章重点掌握晶闸管脉冲弧焊电源其中以单电源直流断续器式为主P146（重点） 第八章新型弧焊电源 1 逆变原理（必考10分）参照PPt 2 弧焊逆变器四种主电路P175：单端通向逆变主电路、半桥式、全桥式、并联式，了解其原理 3 弧焊逆变器的特点和应用P177 P173 4 逆变式矩形波交流弧焊电源获得矩形波交流的原理：看相应PPT 5 场效应管式弧焊逆变器与晶体管式的比较的异同点，IGBT弧焊逆变器与场效应式和晶体管式的不同点看PPT 贺老师说实验内容也在考试范围内，自习看看万青的实验总结。 由于时间紧迫简单小结于上，纯属个人意见，如有疏漏请自行添加和标上页码。特别感谢陈祥伟同学提供宝贵的资料。祝大家考试顺利！

箱型梁焊接工艺

箱形(梁) 柱制作工艺 学院:机电学院 班级：1001班 姓名：杨鹏 学号：10221025 指导教师：邢书明

摘要:箱形柱是由四块板组成管状承重结构，一般为矩形或方形。因其刚性大，自重轻，强度高，中间还可以灌注混凝土，形成特殊、紧箍式混凝土－钢柱结构，具有良好的承载轴力、弯矩和抵抗水平力的性能，在高层、超高层建筑中广泛采用。该结构构件在柱－梁连接的部位，柱内设加筋隔板，因其工艺复杂，焊接熔敷金属量大，隔板处需采用电渣焊（SES），焊接变形不易控制，施工工艺难度较大，必须认真对待。关键词:焊接、电渣焊、箱型柱、 （一）电渣焊原理： 熔嘴电渣焊是用细直径冷拔无缝钢管外涂药皮制成的管焊条作为熔嘴，焊丝在管内送进。焊接时，将焊管条插入由被焊钢板形成的缝槽内，电弧将焊剂溶化成熔渣池，电流使熔渣温度超过钢材的熔点，从而熔化焊丝和钢板边缘，构成一条堆积的焊缝，把被焊钢板连接成整体。 （二）电渣焊特点： 与其它熔化焊相比，电渣焊有以下特点： （1）当电流通过渣池时，电阻热将整个渣池加热至高温，热源体积较远焊接电弧大，大厚件工件只要留一定装配间隙，便可一接成形，生产率高。 （2）电渣焊一般在垂直或接近垂直的位置焊接，焊接分倾角不大于30度，整个焊接过程中金属熔池上部始终在液体渣池，夹杂物及气体有较充分的时间浮至渣池表面或逸出，故不易产生气孔生夹渣；熔化的金属滴通过一定距离的渣池落至金属，熔池对金属熔有一定的冶金作用，焊缝金属的纯净度较高。 （3）调整焊接电流或焊接电压，可在较大范围内调节金属熔池的熔宽和熔深，这一方面可以调节焊缝的成形系数，以防止焊缝中产生热裂纹。另一方面还可以调节母材在焊缝中的比例，从而控制焊缝的化学成分和力学性能。 （4）电渣焊渣池体积大，高温停留时间长，加热及冷却速度缓慢，焊接中、高碳钢

弧焊电源重点

第一章焊接电弧及其电特性 （填空） 焊接电弧的特性：电压最低，电流最大，温度最高，发光最强 三种电离：撞击电离，热电离，光电离 四种电子发射：热发射，光电发射，重粒子撞击发射，强电场作用下的自发射 1.弧焊电源可分为哪几类按什么分类 答：（1）弧焊电源及其控制技术的分类：交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源 （2）弧焊电源的控制技术分类：机械式控制、电磁式控制、数字式控制、电子式控制。2弧焊电源的压降如何分布 答：电弧沿其长度方向分为三个区：阳极区、阴极区、弧柱区，这三个区的电压降分别称为阳极压降Uy、阴极压降Ui、弧柱压降Uz。它们组成了总的电弧电压Uf，且Uf=Uy+Ui+Uz。阳极压降基本不变，而阴极压降在一定条件下基本上也是固定的数值，弧柱压降则在一定气体介质下与弧柱长度成正比。则，弧长不同，电弧电压也不同。 3.弧焊电源的静特性、动特性是指什么 答：电弧静特性：电极材料、气体介质、弧长一定的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系。Uf=f(If) 电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系为：Uf=f(if) 4.焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊得电弧静特性是怎样的 答：焊条电弧焊：多半工作在静特性的水平段。 埋弧焊：多半工作在静特性的水平段。 CO2气体保护焊：基本上工作在上升段。（虚线的是二氧化碳的，实线的是Ar弧焊的）

5.交流电弧有什么特点为保护交流电弧连续燃烧电路参数应当怎样配合 答：特点：a.电弧周期性的熄灭引燃 b.电弧电压和电流波形发生畸变 c.热惯性作用较为明显 （2）a.交流电弧连续引燃的条件之一： 即当ωt=π时，使电弧电流if 正好过零点，if=0，从而得到： b.连续引燃条件之二： 即在ωt=0时，弧焊电源电压Uy 应大于电弧引燃电压Uyh ，即： 综上分析： 为保证交流电弧连续燃烧必须保证电路中各项参数：电源空载电压U0、电弧电压Uf 及引燃电压Uyh 之间必须保持一定的关系。 即： 6.有哪些因素影响交流电弧燃烧的稳定性 答：1）空载电压Uo ：Uo 越高，电弧越稳定。 2）引燃电压Uyh ：Uyh 越高，引燃电弧越难，电弧越不稳定。 3）电路参数：增大L 或减小R ，均可使电弧趋向稳定的连续燃烧。 4）电弧电流：电弧电流越大，电弧的稳定性提高。 5）电源频率f ：f 提高，电弧的稳定性提高。 6）电极的热物理性能和尺寸。 第二章 焊电源的基本要求 1.弧焊工艺对电源电气性能提出的要求是什么 答：a.对弧焊电源空载电压的要求 b.对弧焊电源外特性的要求 c.对弧焊电源调节特性的要求 d.对弧焊电源动特性的要求 2.“电源-电弧”系统的稳定条件是什么如何表示 答：所谓“电源-电弧”系统的稳定性应包含两方面的含义： 1）系统在无外界因素干扰下，能在给定电弧电压和电流下维持长时间的连续 电弧放电，保持静态平衡，此时应有如下关系：Uf=Uy ；If=Iy 2）当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的静态平衡，造成了焊接参数的变化。但当干扰消失之后，系统能够自动地恢复稳定平衡，使得焊接规范重新恢复。 m f U U 2cos π?=yh m U U ≥?sin 4212220π+≥f yh f U U U U

施耐德 双电源MG ATS用户手册

ATS技术操作规程 一.送电前检查 1.检查接线是否正确 检查ACP(辅助控制板)与BA或UA(控制器)之间9#.10#连接端子对应是否正确; 检查ACP上P25M与断路器之间接线是否正确(详见“ATS接线”单页) 2.检查BA或UA控制器顶部17#.18#；20#.21#端子是否安装，17#.18#;20#21#已分别短封好; 3.检查断路器电操左下方的手动(manu)和电动(auto)切换拨钮是否在 “auto”位置; 4.检查电操与BA或UA控制器的操作电压是否一致(220V~或380V~); 5. 检查ATS装置无异物; 6.检查ACP上P25M是否已在合闸位置。 二.操作试验 1.预设电源转换时间: 通过控制器右上方时间整定钮调整; 2.将BA或UA控制器上的选择开关置于“STOP”位置，将ACP上“N(工作电源)”及“R(备用电源)”侧 P25M分别合闸（两台断路器电操储能）。 3.将BA或UA控制器上的选择开关转到“auto”位, N断路器合闸,BA或UA“N”、“R”侧ON或OFF指 示断路器的合分状态。观察控制器指示与断路器电操上的ON. OFF位置应一致; 4.将ACP上N侧P25M开关分断模拟电源故障, 此时N侧断路器分断；R侧断路器合闸（系统自动转换到备 用电源R侧）; 合上N侧开关,电源应自动恢复到主电源（N）侧合闸---自投自复功能; 5.将N侧断路器下端的故障试验推杆按入（模拟负荷故障）,N侧断路器断开BA或UA控制器的N侧Fault 指示灯亮(红色),电源并不转换到备用侧; 手动拨N侧断路器电操的储能手柄2次,（N侧断路器储能、合闸）故障复位,控制器N侧Fault指示灯灭, 恢复原始状态; 6.将BA或UA控制器选择开关置“R”位, 则ATS强制在备用电源侧运行; 同样再置“N”位, ATS强制在工 作电源运行,此操作过程中,控制器电源指示均正常;

弧焊方法与设备 期末复习题及答案汇总

焊接方法与设备复习题 一、名词解释： 1.焊接焊接是通过加热或加压，或两者并用，使用或不使用填充材料，使工件结合的方法。 焊接电弧焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。 电离在外加能量的作用下，使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象。 电子发射电极表面接受一定外加能量作用，使其内部的电子冲破电极表面的束缚而飞到电弧空间的现象称为电子发射。 复合正的带电粒子与负的带电粒子结合成中性的原子或分子。 2.焊接电弧的最小能量消耗特性弧柱燃烧时，在电流和电弧周围条件一定时，稳定燃烧的电弧将自动选择一个确定的导电截面，使电弧的能量损失最小。 电弧的最小电压原理在电弧和周围条件一定的情况下，稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的断面，以保证电弧的电场强度具有最小的数值，即在固定弧长上的电压最小。 3.焊接电弧的固有自调节作用弧长受外界干扰发生变化时电弧本身具有自动恢复到原来弧长的能力。 焊接电弧的静特性在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压的变化关系。 弧焊电源的外特性在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值与输出的电流稳定值之间的关系。 4.电焊机的负载持续率焊机负载工作时间与规定工作时间周期的百分比，是表示焊机工作状态的参数。 额定焊接电流指在规定的环境条件下，按额定负载持续率规定的负载状态工作，即在符合标准规定的温升限度下所允许的输出电流值。 5.电弧自身调节作用弧长的调整不是依靠外界所加的强制作用，而是完全依靠弧长变化所引起的焊接参数变化，使焊丝的熔化速度产生相应的变化来达到恢复弧长的目的。 电弧电压反馈调节作用弧长的调整不是依靠电弧的自身调节作用，而是主要依靠电弧电压的负反馈作用来控制送丝速度，利用送丝速度作为调节量来调节弧长。 电弧焊的程序自动控制以合理的次序使自动电弧焊设备的各个部件进入特定的工作状态，从而使电弧焊设备的各环节能够协调的工作。 6.焊缝成形系数指焊缝横截面形状中，焊缝熔宽与焊缝熔深之比。（φ=B/H） 熔合比指单道焊时，在焊缝横截面上熔化的母材所占的面积与焊缝的总面积之比。 它能反应母材成分对焊缝成分的稀释程度。（γ=A M /(A M +A h ) ） 熔滴过渡在电弧热的作用下，焊丝末端加热熔化形成熔滴，并在各种力的作用下脱离焊丝进入熔池，称之为熔滴过渡。

构建斩波式弧焊电源结构原理

构建斩波式弧焊电源结构原理 1 IGBT斩波主回路 如图3.1所示。 图3.1 斩波主回路 其中B 1为降压型焊接变压器，其次级经D 1—6 三相桥式整流C 1 滤波后输出所需的 空载电压U 0，IGBT模块T 1 串接于焊接回路中，用于对焊接电流的PWM脉宽调制调控， L 1为滤波电感，D 8 为其续流二极管，C 2 、D 7 、R 1 构建成T1模块的RDC吸收网路，以软 化IGBT模块开关硬度。 2 内闭环控制回路 由于是要构建出多特性弧焊电源，并满足“纤维素焊条下向焊”，以及“自保护药芯焊丝半自动焊”的焊接工艺要求，因此所构建的多特性弧焊电源必须能够输出“恒流+外拖外特性曲线”和“恒压外特性曲线”。但对于上述两种电弧焊，都存在着熔滴过度过程，无论是纤维素焊条焊接还是药芯焊丝半自动焊焊接，对于熔滴过度都要求过滴力度要足够的大，但又要要求电弧过程平稳、柔和，文献和试验表明椭圆形外特性曲线最容易满足上述要求。为了综合满足上述要求，本文设计了内闭环椭圆外特性曲线控制回路用以输出所需的椭圆外特性曲线，并通过所设计的外闭环负反馈控制回路，扫描输出“恒压外特性曲线”。由于椭圆外特性曲线对于手弧焊是最佳外特性曲线形状，因此为了满足纤维素焊条的焊接要求，

本文输出“椭圆+外拖外特性曲线”。 对于电子控制类的弧焊电源采用电流负反馈控制就可以获得恒流特性输出，而采用电压闭环负反馈控制时就可以获得恒压负反馈输出，而输出椭圆外特性曲线尚无相关文献资料，因此本文设计了如框图3.2所示的内闭环控制回路，用于获得所需的椭圆外特性输出，如图3.3所示。 图3.2 运用模拟乘法器的内闭环控制框图 图3.3 （a）可控元件伏安特性曲线输出 (b)输出椭圆伏安特性曲线 本文所谓的椭圆外特性曲线输出对于焊接电弧来说，它主要是一种上凸的下降外特性曲线，并非要求是严格意义上的椭圆外特性曲线。因此本文采用倒扣的抛物线来取代椭圆形外特性曲线，满足上凸下降外特性曲线的要求。如图3.2所示，可控元件串接于输出回路中，U为可控元件的两端电压，i 为流过可控元件的电流， L

第02章___弧焊电源

第二章弧焊电源 第一节弧焊电源的种类 一、弧焊电源在电弧焊中的作用 不同材料、不同结构的工件，需要采用不同的电弧焊工艺方法，而不同的电弧焊工艺方法则需用不同的电弧焊机。例如：操作方便、应用最为广泛的焊条电弧焊，需要由对电弧供电的电源装置、和焊钳组成的手弧焊机；锅炉、化工、造船等工业广为使用的埋弧焊，需要由电源装置和、控制箱和焊车等组成的埋弧焊机；适用于焊接化学性活泼金属的气体保护电弧焊，需要由电源装置、控制箱、焊车（自动焊）或送丝机构（半自动焊）、焊枪、气路和水路系统等组成的气体保护电弧焊；适用于焊接高熔点金属的等离子弧焊，则需要由电源装置、控制系统、焊枪或焊车（自动焊）、气路和水路系统等组成的等离子弧焊机。 由上述可知，各种电弧焊方法所需的供电装置即弧焊电源是电弧焊机的重要组成部分，是对焊接电弧供给电能的装置，它应满足电弧焊所要求的电气特性，这正是本课程将要系统讲述的内容。与弧焊电源配套的其它装置和设备部分，将在《焊接方法和设备》课程中讲述。 显然，弧焊电源电气性能的优劣，在很大程度上决定了电弧焊机焊接过程的稳定性。没有先进的弧焊电源，要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化也是难以办到的。因此，应该对弧焊电源的基本理论、结构特点和电气性能进行深入的研究，真正了解和正确使用弧焊电源，进而研制出新型的弧焊电源，使焊接质量和生产效率得到进一步提高。 二、弧焊电源的种类 弧焊电源种类很多，其分类方法也不尽相同。本书按弧焊电源输出的焊接电流波形的形状将弧焊电源分为交流弧焊电源、直流弧焊电源和脉冲弧焊电源三种类型。每种类型的弧焊电源根据其结构特点不同又可分为多种形式。如图所示。 弧焊变压器 交流弧焊电源 矩形波弧焊电源 弧焊电源一-- 脉冲弧焊电源 弧焊发电机 直流弧焊电源弧焊整流器绝缘栅双极晶体管IGBT 逆变式弧焊电源晶闸模式 晶体管式

焊接工艺课程标准 - 副本

焊接工艺学课程标准 课程名称：焊接工艺学 适用专业：焊接技术专业 计划学时：418学时 学分：26 一、课程定位 本课程是焊接专业的核心课程。通过学习，使学生掌握气割与气焊原理及操作方法、弧焊电源、焊条电弧焊的原理及特点、焊接材料选用与特点、金属熔化焊过程、焊接应力与变形、埋弧焊工艺原理与操作方法、气体保护焊工艺原理与操作方法、等离子弧切割、焊接和电阻焊工艺原理与操作方法、其他焊接、切割方法与技术、常用金属材料的焊接、焊接缺陷及检验等。 本课程开设在金属熔化焊基础、机械制图、机械基础等课程后，学生已经掌握了金属熔化焊基础的部分内容，为将要学习的焊接工艺学打下坚实的基础。为焊接结构、焊工识图、焊接设备与方法、焊接检验等后续教学环节的学习奠定基础。 二、设计思路 本课程按照省教育厅教学大纲设计为418学时，开设4个学期，课程设计的总体思路为贯穿整个焊接专业教学的核心课程。主要培养学生与焊接专业相适应的知识、素质、技能、等方面。 三、课程目标 1、能力目标 培养学生掌握气焊与气割操作能力、培养学生掌握焊条电弧焊操作能力、培养学生掌握埋弧焊操作能力、培养学生掌握气体保护焊操作能力、培养学生掌握常用金属材料焊接的能力以及焊接缺陷及检验的能力。 2、知识目标 弧焊电源相关知识、焊接接头类型及焊缝形式、金属熔化焊过程相关知识、焊接应力与变形相关知识、常用金属材料焊接知识、焊接缺陷及检验相关知识等。 3、素质目标 热爱祖国，拥护党和国家的路线、方针、政策，遵纪守法，诚实守信、具有良好的社会道德；爱岗敬业，有良好的职业作风和职业道德，养成良好的自学习惯，较强的专业拓展能力；具有对职业实践的整体性把握能力；具有良好的文化素质和自主学习能力、，具备一定的写作、演讲口才和与人沟通的能力；具有良好的心理素质，能够正确地认识客观事物，具有良好的个性心理品质和自我调控能力；具有良好的身体素质，掌握一定的运动技能，达到国家规定的体育锻炼标准。 四、教学内容与要求

焊接与成型实验室

焊接与成型实验室 一、实验室概况： 江苏科技大学材料学院拥有国内最早的焊接专业和焊接实验室，原焊接工艺与设备专业及实验室始建于1953年，即学校前身上海船舶工业学校时期。2003年筹建材料成型实验室，以满足新开材料成型与控制专业（模具方向）的要求。 目前焊接与成型实验室下设焊接和材料成型两个实验分室，实验室依托于我校的江苏省重点学科点——材料加工工程及省级特色专业——焊接技术与工程。其中，焊接实验室是“江苏省船舶先进设计与制造技术重点实验室”的主要组成部分，也是原中国船舶工业总公司“高效焊接重点实验室”。2001年国家财政部拨专款200万用于本实验室建设，2003年国家财政部再次拨款480万，部分经费用于本专业建设，2005年成为“先进焊接技术省重点实验室”。经过50多年的发展，焊接专业实验室条件优越、设备齐全，人才济济，在教学、科研和人才培养中取得了骄人的业绩，并在全国船舶制造和压力容器等行业享有盛誉。 焊接与成型实验室现有固定资产765多万元，设备620多台（套），实验室面积3000多平方米，实验室主要分布于焊接楼。实验室拥有一支实力雄厚的从事实验教学和科研的专兼职队伍，其中教授6名、副教授/高级工程师3名、讲师和实验师3名，具有博士学位的4人。 本实验室和乌克兰、俄罗斯、日本、美国、加拿大等国相关大学和研究单位建立了长期的国际合作关系，并与国内哈尔滨工业大学焊接实验室等相关专业实验室有着广泛、经常 性的交流与合作。 二、实验仪器与设备 焊接与成型实验室跨焊接与材料成型两个专业方向，由弧焊机器人、搅拌摩擦焊、无损检测、弧焊电源、埋弧焊、气体保护焊、压力焊、真空焊接、电弧物理、高温金相、真空甩带机和压力加工、模具拆装、CAD中心等10多个专业实验室组成。实验室具有较为齐备、先进的设备仪器和优良的实验条件，近几年还研发了10余台套实验教学仪器设备、科研仪器和焊接生产专机，包括弧焊电源测试装置、电弧测试仪、电弧图像分析系统、焊缝跟踪装置、金属薄板自动拼焊机等。实验室还与学院的分析中心共享扫描电镜、X射线衍射仪、热分析仪等大型设备仪器。实验室的主要设备和大型设备情况如下表：

《弧焊电源》重要知识点

1.焊接电弧的物理本质的气体放电。 2.焊接引弧分：接触引弧、非接触引弧。 3.焊接电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f 之间的关系，即焊接电弧的静特性伏安特性，可表示为：U f= f ( I f ) . 4.焊接电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系，可表示为：u f= f ( i f ) . 5.电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性的水平段；非熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊多半工作在水平段，当焊接电流较大时才工作在上升段；熔化极气体保护焊（MAG、CO2焊）、水下焊基本工作在上升段。 6.交流电弧的特点：①电弧周期性地熄灭和引燃；②电弧电压和电流波形发生畸变；③热惯性作用较为明显。 8.影响交流电话稳定燃烧的因素：⑴空载电压U0，U0愈高，同等大小的引弧电压下，熄弧时间t x愈短，电弧就愈稳定；⑵引燃电压U yh，U yh愈高，引燃电弧愈短，电弧愈不易稳定；⑶电路参数，增加L或减小R，使比值增大，可使电弧趋于稳定燃烧；⑷电弧电流，电弧电流愈大，可导致U yh降低，电弧的稳定性提高；⑸电源频率f，f的提高，周期和电弧熄灭的时间t x1相应缩短，热惯性 作用增强，提高了电弧稳定性；⑹电极的热物理性能和尺寸，电极有较大的热容量和热导率，或尺寸较大，熔点较低，则电极散热较快，温度较低，U yh较大，电弧稳定性下。 9.提高交流电弧稳定性的措施，①提高弧焊电源频率；②提高电源的空载电压； ③改善电弧电流的波形；④叠加高压电。 10弧焊工艺对弧焊电源要求：①保证引弧容易；②保证电弧稳定；③保证焊接参数稳定；④具有足够宽度的焊接参数调节范围。 11.弧焊电源电气性能四个考虑方面：①对弧焊电源空载电压的要求；②对弧焊电源外特性的要求；③对弧焊电源调节性能的要求；④对弧焊电源动特性的要求。 12.电源外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值U y与输出电流稳定值I y之间的关系。 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工 作点上的斜率 14.对弧焊电源外特性工作区段曲线的要求：⑴焊条电弧焊应采用缓降外特性的弧焊电源，有时采用恒流带外拖特性的弧焊电源，它能体现恒流特性使焊接参数

弧焊电源的现状及发展趋势

弧焊电源及数字化控制作业 学院：材料科学与工程学院 专业班级：焊接1301班 姓名：徐昀华 学号： 130200308 任课教师：常云龙 完成日期： 2015.11.28

弧焊电源的现状与发展 摘要： 阐述了目前国内外弧焊电源发展历程、现状及发展的趋势，并对近年来出现的新技术在弧焊电源生产中的应用前景进行了论述。 关键词：弧焊电源；现状；发展 弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分，其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。电弧焊作为一种基本的金属处理方法，被广泛地运用于国民经济的各部门，为电弧焊提供能量的弧焊电源从诞生起已取得了很大的进展。各种焊接方法的问世使弧焊电源从诞生起已取得了很大的进展。弧焊电源性能的优劣,很大程度上决定了焊接过程的稳定性。没有先进的弧焊电源,要实现先进的焊接工艺和焊接过程自动化是难以办到的。 1弧焊电源的分类 (1) 按输出电流种类，弧焊电源分为：交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源。 a) 交流弧焊电源 交流弧焊电源包括弧焊变压器和矩形波交流弧焊电源。交流弧焊电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,一般应用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊等方法。矩形波交流弧焊电源是利用半导体控制技术来获得矩形波交流电流的。由于输出电流过零点时间短,电弧稳定性好,正负半波通电时间和电流比值可以自由调节, 因此特别适合于铝及铝合金钨极氩弧焊。 b) 直流弧焊电源 直流弧焊电源包括直流弧焊发电机和弧焊整流器。直流弧焊发电机现已基本不生产。弧焊整流器是由主变压器、半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成。与直流弧焊发电机比较, 它具有制造方便、价格低、空载损耗小、噪声小等优点,而且大多数可以远距离调节,能自动补偿电网电压波动对输出电压、电流的影响,可作为各种弧焊方法的电源。 c) 脉冲弧焊电源 焊接电流以低频调制脉冲方式馈送, 一般是由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成。它具有效率高、热输入较小、可在较宽范围内控制热输入等优点。

逆变焊机的简单维修

逆变焊机的简单维修 The latest revision on November 22, 2020

逆变焊机的简单维修[转]-资料-中国焊接资源网 所总结的一些基本问题与大家工分享！共免！l常见故障及修理方法 2故障现象：亮电压异常指示灯 引起原因：由于开机动作过慢，开关接触不同步引起。 解决方法：可关机后重新再开。 引起原因：供电电压缺相或输入电压过高或过低（大于440V，或低于320V），超出焊机正常工作范围。 解决方法：用万用表测量输入电压，交流三相380V是否正常。 2故障现象：风扇不转，同时亮电压异常指示灯 引起原因：供电电源缺相 解决方法：用万用表测量输入电压，交流三相380V是否正常。 2故障现象：风扇不转，同时亮温度异常指示灯 引起原因：风扇损坏，引起IGBT模块发热。 解决方法：打开机箱，掉换风扇。 2故障现象：温度异常指示灯亮 引起原因：超过额定负载率使用，IGBT温度超出正常使用范围，自动报警。 解决方法：可空载开机，让风机自动散热，IGBT降温后即可恢复正常工作。 为避免IGBT升温过高，请按说明书标注的额定负载率使用。 2故障现象：电流异常指示灯亮 引起原因：如果是空载出现此现象，或焊接电流并不大却常常出现此现象。说明过流报警环节太灵敏。 解决方法：换电路板。 引起原因：如果长时间工作于大电流状态，引起电流异常指示灯亮。请立即关机待机内温度下降后再开机，如重新开机后仍不能恢复正常，说明电焊机内IGBT或主变压器已经损坏。 2故障现象：开机后电压表上空载电压指示值偏低（小于65V） 引起原因：显示电压表指针有偏差。 解决方法：用万用表直流电压档测量（+），（—）两快速接头端之间电压值，在65V-75V之间。说明本机空载输出正常。换显示电压表头。 引起原因：交流接触器不吸合。 解决方法：查出原因，代换相应元器件。 引起原因：某一只IGBT开路。 解决方法：用万用表下流电压档测量（+），（—）两快速接头端之间电压值，在30V-45V。说明全桥方式的逆变电路中有一只IGBT管已经开路，查出损坏的模块，换新的模块。 2故障现象：空载时显示电压值为0 引起原因：电压表引线已断或显示表已坏。 解决方法：用万用表下流电压档测量（+），（—）两快速接头端之间电压值，在65V-75V之间。说明本机空载输出正常。关机后用万用表电阻档测量电压表两根引线分别到（+），（—）两快速接头端是接通的，说明引线未断，则可能是电压表已坏，换表。 引起原因：电路和板上元件损坏。 解决方法：查出损坏的电路板，换电路板。 引起原因：IGBT已损坏。 解决方法：关机拆下IGBT管，判别IGBT管是否已经损坏。并换之。 2故障现象；电流不稳或焊接效果不好 引起原因：焊机内某些零部件接触不良。（例：IGBT引线端松动。电解电容两端平衡电阻脱落等。）

弧焊电源实验指导书

实验一弧焊电源结构观察 一、实验目的 1、了解弧焊变压器结构，掌握各种弧焊变压器下降外特性的获得和焊接参数的调节方法； 2、熟悉晶闸管可控整流主电路形式和结构，了解移相触发控制电路工作原理，掌握晶闸管弧焊电源外特性、调节特性的控制方法； 3、掌握弧焊逆变电源的基本组成、基本原理，熟悉逆变主电路及控制驱动、反馈电路、外特性、调节特性，以及动态特性的获得方法、特点、分类等。 二、实验设备及材料 1.BX1－500交流弧焊变压器一台； 2.ZX5－500弧焊整流器一台 3.NB-500 （IGBT） MIG/MAG逆变焊机一台； 三、弧焊电源结构及工作原理 不同类型弧焊电源的结构和组成各不相同，它们的外特性调节方式也不相同。通过实际观察电焊机结构，能够获得对不同类型电焊机内部结构的直观认识，对理解课堂理论教学内容起到很好的帮助作用。 1、弧焊变压器结构组成及工作原理 弧焊变压器是一类特殊的变压器，其基本原理与一般电力变压器相同，但为满足弧焊工艺要求又具有自身的特点。弧焊变压器具有下降的外特性，根据获得下降外特性的方法不同分为：串联电抗器式弧焊变压器和增强漏磁式弧焊变压器。 1）串联电抗器式弧焊变压器 这类弧焊电源由变压器和电抗器组成。前者为正常漏磁的普通变压器，将电网电压降至所要求的空载电压，变压器本身的外特性是接近于平的，为了得到下降外特性及调节电流需要串联电抗器，电抗器在交流电路中分担一部分电压，通过调整电抗器的电抗值的大小，从而获得所需要的下降外特性和电流。 2）增强漏磁式弧焊变压器 这类弧焊电源通过人为地增大变压器的漏抗，而无需再串联电抗器。按

增强和调节漏抗的方式不同又可分为以下三种： (1)动铁心式在一、二次恻绕组间设置可动的磁分路，以增强和调节漏磁。 BX1系列弧焊变压器即属于此类。 图1 动铁心式弧焊变压器结构 铁心Ⅱ可以移动，进出于铁心I的窗口(在图中是垂直于纸面移动)以调节漏磁，从而可以获得不同的下降外特性。 (2)动线圈式通过增大一、二次恻绕组之间距离来增强漏磁，改变绕组之 间距离来调节。BX3系列弧焊变压器属于此类。 图2 动线圈式弧焊变压器结构示意图 ，调节通过改变变压器绕组1（下部）和绕组2（上部）之间的距离δ 12 漏磁通的大小，从而改变漏抗值的大小，可以获得不同的下降外特性。(3)抽头式也是将一、二次绕组分开来增加漏磁，通过绕组抽头来改变绕 组匝数以调节楼抗。BX6-120型弧焊变压器属于此类。

不锈钢焊接知识汇总

不锈钢焊接知识汇总 第一节基本知识 时间:2008-4-19 内容: 一、什么叫焊接？ 两种或两种以上材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。 二、什么叫电弧？ 由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象一叫电弧。 1.按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 2.按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 3.按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 三、什么叫母材？ 被焊接的金属-----叫做母材。 四、什么叫熔滴？ 焊丝先端受热后熔化，并向溶池过渡的液态金属滴----叫做熔滴。 五、什么叫熔池？ 熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分----叫做熔池。 六、什么叫焊缝？ 焊接后焊件中所形成的结合部分。 七、什么叫焊缝金属？

由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。 八、什么叫保护气体？ 焊接中用于保护金属熔滴以及熔也免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体叫做保护气体。 九、什么叫焊接技术？ 各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称一叫焊接技术。 十、什么叫焊接工艺、它有哪些内容？ 焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 十一、什么叫CO2焊接？ 用纯度>99.98%的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊----称为CO2焊接。 十二、什么叫MAG焊接？ 用混合气体75-95%AR+25-5%CO2(标准配比：80%AR+20%CO2)做保护气体的熔化极气体保护焊–称为MAG焊。 十三、什么叫MIG焊接？ 1.用高度氩气AR>99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属。 2.用98%AR+20%O2或95%AR+5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不钢焊丝的工艺方法称为MIG焊。 3.用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 十四、什么叫TIG焊接？ 用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简称TIG 焊。 十五、什么叫SMAW（焊条电弧焊）焊接？ 用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。 十六、什么叫碳弧气刨？

现代弧焊电源及控制复习总结

焊接（welding ）的概念 所谓焊接是指通过适当的手段，使两个分离的物体（同种或异种材料）产生原子（或分子）间结合而连接成一体的连接方法。 1..弧焊电源的分类 ? 机械调节式： （1）动铁式；（2）动圈式；（3）抽头式。 ? 电磁调节式 ? 电子控制式： （1） 整流式；（2）逆变式；（3）数字式。 2.常用弧焊电源的特点 （1）机械调节式； （2） 电子控制式 3. 气体的电离 气体的电离方式： （1）热电离； （2）场致电离； （3） 光电离；(4) 碰撞电离。 4.电极的电子发射 （1）热发射；（2）电场发射；（3）光发射； （4）粒子碰撞发射。 ● 焊接电弧的引燃 1.接触引弧 (1)接触回抽法 （2）划擦引弧法 2.非接触引弧 a) 高压脉冲引弧 b) 高频高压引弧 Uf=UA+UC+UK 焊接电弧最小电压原理 ● 焊接电弧的静特性 一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压与电弧电流之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性。 ● 交流电弧的特点： 1、焊接电流周期性过零，电弧存在着熄灭和再引燃问题。 2、保证电弧稳定和可靠的再引燃是交流弧焊电源的关键任务。 非熔化极焊接电弧负载特性(TIG/Plasma arc) Φ非熔化极电弧焊接（TIG 和Plasma)，在焊接过程中电极不熔化，也没有金属熔滴过渡。 Φ由于没有熔滴过渡和飞溅问题，因此对电源的动态性没有要求。 Φ稳定焊接电流是关键，常采用恒流外特性的电源。 熔化极焊接电弧的负载特性（MIG/MAG arc) ?熔化极电弧焊，作为电极的焊丝（条）不断熔化并过渡到焊接熔池中去。由于电极熔化和熔滴过渡，弧长和弧压都会发生周期性波动。 ?要保证电弧稳定，弧焊电源外特性要和送丝系统相匹配。 ?熔化极焊接电弧是一个变化极快的动负载，需要对弧焊 电源的动态特性提出要求。 弧焊电源的外特性是指在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压U y 与输出电流I y 的关系。即在电源内部参数一定的 条件下，改变负载，电源输出电压与输出电流之间的关系。 又称为电源的静特性。 “弧-源”系统的稳定性 1.无干扰时，能在给定电弧电压和电流下，保证电弧的稳定燃烧，系统保持静态平衡状态。 2.当受到瞬时干扰时，系统的平衡状态被破坏，电弧电压和电流发生变化；当干扰消失后，系统能够自动恢复到原 来的平衡状态或者达到新的平衡状态。 ● 电源外特性曲线的选择 外特性曲线各区段的分析 工作区段：反映了外特性曲线的具体形状。 空载点：决定了电源的空载电压。 短路区段：反映了曲线形状和短路电流值。 外拖拐点：从工作段进入外拖段的转折点 外特性不同组合的特点 1）恒压特性与恒压特性，配合等速送丝系统； 特点：电弧自调节作用强；容易断弧；容易导致参数波动 2）恒流特性与恒压特性 熔滴过渡均匀；小电流下容易断弧 3）恒流特性与恒流特性 熔滴过渡均匀；电弧弹性好；自调节作用差 4）恒压特性与恒流特性 脉冲阶段具有良好的电弧调节作用，但维弧容易短路 （1）焊条电弧焊 弧-源系统稳定?下降外特性 电弧有弹性?下降的陡度要大，最好是垂降特性； 容易引弧?要有较高的空载电压； 不粘丝和爆丝?较大的短路电流 （2）熔化极电弧焊 工艺特点： ● 使用连续送进的焊丝，有自动送丝机构（无人为因素影响）； ● 不需要频繁引弧； ● 焊丝可以是等速也可以是变速送进； ) (f f I f U =