第三節(jié) 焊條電弧焊與電弧切割設備的基本結構和工作原理

1、第三節(jié)第三節(jié)焊條電弧焊與電弧切割設備的基本結構和工作原理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焊機分類焊機分類焊條電弧焊所用焊機按電源的種類可分為交流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(fā)電機(現已淘汰)等。每一類型的焊機根據原理和結構特點又可分為多種型式，具體見圖3—6一、交流弧焊機一、交流弧焊機(一)結構交流弧焊機的三個類別的結構分別如圖3—7～圖3—9

2、所示。圖3—7BX1—330交流弧焊機交流弧焊機1—初級繞組；2、3—次級繞組；4—動鐵芯；5—靜鐵芯；6—接線板；7—搖把圖3—8BX2—500型(同體式同體式)焊機結構示意圖焊機結構示意圖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—9BX3—300型(動圈式動圈式)焊機結構示意圖焊機結構示意圖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”交流焊機如圖3—7所示。它是一個結構特殊的降壓變

3、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，電流調節(jié)范圍為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原因。引弧時，電焊機能供給較高的電壓和較小的電流，當電弧穩(wěn)定燃燒時，電流增大

4、，而電壓急劇降低；當焊條與工件短路時，也限制了短路電流。焊接電流調節(jié)分為粗調、細調兩檔。電流的細調靠移動鐵芯4改變變壓器的漏磁來實現。向外移動鐵芯，磁阻增大，漏磁減小，則電流增大，反之，則電流減少。電流的粗調靠改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，周圍空氣溫度不超過40℃、空氣相對濕度不超過85％等條件下使用，不應在有害工業(yè)氣體、水蒸汽、易燃、多灰塵的場合下工作。二、直流弧焊機二、直流弧焊機(一)結構

5、由于整流或直流弧焊機與直流弧焊發(fā)電機比較，因沒有機械旋轉部分，具有噪音小，空表3—3BX3—300交流弧焊機負載持續(xù)率交流弧焊機負載持續(xù)率負載持續(xù)率(％)焊接電流(A)10060230300表3—4ZXG—300硅整流弧焊機負載持續(xù)率硅整流弧焊機負載持續(xù)率負載持續(xù)率(％)焊接電流(A)10060232300四、焊機的外特性四、焊機的外特性在規(guī)定范圍內，焊機穩(wěn)態(tài)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

6、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原因，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(wěn)定，總希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(fā)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△U1。換句話說，對于相同的弧長變化，陡降外特性焊

7、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(fā)生的，為了保證焊接電流穩(wěn)定，顯然要求焊機具有陡降的外特性。圖3—12焊機外特性曲線焊機外特性曲線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、焊條電弧焊輔助設備和工具五、焊條電弧焊輔助設備和工具焊條電弧焊輔助設備和工

8、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。對電焊鉗的要求是：在任何斜度都能夾緊焊條；具有可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；輕便、易于操作。電焊鉗的規(guī)格和主要技術數據見表3—5。表3—5電焊鉗的規(guī)格和主要技術數據電焊鉗的規(guī)格和主要技術數據額定值適用焊條直徑(mm)耐電壓性能(V／min)能連接的最大電纜截面(mm2)規(guī)格(A)負載