第六节手弧焊设备及主要工具

第六节手弧焊设备及主要工具 • 一、手弧焊对弧焊电源的要求 • 1. 对弧焊电源空载电压的要求 • （1）保证容易引弧； • （2）保证电弧的稳定燃烧； • 为确保交流电弧的稳定燃烧，要求 • （3）保证电弧功率稳定； • 为了保证交流电弧功率稳定，要求 • （4）要有良好的经济性； • （5）保证人身安全。

2. 对弧焊电源稳态短路电流的要求 • 3.必须具有下降的外特性 • 在电源内部参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压与输出的电流稳定值之间的关系曲线—— 称为电源的外特性。 • 一般直流电源的外特性方程为

（1）手弧焊必须具有下降的外特性（图2-35） • 满足电弧稳定燃烧的需要； • 在弧长变化时引起的电流变化小；（图2-36） • 可限制短路电流； • 应能方便地调节焊接电流。（图2-37）

（2）“电源－电弧”系统的稳定性 • 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时，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： • 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，造成了焊接工艺参数的变化。但当干扰消失后，系统能够自动的达到新的稳定平衡，使得焊接工艺参数重新恢复。 • “电源－电弧”系统的稳定条件是

1 2 3 4 5 6 7 • 二、焊机的编号及铭牌 • 1. 焊机型号的编制方法 • 根据GB1024－88《电焊机型号编制方法》中规定，焊机的型号是由汉语拼音字母和阿拉伯数字按一定的编排顺序组成，其编排顺序及含意如下： • 改进序号 • 派生序号 • 基本规格 • 系列序号 • 附注特征 • 小类名称 • 大类名称

2. 弧焊电源的铭牌 • 图2－38为BX3－300和AX7－500型弧焊电源铭牌。铭牌上标明： • （1）电源对电网参数的要求； • （2）电源的工作能力； • （3）电源的额定负载持续率，以及不同负载持续率下焊机的容量及电流。

负载持续率（FS）是表示焊机工作状态的参数，为焊机负载工作时间占规定工作时间周期的百分率，用下式表示：负载持续率（FS）是表示焊机工作状态的参数，为焊机负载工作时间占规定工作时间周期的百分率，用下式表示： • 国家标准规定额定电流在500A以下的手弧焊电源的工作时间周期为5min。标准中还规定了手弧焊电源的额定负载持续率为60％。

弧焊变压器 串联电抗器式增强漏磁式分体式同体式动铁心式动绕组式抽头式 • 三、常用的手弧焊电源 • 1. 弧焊变压器 • （1）基本原理与分类 • 弧焊变压器是提供交流电的弧焊电源，为满足电弧燃烧的要求，它实际上是具有下降外特性的降压变压器，具有结构简单、使用可靠、制造方便、维修容易、效率高、成本低等特点，是应用最多的手弧焊电源。 • 根据获得下降外特性的方法不同可分为串联电抗器式、增强漏磁式。

（2）BX1－300型弧焊变压器 该弧焊变压器属于动铁心式。它的主要特点式在变压器一、二次绕组之间增加一个活动铁心，构造原理可见图2-40。（3）BX3-300型弧焊变压器这种弧焊变压器属于动线圈漏磁式。焊接时，BX3-300的二次绕组中有焊接电流流过，其磁势产生的磁通一部分经铁心闭合；另一部分经绕组周围的空气闭合，形成空气漏磁通。漏磁通在绕组中产生自感电动势，同样起降低电压的作用。随着焊接电流的增大，由漏磁所造成的电压降也增大，变压器的输出电压下降，从而获得所需的陡降外特性。 2. 弧焊发电机

3. 弧焊整流器 • ZX5系列晶闸管弧焊整流器主要由三相降压变压器、三相晶闸管整流器、输出电抗器、电子控制线路等部分组成，其基本原理方框图如图2-45所示。

4. 弧焊逆变器 • 直流—交流之间的变换称为逆变，实现这种变换的装置称为逆变器。为焊接电弧提供电能，并具有弧焊方法所要求性能的逆变器，即为弧焊逆变器或称为逆变式弧焊电源。 • 弧焊逆变器的变流过程是：工频交流直流高、中频交流降压交流并再次变成直流，必要时再把直流变成矩形波交流。 • 因而在弧焊逆变器中可采用三种逆变体制。 • (1)AC-DC-AC • (2) AC-DC-AC-DC • (3) AC-DC-AC-DC-AC(矩形波)

（一）弧焊逆变器的特点 • 1. 省料、质量轻、体积小 • 2. 高效节能效率可达80％～90％，功率因数达0.99 • 3.改善了弧焊工艺性能 • (1)因工作频率高，所需的主回路中滤波电感值小，电磁惯性减小，易于获得良好的动特性。 • (2)可控性好，外特性、动特性等可按不同工艺要求来设计。 • (3)用作交流电源时可获得较高频率的矩形波，从而提高交流电弧的稳定性。

（二）弧焊逆变器的分类 • 弧焊逆变器根据它采用的大功率快速开关电子元件的不同进行分类。一般可把它分为晶闸管式弧焊逆变器、晶体管式弧焊逆变器和场效应管式弧焊逆变器及IGBT式弧焊逆变器等四个种类。 • （三）弧焊逆变器的应用 • 弧焊逆变器首先用于手弧焊，随后因功率因数增大和性能提高，其用途不断扩大，现已逐步推广应用于不熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、埋弧焊、脉冲弧焊、高频脉冲弧焊等各种弧焊方法。

四、手弧焊电源的选择与正确使用 • 1. 电源类型的选择 • 选择电源类型主要根据被焊金属材质、焊条类型及焊件的结构特点。 • 2. 弧焊电源容量的选择 • 电源容量应根据焊接结构所用材料、板厚范围、结构形式等因素确定。此外，还应考虑本部门在使用时的实际负载持续率。 • 3. 弧焊电源的外部接线 • 外部接线系指电源与外电网的连接，以及与焊件、焊把的连接。

4. 电源使用与保养 • （1）手弧焊电源的使用1）应按电源铭牌上规定的技术数据使用，不得超载。 • 2）电源机壳应接地，接地线截面积应不小于6mm2。 • 3）调节电流或变化极性时，最好在空载状态下进行。 • 4）电源不允许长时间短路，特别注意在非焊接时间内不要使焊钳与工件直接接触而造成短路。 • 5）电源使用前应检查是否完好，导线连接处与接地处是否牢固。

（2）弧焊电源的保养 • 1）电源应放在通风干燥处。 • 2）使用后应用帆布罩盖好，以防灰尘或雨水侵入内部。 • 3）移动电源时，不应使之受剧烈振动。 • 4）应经常给调节电流的机械机构加润滑油。 • 5）应经常检查焊接电缆和接线板是否损坏，并及时修理好。

五、手弧焊工具 • 1. 焊钳 • 焊钳的作用是夹持焊条和传导电流，它也被称为焊把，其构造如图2-47所示。 • 电焊钳的构造好坏，对焊接质量影响很大，为此对焊钳的要求是：导电性能好、重量轻、夹持焊条牢以及装换焊条方便等。 • 2. 面罩和护目镜 • 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，见图2-48。面罩是由轻而坚韧的纤维纸板制成的。

护目镜的作用是减弱电弧光的强度，并过虑红外线和紫外线。焊接时通过面罩上的护目镜可以清楚地观察焊接熔池的情况，掌握焊接过程而不会使眼睛受弧光灼伤。护目镜的作用是减弱电弧光的强度，并过虑红外线和紫外线。焊接时通过面罩上的护目镜可以清楚地观察焊接熔池的情况，掌握焊接过程而不会使眼睛受弧光灼伤。 • 3.电焊条保温筒 • 保温筒的作用：密封焊条、隔离外界潮湿空气的作用。 • 保温筒有立式和卧式两种（图2-49），分别可装2kg和3kg的电焊条。 • 手弧焊常用的辅助用具还有钢丝刷、清渣锤以及夹具、变位器等。这些工具也是保证焊接质量不可缺少的。同时，为了防止焊工的受被弧光和飞溅金属损伤及防止触电，在焊接时，必须戴用皮革制成的手套，穿帆布工作服，戴工作帽以及穿好绝缘胶鞋等。继续返回

焊机外特性形状对电流稳定性的影响 返回

焊接电流调节原理 返回

BX1-300型焊机结构原理图 返回

焊钳结构示意图 返回

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