第四章 埋弧焊设备PPT课件.ppt

第四章埋弧焊设备 埋弧自动焊的特点 手工电弧焊与埋弧自动焊焊接电流 电流密度的比较 1 生产率高焊接效率比手工电弧焊5 10倍 2 焊缝质量好焊剂熔化所形成的熔渣对电弧空间和金属熔池的保护效果好 焊缝成形好 表面光滑 3 劳动条件好减轻了焊工的劳动强度外 还消除了弧光辐射 烟雾对焊工的有害影响 1 建立焊接电弧 并向电弧供给电能 2 不断地向焊接区送进焊丝 3 使电弧沿焊缝移动 4 不断地向焊接区铺设焊剂 5 控制焊机的引弧 焊接 熄弧停机的操作过程 一 埋弧焊机的主要功能 二 埋弧自动焊机分类 1 按用途分 通用焊机 各种结构的对接 角接 环接和纵缝等焊接 专用焊机 特定的结构或焊缝的焊接 2 按送丝方式分 等速送丝式 适用于细丝或高电流密度的焊接 变速送丝式 适用于粗丝或低电流密度的焊接 3 按行走机构分 小车式 适用于各种平板 对接 角接及内外环缝焊接 门架式 适用于大型结构的平板对接 角接焊缝焊接 悬挂式 适用于大型工字梁 化工容器 锅炉等圆筒型结构的纵缝和环缝焊接 4 按焊丝数目分 单丝 双丝和多丝焊机 小车式 小车式 门架式 悬臂式 悬臂式 悬臂式 带焊缝跟踪系统的埋弧焊机 三 埋弧自动焊设备的组成 电源部分如 BX2 1000 ZX5 1000机械部分如 MZT 1000型自动小车控制部分如 MZP 1000型控制箱 1 电源部分 1 交流电源 BX2 1000型一般碳钢或低合金结构钢配用 焊剂430 焊剂431 焊丝熔敷效率和熔深介于直流正接与反接之间 而且电弧的磁偏吹最小 因而在大电流焊接和采用直流时磁偏吹严重的场合 一般要求用交流电源 交流电源的空载电压在65伏以上 2 直流电源 ZX5 1000型ZDG 1000型ZXG 1000型低硅低锰焊剂 如 焊剂172 含有大量的氟化物 小电流 快速引弧 短焊缝 高速焊接 焊剂的稳弧性差 焊接参数稳定性要求较高的场合 选用直流电源 直流正接时焊丝的熔敷效率高 反接时焊缝熔深大 为了保证熔深 应选取直流反极性 电源外特性为下降特性或平特性 负载持续率为100 2 机械部分由送丝机头 控制盒 焊丝盘 焊剂斗 小车行走机构等部件组成 1 送丝机头 由送丝传动系统 电动机 变速器 送丝滚轮和娇直滚轮等组成 MZT 1000型焊车机头的送丝机构 2 导电嘴 3 机头调节机构 4 行走小车 3 控制部分 控制系统 送丝拖动控制 行走拖动控制 引弧和熄弧的自动控制 专用焊机还包括横臂升降 收缩 主柱旋转 焊剂回收 等 四 埋弧焊机的自动调节原理 1 埋弧焊机自动调节的必要性和方法1 必要性在焊接过程中 因外界因素的干扰会使焊接工艺参数偏离预定值 导致焊接过程不稳定 外界干扰主要有弧长波动 网压波动 1 弧长波动原因 工件不平整 装配不良 定位焊点 送丝速度不均匀等 引起电弧静特性的移动 变化 从而影响焊接工艺参数 当埋弧焊过程受到干扰时 操作者往往来不及或不可能采取调整措施 因此 埋弧焊机除了应具有各种动作功能外 还应具有自动调节的能力 以消除或减弱外界干扰的影响 保证焊接质量的稳定 2 网压波动原因 供电网路的突变 引起焊接电源的外特性变化 2 埋弧焊自动调节方法 为了保证电弧的长度 应要求焊丝的送进速度 焊丝的熔化速度 方法 自动调节焊丝的熔化速度 这就利用电弧自身调节系统 采用等速送丝方式 自动调节焊丝的送进速度 这就利用电弧电压反馈系统 采用变速送丝方式 2 熔化极电弧的自身调节系统 调节系统的静特性曲线 等熔化速度曲线 焊丝的熔化速度 焊接电流 电弧电压之间关系曲线 电弧在这一曲线上任何一点工作时 焊丝熔化速度就等于焊丝送进速度 焊接过程稳定 1 弧长波动时 稳定工作点QO 电弧静特性曲线Lo 电源外特性曲线MN 电弧自身调节曲线C的交点 电弧以该点对应的焊接参数燃烧时焊丝的熔化速度等于焊丝的送进速度 焊接过程稳定 电弧的自身调节作用 基于等速送丝时 弧长的变化导致焊接电流的变化 进而导致焊丝的熔化速度变化使弧长得以恢复 保证焊接过程稳定 由于外界的干扰 弧长发生变化时 相应的焊接电流发生变化 因而焊丝的熔化速度也发生变化 2 网压波动时 Q1 Q2点都是稳定工作点 因此 电弧自身调节系统不能消除网压波动对焊接参数的影响 缓降或平外特性电源在电网电压波动时 引起的弧长变化小 可以减小网压波动对焊接参数的影响 缓降或平外特性电源在弧长发生波动时 引起的电流变化大 导致焊丝熔化速度变化快 因而可提高电弧自身调节速度 采用电弧自身调节系统的埋弧焊机应配用缓降或平外特性电源 3 电弧电压反馈自动调节系统 是利用电弧电压反馈来控制送丝速度的 调节系统的静特性曲线 曲线A上每一点都是稳定工作点 即电弧以曲线上任一点对应的焊接参数燃烧时 焊丝的熔化速度等于焊丝的送进速度 焊接过程稳定 1 弧长波动时 当O0工作点 O2点时UO2 UO0 送丝速度 弧长 O0工作点 同时电弧自身调节也对弧长的恢复起了辅助作用 主要通过电弧电压的变化而改变焊丝的送进速度 从而使弧长得以恢复的 2 网压波动时 O0 O2点都是稳定工作点 为了防止因网压波动引起的焊接电流波动过大 应配用陡降或恒流外特性电源 1 发电机 电动机电弧电压反馈自动调节器 只有 1时 发电机的电动势使电动机M向退丝方向转动 只有 2时 发电机的电动势使电动机M向送丝方向转动 1与 2合成磁通的方向和大小决定焊丝的送丝方向和速度 f K Ua Ug 发电机G的他励励磁线圈L1 L2给定电压Ug L1 产生磁通 1电弧电压的反馈信号Ua L2 产生磁通 2 1与 2方向相反 2 晶闸管电弧电压反馈自动调节器 利用晶闸管控制电动机M的电枢电压 从而改变焊丝的送丝速度 f K Ua Ug MZ 1000埋弧焊机配用的焊车MZT 1000型 组成 送丝机构 行走机构 机头调整机构 控制盒 导电嘴 焊丝盘 焊剂斗等组成 五 典型埋弧焊机介绍 典型的埋弧焊机电路原理图1 组成 焊接电源控制电路 送丝拖动电路 焊车拖动电路 操作控制电路等组成 典型的埋弧焊机电路原理图2 典型的埋弧焊机电路原理图3 1 预热焊丝埋弧焊 焊丝的熔敷率高 可提高埋弧焊生产率 六 埋弧焊的其他方法 2 多丝埋弧焊 特点 焊接速度快 耗能少 填充金属少 能保证焊缝成形和良好的焊接质量 可提高焊接生产率 可以合用一个电源 也可以用两个电源 可以采用不同的电流种类和极性 1 纵列式 焊缝深而窄 前列电弧可以用足够的电流以保证熔深 后列电弧则采用较小电流和较高电压 改善焊缝成形 当焊丝间距 35mm时 合并形成一个单熔池 当焊丝间距 100mm时 形成双熔池 2 横列式 焊缝浅而宽 3 直列式 焊缝熔合比小 应用 厚壁钢管 H形钢梁 厚壁压力容器的生产中 最多焊丝可达8 12根 焊接速度120M h 3 带极埋弧焊 用矩形截面的钢带取代圆形截面的焊丝作电极 不仅提高填充金属的熔化量 还提高焊接生产率 应用 用于耐磨 耐蚀表面层的堆焊 特点 1 使用的电流大 使热量分散 焊缝的成形系数得以提高 焊缝产生裂纹的可能性较小 2 熔敷金属量大 效率高 由于电极宽 熔敷面积大 由于焊接电流大 电极熔化快 3 易控制焊道成形 可通过改变电极偏转角度 就可以控制焊道的形状和熔深 4 窄间隙埋弧焊 窄间隙埋弧焊是一种高效 省时 节能的焊接方法 特点 坡口形状为简单的I型 大大减小坡口加工量 由于坡口面积小 焊接时可以减小焊缝的线能量和熔敷金属量 节省焊接材料和电能 并且易实现自动控制 窄间隙埋弧焊一般为单丝焊 间隙的大小取决于所焊件的厚度 如 焊件厚度为50 200mm时 间隙为14 20mm 焊件厚度为200 350mm时 间隙