手弧焊设备及主要工具 PPT课件

1 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 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 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 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 9 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 10 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 11 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 12 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0 993 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 13 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 14 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 15 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 16 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 17 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 18 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