第三節(jié) 焊條電弧焊與電弧切割設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)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(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理焊條電弧焊與電弧切割設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)和工作原理圖3—6焊機(jī)分類焊機(jī)分類焊條電弧焊所用焊機(jī)按電源的種類可分為交流弧焊機(jī)和直流弧焊機(jī)兩大類。其中直流弧焊機(jī)按變流的方式不同又分為：弧焊整流器、逆變弧焊機(jī)和旋轉(zhuǎn)式直流弧焊發(fā)電機(jī)(現(xiàn)已淘汰)等。每一類型的焊機(jī)根據(jù)原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為多種型式，具體見圖3—6一、交流弧焊機(jī)一、交流弧焊機(jī)(一)結(jié)構(gòu)交流弧焊機(jī)的三個類別的結(jié)構(gòu)分別如圖3—7～圖3—9

2、所示。圖3—7BX1—330交流弧焊機(jī)交流弧焊機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)示意圖焊機(jī)結(jié)構(gòu)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(jī)結(jié)構(gòu)示意圖焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—初級線圈2—次級線圈3—鐵心(二)工作原理目前應(yīng)用最廣泛的“動鐵式”交流焊機(jī)如圖3—7所示。它是一個結(jié)構(gòu)特殊的降壓變

3、壓器，屬于動鐵芯漏磁式類型。焊機(jī)的空載電壓為60～70V。工作電壓為30V，電流調(diào)節(jié)范圍為50～450A。鐵芯由兩側(cè)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(cè)。前一部分起建立電壓的作用，后一部分相當(dāng)于電感線圈。焊接時，電感線圈的感抗電壓降使電焊機(jī)獲得較低的工作電壓，這是電焊機(jī)具有陡降外特性的原因。引弧時，電焊機(jī)能供給較高的電壓和較小的電流，當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒時，電流增大

4、，而電壓急劇降低；當(dāng)焊條與工件短路時，也限制了短路電流。焊接電流調(diào)節(jié)分為粗調(diào)、細(xì)調(diào)兩檔。電流的細(xì)調(diào)靠移動鐵芯4改變變壓器的漏磁來實(shí)現(xiàn)。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(diào)靠改變次級繞組的匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)。該電弧焊機(jī)的工作條件為應(yīng)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(yīng)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(jī)二、直流弧焊機(jī)(一)結(jié)構(gòu)

5、由于整流或直流弧焊機(jī)與直流弧焊發(fā)電機(jī)比較，因沒有機(jī)械旋轉(zhuǎn)部分，具有噪音小，空表3—3BX3—300交流弧焊機(jī)負(fù)載持續(xù)率交流弧焊機(jī)負(fù)載持續(xù)率負(fù)載持續(xù)率(％)焊接電流(A)10060230300表3—4ZXG—300硅整流弧焊機(jī)負(fù)載持續(xù)率硅整流弧焊機(jī)負(fù)載持續(xù)率負(fù)載持續(xù)率(％)焊接電流(A)10060232300四、焊機(jī)的外特性四、焊機(jī)的外特性在規(guī)定范圍內(nèi)，焊機(jī)穩(wěn)態(tài)輸出電流和輸出電壓的關(guān)系稱為焊機(jī)的外特性。焊機(jī)的外特性如圖3—12所示。焊機(jī)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(zhì)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(jī)和緩降外特性的焊機(jī)，當(dāng)焊接電流發(fā)生相應(yīng)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(jī)所引起的電流變化要比緩降外特性焊機(jī)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(jīng)常發(fā)生的，為了保證焊接電流穩(wěn)定，顯然要求焊機(jī)具有陡降的外特性。圖3—12焊機(jī)外特性曲線焊機(jī)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(shè)備和工具五、焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具焊條電弧焊輔助設(shè)備和工

8、具包括電焊鉗、焊接電纜、面罩及其它防護(hù)用具。(一)電焊鉗電焊鉗是夾持焊條并傳導(dǎo)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(yīng)伸入到鉗柄內(nèi)部，使導(dǎo)體不外露，起到屏護(hù)作用；輕便、易于操作。電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表3—5。表3—5電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)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(fù)載