焊接设备教学课件作者刘太湖9.ppt

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1、第九章弧焊设备第一节埋弧焊设备第二节熔化极气体保护焊设备第三节钨极氢弧焊设备第四节等离子弧焊与切割设备本章小结返回第一节埋弧焊设备一、埋弧焊机的功能和分类1.埋弧焊机的主要功能电弧焊的焊接过程包括引弧、焊接和熄弧三个阶段。焊条电弧焊时，这三个阶段都是由焊工手工操作完成的，而埋弧焊却全部由机械设备自动完成。为此，埋弧焊机应具有以下主要功能:(1)建立焊接电弧，向焊接电弧供给电能。(2)连续不断地向焊接区送进焊丝，并自动保持确定的弧长和工艺参数不变，使电弧稳定燃烧。(3)使电弧沿接缝移动，并保持确定的行走速度。(4)在电弧前方不断地向焊

2、接区铺撒焊剂。(5)控制焊机的引弧、焊接和熄弧停机的操作过程。上一页下一页返回第一节埋弧焊设备2.埋弧焊机的分类埋弧焊机按送丝方式可分为等速送丝式和变速送丝式两种;按行走机构形式则分为小车式、悬挂式、车床式、悬臂式和门架式等几种。表9一1为常用的国产埋弧焊机的主要技术数据。二、埋弧焊机的自动调节原理埋弧焊时，按下“启动”按钮后，焊机按设定的焊接参数进行焊接，焊接参数(特别是电弧电压和焊接电流)越稳定，焊缝质量越好。但是在焊接过程中，某些外界因素的干扰会使焊接参数偏离设定值，发生波动。例如:由于工件不平整或装配不良使弧长波动，造成电弧

3、电压发生变化;焊机供电网络中其他大容量设备的突然启动或停止造成电网电压波动，使焊接电源外特性发生变化等。上一页下一页返回第一节埋弧焊设备当埋弧焊过程受到上述干扰时，操作者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，以消除或减弱外界因素干扰的影响，保证焊接质量的稳定。埋弧焊机的自动调节按送丝方式的不同可分为两种调节系统:等速送丝式焊机采用电弧自动调节系统;变速送丝式焊机采用电弧电压反馈自动调节系统。1.电弧自身调节系统这种系统适用于采用细焊丝的等速送丝式焊机。调节系统的静特性曲线如图9一

4、1所示，曲线是一组近似垂直于电流坐标轴的曲线，每一条曲线对应一个确定的送丝速度，且曲线上各点的送丝速度和熔化速度相等，焊接过程稳定。曲线右侧各点的送丝速度大于熔化速度，曲线左侧各点的送丝速度小于熔化速度，焊接过程不稳定。上一页下一页返回第一节埋弧焊设备当其他条件不变时，送丝速度增加，曲线右移;焊丝伸出长度增加，曲线左移;减小焊丝直径，曲线左移。下面分别讨论在弧长波动和电网电压波动两种干扰情况下电弧自身调节过程。1)弧长波动时的调节过程其调节过程可由图9-2说明。在弧长变化之前，电弧的稳定工作点为O0点。O0点是电弧静特性曲线L0电源

5、外特性曲线MP和电弧自身调节系统静特性曲线c三者的交点。电弧这一点的参数燃烧时，焊丝的熔化速度等于焊丝送进速度，焊接过程稳定。上一页下一页返回第一节埋弧焊设备2)电网电压波动时的调节过程电网电压波动时，将使焊接电源的外特性曲线发生移动，如图9一3所示。当焊丝送进速度一定时，电弧自身调节系统的静特性曲线c、电弧静特性曲线L2与电网电压波动前的电源外特性曲线MP变为M'N'相交，电弧工作点移至O2点，形成新的稳定工作点。除非电网电压恢复至原先的值，否则电弧将在O2点稳定工作，而不能恢复至原先的O1点。从上面分析可知，在焊接过程中，当电网

6、电压波动时，会使电弧电压和焊接电流发生变化，影响焊接质量，因此，在焊接时应尽量避免电网电压的波动。为了减小电网电压波动对焊接参数的影响，同时也为了提高电弧自身调节作用的调节速度，这种系统宜采用具有缓降或平外特性的焊接电源。利用该系统进行自动调节的焊机，一般通过改变电源的外特性来调节电弧电压;通过改变送丝速度来调节焊接电流。上一页下一页返回第一节埋弧焊设备2.电弧电压反馈自动调节系统粗焊丝熔化极电弧焊，依靠电弧自身调节作用不能保证焊接过程的稳定，因此需要用变速送丝控制系统，即电弧电压反馈自动调节系统来强制进行调节。电弧电压反馈自动调节

7、系统的静特性曲线如图9-4中A所示，近似垂直于电压轴，曲线与纵坐标(电压轴)的截距取决于给定电压值U，曲线上每一点都是稳定工作点，即焊丝的送丝速度等于熔化速度，焊接过程稳定。曲线左上方各点的送丝速度大于熔化速度，曲线右下方各点的送丝速度小于熔化速度，焊接过程不稳定。在其他条件不变时，改变给定电压Ug电弧电压反馈自动调节系统的静特性曲线A发生平移;减小焊丝直径、增加电流密度或增加焊丝的伸出长度，会使焊丝的熔化速度增加，从而提高电弧电压调节系统静特性曲线的斜率，即使曲线的a角增大，调节作用减弱。反之，焊丝直径较粗、伸出长度较短时，曲

8、线的a角减少，调节作用较强，所以这种调节方式一般用在粗丝熔化极电弧焊中。上一页下一页返回第一节埋弧焊设备1)电弧电压反馈自动调节系统的结构和工作原理这种调节系统需要利用电弧电压反馈调节器进行调节，口前埋弧焊机常用电弧电压反馈调节器，主