熔化极气体保护焊设备的组成和工作原理.wps
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1、熔化极气体保护焊设备的组成和工作原理熔化极气体保护焊设备的组成和工作原理熔化极气体保护焊采用可熔化的焊丝与被焊工件之间的电弧作为热源来熔化焊丝与母材金属,并向焊接区输送保护气体,使电弧、熔化的焊丝、熔池及附近的母材金属免受周围空气的有害作用。连续送进的焊丝金属不断熔化并过渡到熔池,与熔化的母材金属融合形成焊缝金属,从而使工件相互连接起来。由于熔化极气体保护焊对焊接区的保护简单、方便,焊接区便于观察,焊枪操作方便,生产效率高,易进行全位置焊,易实现机械化和自动化,因此在实际生产中日益广泛地被采用。目前,电弧焊领域的机械化、自动化发展方向主要是最大限度地采用熔化极气体保护焊和埋弧焊代替涂料焊条手弧
2、焊。随着现代化生产的发展,熔化极气体保护焊在焊接生产中将占据越来越重要的地位。熔化极气体保护焊设备可分为半自动焊和自动焊二种类型。 焊接设备主要由焊接电源、 送丝系统、 焊枪及行走系统(自动焊)、 供气系统和冷却水系统、 控制系统五个部分组成。焊接电源提供焊接过程所需要的能量,维持焊接电弧的稳定燃烧,送丝机将焊丝从焊丝盘中拉出并将其送给焊枪。焊丝通过焊枪时,通过与铜导电嘴的接触而带电,导电嘴将电流由焊接电源输送给电弧,供气系统提供焊接时所需要的保护气体,将电弧、熔池保护起来。如采用水冷焊枪,则还配有冷却水系统。控制系统主要是控制和调整整个焊接程序:开始和停止输送保护气体和冷却水,启动和停止焊接
3、电源接触器,以及按要求控制送丝速度和焊接小车行走方向、速度等。一、焊接电源一、焊接电源熔化极气体保护焊通常采用直流焊接电源,目前生产中使用较多的是弧焊整流器式直流电源。近年来,逆变式弧焊电源发展也较快。焊接电源的额定功率取决于各种用途所要求的电流范围。熔化极气体保护焊所要求的电流通常在100500A 之间,电源的负载持续率(也称暂载率)在 60100范围,空载电压在 5585V 范围。1焊接电源的外特性熔化极气体保护焊的焊接电源按外特性类型可分为三种:平特性(恒压)、陡降特性(恒流)和缓降特性。当保护气体为惰性气体(如纯 Ar)、富 Ar 和氧化性气体(如 CO2),焊丝直径小于 16mm 时
4、,在生产中广泛采用乎特性电源。这是因为平特性电源配合等速送丝系统具有许多优点,可通过改变电源空载电压调节电弧电压,通过改变送丝速度来调节焊接电流,故焊接规范调节比较方便。使用这种外特性电源,当弧长变化时可以有较强的自调节作用;同时短路电流较大,引弧比较容易。实际使用的平特性电源其外特性并不都是真正平直的,而是带有一定的下倾其下倾率一般不大于5V100A,但仍具有上述优点。当焊丝直径较粗(大于 2mm),生产中一般采用下降特性电源,配用变速迭丝系统。由于焊丝直径较粗,电弧的自身调节作用较弱,弧长变化后恢复速度较慢,单靠电弧的自身调节作用难以保证稳定的焊接过程。因此也象一般埋弧焊那样需要外加弧压反
5、馈电路,将弧压(弧长)的变化及时反馈送到送丝控制电路,调节送丝速度,使弧长能及时恢复。2电源输出参数的调节熔化极气体保护焊电源的主要技术参数有:输入电压(相数、 频率、 电压)、 额定焊接电流范围、 额定负载持续率()、空载电压、 负载电压范围、 电源外特性曲线类型(平特性、 缓降外特性、 陡降外特性)等。 通常要根据焊接工艺的需要确定对焊接电源技术参数的要求,然后选用能满足要求的焊接电源。(1)电弧电压 电弧电压是指焊丝端头和工件之间的电压降,不是电源电压表指示的电压(电源输出端的电压)。电弧电压的预调节是通过调节电源的空载电压或电源外特性斜率来实现的。平特性电源主要通过调节空载电压来实现电
6、弧电压调节。缓降或陡降特性电源主要通过调节外特性斜率来实现电弧电压调节。(2)焊接电流 平特性电源的电流的大小主要通过调节送丝速度来实现,有时也适当调节空载电压来进行电流的少量调节。对于缓降或陡降特性电源则主要通过调节电源外特性斜率来实现。二、送丝系统二、送丝系统送丝系统通常是由送丝机(包括电动机、 减速器、 校直轮、送丝轮)、 送丝软管、 焊丝盘等组成。 盘绕在焊丝盘上的焊丝经过校直轮和送丝轮送往焊枪。根据送丝方式的不同,送丝系统可分为四种类型:(1)推丝式 推丝式是焊丝被送丝轮推送经过软管而达到焊枪,是半自动熔化极气保护焊的主要送丝方式。这种送丝方式的焊枪结构简单、轻便、操作维修都比较方便
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