焊接电工 第2版 教学课件 作者王建勋chapter1212-1.ppt

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1、§12-1埋弧焊设备§12-1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（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。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。§12-1埋弧焊设备二、埋弧焊机的自动调节原理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

2、丝式焊机采用电弧自身调节系统；变速送丝式焊机采用电弧电压反馈自动调节系统。（一）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12-1所示，曲线是一组近似于垂直电流轴的曲线，每一条曲线对应于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。1．弧长波动时的调节过程其调节过程可由图12-2说明。在弧长变化之前，电弧的稳定工作点为点。点是电弧静特性曲线、电源外特性曲线和电弧自身调节系统静特性曲线三者的交点。如受外界干扰使弧长缩短为，并与电源外特性曲线交于点，§12-1埋弧焊设备电弧暂时移至此点工作。因点在曲线右面，其实际电流大于

3、维持稳定燃烧所需的电流，因而焊丝的熔化速度大于焊丝的送进速度，这将使弧长逐渐增加，直到恢复至为止。这种系统的调节作用是基于等速送丝时，弧长变化导致焊丝熔化速度的变化而使弧长得以恢复。显然，弧长波动时引起的电流偏移量越大，焊丝熔化速度的变化量也越大，调节速度越快，弧长恢复得也越快。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12-3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、电弧静特性曲线，与电网电压波动前的电源外特性曲线交于点，此点为电弧稳定工作点。若电网电压降低，焊接电源外特性曲线由变为，电弧工作点移至点，形成新的稳定工作点。除

4、非电网电压恢复至原先的值，否则电弧将在点稳定工作，而不能恢复至原先的点。§12-1埋弧焊设备为了减小电网电压波动对焊接工艺参数的影响，同时也为了提高电弧自身调节作用的调节速度，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。（二）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。图（12-4）在其他条件不变时，改变给定电压，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

5、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，曲线的角减少，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。1．电弧电压反馈自动调节系统的结构和工作原理§12-1埋弧焊设备（1）发电机—电动机电弧电压反馈调节器调节系统电路原理如图12-5所示。正常焊接时，电弧电压稳定，且＞，电动机M将以一个稳定的转速来送进焊丝。当弧长发生变化而改变电弧电压时，由于确定，使得送丝速度改变，从而调节了弧长，使电弧恢复至稳定值，完成调节过程。（2）晶闸管电弧电压反馈调节器调节系

6、统电路原理如图12-6所示。送丝电动机M由硅整流电源供电，晶闸管VT串联在电动机M的电枢回路中，控制M的电枢电压。电弧电压反馈控制信号从电位器中取出，与从电位器中取出的给定控制信号反极性串联后，加在由、、等组成的单结晶体管触发电路上，再由脉冲变压器输出与电源电压有一定相位关系的触发脉冲信号，加在晶闸管的门极（控制极）上，K—为电弧电压反馈自动调节器的放大倍数§12-1埋弧焊设备使晶闸管导通，即可使电动机M得电送丝。当弧长变化引起改变时，晶闸管VT的触发脉冲相位发生变化，使电动机M的送丝速度改变，从而实现弧长的自动调节。2．弧长波动时的调节过程这种系统在弧长波动时的调节过程可见图12

7、-7。当外界干扰使弧长突然变短为时，电弧静特性曲线与电弧电压反馈自动调节系统的静特性曲线A交于点，因的电压低于点电压，使送丝速度减慢，电弧沿着曲线A向靠近，弧长逐渐变长，直至恢复到原值。这种系统的调节作用主要是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，因而应用于变速送丝式埋弧焊机。3．电网电压波动时的调节过程图12-8为电网电压降低时电弧电压反馈调节系统的工作情况。在电网电压波动时引起的焊接电流变化值的大小与焊接电源外特性§12-1埋弧焊设备的形状有