脉冲弧焊电源的现状和发展.doc

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1、脉冲弧焊电源的现状和发展脉冲孤焊电源的现状与发展欧前（东北大学秦皇岛分校资源与材料学院，河北秦皇岛022004）摘要：就目前国内外电源的发展历程、脉冲孤焊电源的原理及特点及分类、应用范围做简要介绍，同时，对脉冲弧焊现状及未来发展的趋势进行了论述。关键词：脉冲孤焊电源、现状、发展、焊接、电源-XZ.1—刖宥孤焊技术是现代焊接技术的重要组成部分，其应用范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。电孤焊作为一种基本的金属处理方法，被广泛地运用于国民经济的各部门，为电孤焊提供能量的孤焊电源从诞生起己取得了很大的进展。没有先进的孤焊电源及其控制技术，要实现先进的焊

2、接工艺和得到良好的焊接接头是不可能的。脉冲孤焊电源是孤焊电源中很重要的一部分。焊接生产中，对薄板、热敏感材料结构、小直径管等易变形结构进行焊接时，采用普通焊接方法及设备极易产生不可矫正的焊接变形。如果在焊接的过程中采用脉冲电流进行焊接，由于焊接过存在基本和脉冲两种大小不同的电流，所以整个焊接过程平均电流值较低，产热总量少，不但能减小焊接热影响区，使焊接变形得到有效控制，而且能在较少的总产热量情况下增大峰值电流促进形成稳定的熔滴过渡同时缩小和冷却熔池，有利于易变形结构的焊接同时十分有利于全位置焊接。电源的发展历程电孤作为一种气体导电的物理现象是在

3、19世纪初被发现的，但1885年俄国人别那尔道斯发明碳极电弧可看作是电弧作为热源应用的创始，而电弧真正用于工业则是在1892年发明金属极电弧后，特别是1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才开始的。60年代，由于大容量硅整流元件、晶闸管的问世，为发展硅整流器、晶闸管式的弧焊整流器等提供了条件。到70、80年代，孤焊电源的发展更是出现飞跃：多种形式的孤焊整流器相继出现和完善，研制成功多种形式的脉冲弧焊电源，为进一步提高焊接质量和适应全位置焊接自动化提供了性能优良的弧焊电源。此外，还先后研制成功了高效节能，性能好的晶闸管式、晶体管式、场效应管式的I

4、GBT孤焊逆变器。随着新型弧焊技术的发展，弧焊电源也不断地得到发展。脉冲弧焊电源的概述焊接电流一低频脉冲方式馈送，一般由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成，它具有效率高、输入线能量较小、线能量调节范围宽等优点。它主要用于气体保护电弧焊和等离子孤焊。这种弧焊电源用于对热输入比较敏感的高合金材料薄板和全位置焊接，具有独特的优点。脉冲孤焊电源的分类1.按获得脉冲电流的主要器件分类：单向整流式脉冲弧焊电源、磁放大器式脉冲弧焊电源、晶闸管式脉冲孤焊电源、晶体管式脉冲孤焊电源1.按获得脉冲电流的方法分类：交流断续器脉冲孤焊电源、直流脉冲弧焊电源、阻抗变换式脉

5、冲孤焊电源2.按脉冲电流电流电源与基本电流电源的组合分类:并联式脉冲弧焊电源、一体式脉冲弧焊电源3.按脉冲电流的频率分类：低频脉冲脉冲弧焊电源、高频脉冲孤焊电源脉冲弧焊电源的基本原理脉冲弧焊电源与一般孤焊电源的主要区别在于其提供的焊接电流是以脉冲的形式周期性变化的，焊接电流一般包括基本电流和脉冲电流两部分。基本电流主要作用是在脉冲电流休止期间，维持电弧稳定燃烧。同时有预热作用，为熔池的形成和熔滴的过渡作准备。脉冲电流是决定熔池形状及熔滴过渡的主要参数。脉冲孤焊电流的基值电流和脉冲电流可分别由两个电源提供，也可由一个电源提供幅值大小交替变化的电流

6、。脉冲电流一般可采用电子开关的作用、阻抗变换、给定信号变换、电流截止反馈作用以及硅二极管整流作用几种方法获得。脉冲孤焊电源的特点相对于普通焊接电流，脉冲电源的焊接电流有以下儿个特点：1）电弧稳定性好普通电孤焊在低电流时电孤挺度差、不稳定，而脉冲电流是在峰值、基值之间周期性地变化，虽然基本电流时电孤挺度较差，但其不稳定现象可在脉冲电流时得到恢复。尤其是脉冲频率增大，脉冲电流出现的次数随之增多，待出现热惯性滞后于电流的变化时脉冲弧焊电源焊接电弧的挺度和稳定性将保持在较高的水平。因此，脉冲焊接电孤的稳定性要好于同一平均电流下的普通电弧。2）电弧热输入

7、低焊接过程中，由于基本电流值较小，电孤在基本电流过程中给予•母材的热输入较少，因此在整个焊接过程中母材获得的热输入小于平均电流相同的普通焊接电弧给予母材的热输入。[2]3）电弧工艺参数可调节性好由于焊接过程中的电流分为基本电流和脉冲电流两部分，且电流波形频率、两部分之间的比率均可调节，因此，脉冲孤焊电源可调节的工艺参数较多。通过参数的合理调节，可以获得更易控制的、可调范围更广的焊接电孤。从而实现更高质量的焊接。4）对熔池有较强的搅拌作用，有利于焊接质量。在焊接过程中，由于脉冲电孤焊存在较小的基本电流和较大的脉冲电流之间的变化，电流的变化造成电弧

8、压力的变化，增强了电弧对熔池的搅拌作用，使焊缝金属细密并有利于缺陷的消除。5）裂纹倾向小脉冲焊接电弧总体热输入少，基本电流时熔池冷却快，因此焊接过程高