nn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)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。nn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)nn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)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36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36  一、交流弧焊機(jī) (一)結(jié)構(gòu) 交流弧焊機(jī)的三個(gè)類別的結(jié)構(gòu)分別如圖37圖39所示

2、。 圖37 BX1330交流弧焊機(jī)1初級(jí)繞組；2、3次級(jí)繞組；4動(dòng)鐵芯；5靜鐵芯；6接線板；7搖把 圖38 BX2500型(同體式)焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1固定鐵心 2初級(jí)繞組 3次級(jí)繞組 4電抗線圈 5活動(dòng)鐵心 圖39 BX3300型(動(dòng)圈式)焊機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1初級(jí)線圈 2次級(jí)線圈 3鐵心  (二)工作原理 目前應(yīng)用最廣泛的“動(dòng)鐵式”交流焊機(jī)如圖37所示。它是一個(gè)結(jié)構(gòu)特殊的降壓變壓器，屬于動(dòng)鐵芯漏磁式類型。焊機(jī)的空載電壓為6070V。工作電壓為30V，電流調(diào)節(jié)范圍為50450A。鐵芯由兩側(cè)的靜鐵芯5和中間的動(dòng)鐵芯4組成，變壓器的次級(jí)繞組分成兩部分，一部分緊繞在初

3、級(jí)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(shí)，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(shí)，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(shí)，電流增大，而電壓急劇降低；當(dāng)焊條與工件短路時(shí)，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(dòng)鐵芯4改變變壓器的漏磁來(lái)實(shí)現(xiàn)。向外移動(dòng)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(jí)繞組的匝數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 該電弧焊機(jī)的工作條件為應(yīng)在海拔不超過(guò)1000m，周圍空氣溫度不超過(guò)+40、空氣相對(duì)濕度不超過(guò)85等條件下使用，

4、不應(yīng)在有害工業(yè)氣體、水蒸汽、易燃、多灰塵的場(chǎng)合下工作。  二、直流弧焊機(jī) (一)結(jié)構(gòu) 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，空載損耗小、效率高、成本低和制造維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。因此，有取代直流弧焊發(fā)電機(jī)的趨勢(shì)，在這里只介紹整流式直流弧焊機(jī)。整流式直流弧焊機(jī)常用型號(hào)如ZXG300、ZXG400等。硅整流電弧焊機(jī)是利用硅半導(dǎo)體整流元件(二極管)將交流電變?yōu)橹绷麟娮鳛楹附与娫础D310為硅整流電弧焊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖310 硅整流電弧焊機(jī)1硅整流器組 2三相變壓器 3三相磁飽和電抗器 4輸出電抗器 5通風(fēng)機(jī)組  (二)工作原理 工作原理

5、見圖311。接通開關(guān)K1，通風(fēng)機(jī)組FM運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)壓開關(guān)KEY閉合，主接觸器Jc-1閉合，三相弧焊變壓器B1工作。與此同時(shí)Jc-2閉合，控制變壓器B2工作，磁放大器運(yùn)行，硅整流器工作，輸出一定的直流電壓，這就是焊機(jī)的空載電壓。由于沒有焊接電流，磁放大器的電抗繞組FD電抗壓降幾乎為零，使焊機(jī)輸出端具有較高的空載電壓，便于引弧。當(dāng)施焊時(shí)，由于有輸出，形成電流，電抗繞組FD通過(guò)交流電，使其得到較大的電抗壓降，并隨電流的增大，電抗壓降隨之增大，從而得到陡降外特性。當(dāng)短路時(shí)，由于短路電流很大，F(xiàn)D通過(guò)的交流電急增，它產(chǎn)生的電抗壓降使工作電壓幾乎接近于零，這就限制了短路電流。 圖311 ZXG300

6、型硅整流電焊機(jī)電氣原理圖  改變控制回路磁盤電阻R10，使磁放大器控制繞組FK中直流電發(fā)生變化，鐵芯中的磁通就相應(yīng)發(fā)生變化，從而改變了磁放大器交流繞組FD的電流。為減少網(wǎng)路電壓波動(dòng)對(duì)焊接的影響，在控制回路中采用了鐵磁諧振式穩(wěn)壓器，以保證激磁電流的穩(wěn)定，減少對(duì)焊接電流的影響。 按動(dòng)K2，通風(fēng)機(jī)組FM停止工作，風(fēng)壓開關(guān)KEY開啟，主接觸器Jc-1斷開，主回路斷電。同時(shí)Jc-2斷開，控制回路斷電，焊機(jī)全部停止工作。 焊接電流的調(diào)節(jié)依靠面板上的電流調(diào)節(jié)控制器，來(lái)改變磁放大器控制或線圈中直流電大小使鐵芯中的磁通發(fā)生相應(yīng)變化，從而調(diào)整了焊接電流的大小。熱將接線板燒毀或使由焊鉗過(guò)熱而無(wú)法工作。&#

7、160; 三、負(fù)載持續(xù)率 焊接設(shè)備銘牌中都標(biāo)有負(fù)載持續(xù)率。負(fù)載持續(xù)率是用來(lái)表示焊接設(shè)備工作狀態(tài)的參數(shù)，它是在選定的工作時(shí)間周期內(nèi)允許焊接設(shè)備連續(xù)負(fù)載的時(shí)間。 眾所周知，焊接設(shè)備工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，溫升過(guò)高會(huì)把焊接設(shè)備的線包絕緣燒毀(一般焊接設(shè)備的溫度不得超過(guò)6080)。溫升與焊接電流大小有關(guān)，同時(shí)也與焊機(jī)使用狀態(tài)有關(guān)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)與斷續(xù)使用時(shí)溫升情況不一樣。 負(fù)載持續(xù)率計(jì)算方法如下： 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：500A以下的焊接設(shè)備選定的工作時(shí)間周期為5分鐘。計(jì)算時(shí)，每個(gè)5分鐘內(nèi)測(cè)出電弧燃燒時(shí)間，代入式中即得出焊機(jī)負(fù)載持續(xù)率。 表33和表34給出了交流弧焊機(jī)BX3一300的負(fù)載持續(xù)率和硅整流弧焊機(jī)ZXG一300的負(fù)載持

8、續(xù)率及相應(yīng)的工作電流。 表33 BX3300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34 ZXG300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 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312所示。 焊機(jī)外特性有三種形式：即下降特性(陡降、緩降)、平特性和上升特性。由于熔滴過(guò)渡和熱慣性以及操作等原因，焊接時(shí)電弧長(zhǎng)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(guò)程中焊接電流變動(dòng)越小越好。從圖313可以看

9、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(shí)，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(shuō)，對(duì)于相同的弧長(zhǎng)變化，陡降外特性焊機(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(guò)程中，弧長(zhǎng)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312 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313 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 焊條電弧焊輔助設(shè)備和工具

10、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(duì)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35。 表35 電焊鉗的規(guī)格和主要技術(shù)數(shù)據(jù)規(guī)格(A)額定值適用焊條直徑(mm)耐電壓性能(Vmin)能連接的最大電纜截面(mm2)負(fù)載持續(xù)率()工作電壓(V)工作電流(A)50060405004.08.010009530060323002.55.910005010060261602.04.0100035

11、60; (二)焊接電纜 焊條電弧焊在工作中除焊接設(shè)備外，還必須有焊接電纜。焊接電纜應(yīng)采用橡皮絕緣多股軟電纜，根據(jù)焊機(jī)的容量，選取適當(dāng)?shù)碾娎|截面，選取時(shí)可參考表36。如果焊機(jī)距焊接工作點(diǎn)較遠(yuǎn)，需要較長(zhǎng)電纜時(shí)，應(yīng)當(dāng)加大電纜截面積使在焊接電纜上的電壓降不超過(guò)4V，以保證引弧容易及電弧燃燒穩(wěn)定。不允許用扁鐵搭接或其它辦法來(lái)代替連接焊接的電纜，以免因接觸不良而使回路上的壓降過(guò)大，造成引弧困難和焊接電弧的不穩(wěn)定。 表36 焊接電纜選用表最大焊接電流(A)200300450600焊接電纜截面積(mm2)25507095  焊機(jī)和焊接手柄與焊接電纜的接頭必須擰緊，表面應(yīng)保持清潔，以保證其良

12、好的導(dǎo)電性能。不良的接觸會(huì)損耗電能，還會(huì)導(dǎo)致焊機(jī)過(guò)熱將接線板燒毀或使電焊鉗過(guò)熱而無(wú)法工作。 (三)面罩及其它防護(hù)用具 面罩的主要作用是保護(hù)電焊工的眼睛和面部不受電弧光的輻射和灼傷，面罩分手持式和頭盔式兩種。面罩上的護(hù)目玻璃起到減弱電弧光并過(guò)濾紅外線、紫外線的作用。護(hù)目玻璃有不同色號(hào)、目前以黑綠色的為多，應(yīng)根據(jù)電焊工的年齡和視力情況盡量選擇顏色較深的護(hù)目玻璃以保護(hù)視力。護(hù)目玻璃外還加有相同尺寸的一般玻璃，以防金屬飛濺沾污護(hù)目玻璃。焊工用護(hù)目遮光鏡片的選用可按表118進(jìn)行。 其它防護(hù)用品有電焊工在工作時(shí)需佩帶的專用電焊手套和護(hù)腳，以及清渣時(shí)應(yīng)戴的平光眼鏡。  六、交流弧焊機(jī)與直流弧焊機(jī)的

13、比較 交流弧焊機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是成本低、制造維護(hù)簡(jiǎn)單，噪聲較小；缺點(diǎn)是不能適應(yīng)堿性焊條，且焊接電壓、電流容易受到電網(wǎng)波動(dòng)的干擾。直流弧焊機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是電弧穩(wěn)定，焊條適應(yīng)性強(qiáng)；缺點(diǎn)是成本較高，制造維修較復(fù)雜，重量較重。但由于優(yōu)點(diǎn)明顯，直流弧焊機(jī)是大有前途的電焊機(jī)。表37列出了兩類焊機(jī)的性能比較。 表37 兩類焊機(jī)比較項(xiàng) 目直流弧焊機(jī)交流弧焊機(jī)電弧穩(wěn)定性高低極性可換性有無(wú)構(gòu)造與維修稍復(fù)雜簡(jiǎn) 單工作時(shí)噪聲很 少較 小供電方式一般為三相供電一般為單相供電觸電危險(xiǎn)性較 小較 大功率因數(shù)較 高較 低耗能指數(shù)小較 大成本較 高低重 量較 輕輕 8conferences, learned supe

14、riors policies; reports, you can learn to deal with problems, art, just wanted to learn, to learn at any time. To continuously expand the scope of the study. The complexity and comprehensiveness of our work, decided to not only do we want to be "professionals", or if "generalists"

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