《電弧焊電源》課件

電弧焊電源電弧焊電源是電弧焊的重要組成部分，它將交流電或直流電轉(zhuǎn)換為焊接所需的電流和電壓，為電弧的形成和維持提供能量。課程簡(jiǎn)介課程目標(biāo)了解電弧焊電源的基本原理、分類、結(jié)構(gòu)和工作特性。課程內(nèi)容涵蓋電弧焊電源的基本概念、分類、結(jié)構(gòu)、工作原理、性能參數(shù)、常見故障診斷和維修、安全操作等方面的知識(shí)。學(xué)習(xí)方法通過課堂講授、案例分析、實(shí)驗(yàn)操作和課后練習(xí)等多種形式學(xué)習(xí)。電弧焊概述電弧焊是一種利用電弧熱量熔化金屬，從而將金屬連接在一起的焊接方法。電弧焊是工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的焊接方法之一，具有效率高、成本低、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。電弧焊應(yīng)用于各種金屬材料的焊接，包括鋼材、鋁合金、銅合金等，廣泛用于機(jī)械制造、船舶制造、建筑工程、航空航天等領(lǐng)域。電弧焊的原理是利用電弧放電產(chǎn)生的高溫，將金屬工件加熱到熔化狀態(tài)，并利用電弧產(chǎn)生的電磁力將熔化的金屬熔池熔合在一起，從而形成牢固的焊接接頭。電弧焊過程需要使用電弧焊機(jī)、焊條或焊絲、焊接材料等，需要操作人員具備一定的專業(yè)技能和安全意識(shí)。電弧焊機(jī)分類按電源種類交流焊機(jī)：使用交流電源，價(jià)格低廉，適用范圍廣。直流焊機(jī)：使用直流電源，焊接質(zhì)量更高，適合精密焊接。按輸出電流類型恒流焊機(jī)：輸出電流恒定，適合薄板焊接。恒壓焊機(jī)：輸出電壓恒定，適合厚板焊接。按控制方式手動(dòng)焊機(jī)：通過手動(dòng)調(diào)節(jié)電流和電壓。自動(dòng)焊機(jī)：通過自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)參數(shù)，提高焊接效率。常見電源結(jié)構(gòu)電弧焊電源通常由整流電路、濾波電路和控制電路組成。整流電路將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，濾波電路平滑直流電，控制電路調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。穩(wěn)壓特性電弧焊電源的穩(wěn)壓特性是指輸出電壓隨負(fù)載電流變化的特性。穩(wěn)壓性能越好，焊接電流越穩(wěn)定，焊接質(zhì)量越高。穩(wěn)壓特性一般用穩(wěn)壓率來衡量。穩(wěn)壓率越高，說明輸出電壓隨負(fù)載電流變化越小，電源的穩(wěn)壓性能越好。一般來說，穩(wěn)壓率越高，焊接質(zhì)量越好。負(fù)載特性焊接過程中的負(fù)載特性是指電流和電壓之間的關(guān)系。焊機(jī)的負(fù)載特性決定了焊接過程中的電弧穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量。1下降特性隨著電流增加，電壓下降2平特性電流變化時(shí)，電壓基本保持不變3上升特性電流增加，電壓上升4混合特性多種特性組合不同的負(fù)載特性適用于不同的焊接工藝和材料。例如，焊接薄板材料需要使用下降特性，以避免焊縫過熱和燒穿。焊接厚板材料需要使用平特性，以保證電弧穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量。電機(jī)負(fù)載特性特性描述空載特性無負(fù)載時(shí)的電壓、電流關(guān)系負(fù)載特性負(fù)載變化時(shí)的電壓、電流關(guān)系轉(zhuǎn)速特性負(fù)載變化時(shí)的轉(zhuǎn)速變化情況整流電路整流電路作用將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為電弧焊提供穩(wěn)定的直流電源。類型單相整流電路三相整流電路常見結(jié)構(gòu)二極管整流晶閘管整流濾波電路1抑制脈動(dòng)減少輸出電流波動(dòng)2平滑電流提高焊接質(zhì)量3保護(hù)設(shè)備防止過電壓損壞濾波電路是電弧焊電源的重要組成部分。通過濾波器，可以有效降低輸出電流的波動(dòng)，使焊接電流更加平穩(wěn)，提高焊接質(zhì)量，并保護(hù)設(shè)備免受過電壓損壞。交流參數(shù)交流電弧焊電源通常使用單相或三相交流電作為輸入電源，并通過整流和濾波電路將交流電轉(zhuǎn)換成直流電，然后通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成高頻交流電，用于焊接。交流參數(shù)是指交流電弧焊電源的輸入電壓、電流、頻率等參數(shù)，這些參數(shù)會(huì)影響焊接電流的大小、焊接過程的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量。單相整流電路1整流橋?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為脈動(dòng)直流電2濾波器平滑直流輸出3控制電路調(diào)節(jié)輸出電壓和電流單相整流電路通常用于小型電弧焊機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。三相整流電路1三相全波整流電路三相全波整流電路通常用于較高功率的電弧焊電源，提供更穩(wěn)定的直流輸出，減少電壓波動(dòng)，提升焊接質(zhì)量。2三相半波整流電路三相半波整流電路相比全波電路結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，但輸出電流波動(dòng)較大，適用于對(duì)電流波動(dòng)要求不高的場(chǎng)合。3三相橋式整流電路三相橋式整流電路是應(yīng)用最廣泛的整流電路類型之一，具有輸出電流穩(wěn)定、效率高的優(yōu)點(diǎn)，適用于各種電弧焊電源。電源波紋電源波紋是指焊機(jī)輸出電壓中的交流成分，它會(huì)影響焊接質(zhì)量。波紋越大，焊接熔池不穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量越差，甚至出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象。5%典型波紋一般焊機(jī)波紋控制在5%以下。10%高頻焊機(jī)高頻焊機(jī)波紋可以更小，低于10%。20%低頻焊機(jī)低頻焊機(jī)波紋較高，通常在20%左右。電源效率效率定義影響因素電源效率輸出功率與輸入功率之比整流電路、濾波電路、控制電路的損耗電源效率越高，則能源利用率越高，成本越低。焊接電源的效率通常在80%到90%之間。電源控制方式手動(dòng)控制用戶通過旋鈕、開關(guān)等手動(dòng)調(diào)節(jié)焊接電流、電壓等參數(shù)。數(shù)字控制使用數(shù)字顯示屏和按鍵，精確設(shè)定和顯示焊接參數(shù)。智能控制利用微處理器控制焊接過程，自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，提高焊接質(zhì)量。電弧長(zhǎng)度控制1電弧電壓電弧長(zhǎng)度增加，電壓升高2電流電弧長(zhǎng)度增加，電流下降3熱量電弧長(zhǎng)度增加，熱量降低4熔化速度電弧長(zhǎng)度增加，熔化速度下降電弧長(zhǎng)度是焊接質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。電弧長(zhǎng)度控制需要考慮電弧電壓、電流、熱量和熔化速度之間的關(guān)系。合適的電弧長(zhǎng)度可以保證焊縫質(zhì)量，提高焊接效率。電弧電壓控制1電弧電壓控制電弧電壓是影響焊接質(zhì)量的重要參數(shù)之一。2穩(wěn)定電弧通過控制電弧電壓，可以穩(wěn)定電弧燃燒，提高焊接質(zhì)量。3調(diào)節(jié)焊接電流電弧電壓的變化會(huì)影響焊接電流的大小，進(jìn)而影響熔化金屬的量。4保護(hù)焊機(jī)電弧電壓控制還可以保護(hù)焊機(jī)免受過電流或過電壓的損壞。焊機(jī)常見故障過載電流過大，會(huì)導(dǎo)致熔絲燒斷，電機(jī)過熱，甚至造成焊機(jī)損壞。短路線路連接不良，導(dǎo)致電流通路阻抗減小，電流過大，會(huì)引起火花，甚至發(fā)生爆炸。斷路線路斷開，電流無法通過，導(dǎo)致焊機(jī)無法正常工作，需要檢查線路連接是否良好。電源故障電源電壓不穩(wěn)定，會(huì)造成焊機(jī)電流不穩(wěn)定，影響焊接質(zhì)量，甚至導(dǎo)致焊機(jī)損壞。故障診斷1目視檢查觀察焊機(jī)外觀、接線是否正常，是否有明顯損壞或松動(dòng)。2測(cè)試測(cè)量使用萬用表測(cè)量電壓、電流、電阻等參數(shù)，判斷電路是否正常工作。3經(jīng)驗(yàn)判斷根據(jù)故障現(xiàn)象和經(jīng)驗(yàn)判斷故障原因，并進(jìn)行針對(duì)性排查。故障排除電源指示燈不亮檢查電源線是否連接良好，保險(xiǎn)絲是否燒斷。焊接時(shí)無電弧檢查電源開關(guān)是否打開，焊條與工件接觸是否良好。電弧不穩(wěn)定檢查焊條直徑是否與電源輸出電流匹配，焊條是否生銹或潮濕。焊接時(shí)出現(xiàn)異常噪音檢查電源是否過載，電刷是否磨損，電機(jī)是否卡死。焊接時(shí)出現(xiàn)煙霧或異味檢查焊條是否正確，焊接電流是否過大，通風(fēng)是否良好。焊接質(zhì)量不佳檢查焊接參數(shù)是否正確，焊接方法是否得當(dāng)，焊條是否適合工件材質(zhì)。電弧焊工藝參數(shù)1焊接電流焊接電流是影響焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)之一。焊接電流過大或過小都會(huì)導(dǎo)致焊縫質(zhì)量下降。2焊接電壓焊接電壓決定了電弧的長(zhǎng)度和穩(wěn)定性。焊接電壓過低或過高都會(huì)導(dǎo)致電弧不穩(wěn)定，影響焊接質(zhì)量。3焊接速度焊接速度影響著焊縫的熔深和熔寬。焊接速度過快或過慢都會(huì)影響焊縫質(zhì)量。4焊接角度焊接角度影響著焊縫的形狀和尺寸。焊接角度過大或過小都會(huì)導(dǎo)致焊縫質(zhì)量下降。焊條選擇類型選擇根據(jù)焊接材料、焊接位置、焊縫類型等因素選擇合適類型的焊條。直徑選擇根據(jù)焊縫厚度、焊接電流等因素選擇合適的焊條直徑。性能選擇考慮焊條的抗裂性能、抗氣孔性能、抗冷裂性能等，以滿足焊接質(zhì)量要求。存儲(chǔ)條件焊條應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)的地方，避免潮濕和陽光直射。焊機(jī)選型11.焊接材料首先要考慮焊接材料的種類、厚度和材質(zhì)。22.焊接工藝焊接工藝要求，例如焊縫類型、焊接位置、焊接速度等。33.焊接電流焊接電流的大小，根據(jù)材料厚度和焊接工藝確定。44.電源類型交流、直流或脈沖電源，根據(jù)焊接材料和工藝要求選擇。焊機(jī)的維修保養(yǎng)定期清潔清除焊機(jī)內(nèi)部和外部的灰塵和污垢，保持焊機(jī)清潔檢查連接檢查焊機(jī)電源線、電極夾、接地線等連接是否牢固，并確保接觸良好更換耗材定期更換焊機(jī)濾芯、電極等耗材，確保焊機(jī)正常運(yùn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)定期給焊機(jī)內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)部件加注潤(rùn)滑油，防止零件磨損焊機(jī)安全防護(hù)個(gè)人防護(hù)裝備佩戴安全眼鏡、手套、防塵口罩，避免眼睛、皮膚、呼吸道損傷。操作環(huán)境選擇通風(fēng)良好、干燥的場(chǎng)所進(jìn)行焊接，避免潮濕、有腐蝕性氣體的地方。電氣安全定期檢查焊機(jī)線路，確保絕緣良好，避免觸電事故。火災(zāi)預(yù)防使用防火材料覆蓋焊接區(qū)域，清理焊接區(qū)域的易燃物，防止火災(zāi)發(fā)生。焊機(jī)選擇建議工件材料不同材料需要不同焊接電流和電壓，選用適合材料的焊機(jī)才能保證焊接質(zhì)量。焊機(jī)功率應(yīng)根據(jù)工件厚度和焊接材料選擇。焊接環(huán)境戶外作業(yè)需要考慮防雨防塵等因素，選用防雨型或防護(hù)等級(jí)高的焊機(jī)。特殊環(huán)境下，如高溫、潮濕或粉塵環(huán)境，需要選用相應(yīng)的焊機(jī)。焊機(jī)性能比較品牌型號(hào)焊接電流焊接電壓功率品牌A型號(hào)A100-200A18-28V5.5kW品牌B型號(hào)B120-250A20-30V6.5kW品牌C型號(hào)C150-300A22-32V7.5kW焊機(jī)發(fā)展趨勢(shì)智能化焊機(jī)將朝著智能化方向發(fā)展，例如智能控制、