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1、第六节 手弧焊设备及主要工具v一、手弧焊对弧焊电源的要求v1. 对弧焊电源空载电压的要求v（1）保证容易引弧；v（2）保证电弧的稳定燃烧；v 为确保交流电弧的稳定燃烧，要求v（3）保证电弧功率稳定；v 为了保证交流电弧功率稳定，要求v（4）要有良好的经济性；v（5）保证人身安全。2. 对弧焊电源稳态短路电流的要求v3.必须具有下降的外特性v 在电源内部参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的 电压 与输出的电流稳定值 之间的关系曲线 称为电源的外特性。v 一般直流电源的外特性方程为（1）手弧焊必须具有下降的外特性（图2-35）v满足电弧稳定燃烧的需 要；v在弧长变化时引起的电 流变化小；（图2
2、-36）v可限制短路电流；v应能方便地调节焊接电 流。（图2-37）（2）“电源电弧”系统的稳定性v所谓“电源电弧”系统的稳定性应包含两方面的含义 ：v 1）系统在无外界因素干扰时，能在给定电弧电压和 电流下维持长时间的连续电弧放电，保持静态平衡。 此时应有如下关系：v 2）当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的 静态平衡，造成了焊接工艺参数的变化。但当干扰消 失后，系统能够自动的达到新的稳定平衡，使得焊接 工艺参数重新恢复。v“电源电弧”系统的稳定条件是v二、焊机的编号及铭牌v1. 焊机型号的编制方法v 根据GB102488电焊机型号编制方法中规定 ，焊机的型号是由汉语拼音字母和阿拉伯数
3、字按一定 的编排顺序组成，其编排顺序及含意如下：v 改进序号v 派生序号v 基本规格v 系列序号v 附注特征v 小类名称v 大类名称 2134567v2. 弧焊电源的铭牌v 图238为BX3300和AX7500型弧焊电源铭牌 。铭牌上标明：v（1）电源对电网参数的要求；v（2）电源的工作能力；v（3）电源的额定负载持续率，以及不同负载持续率 下焊机的容量及电流。v 负载持续率（FS）是表示焊机工作状态的参数，为 焊机负载工作时间占规定工作时间周期的百分率，用 下式表示：v 国家标准规定额定电流在500A以下的手弧焊电源的 工作时间周期为5min。标准中还规定了手弧焊电源的 额定负载持续率 为6
4、0。v三、常用的手弧焊电源v1. 弧焊变压器v（1）基本原理与分类v 弧焊变压器是提供交流电的弧焊电源，为满足电弧 燃烧的要求，它实际上是具有下降外特性的降压变压 器，具有结构简单、使用可靠、制造方便、维修容易 、效率高、成本低等特点，是应用最多的手弧焊电源 。v 根据获得下降外特性的方法不同可分为串联电抗器 式、增强漏磁式。 弧焊变压器串联电抗器式增强漏磁式分体式同体式动铁心式动绕组式抽头式（2）BX1300型弧焊变压器该弧焊变压器属于动铁心式。它的主要特点式在变 压器一、二次绕组之间增加一个活动铁心，构造原理可 见图2-40。 （3）BX3-300型弧焊变压器这种弧焊变压器属于动线圈漏磁式
5、。焊接时，BX3- 300的二次绕组中有焊接电流流过，其磁势产生的磁通 一部分经铁心闭合；另一部分经绕组周围的空气闭合， 形成空气漏磁通。漏磁通在绕组中产生自感电动势，同 样起降低电压的作用。随着焊接电流的增大，由漏磁所 造成的电压降也增大，变压器的输出电压下降，从而获 得所需的陡降外特性。 2. 弧焊发电机3. 弧焊整流器v ZX5系列晶闸管弧焊整流器主要由三相降压变压器 、三相晶闸管整流器、输出电抗器、电子控制线路等 部分组成，其基本原理方框图如图2-45所示。v4. 弧焊逆变器v 直流交流之间的变换称为逆变，实现这种变换 的装置称为逆变器。为焊接电弧提供电能，并具有弧 焊方法所要求性能的
6、逆变器，即为弧焊逆变器或称为 逆变式弧焊电源。v v弧焊逆变器的变流过程是：工频交流 直流 高 、中频交流 降压 交流并再次变成直流，必 要时再把直流变成矩形波交流。v 因而在弧焊逆变器中可采用三种逆变体制。 v (1)AC-DC-ACv (2) AC-DC-AC-DCv (3) AC-DC-AC-DC-AC(矩形波)（一）弧焊逆变器的特点v1. 省料、质量轻、体积小v2. 高效节能 效率可达8090，功率因数达0.99v3.改善了弧焊工艺性能v (1)因工作频率高，所需的主回路中滤波电感值小，电磁惯性减小，易于获得良好的动特性。v (2)可控性好，外特性、动特性等可按不同工艺要求来设计。v
7、(3)用作交流电源时可获得较高频率的矩形波，从而提高交流电弧的稳定性。v v（二）弧焊逆变器的分类v 弧焊逆变器根据它采用的大功率快速开关电子 元件的不同进行分类。一般可把它分为晶闸管式 弧焊逆变器、晶体管式弧焊逆变器和场效应管式 弧焊逆变器及IGBT式弧焊逆变器等四个种类。v（三）弧焊逆变器的应用v 弧焊逆变器首先用于手弧焊，随后因功率因数 增大和性能提高，其用途不断扩大，现已逐步推 广应用于不熔化极气体保护焊、熔化极气体保护 焊、等离子弧焊、埋弧焊、脉冲弧焊、高频脉冲 弧焊等各种弧焊方法。四、手弧焊电源的选择与正确使用v1. 电源类型的选择v 选择电源类型主要根据被焊金属材质、焊条类型及焊
8、件的 结构特点。v2. 弧焊电源容量的选择v 电源容量应根据焊接结构所用材料、板厚范围、结构形式 等因素确定。此外，还应考虑本部门在使用时的实际负载持 续率。v3. 弧焊电源的外部接线v 外部接线系指电源与外电网的连接，以及与焊件、焊把的 连接。4. 电源使用与保养v（1）手弧焊电源的使用1）应按电源铭牌上规定的技术数据使用，不得超 载。v 2）电源机壳应接地，接地线截面积应不小于6mm2 。v 3）调节电流或变化极性时，最好在空载状态下进 行。v 4）电源不允许长时间短路，特别注意在非焊接时 间内不要使焊钳与工件直接接触而造成短路。v 5）电源使用前应检查是否完好，导线连接处与接 地处是否牢
9、固。（2）弧焊电源的保养v 1）电源应放在通风干燥处。v 2）使用后应用帆布罩盖好，以防灰尘或雨 水侵入内部。v 3）移动电源时，不应使之受剧烈振动。v 4）应经常给调节电流的机械机构加润滑油 。v 5）应经常检查焊接电缆和接线板是否损坏 ，并及时修理好。v 五、手弧焊工具v1. 焊钳 v 焊钳的作用是夹持焊条和传导电流，它也被称为焊把，其 构造如图2-47所示。v 电焊钳的构造好坏，对焊接质量影响很大，为此对焊钳的 要求是：导电性能好、重量轻、夹持焊条牢以及装换焊条方 便等。v2. 面罩和护目镜v 面罩的作用是保护焊工的面部免受强烈的电弧光和金属飞 溅的灼伤。面罩有手持式和头戴式两种形式，见
10、图2-48。面 罩是由轻而坚韧的纤维纸板制成的。v 护目镜的作用是减弱电弧光的强度，并过虑红外 线和紫外线。焊接时通过面罩上的护目镜可以清楚地 观察焊接熔池的情况，掌握焊接过程而不会使眼睛受 弧光灼伤。v3.电焊条保温筒v 保温筒的作用：密封焊条、隔离外界潮湿空气的作 用。v 保温筒有立式和卧式两种（图2-49），分别可装 2kg和3kg的电焊条。v 手弧焊常用的辅助用具还有钢丝刷、清渣锤以及夹 具、变位器等。这些工具也是保证焊接质量不可缺少 的。同时，为了防止焊工的受被弧光和飞溅金属损伤 及防止触电，在焊接时，必须戴用皮革制成的手套， 穿帆布工作服，戴工作帽以及穿好绝缘胶鞋等。返回继续焊机外特性形状对电流稳定性的影响返回焊接电流调节原理返回BX1-300型焊机结构原理图返回焊钳结构示意图返回
