【文章內(nèi)容簡介】 壓保持不變。因此這類電源外 9 特性是平的，如圖 110曲線 3所示。但這種電源不能使手弧焊電弧穩(wěn)定燃燒，故它不能作為手弧焊電源。為使電弧穩(wěn)定燃燒（即使弧 ─ 源系統(tǒng)能穩(wěn)定工作），要求手弧焊電源必須具有下降外特性。因下降外特性曲線（圖 110中 2）與電弧靜特性曲線（圖 110中 1）具有交點(diǎn) A0，滿足了弧 ─源系統(tǒng)中供求一致的要求，而且當(dāng)某些原因（例如極間電離程度突然改變等情況）引起電流變化，破壞了電弧與電源之間供求平衡關(guān)系時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)的、迅速回到平衡狀態(tài)。焊接回路電流變化時(shí)，其電壓動(dòng)平衡方程式為： Uy ＝ Ua ＋ L dIa／ dt 式中 Uy ── 電源電壓； Ua ── 電弧電壓； L ── 焊接回路電感； Ia ── 焊接回路電流。 如因某些原因使回路電流減小到外特性曲線上 A1 點(diǎn)所對應(yīng)的電流值時(shí)，由圖19可以看出，這時(shí) Uy1＞ Ua，則上式中 dIa/ dt＞ 0，電流將增加，直至恢復(fù)到原來 A0 點(diǎn)的電流值。反之，如果電流偶然增大，如圖中 A2 點(diǎn)所對應(yīng)的電流值，則可見， Uy2＜ Ua， dIa/ dt＜ 0，電流將減小，直至恢復(fù)到 A0 點(diǎn)的電流值。 A0為某一弧長下弧 ─源系統(tǒng)的穩(wěn)定工作點(diǎn)，即電弧能在 A0 點(diǎn)所決定的電流和電壓值下穩(wěn)定燃燒。 （三）弧焊電 源應(yīng)具有適當(dāng)?shù)亩搪冯娏?Id 在引弧和焊條熔化向工件過渡時(shí)，經(jīng)常會(huì)使弧焊電源處于短路狀態(tài)。如果短路電流過大，不但會(huì)使液體金屬的飛濺增加，而且會(huì)引起弧焊電源過熱以至燒壞。相反，若短路電流太小，則難以造成足夠的熱電子發(fā)射，使引弧困難。所以一般要求弧焊電源短路電流 Id＝（ ～ 2） Ia， Ia 為穩(wěn)定工作點(diǎn)的電流。 （四）弧焊電源應(yīng)能方便的調(diào)節(jié)焊接電流 為了焊接不同厚度和材料的工件，弧焊電源電流必 須可調(diào)。一般規(guī)定受弧焊電源的電流調(diào)節(jié)范圍為電源額 定電流的 ～ 。手弧焊電源中 ,電流的調(diào)節(jié)是通 過改變弧焊電源外特性曲線位置來實(shí)現(xiàn)的。如圖 111 中 3為弧焊電源所調(diào)得的一系列外特性曲線，它和 電弧靜特性曲線有一系列交點(diǎn) A A A3，從而獲得對 應(yīng)的焊接電流 Ia Ia Ia3。 圖 111 焊接電流調(diào)節(jié)原理 （五）弧焊電源應(yīng)有良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì) 由于在焊接過程中，弧長不斷變化，并經(jīng)常發(fā)生短路，故對弧焊電源來說，焊接電弧是一個(gè)動(dòng)負(fù)載。這就要求弧焊電源所供給的電壓和電流能隨著負(fù)載的改變而迅速改變，以保證電弧穩(wěn)定燃燒?；『鸽娫?在負(fù)載變化過程中，其電流和電壓的變化速度與規(guī)律決定于弧焊電源的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。動(dòng)態(tài)品質(zhì)好的弧焊電源，引弧容易，電弧 ―柔和 ‖，飛濺少。 對于弧焊變壓器來說，因?yàn)樗碾姶艖T性小，其動(dòng)態(tài)品質(zhì)總能符合焊接要求。而對直流焊接電源來說，因?yàn)殡姶艖T性較大，故動(dòng)態(tài)品質(zhì)就成為衡量直流電源質(zhì)量的一個(gè)主要指標(biāo)。 由此可見，手弧焊電源與一般電源不同，其特點(diǎn)是：具有焊接所需的空載電壓和短路電流，其外特性是下降的，而且外特性可調(diào)，對直流弧焊電源還要求具有良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。 二、手弧焊電源的型號(hào)編制和分類 （一）手弧焊電源的型號(hào)編制 10 圖 112為手弧焊電源型號(hào)的編制次序及含義。 圖 112 手弧焊電源型號(hào)的編制方法 圖中派生代號(hào)是在基型產(chǎn)品所作的變動(dòng)和產(chǎn)品的用途發(fā)生重大變化時(shí)采用，以漢語拼音字母順序編排。改進(jìn)序號(hào)是當(dāng)生產(chǎn)的產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、工藝、材料有重大改進(jìn)，并已導(dǎo)致產(chǎn)品結(jié) 項(xiàng)如不用時(shí)，其它各項(xiàng)應(yīng)排緊。如在特殊環(huán)境用的產(chǎn)品，在型號(hào)末位加注代表字母，如 T代表熱帶用， TH代表濕熱帶用， TA 代表干熱帶用， G代表 高原用，S 代表水下用。表 1表 17 分別表示弧焊電源的附注特征及弧焊電源的系列序號(hào)。 表 16 弧焊電源的附注特征 ① 我國已于 1993年 6月 30日正式宣布為能耗高的淘汰產(chǎn)品。 表 17 弧焊電源的系列序號(hào) （二）手弧焊電源的分類 11 供給電弧燃燒的電源可以是直流電源，也可以是交 流電源。因此，手弧焊電源分為弧焊變壓器、弧焊發(fā)電 機(jī)和弧焊整流器三大類。 1．弧焊變壓器（交流弧焊機(jī)） 它是一種具有一 定特性的降壓變壓器，因輸出的是 交流電，因此，又稱謂交流弧焊機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、 價(jià)格便宜、使用方便、噪音較小以及維護(hù)容易的優(yōu)點(diǎn)， 但電弧穩(wěn)定較差。這是一種常用的手弧焊電源。圖 1 13所示為 BX1330弧焊變壓器。 為了獲得下降外特性 ,弧焊變壓器均設(shè)計(jì)成高感抗 , 利用感抗上的壓降，使變壓器獲得下降特性。獲得高感 抗的方法，一般是在變壓器的二次回路中串聯(lián)電抗器或 圖 113 弧焊變壓器 靠增加變壓器本身的漏磁來達(dá)到。而設(shè)法調(diào)節(jié)此感抗值 1電源 2閘刀開關(guān) 3熔斷器 4電源電纜線 就可以改變弧焊變壓器的外特性，以調(diào)節(jié)焊接電流。感 5細(xì)調(diào)電流手把 6地線接頭 7焊鉗 8焊條 9焊件 抗還起穩(wěn)弧作用。 10電纜線 11粗調(diào)電流接線板 12電流指示盤 BX1型弧焊變壓器是最常用的一種，它屬于動(dòng)鐵芯 式增強(qiáng)漏磁類，圖 114為其結(jié)構(gòu)示意圖。一次繞組 W二次繞組 W2均是固定線圈，分置于 ―□‖字形固定鐵芯 Ⅰ 兩側(cè)，兩繞組間的活動(dòng)斜鐵芯 Ⅱ 是漏磁分路，相當(dāng)于 電抗器的作用， 使弧焊變壓器獲得下降外特性。通過前后移動(dòng)活動(dòng)鐵芯（圖 115）改變漏磁程度，調(diào)節(jié)焊接 電流。當(dāng)活動(dòng)鐵芯外移時(shí)，漏磁磁阻增大，漏磁通減小，焊接電流就增大；反之，鐵芯 BX1型弧焊變壓器 圖 115 動(dòng)鐵芯移 結(jié)構(gòu)示意圖 動(dòng)示意圖 這類弧焊變壓器結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省材料，重量輕，對活動(dòng)鐵芯作用的電磁力上下對稱，故 振動(dòng)較小，電弧穩(wěn)定，電流變化與活動(dòng)鐵芯移動(dòng)距離成線性關(guān)系，能均勻調(diào)節(jié)電流，適用于 中、小電流的焊接。 此類電源除動(dòng)鐵芯增強(qiáng)漏磁式 （ BX1 型）外，常見的還有多站弧焊變壓器 (BP型 )、同體 式串聯(lián)電抗器類（ BX2型）、動(dòng)圈式增強(qiáng)漏磁類（ BX3型）、 抽頭式弧焊變壓器（ BX6型）等。 常用手弧焊變壓器的技術(shù)特性如表 18。 2．弧焊發(fā)電機(jī)（直流弧焊機(jī)） 弧焊發(fā)電機(jī)由一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)直流弧焊發(fā)電機(jī) 組成，又稱為弧焊發(fā)電機(jī)。圖 116 所示是一種常用的旋轉(zhuǎn)弧 12 焊機(jī)的外形，其型號(hào)為 AX1500。旋轉(zhuǎn)弧焊機(jī)的電弧穩(wěn)定性好， 焊縫質(zhì)量也較好。但 其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高，維修較困難； 圖 116旋轉(zhuǎn)弧焊機(jī) 使用時(shí)噪音大，因此僅使用于大車間或野外作業(yè)。現(xiàn)在生產(chǎn)中仍在使用的直流弧焊發(fā)電機(jī)有 AX3 AX7500和 AX1500等，其主要技術(shù)特性如表 19。 表 18 常用手弧焊變壓器的技術(shù)特性 表 19 目前仍常見到的直流弧焊發(fā)電機(jī)及主要技術(shù)特性 ① 據(jù) JB147580編制的原型號(hào)， GB1024988無對應(yīng)型號(hào) 13 3．弧焊整流器（整流弧焊機(jī)） 它是 電弧焊專用整流器，主要由三相降壓變壓器、磁飽和電抗器、整流器組、輸出電抗器、通風(fēng)機(jī)組及控制系統(tǒng)等組成。圖 117所示為 ZXG300弧焊整流器的外形。與弧焊變壓器相比，弧焊整流器的電弧穩(wěn)定性好、使用時(shí)噪音小。與弧焊發(fā)電機(jī)相比，它沒有轉(zhuǎn)動(dòng)部分，具有噪音小、空載耗電少、節(jié)約材料、成本低、制造和維修容易等優(yōu)點(diǎn)?；『刚髌魇俏覈只『笝C(jī)發(fā)展的方向。 用硅整流元件進(jìn)行整流的弧焊整流器 圖 117 弧焊整流器 稱為硅弧焊整流器，它可分為動(dòng)鐵芯式、 動(dòng)線圈式、磁放大器式、變換抽頭式和多站式 五種。用晶閘管作整流元件的稱為晶閘管弧焊整流器，它具有節(jié)能、節(jié)材、結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前我國推廣使用的產(chǎn)品。用晶體管控制的弧焊整流器稱為晶體管弧焊整流器，它的優(yōu)點(diǎn)是控制靈活、精確度高、可調(diào)參數(shù)多，但重量較大、成本高、維修較難，因此，只有在質(zhì)量要求高的熔化極氣體保護(hù)焊時(shí)才用。近年來發(fā)展的逆變弧焊整流器體積小、重量輕、高效節(jié)能、有良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，因而是具有發(fā)展前景的更新?lián)Q代的產(chǎn)品。 表 110列出了幾種不同的弧焊整流器的技術(shù)特性。 表 110 幾種弧焊整流器的技術(shù)特性 14 4．手弧焊機(jī)技術(shù)參數(shù) 手弧焊機(jī)的技術(shù)參數(shù)主要有一次電壓、空載電壓、工作電壓及額定焊接電流等。 （ 1）一次電壓 一次電壓是指手弧焊機(jī)接入網(wǎng)路時(shí)所要求的外電源電壓。一般弧焊變壓 器的一次電壓為單相 380V或 220V，弧焊整流器的一次電壓為三相 380V。 （ 2）空載電壓 它指手弧焊機(jī)沒有負(fù)載（即無焊接電流）時(shí)的輸出電壓。一般弧焊變壓 器的空載電壓為 50~80V；弧焊整流器的空載電壓為 55~90V。 （ 3）工作