【正文】 ，提高工藝性能。下面以NBC7250（IGBT）型逆變式焊機(jī)此為例，介紹其工作原理及主要特點(diǎn)。逆變電源體積小、重量輕、效率高,其動(dòng)態(tài)響應(yīng)素多的提高，使得它對(duì)焊接電弧動(dòng)態(tài)過(guò)程的細(xì)微控制成為可能。停止焊接時(shí)，先停止送絲，后斷電源，避免焊絲末端與熔池粘連，影響弧坑處焊縫質(zhì)量。對(duì)供電系統(tǒng)的控制 即對(duì)焊接主電源的控制，與送絲部分密切相關(guān)。對(duì)供氣系統(tǒng)的控制 包括三個(gè)過(guò)程：引弧前提前1－2秒供氣，以排除引弧區(qū)的空氣，保證引弧區(qū)的焊縫質(zhì)量；引弧以后，要保證整個(gè)焊接區(qū)的氣流均勻可靠；在停止焊接以后，因熔池金屬尚未冷卻凝固，應(yīng)滯后停氣2－3秒，以繼續(xù)保護(hù)弧坑區(qū)的熔池金屬，可以防止空氣的有害作用。焊接軟管應(yīng)安裝在接近送絲輪處，支撐和保護(hù)引導(dǎo)焊絲從送絲輪到焊槍。導(dǎo)電嘴通過(guò)電纜與焊接電源相連，內(nèi)壁光滑，－，有利于焊絲送給和良好導(dǎo)電。CO2焊槍基本由導(dǎo)電嘴、氣體保護(hù)噴嘴、焊接軟管、氣管、焊接電纜及控制開關(guān)組成。干燥器用途：吸收CO2氣體中的水分，避免焊縫中出現(xiàn)氣孔；高壓干燥器：接在減壓器前面，低壓干器裝在減壓器后面干燥劑：硅膠、脫水硫酸銅及無(wú)水氯化鈣等。CO2氣瓶 CO2氣瓶外通常漆成黑色，并標(biāo)有CO2黃色字樣。為了增加送絲力，滾輪直徑不宜過(guò)小，一般為38－40mm，通常用45號(hào)鋼制造，并經(jīng)淬火處理，以增加耐磨性。送絲滾輪的影響送絲機(jī)構(gòu)傳送給焊絲的動(dòng)力直接由送絲滾輪傳遞，動(dòng)力的大小來(lái)源于送絲電動(dòng)機(jī)。圖113（二）影響送絲穩(wěn)定性的因素送絲系統(tǒng)的穩(wěn)定性一方面取決于送絲電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性及調(diào)速電路的控制精度，另一方面和送絲過(guò)程中所受阻力有關(guān)。圖111拉絲式拉絲式又分兩種形式，一種是將焊絲盤和焊接手把分開，兩者用軟管相連，另一種是將焊絲盤直接裝在手把上，去掉了送絲軟管，送絲穩(wěn)定性增加，但焊接手把重量增加，加重了焊工勞動(dòng)強(qiáng)度。這里只重點(diǎn)介紹推絲式、拉絲式和推拉絲式。（一）送絲方式送絲機(jī)構(gòu)的形式有多種，目前國(guó)內(nèi)廣泛采用的送絲系統(tǒng)有推絲式、拉絲式和推拉絲式。是當(dāng)焊絲成分和直徑不同時(shí)，短路電流增長(zhǎng)速度要能進(jìn)行調(diào)節(jié)。弧壓反饋送絲焊機(jī)配用下降外特性電源；等速送絲焊機(jī)則配用平或緩降外特性電源。焊接設(shè)備又由焊接電源、送絲系統(tǒng)、焊槍及行走系統(tǒng)(自動(dòng)焊)、供氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)五部分組成。主要用于焊接低碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼，也可焊接耐熱鋼和不銹鋼，焊接工件厚度范圍較寬，－150mm。3， 弧光較強(qiáng)，焊接時(shí)注意勞動(dòng)保護(hù)。缺點(diǎn)：1， 焊縫成形不夠美觀，焊接時(shí)飛濺較大，且設(shè)備較為復(fù)雜，要求人員有較高的維護(hù)設(shè)備的技術(shù)能力。4， 抗銹能力強(qiáng)，焊縫含氫量低，抗裂性好。另外CO2氣體來(lái)源廣，價(jià)格低。3， 焊接成本低：CO2焊與焊條電弧焊相比，能節(jié)約電能。焊接厚板時(shí)，厚度幾乎不受限制（采用多層焊）。 CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1， 適應(yīng)范圍廣：適宜各種位置焊接，薄板可焊到1mm左右。同時(shí)CO2氣體噴出形成一層保護(hù)氣流，使熔池和電弧區(qū)與空氣隔離，隨著焊槍的移動(dòng)，熔池金屬凝固后形成焊縫。 CO2氣體保護(hù)焊的概述二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用CO2作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊，簡(jiǎn)稱CO2焊。}圖18選擇“播放”按鈕，打開“動(dòng)作”面板，輸入命令on (release) { stop()。將停止按鈕放到相應(yīng)位置。將“播放”按鈕放到相應(yīng)位置。并在125幀之間每幀“插入關(guān)鍵幀”，使“電弧”從最右端移動(dòng)到最左端，保持移動(dòng)距離相同；同時(shí)選擇刷子工具，填充顏色為橙紅色，（橙紅色代表熔池，）隨電弧移動(dòng)而向前移動(dòng)。顏色為黑色和灰色。圖134 回到場(chǎng)景，雙擊圖層1，重新命名為“焊件”。輸入新建元件名為“電弧”，“行為”為“影片剪輯”。利用工具欄中直線，顏料桶工具，繪制“焊槍”，見圖。如圖圖11 2 選擇“插入”“新建元件”，打開“創(chuàng)建新建元件”對(duì)話框。敬請(qǐng)批評(píng)指正。因此，在寫論文之前我得感謝他。所以在下面的文字中我將主要作動(dòng)畫設(shè)計(jì)和CAD圖的介紹。其中李艷同學(xué)主要負(fù)責(zé)文本的編排和AUTHORWARE編程和設(shè)計(jì)。同時(shí)介紹了常用的CO2氣體保護(hù)焊焊接方法、埋弧焊焊接方法、鎢極氬弧焊焊接方法、等離子焊接和切割焊接方法等。同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展水平也成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化法發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志。按其工藝特點(diǎn)不同，電弧焊大致可分為手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊和等離子弧焊等。前 言電弧焊接是焊接方法中最主要的一個(gè)大類。特別是在水利、電力等能源建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。隨著工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，航天、原子能、電子、石油化工、海洋工程等行業(yè)發(fā)展迅猛，這些行業(yè)的發(fā)展促使焊接技術(shù)和方法不斷改進(jìn)。本課件——《典型電弧焊CIA課件設(shè)計(jì)》——主要是介紹焊接生產(chǎn)中常見的幾種焊接方法，其中涉及了焊接設(shè)備、弧焊電源、焊接工藝等知識(shí)。本課件是我同史俊同學(xué)共同設(shè)計(jì)的。而我負(fù)責(zé)FLASH動(dòng)畫的制作。當(dāng)然，我和史俊的工作是一個(gè)不可分割的整體——我的工作離不開他的辛苦。本課件的制作離不開杜賢昌老師的指導(dǎo)，在此致以衷心的感謝！由于兩個(gè)設(shè)計(jì)者的水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，本課件可能存在不少的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤。 20056161 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 CO2氣體保護(hù)焊焊接動(dòng)畫的制作步驟：1 啟動(dòng)Flash Mx 2004，并打開屬性檢查器，設(shè)置動(dòng)畫尺寸大小為600500﹑頻數(shù)為12﹑背景顏色為藍(lán)色。輸入新建元件名為“焊槍”，“行為”為“圖形”。圖123 選擇“插入”“新建元件”，打開“創(chuàng)建新建元件”對(duì)話框。利用工具欄中直線、鉛筆、顏料桶工具，繪制“電弧”，見圖。利用直線，矩形和顏料桶工具繪制“焊件”。圖14 5 新建圖層2,將元件“電弧”從庫(kù)中拖到舞臺(tái)最右段，并置于“焊件”之上。見圖圖15 6 制作按鈕 打開“公用庫(kù)”（見圖），選擇“播放”和“停止”按鈕（見圖） 圖17在場(chǎng)景中，新建圖層3，命名為“播放”。新建圖層4，命名為“停止”。圖16選擇“播放”按鈕，打開“動(dòng)作”面板，輸入命令on (release) { play()。}圖19最后，選擇“控制”“測(cè)試影片”，查看影片效果，并做出相應(yīng)修改。 CO2氣體保護(hù)焊原理CO2焊接時(shí)，焊絲由送絲機(jī)構(gòu)送出，焊槍和工件接觸后產(chǎn)生電弧，電弧高溫使金屬局部熔化形成熔池，焊絲端部形成熔滴過(guò)渡到熔池。 CO2氣體保護(hù)焊分類A．按操作方法不同半自動(dòng)焊：具有手工電弧焊的機(jī)動(dòng)性適用于各種焊縫的焊接自動(dòng)焊：CO2自動(dòng)焊主要用于較長(zhǎng)的焊縫及環(huán)縫的焊接；B．按焊絲直徑不同細(xì)絲CO2焊：粗絲CO2焊：。比氣焊速度快，質(zhì)量好，變形小。2， 生產(chǎn)率高：CO2焊是一種高效焊接方法，電流密度大，CO2電弧穿透力強(qiáng)，熔深大且焊絲的熔化率高，所以熔敷速度快，生產(chǎn)率比焊條電弧焊高13倍。如3mm厚的低碳鋼板對(duì)接焊縫，每米焊縫可節(jié)約電能30%，25mm厚的低碳鋼板對(duì)接焊縫，每米焊縫可節(jié)約電能60%。因而，CO2焊成本只是埋弧焊和焊條電弧焊的40%50%左右。5， 焊后不清渣，焊接時(shí)明弧，便于監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。2， 抗風(fēng)能力差。 CO2氣體保護(hù)焊的應(yīng)用CO2焊廣泛用于車輛制造、造船、航天航空、石油化工機(jī)械、農(nóng)機(jī)和動(dòng)力機(jī)械等部門。 CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備CO2焊作為一種熔化極氣體保護(hù)焊，其設(shè)備可分為半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊兩種。圖110（一）對(duì)電源外特性要求由于CO2電弧的靜特性是上升的，所以平和下降外特性電源都可以滿足電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。（二）對(duì)電源動(dòng)特性要求CO2焊采用短路過(guò)渡形式進(jìn)行焊接時(shí)，要求焊接電源由較好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)，其含義有兩個(gè)方面：要有足夠大的短路電流增長(zhǎng)速度、短路峰值電流和焊接電壓恢復(fù)速度。（三）工藝性要求CO2焊機(jī)除了能滿足對(duì)電源的外特性及動(dòng)特性要求外，還應(yīng)具有良好的綜合工藝性能，包括起弧性能、收弧性能、減小飛濺和改善焊縫成形等工藝性能。近年來(lái)，為適應(yīng)不同情況焊接要求，出現(xiàn)了一些新型的送絲機(jī)構(gòu)，如行星式送絲機(jī)構(gòu)、雙曲面滾輪行星送絲機(jī)構(gòu)和脈動(dòng)送絲機(jī)構(gòu)。推絲式應(yīng)用最為廣泛，焊槍結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便，操作維修方便，由于焊絲要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的軟管，阻力較大，故送絲軟管不能太長(zhǎng)，一般在2－5m左右。圖112推拉絲式推拉絲式送絲機(jī)構(gòu)可將軟管加長(zhǎng)到15m左右，擴(kuò)大送絲距離，一般來(lái)說(shuō)，推拉絲式送絲方式中，推絲電動(dòng)機(jī)是主要的動(dòng)力來(lái)源，它保證了等速送進(jìn)焊絲，拉絲電動(dòng)機(jī)只起到拉直焊絲的作用，這就要求拉絲電動(dòng)機(jī)動(dòng)力要稍快于推絲電動(dòng)機(jī)動(dòng)力，且兩者之間要保持一定的速率比。焊絲在送絲軟管中的阻力 與以下因素有關(guān)：1)軟管內(nèi)徑2)軟管材料3)焊絲彎曲度4)軟管彎曲度焊絲在導(dǎo)電嘴中的阻力導(dǎo)電嘴應(yīng)有合適的孔徑和長(zhǎng)度，既要保證導(dǎo)電可靠又要盡量減少送絲阻力。送絲滾輪表面形狀有平面、滾花、V形、U形溝槽等，其中表面未滾花的V形或U形較常用。 供氣系統(tǒng)CO2半自動(dòng)焊機(jī)中的供氣系統(tǒng)由CO2氣瓶、預(yù)熱器、減壓閥、干燥器及流量計(jì)等組成。預(yù)熱器 加熱原因；瓶?jī)?nèi)液態(tài)CO2離瓶后變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收大量的熱，同時(shí)經(jīng)減壓體積膨脹，會(huì)使氣體溫度下降，易把氣瓶閥和減壓器凍壞，所以在經(jīng)減壓器之前須經(jīng)加熱器加熱。 減壓流量計(jì) 作用：將高壓CO2氣體變?yōu)榈蛪簹怏w，并調(diào)節(jié)氣體流量；CO2焊焊槍有半自動(dòng)焊和自動(dòng)焊之分，包括了用于大電流的重型焊槍和適于小電流、全位置焊的輕型焊槍。如圖1－1為一CO2焊槍：圖1－14導(dǎo)電嘴是由銅和銅合金制成，因焊絲是連續(xù)送給的，所以焊槍必須有一個(gè)滑動(dòng)的電接觸管（及導(dǎo)電嘴），它將電流傳給焊絲。噴嘴應(yīng)使保護(hù)氣體平穩(wěn)地流出，并覆蓋在焊接區(qū)。作用：對(duì)CO2氣體保護(hù)焊過(guò)程中的供氣、送絲和供電等實(shí)施控制。對(duì)送絲系統(tǒng)的控制 實(shí)際是對(duì)微型送絲電動(dòng)機(jī)的控制，要求電動(dòng)機(jī)能完成對(duì)焊絲的正常運(yùn)送和停止動(dòng)作；焊前調(diào)整焊絲的伸出長(zhǎng)度，均勻調(diào)節(jié)送絲速度等。供電接通可在送絲之前，或與送絲同時(shí)。 NBC250（IGBT）型CO2氣體保護(hù)焊機(jī)逆變式CO2焊機(jī)它采用高頻逆變技術(shù)，具有傳統(tǒng)弧焊無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。采用相應(yīng)的波形控制技術(shù)可以顯著的減少CO2焊接過(guò)程的飛濺，改善焊縫成形，提高焊接工藝性能。 主要技術(shù)性能額定輸出電流 250A額定輸出功率 三相， 額定負(fù)載持續(xù)率 60%電弧電壓調(diào)節(jié)范圍 14－36V電流調(diào)節(jié)范圍 40－250A電源的外形 500㎜300㎜300㎜重量 45 kg 主要特點(diǎn)1）焊接電源主電路采用半橋逆變式，只用一個(gè)IGBT模，降低了生產(chǎn)成本，避免了高頻變壓器的偏磁現(xiàn)象，提高可靠性。3）具有焊接參數(shù)一元化調(diào)節(jié)功能，可根據(jù)焊絲直徑和焊接材料自動(dòng)的調(diào)節(jié)焊接電流和電源輸出電壓之間的匹配關(guān)系。5）具有填充弧坑、反之粘絲和去球功能。7）具有過(guò) 壓、欠壓、缺相、過(guò)流和過(guò)熱等保護(hù)電路、焊機(jī)可靠性高。（二）原理框圖 圖115 主電路焊接電源分主電路和控制電路兩部分。主電路有輸入整流濾波電路、半橋逆變器和輸出整流濾波電路等組成，其主要作用是進(jìn)行交流直流交流直流的功率轉(zhuǎn)換，旨在減小變壓器體積和改善電源的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。逆變器采用半橋式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其工作原理圖如下： 圖1－16 主電路工作原理由此可見，通過(guò)VI1和VI2的交替開關(guān)和關(guān)斷，在變壓器TD1的一次線圈N1上便得到了交流電壓U1，如圖3所示。獲得的高頻交流電通過(guò)高頻變壓器TD1降壓，VD7VD8全波整流和直流電感L濾波變?yōu)檫m合于焊接的直流電源輸出。目前逆變焊接電源主要采用定頻率調(diào)脈寬（PWM）的方法改變輸出。在保證焊機(jī)安全工作的前提下，獲得CO2焊所需要的電源輸出特性。（一）驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路的作用是把脈寬調(diào)制器輸出的兩路脈沖信號(hào)進(jìn)行功率放大，分別驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管VI1和VI2，并且實(shí)現(xiàn)主電路和控制電路的隔離。圖1－17 電源驅(qū)動(dòng)電路原理從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上看，IGBT相當(dāng)于一個(gè)由MOSTFET驅(qū)動(dòng)的厚基極GTR，故其驅(qū)動(dòng)特性與MOSTFET基本相同，屬于電壓驅(qū)動(dòng)，具有驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)功率小等優(yōu)點(diǎn)。VMVM6為N溝道的MOS管，柵極高電平開通。截止?fàn)顟B(tài)。脈沖變壓器一次電壓經(jīng)二次耦合輸出。R12為限流電阻。脈沖變壓器TD2二次側(cè)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)分兩路，分別經(jīng)過(guò)門極電阻后直接驅(qū)動(dòng)IGBT。根據(jù)驅(qū)動(dòng)要求，為防止開通時(shí)di/dt的沖擊和關(guān)斷時(shí)拖尾電流以及由此可能導(dǎo)致的直通現(xiàn)象，在兩端并聯(lián)一個(gè)小電感，避免開通電流沖擊；在R13兩端反并聯(lián)一個(gè)超快恢復(fù)二極管可，減少關(guān)斷時(shí)的門極電阻，提高IGBT的關(guān)斷速度。它與控制系統(tǒng)中的其他電路都有直接聯(lián)系，其主要作用是將電壓給定信號(hào)和電壓反饋信號(hào)進(jìn)行比較放大，根據(jù)給定與反饋的差值，輸出相應(yīng)寬度的脈沖信號(hào)，以調(diào)整電源輸出電壓的大小；同時(shí)，脈寬調(diào)制電路還接受欠壓、過(guò)壓、過(guò)流等保護(hù)信號(hào)，封鎖輸出脈沖，使焊機(jī)停止輸出。圖118焊機(jī)所用的PWM芯片為SG3526，芯片內(nèi)部主要由誤差放大器N振蕩器N比較器N分相器N4和觸發(fā)器N5等部分組成。該脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)分相器N4二分頻后得到樂(lè)兩個(gè)相位差1800的脈沖信號(hào)，并經(jīng)圖騰柱輸出結(jié)構(gòu)放大，得到所需的兩路脈沖信號(hào)。為防止橋臂直通，設(shè)有死區(qū)時(shí)間，由R21和C12決定，為2μs。（三）電源外特性控制電路。在t0－t1的燃弧期間，燃弧電流為Ia；在t1時(shí)刻，熔滴與熔池發(fā)生短路，電源輸出一段時(shí)間