15887873230焊条电弧焊与碳弧气刨设备结构和原理-云南焊工培训
焊条电弧焊与碳弧气刨设备结构和原理
一、焊条电弧焊设备结构和原理
焊条电弧焊弧焊电源是在焊接回路中为电弧提供电能的设备，焊接过程中、焊接电弧是弧焊电源的负载，焊接电弧与弧焊电源组成了用电系统为使焊接电弧能够在要求的焊接电流下稳定燃烧，对弧焊电源的性能提出以下基本要求。
1.对弧焊电源的基本要求
电源的外特性。在稳定状态下，弧焊电源的输出电压与输出电流即焊接电流）的关系。称为弧焊电源的外特性。
焊接过程中、引 弧、熔滴过渡和运条摆动等会造成焊接电源频繁的短路及电弧长度（即电弧电压高低）的不断变化。为限制短路电流，防止因短路电流过大而烧坏焊接电源以及在弧长发生变化很小时使焊接电流的变化，保证焊接过程的稳定性，要求弧焊电源应具有陡降的外特性，即输出电压随焊接电源的增大而迅速下降，如图7-4 所示。
（2）弧焊电源的动特性。弧焊电源的动特性，是指弧焊电源对焊接电弧的工作状态发生变化的适应能力。焊接过程中，焊机的负载总是在不断变化着，如引弧时要先短路再提起焊条形成电弧;焊接过程中熔滴能引起弧长的变化甚至短路等。这些因素都使焊机的输出电压、电流不能在瞬间内适应这些变化，电弧燃烧就不稳定，整个焊接过程也就不稳定。因此焊条电弧焊时，要求弧焊电源具有良好的动特性这样才能做到焊接时引弧容易、电弧燃烧稳定、飞溅小、焊缝成形好、焊接质量高。
（3）弧焊电源的空载电压。弧焊电源的空载电压越高，引弧越容易，电弧燃烧的稳定性就越好。但是空载电压过高，焊工操作不安全，并且制造焊机消耗的硅钢片和铜材增多。因此，在满足焊接工艺要求的前提下，空载电压应尽可能低些。目前，焊条电弧焊电源中弧焊变压器的空载电压一般在80V以下;弧焊整流器的空载电压一般在90V以下;弧焊发电机的空载电压一般在100V 以下。
（4）弧焊电源的调节特性。在焊接过程中，为了适应不同厚度、材料、焊条直径以及不同焊接位置的焊接，要求弧焊电源所提供的焊接电流应具有一定调节范围，并且能方便、灵活、可靠地进行调节
2.弧焊电源的结构与原理
目前，我国焊条电弧焊用的弧焊电源有弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器等，常用的有BX1 系列、BX3 系列交流弧焊电源和ZX5系列、ZX7 系列直流弧焊电源。
（1）动铁式弧焊变压器。BX1-315 型动铁式弧焊变压器外形如图7-5a 所示。
BX1-315 型属增强漏磁类弧焊变压器，其结构如图7-5b所示，I为固定铁心，Ⅱ为动铁心，W;为一次侧绕组，W。为二次侧绕组。一次侧绕组分别置于动铁心两侧，一次和二次分成上下两部分绕组，固定在主铁心柱上，中间铁心柱为可移动的，移动可动铁心即可改变一次侧绕组和二次侧绕组的滤抗实现焊接电流的调节，适合施焊要求。动铁心位置，由电流指针表示。
可动铁心由螺纹丝杆控制，转动焊接电流调节手柄，则丝杆转动来带动动铁心移动，动铁心向外移动，则焊接电流增大;动铁心向内移动（见图7-5c），则焊接电流减小。
（2）动圈式弧焊变压器。BX3-300-2 型动圈式弧焊变压器外形如图7-6a所示。
动国式弧焊变压器结构如图7-6b 所示。I为一次侧绕组（固、Ⅱ为二次侧绕组（可动），铁心呈口形，一次侧绕组分两部分绕在两个铁心柱的底部二次侧绕组也分两部分，装在铁心柱非导磁性料做成的活动支架上，凭借手柄转动螺杆使之沿铁心上下移动，改一、二次侧绕组间的距离，以此来改变它们间的漏抗，调节焊接电一、二次侧绕组间距离越大，漏抗越大，焊接电流越小。
（3）逆变式弧焊整流器。逆变式弧焊整流器的中频主变压器硅纲片较小，使得焊机的体积明显减小、质量变轻（见图7-7a），而且电能损耗大幅度降低，具有高效与节能的优点，加之电子控制电路和反馈电路的配合，可以获得优良的焊接工艺性能，它以高效、轻巧、性能好的特点而迅速得到推广和使用，誉为"明天的弧焊电源"
ZX7—400 型逆变整流弧焊机主要由三相全波整流器、逆变器、中频变压器、电抗器及电子控制电路等部件组成（见图7-7b）。
逆变式弧焊整流器基本原理如图7-7c所示。通常采用单相或三相50Hz工频交流电，经输入整流器整流和滤波器滤波，变成600Hz的高压脉动直流电。然后通过大功率电子元件构成的逆变器（晶闸管、晶体管或场效应管）组的交替开关作用、变成几千赫兹至几万赫兹的中频高压交流电、再经中频变压器降至适合焊接的几十伏电压，并借助电子控制电路和反使电路（M、C、N 等组成）以及焊接回路的阻抗，获得弧焊所需的外特性和动特性。如果需要采用直流进行焊接，还需经输出态流D流和经电抗器L2、电容器C2 的滤波，把中频交流电变换为出简而言之，逆变式弧焊电源的基本原理可以归纳为∶
工房交电中频交流电—降压——交流电或直流电。
二、碳弧气刨设备和工具
碳弧气刨的装置如图7-8 所示，主要由电源、碳弧气刨枪、碳电缆气管及压缩空气机组成。
1.电源
刨般采用功率较大的焊机，如 ZX5-500 型等焊机作为气U的电源。
2.碳弧气刨枪
刨枪应具有导电性良好、吹出的压缩空气集中而准确、电极夹持牢固、更换方便、外壳绝缘良好、质量较轻、体积及使用方便等性能 碳弧气刨枪有侧面送风式和圆周送风式两录
1）侧面送风式碳弧气刨枪。它的特点是送风孔开在钳口附近的，工作时压缩空气从这里喷出，气流恰好对准碳棒的后侧，将熔化的铁液吹走，从而达到刨槽或切割的目的。
（2）圆周送风式碳弧气刨枪。它的特点是压缩空气沿碳棒四周喷，既均匀又能冷却碳棒，并对电弧有一定的压缩作用，刨槽前端不地积熔渣，便于看清刨槽位置。
3. 碳弧气刨用碳棒
碳棒用作碳弧气刨时的电极材料。断面形状多为圆形，用于焊f的清根、开槽、清除焊接缺陷等;刨宽槽或平面时，可采用矩形碳格。
