1、电弧焊机电弧焊机 前言前言 焊接操作技能焊接操作技能基本技能要求基本技能要求 电工在接地工程、管线电工在接地工程、管线工程以及电气设备的检工程以及电气设备的检修和安装工程中都要自修和安装工程中都要自己进行手工电弧焊作业；己进行手工电弧焊作业； 因此焊接基本操作要求了因此焊接基本操作要求了解手弧焊机的铭牌、结构和解手弧焊机的铭牌、结构和接线，为以后的专业课学习接线，为以后的专业课学习电焊机做准备；电焊机做准备； 正确使用手弧焊工具，并正确使用手弧焊工具，并初步掌握手弧焊的基本操作，初步掌握手弧焊的基本操作，能焊接一般的工件能焊接一般的工件,重视文明重视文明生产、尊守安全操作规程。生产、尊守安全操
2、作规程。v 一、电弧焊机一、电弧焊机v 电弧焊机是进行手弧焊的主要电弧焊机是进行手弧焊的主要设备，它实质上是用来进行电弧设备，它实质上是用来进行电弧放电的电源。放电的电源。v 电弧焊机应维持不同功率的电弧电弧焊机应维持不同功率的电弧稳定地燃烧，同时焊接工艺参数应稳定地燃烧，同时焊接工艺参数应便于调节，焊接过程中工艺参数应便于调节，焊接过程中工艺参数应保持稳定。此外，还应满足消耗电保持稳定。此外，还应满足消耗电能少、使用安全、容易维护等要求能少、使用安全、容易维护等要求。v v 焊接时，将焊条与焊件接触焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件后很快拉开，在焊条端部和焊件之间立即会产生
3、明亮的电弧。之间立即会产生明亮的电弧。v 电弧是一种气体放电现象。电弧是一种气体放电现象。v 由焊接电源供给的具有一定由焊接电源供给的具有一定的电压的两电极间或电极与焊件的电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中，产生强烈而持间的气体介质中，产生强烈而持久的为放电现象，称为焊接电弧。久的为放电现象，称为焊接电弧。v电弧焊机按照供应的电流性质不电弧焊机按照供应的电流性质不同可分为直流焊机和交流焊机两同可分为直流焊机和交流焊机两大类；大类；v按照结构不同又可分为按照结构不同又可分为弧焊变压弧焊变压器器、弧焊发电机弧焊发电机和和弧焊整流器弧焊整流器三三种类型。种类型。v下面分别介绍几种常用的电弧焊机
4、。下面分别介绍几种常用的电弧焊机。v弧焊变压器简介：弧焊变压器简介：v1 构造和性能构造和性能 弧焊变压器属于弧焊变压器属于交流弧焊机，一般为单相供电。交流弧焊机，一般为单相供电。v2 基本原理基本原理 与一般电力变压器与一般电力变压器相同，但它是一种特殊的变压器。相同，但它是一种特殊的变压器。v 其主要特点是增加一个活动铁心，其主要特点是增加一个活动铁心，以便在次级回路中增加阻抗而获得以便在次级回路中增加阻抗而获得下降的外特性曲线，满足焊接工艺下降的外特性曲线，满足焊接工艺的要求。的要求。v 故称为动铁式弧焊变压器。故称为动铁式弧焊变压器。 交交流流电电焊焊机机弧焊变压器弧焊变压器BX3-6
5、30B:焊接变压器焊接变压器X：焊接电源外特性为下降外特性：焊接电源外特性为下降外特性3：该系列产品中的序号：该系列产品中的序号630：额定焊接电流：额定焊接电流直流电焊机直流电焊机直流电焊机直流电焊机 交流电焊机的一交流电焊机的一般接法如图所示。般接法如图所示。当合上刀闸当合上刀闸QS时，按下按钮时，按下按钮SBl，接触器，接触器KM得电吸合，得电吸合，松开按钮松开按钮SBl时，时，KM自保点自保，自保点自保，电焊机继续得电电焊机继续得电工作，当按下工作，当按下SB2时，电焊机时，电焊机停止工作停止工作v 可以把电焊机看做一台大变压器，可以把电焊机看做一台大变压器，它的输出电压很低，电流很大
6、。它的输出电压很低，电流很大。v 一般情况下，电焊机空载电压在一般情况下，电焊机空载电压在5090V左右，电弧引燃后，要维左右，电弧引燃后，要维持电弧所需要工作电压为持电弧所需要工作电压为1635V。v 不良的焊接环境：如水下、潮湿不良的焊接环境：如水下、潮湿地点等。地点等。v 身体状况较差，人体电阻较低，身体状况较差，人体电阻较低，也可能造成触电。也可能造成触电。v当中间的当中间的“+”与与“一一”分别接焊钳分别接焊钳与焊件时，焊接电流在与焊件时，焊接电流在300A以内；以内；当另一个当另一个“+”与与“一一”分别接焊钳分别接焊钳与焊件时，焊接电流在与焊件时，焊接电流在300A以上以上调节调
7、节焊条电弧焊过程焊条电弧焊过程焊接电弧：是电极与工件之间气体介质中长焊接电弧：是电极与工件之间气体介质中长时间的放电现象。时间的放电现象。(一般情况下，电弧热量在阳极区一般情况下，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的产生的较多，约占总热量的43%，阴极约，阴极约36%，弧柱约，弧柱约21%.)1 阴极区；为保证电弧稳定燃烧，向弧柱区提供电子流和阴极区；为保证电弧稳定燃烧，向弧柱区提供电子流和接受正离子流。接受正离子流。阴极区温度一般可达到阴极区温度一般可达到2130-3230。占焊接总热量的。占焊接总热量的30左右。左右。2 阳极区；接受弧柱区流过来的电子流和向弧柱区提阳极区；接受弧柱区流
8、过来的电子流和向弧柱区提供正离子流。阳极能量只用于阳极材料的熔化和蒸发。供正离子流。阳极能量只用于阳极材料的熔化和蒸发。阳极区温度一般可达到阳极区温度一般可达到2330-3980。占焊接总热量的。占焊接总热量的40左右。左右。3 弧柱区；弧柱区起着电子流和正离子流的导弧柱区；弧柱区起着电子流和正离子流的导电通路的作用。焊接电流越大，弧柱温度越高。电通路的作用。焊接电流越大，弧柱温度越高。弧柱区中心温度一般可达到弧柱区中心温度一般可达到5730-7730。占焊接。占焊接总热量的总热量的20左右。左右。 电弧的引燃和燃烧是一个很复杂的过程，电弧的引燃和燃烧是一个很复杂的过程，开始引弧时电弧与焊件相
9、碰，电源要迅开始引弧时电弧与焊件相碰，电源要迅速提供合适的短路电流；电极抬起时，速提供合适的短路电流；电极抬起时，电源要很快达到空载电压；电源要很快达到空载电压；v1手弧焊操作图手弧焊操作图v 1一电弧焊机一电弧焊机2一面罩一面罩3一焊钳一焊钳4一焊条一焊条5一一焊件焊件6一工作台一工作台电弧焊机电弧焊机面罩面罩v1手弧焊操作图手弧焊操作图v 1-电弧焊机电弧焊机 2-面罩面罩 3-焊钳焊钳 4-焊条焊条 5-焊件焊件6-工作台工作台v手工电弧焊手工电弧焊(简称手弧焊简称手弧焊)，是利用手工操纵焊条，是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法进行焊接的电弧焊方法(图图)。v操作时，焊条和焊件分别作
10、为两个电极，利用焊操作时，焊条和焊件分别作为两个电极，利用焊条与焊件之间产生的电弧热量来熔化焊件金属，条与焊件之间产生的电弧热量来熔化焊件金属，冷却后形成焊缝。冷却后形成焊缝。v1BXl330型型弧焊变压器弧焊变压器外电外电源源电电闸闸电源电缆电源电缆线线 电流指示表电流指示表粗调电流接线板粗调电流接线板焊接电缆焊接电缆线线焊件焊件焊条焊条焊钳焊钳地线接头地线接头焊机手把焊机手把保险丝保险丝BXl330型弧焊变压器的外部接线型弧焊变压器的外部接线(1)构造和性能构造和性能v弧焊变压器属于交弧焊变压器属于交流弧焊机，一般为流弧焊机，一般为单相供电。单相供电。v基本原理基本原理v与一般电力与一般电
11、力变压器相同，变压器相同，但它是一种特但它是一种特殊的降压变压殊的降压变压器。器。v 其主要特点是增加一其主要特点是增加一个活动铁心，以便在次个活动铁心，以便在次级回路中增加阻抗而获级回路中增加阻抗而获得下降的外特性曲线，得下降的外特性曲线，满足焊接工艺的要求，满足焊接工艺的要求，故称动铁式弧焊变压器。故称动铁式弧焊变压器。v型号中的型号中的“B”表示焊表示焊接变压器。接变压器。v“x”表示焊表示焊接电源外特接电源外特性为下降外性为下降外特性。特性。BXl330型弧焊变压器型弧焊变压器v“1”表示该表示该系列产品中系列产品中的序号，的序号，330表示额表示额定焊接电流定焊接电流330A。BXl
12、330型弧焊变压器型弧焊变压器弧焊变压器的电流调节弧焊变压器的电流调节v电流调节分粗调电流调节分粗调和细调两种和细调两种v粗调电流分两个调节级。当粗调电流分两个调节级。当连接片接连接片接I级位置时，电流较级位置时，电流较小，为小，为50180A；I级级当连接片接当连接片接级位置时，电级位置时，电流较大：为流较大：为160450A。级级v 要使焊机输要使焊机输出合适电流，还出合适电流，还应进行电流的细应进行电流的细调节调节v在焊机的侧在焊机的侧面逆时针转面逆时针转动调节柄，动调节柄，使活动铁芯使活动铁芯向外移动，向外移动，则电流增则电流增大大焊机手把焊机手把v顺时针转动调节顺时针转动调节手柄，则
13、电流减手柄，则电流减小。小。v但应注意机壳上但应注意机壳上部的部的电流指示盘，电流指示盘，只能近似反映焊只能近似反映焊接电流的数值接电流的数值，精确度很差。应精确度很差。应经常用电流表校经常用电流表校正指针的位置。正指针的位置。焊机手把焊机手把一、弧焊电源的基本条件一、弧焊电源的基本条件 1弧焊电源的外特性弧焊电源的外特性v 弧焊电源输出电压与输出电弧焊电源输出电压与输出电流之间的关系称为弧焊电源流之间的关系称为弧焊电源的外特性。外特性可用曲线的外特性。外特性可用曲线来表示，称为外特性曲线来表示，称为外特性曲线。v v 普通电力变压器具有普通电力变压器具有水平的外特性曲线，即当水平的外特性曲线
14、，即当输出电流增加时，输出电输出电流增加时，输出电压不变，这种电源不能作压不变，这种电源不能作为弧焊电源。因为电弧焊为弧焊电源。因为电弧焊时会不断地发生频繁的时会不断地发生频繁的短路。短路。 对于水平特性的电对于水平特性的电源当发生短路时，短路源当发生短路时，短路电流太大，将会把电源烧电流太大，将会把电源烧坏。所以弧焊电源应具有坏。所以弧焊电源应具有下降的外特性，即随着输下降的外特性，即随着输出电流的增大，输出电压出电流的增大，输出电压下降。如图所示。下降。如图所示。电流的增大电流的增大电压下降电压下降v从图从图1- 1可以清楚看出下降特性的可以清楚看出下降特性的特征：当焊接电流从零开始增加时
15、，特征：当焊接电流从零开始增加时，电压从空载电压电压从空载电压Uo逐步下降，直至逐步下降，直至电压降为零出现短路电流电压降为零出现短路电流I0。电压电压Uo短路电流短路电流I0焊接电流焊接电流v 根据下降外特性的下降程度，根据下降外特性的下降程度，可分为缓降外特性和陡降外特性可分为缓降外特性和陡降外特性两种。两种。电压电压Uo焊接电流焊接电流 电弧的引燃和燃烧是一个很复杂电弧的引燃和燃烧是一个很复杂的过程，开始引弧时电弧与焊件相的过程，开始引弧时电弧与焊件相碰，电源要迅速提供合适的短路电碰，电源要迅速提供合适的短路电流；电极抬起时，电源要很快达到流；电极抬起时，电源要很快达到空载电压；空载电压
16、；v焊接过程中，如果采用熔化电极焊接过程中，如果采用熔化电极(焊焊条、焊丝条、焊丝)，会有熔滴从电极过渡到，会有熔滴从电极过渡到熔池的过程，此时也会产生频繁的熔池的过程，此时也会产生频繁的短路和再引弧过程。短路和再引弧过程。v 如果电源输出的电流如果电源输出的电流和电不能很快适应弧焊过和电不能很快适应弧焊过程中的这些变化，电弧就程中的这些变化，电弧就不能稳定燃烧，甚至熄灭。不能稳定燃烧，甚至熄灭。电源适应焊接电弧变化的电源适应焊接电弧变化的特性称为弧焊电源的动特特性称为弧焊电源的动特性。性。v 所以，选用不同的焊接工艺参数所以，选用不同的焊接工艺参数时，要求电源能够通过调节，得出时，要求电源能
17、够通过调节，得出不同的电源外特性曲线，即要求电不同的电源外特性曲线，即要求电源具有良好的调节特性。源具有良好的调节特性。v 总的来说，对手工电弧焊和埋弧总的来说，对手工电弧焊和埋弧自动焊电源的基本要求是，要有合自动焊电源的基本要求是，要有合适的空载电压和短路电流、下降的适的空载电压和短路电流、下降的外特性、良好的动特性和灵活的调外特性、良好的动特性和灵活的调节特性。节特性。v 1焊机应放置在通风良好、干焊机应放置在通风良好、干燥的地方；在露天下工作时，必须燥的地方；在露天下工作时，必须妥善盖好，以防雨、雪、灰尘的侵妥善盖好，以防雨、雪、灰尘的侵入。入。v 2要注意配电系统开关、保险要注意配电系
18、统开关、保险丝、导线绝缘、导线截面及网路电丝、导线绝缘、导线截面及网路电源功率是否符合要求。源功率是否符合要求。v (2)使用中应注意的事项使用中应注意的事项v3在焊机接入网路前，必须注在焊机接入网路前，必须注意两者的电压是否相等。意两者的电压是否相等。v4焊机外壳应有良好的接地。焊机外壳应有良好的接地。v5合上闸刀开关前，应检查焊合上闸刀开关前，应检查焊机各部分接线是否正确，电线接机各部分接线是否正确，电线接头是否接触良好，不得有松动，头是否接触良好，不得有松动，特别要注意焊钳与焊件不得接触，特别要注意焊钳与焊件不得接触，以防短路。以防短路。1-外电源外电源2-电电闸闸3-保险丝保险丝4-电
19、源电缆线电源电缆线5-调节电流手调节电流手柄柄6-电流指示电流指示盘盘7-直流发电直流发电机机8-粗调电流接粗调电流接头头9-接地螺钉接地螺钉10-焊钳焊钳11-焊条焊条 12-焊件焊件13-焊焊接电缆线接电缆线14-交交流电动机流电动机 AXl500型弧焊发电机型弧焊发电机的外部接线的外部接线v 当外电压为当外电压为380V时，电动机应取时，电动机应取“Y”接法接法(又称星形接法又称星形接法)如图如图a；v 外电压为外电压为220V时应取时应取“”接法接法(又又称三角形接法称三角形接法)，如图，如图b所示。所示。abv 对于长期不使用的焊机，在启动前应对于长期不使用的焊机，在启动前应进行绝缘
20、检查。焊机的绝缘电阻应不进行绝缘检查。焊机的绝缘电阻应不低于低于05兆欧。如果低于此数值时，兆欧。如果低于此数值时，应使焊机干燥后再用。应使焊机干燥后再用。v 焊机接入电源后的第一次启动，必焊机接入电源后的第一次启动，必须检查焊机的旋转方向。如与规定方须检查焊机的旋转方向。如与规定方向不符，应将电动机的三相电源中的向不符，应将电动机的三相电源中的任意两相调换一下，再启动时；也应任意两相调换一下，再启动时；也应观察是否正确。观察是否正确。v 应经常检查焊接电缆，如有破损，应经常检查焊接电缆，如有破损，应及时用绝缘布包好，以防造成焊接应及时用绝缘布包好，以防造成焊接过程中短路及触电事故。过程中短路
21、及触电事故。v v弧焊发电机的弧焊发电机的 电流调节分粗调和细调。电流调节分粗调和细调。电流粗调是通过改变焊机接线板上的电流粗调是通过改变焊机接线板上的接线位置来实现的。在焊机接线板上接线位置来实现的。在焊机接线板上有三个接线柱，其中负极用有三个接线柱，其中负极用“一一”标标注，其它两注，其它两均为正极，用均为正极，用“+”标注。标注。当中间的当中间的“+”与与“一一”分别接焊钳与分别接焊钳与焊件时，焊接电流在焊件时，焊接电流在300A以内；当另以内；当另一个一个“+”与与“一一”分别接焊钳与焊件分别接焊钳与焊件时，焊接电流在时，焊接电流在300A以上调节，电流以上调节，电流细调是利用装在焊机
22、上端的可调电阻细调是利用装在焊机上端的可调电阻进行的，当顺时针转动调节手柄，焊进行的，当顺时针转动调节手柄，焊接电流增大，逆时针转动调节手柄，接电流增大，逆时针转动调节手柄，焊接电流减小，刻度盘上有相应的电焊接电流减小，刻度盘上有相应的电流数值。流数值。vZXG-300型弧焊整型弧焊整流器流器vZXG一一300型弧焊型弧焊整流器的外部接整流器的外部接线线v1-外电源外电源2-电闸电闸3-保险丝保险丝4-电流指电流指示表示表v5-电流调节器电流调节器6-电电源开关源开关7-焊钳焊钳8-焊焊条条v 9-焊件焊件lO-焊接电焊接电缆线缆线 11-电源电电源电缆线缆线(1)结构和性能结构和性能这种焊机
23、设有旋转这种焊机设有旋转部分。它由三相降部分。它由三相降压变压器、三相磁压变压器、三相磁放大器、输出放大器、输出电抗器及控制系统电抗器及控制系统等组成。等组成。 通过磁放大器的通过磁放大器的整流作用，将外电整流作用，将外电源的交流电变为焊源的交流电变为焊接所需的直流电。接所需的直流电。ZXG一一300型弧焊整流器型弧焊整流器v 这种焊机是近几这种焊机是近几年发展起来的，在年发展起来的，在许多生产部门已逐许多生产部门已逐步代替弧焊发电机。步代替弧焊发电机。v 型号中的型号中的“z”表表示焊接整流器示焊接整流器。v“x”表示焊接电源表示焊接电源为下降外特性为下降外特性。v“G”表示焊机采用表示焊机
24、采用硅整流元件硅整流元件。ZXG一一300型弧型弧焊整流器焊整流器v使用中应注意的事项使用中应注意的事项v 1焊前应检查硅元件的冷却是否符合要求。焊前应检查硅元件的冷却是否符合要求。v 2为保持硅元件及其线路的清洁，应定期为保持硅元件及其线路的清洁，应定期用干燥的压缩空气吹净焊机内的尘土。用干燥的压缩空气吹净焊机内的尘土。v 3焊接工作地不应有较大的震动，以防止焊接工作地不应有较大的震动，以防止焊机铁心导磁性变坏而影响工作性能。焊机铁心导磁性变坏而影响工作性能。v 4弧焊整流器的电流调节弧焊整流器的电流调节v这种焊机的电流调节比较方便，均在焊这种焊机的电流调节比较方便，均在焊机面板上进行，先启
25、动电源开关，然后转机面板上进行，先启动电源开关，然后转动电流调节器，电流表指示电流数值，调动电流调节器，电流表指示电流数值，调到所需要的电流即可进行焊接。到所需要的电流即可进行焊接。v v 电弧焊机的使用性能对焊接质电弧焊机的使用性能对焊接质量有极其重要的影响。量有极其重要的影响。v 上述弧焊变压器、弧焊发电机、上述弧焊变压器、弧焊发电机、弧焊整流器三种类型的焊机，它们弧焊整流器三种类型的焊机，它们在结构、性能和使用等方面各有优在结构、性能和使用等方面各有优缺点。缺点。v 在选用焊机时，要根据技术要求、在选用焊机时，要根据技术要求、经济效益、工作条件以及产品实际经济效益、工作条件以及产品实际情况等因素全面衡量后决定。情况等因素全面衡量后决定。电弧焊机电弧焊机
