普通电焊机简介
电焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主要是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的,普通电焊机的工作原理和变压器相似,是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。 电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。 电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。 虽然电路是闭合的,可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等;但各处的电阻可是不一样的,特别是在不固定接触处的电阻较大,这个电阻在物理中叫接触电阻。根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),Q=I2Rt可知,电流相等,则电阻越大的部位发热越高,电焊在焊接时焊条的触头也被接的金属体的接触处的接触电阻较大,则在这个部位产生的电热自然也就较多,焊条又是熔点较低的合金,自然的容易熔化了,熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却,就把焊接对象粘合在一块了。此时,由于焊条提起的瞬间上述间隙较小,焊条和焊件之间的电压又较高(60--70v),再加上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子,结果间隙处的空气被击穿而导电,同时产生耀眼的火花,这就是弧光放电。弧光放电处的温度能达到2000K以上,焊条和焊件被溶化,从而实现了焊接。弧光放电开始后,焊条端点和焊件的电压降(简称电弧电压)为约为30V,电弧形成的负载是电阻性负载。
上述讲的是接触起弧,非接触起弧则需要几千伏的高压。
和变压器相似,是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。 电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。 电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。
电焊原理其实就是:由我们常用的220V电压或者380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压,增强了电流,利用电能产生的**热量融化钢铁,焊条的融入使钢铁之间的融合性更高,还有,电焊条的外层的药皮起了非常大的作用,不信你把药粉敲了看能焊接不:) 手工电弧焊使用的电焊条,由药皮和焊芯两部分组成。焊接时,电焊条作为一个电极,一方面起传导电流和引燃电弧的作用,使电焊条与基本金属间产生持续的、稳定的电弧,以提供熔化焊所必需的热量。另一方面,电焊条又作为填充金属加到焊缝中去,成为焊缝金属的主要成分。因此,电焊条的组成物与电焊条质量,将直接影响焊缝金属的化学成分、机械性能和物理性质。另外,焊条对于焊接过程的稳定性、焊缝的外表质量、焊接生产率等也有很大的影响。 焊芯是焊条的金属芯。为了**焊缝的质量,对焊芯中各种金属元素的含量,都有严格的规定。特别是对有害杂质(如硫、磷等)有严格的限制,焊芯金属的质量应优于母材。 没有药皮的光杆焊条是不能进行电弧焊接的。这是因为电弧稳定性很差,飞溅很大,焊缝成形不好。经过长期实践,逐渐发现在焊芯外面涂上某些矿物原料(即焊条药皮),焊条性能得到很大改善。
有以下几种作用: (1)确保电弧稳定燃烧,使焊接过程正常进行; (2)利用药皮反应后产生的气体,保护电弧和熔池,防止空气中的有害气体(如氮、氧等)侵入熔池,如这些气体侵入会造成焊材产生裂纹和气孔等,使焊接达不到理想效果。 (3)药皮熔化后形成熔渣,覆盖在焊缝表面上保护焊缝金属,使焊缝金属缓慢冷却,有助于气体逸出, 防止气孔产生,改善焊缝的组织和性能; (4)药皮熔化后会进行各种冶金反应,如脱氧、去硫、去磷等,从而提高焊缝质量,减少合金元素烧损; (5)通过药皮将所需要的合金元素掺加到焊缝金属中去,改进和控制焊缝金属的化学成分,以获得所希望的性能; (6)药皮在焊接时形成套管,增加电弧吹力,集中电弧热量,促进熔滴过渡到熔池,有利于完成焊接过程
指焊机中提供功率电源的电路部分。
1、K——电源开关 用以接通(或切断)与市电(220V、50赫兹)的联系 2、 RT——起动电阻 因焊机启动时要给后面的滤波电解电容充电。为避免过大的开机浪涌电流损坏开关及触发空开跳闸,在开机时接入启动电阻,用以限制浪涌电流。正常工作后,启动电阻被继电器短路。实际电路中,为避免因开机浪涌电流冲击肇成启动电阻损坏,起动电阻采用了热敏电阻(PTC和NTC),它们具有良好的耐冲击性。 3、 J1——继电器 开关接通之后,电流通过启动电阻给滤波电解电容充电,当电容电压达到一定值时,辅助电源开始工作提供24V电,使继电器吸合,将启动电阻短路。 4、 DB——硅桥 此硅桥用于一次整流,将市电220V、50赫兹交流电整流后输出308V的直流电。 5、 C1——电解滤波电容 整流后输出的308V的直流电为脉动直流,此电容起滤平作用 6、 R——放电电阻 在关机以后,滤波电容中存有很高电压,为了安全,用此电阻将存电放掉。 7、 C2——高频滤波电容 在高频逆变中,需要给开关管提供高频电流,而电解滤波电容因本身电感及引线电感的原因,不能提供高频电流,因此需要高频电容提供。 8、 Q——开关管 开关管Q1、Q2、Q3、Q4组成全桥逆变器,在驱动信号作用下,将308V直流转变成100KHz(10万赫兹)交流电的。 9、 C3——隔直电容 为避免直流电流流过变压器肇成变压器饱而接入此电容。 10、T1——主变压器 变压器的作用是将308V的高压变换成适合电弧焊接所需要的几十伏的低压。 11、D——**恢复二极管 D5、D6的作用是二次整流,即将100KHz的高频交流电流再次转变成直流电流。 12、L1——电抗器 电抗器具有平波续流作用,可使输出电流变得连续稳定,**焊接质量。 13、RF——分流器 分流器是用锰铜制成的大功率小阻值的电阻,用于检测输出电流的大小,提供反馈信号。
全桥逆变器每个工作周期分四个时段,分别为t1、t2、t3、t4,其工作原理如下: t1时段 K1、K4导通, K2、K3关断 电流方向: 正极 K1 T C1 K4 地 t2时段 K1、K4、K2、K3关断 无电流 t3时段 K1、K4关断, K2、K3导通 电流方向: 正极 K2 C1 T K3 地 t4时段 K1、K4、K2、K3关断 无电流 从上述分析看,在t1与t3时段里,流过变压器T的电流方向正好相反,也就是将直流电变成了交流电。
电流电压经三相主变压器降压,由可控硅元件进行整流,并利用改变可控硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上取出电流信号,作为电流负反馈信号,随着直流输出电流增加,负反馈也增加,可控硅导通角减小,输出电流电压降低,从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时,使输出电流增加,特别是短路时,形成外拖的外特性,使焊条不易粘住。引弧电路是每次起弧时,短时间增加给定电压,使引弧电流较大,易于起弧。 从以上叙述可以知道,电焊起弧的时候电路是处于短路状态,电压急剧下降,电流需要很大;起弧后要稳弧,这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态,电压还是下降,电流还是大;过渡完毕后处于正常焊接状态,电压回升,电流下降。 起弧电流是电焊机工作在焊接起弧时能够输出的较大电流。 推力电流是电焊机焊接时铁水在短路过渡时,焊机另外叠加一电流,使铁水稳定过渡,不易粘条。 焊接电流是电焊机正常焊接的时候提供的工作电流。
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