焊条电弧焊

焊条电弧焊

弧焊电源、焊条及工具

焊条电弧焊是由弧焊电源（亦称弧焊机）、电缆、焊钳、焊条、电弧和焊件组成，图3—1 所示。其中，弧焊电源是焊条电弧焊的主要设备。它的作用是为焊接电弧稳定燃提供所需要的合适的电流和电压。焊接电弧是负载，焊接电缆将电源分别与焊钳、焊件连在一起。

一、焊条电弧焊弧焊电源 

1. 焊条电弧焊对电源的要求

电驱焊的电源是在焊接回路中为电弧提供电能的装置。它的基本原理与普通电原理相同，但是在特性和结构上与普通电源却有着显著的区别。这是由焊接工艺所定的。为使焊接电弧能够在要求的焊接电流下稳定燃烧，对弧焊电源有一定的能要求。

（1）对弧焊电源外特性的要求 在电弧稳定燃烧状态下，弧焊电源输出电压与输出国的关系称为弧焊电源的外特性。用来表示这个关系的曲线称为弧焊电源的外特性如图3—2 所示。弧焊电源的外特性基本上分为下降外特性、平特性和上升外特性。条电弧焊来说，弧焊电源必须有下降的外特性。

如果将焊接电弧的静特性曲线与弧焊电源下降外特性曲线按同一比例绘制在直角坐标上（图3—3），可得到2个交点，即A 点与B点。在2个交点上，它们各自对应的输出电压、电弧电压以及输出电流、焊接电流都相等，即电源供给的电压和电流与电弧形成的电压和电流相等，说明在2个交点上可以形成电弧。但是，在2个交点上电弧能否保证长时间稳定燃烧?下面就这个问题进行分析。

假设电弧在 A 点燃烧，当焊接电路受到外界因素的干扰，使焊接电流突然降至I₁，这时电源输出的电压U_输1就要小于电弧所要求的电压U₁这样电路就失去平衡，电流会进一步减小，直至电弧熄灭。如果焊接电流突然增大至I₂，对应的电源输出电压U_输1大于电弧所要求的电压U_输2，将使焊接电流进一步增大，直至B点。由此可见，在A 点的电弧不能稳定燃烧。

再假设电弧在B 点燃烧，如果焊接电路受到外界因素的干扰，使焊接电流降至I₃，此时电源输出电压U_输3大于电弧所要求的电压U₃会促使焊接电流增加，直至恢复到B点，电弧恢复到正常工作的状态。如果焊接电流增至I₄这时对应的输出电压U_输4，小于电弧所需要的电压U₄，这使焊接电流减小，又恢复到B 点。

由此可见，电源的下降外特性曲线与电弧静特性曲线的交点 B是电弧稳定的燃烧点。综上所述，具有下降外特性的弧焊电源能够保证焊接电弧稳定燃烧。

下降外特性有缓降的，也有陡降的，哪种更有利于电弧的稳定燃烧呢? 图3—4 所示为上述2种下降外特性对焊接电流的影响。当焊接电流从稳定值偏离同样的数值，Δ/时，电》输出的端电压和电驱电压之间的差额分别为ΔU₁和ΔU₂，由于图中2个坐标的比例相同ΔU₂>ΔU_1，即陡降外特性出缓降外特性引起的电压差要大。电压差额AL越大，电流恢到稳定值的速度就越快。陡降外特性电源在遇到干扰时，焊接电流恢复到稳定值的时间比降外特性电源的恢复时间短，这有利于提高电弧的稳定性，保证焊接质量。

综上所述，焊条电弧焊对电源的基本要求是具有陡降的外特性。

（2）对弧焊电源空载电压的要求 当焊机接通电网而输出端没有接负载时，焊接电;为零，此时输出端的电压称为空载电压。

引弧时、较高的空载电压能将焊件表面的高电阻接触面击穿，形成通强同时，空载。压高有利于电子发射，引弧容易，燃烧稳定。但是，空载电压也不宜过力过高的空业电压不利于焊工的安全操作，并且制造焊机所消耗硅钢片和钢材增多此在满足焊接艺要求的前提下，空载电压应尽可能低些。目前，焊条电弧焊电源中限压洲的空载电一般在80 V以下;弧焊整流器的空载电压一般在90Ⅴ以下;弧焊发电机的三载电压一般100 V以下。

（3）对弧焊电源短路电流的要求 当电极和焊件短路时，电压为零此辑，焊接电输出的电流叫短路电流。在引弧和熔滴过渡时，经常发生短路。如果短路电流过大，会使条过热、药皮脱落且飞溅增大，还会引起电源过载以致烧损的危险。相反，如果短路电流小，则会使引弧和熔滴过渡发生困难。短路电流值应满足以下要求∶

（4）对弧焊电源动特性的要求 焊接过程中，焊条与焊件之间发生频繁的短路和重》引弧如果焊机输出电流和输出电压不能适应电弧焊过程中的这些变化，电弧就不能稳定娟烧，很难得到质量良好的焊缝。弧焊电源的动特性是指弧焊电源适应焊接电弧变化的特性动特性良好时、引弧容易，飞溅小，操作时会感到电弧柔和且富有弹性。因此，动特性是包量弧焊电源质 量的主要指标。

对工焊电源动特性的具体要求是;有合适的瞬时短路电流峰值;有较快的短路电流上速度;能在.极短的时间内完成短路到复燃。

（5）对弧焊电源调节特性的要求为了焊接不同厚度和不同材料的焊件，焊接电流必须可调。一般要求焊条电弧焊机的电流调节范围为焊机额定焊接电流的0.25～1.2 倍。弧焊机电流的调节是通过改变弧焊电源外特性曲线位置来实现的。如图3—5 所示，在空载电压不变的情况下，弧焊机的外特性曲线1、2、3 和电弧静特性曲线分别相交于交点A₁、 A₂、A₃，从而获得对应的焊接电流I₁、I₂、I₃。