高频引弧在逆变氩弧焊机中的作用
氩弧焊机分类及工作原理
本文摘自再生资源回收-变宝网()氩弧焊机分类及工作原理氩弧焊机用工业钨或活性钨作不熔化电极,惰性气体(氩气)作保护的焊接方法。
下面简单介绍一下氩弧焊机分类及工作原理。
工作原理氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压,击穿氩气,使之导电,然后供给持续的电流,保证电弧稳定。
氩弧焊机在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是相同的。
在此不再多叙述,而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能。
手开关控制氩弧焊机要求氩气先来后走,而电流则后来先走(相对气而言),这此都是通过手开关控制实现的。
当焊机主开关合上后,辅助电源工作,给控制电路提供了24V的直流电。
手开关未合上时,24V直流电通过电阻R5使Q2导通,CW3525芯片的8脚经过T形滤波器(L5、C5组成,抗干扰用)对地短路,此时,CW3525处于封波状态,电路无输出;手开关合上时,24V直流电通过电阻R4、R8使Q1导通,Q2基极被拉低而关断,24V直流电通过电阻R6、R7使Q3导通继电器J3A吸合,使控制气体供给的电磁阀工作,给焊接供气。
而8脚电位由于缓起动电阻,电容的作用缓慢增长,经过一定时间,CW3525开始工作,电路开始输出功率。
这样,电流就较气延时供给延时时间由缓起动动阻、容值决定)。
电磁阀为气体供给控制器件,当继电器J3A合上,电磁阀中的电感线圈获得电流,产生磁能,把铁块吸离气管管口,气体通过电磁阀供给焊接。
手开关控制电路中,电感线圈L1~L4及C1、C2起到防止干扰而使手开关误导通的作用。
1、手开关合上时,由于Q3导通继电器J3A吸合,电磁阀打开供气。
辅助电源向电容C17充电。
而由于热敏电阻RT4、RT5的限流,使得手开关不到于因电流过大而损坏;2、焊接结束,手开关断开后,Q2导通,CW3525的8脚电位被拉低,电路停止输出,而C17上仍充有电能,它通过R6、R7放电供给Q3导通,保持电磁阀导通延时供气。
高频引弧在逆变氩弧焊机中的作用
高频引弧在逆变氩弧焊机中的作用在弧焊电源中有两种起弧方式:一种是接触起弧,一种是非接触起弧。
前者的起弧电流比后者大得多,起弧时对焊机的干扰较小。
但在某些场合,只能要求用非接触起弧。
如坦克上的反射透镜,火箭发动机等的焊接,由于工件很薄,通常厚度为0.1~0.5 mm,若让钨极与工件接触,会引起薄工件的烧伤,钨极烧损以及焊缝夹钨等缺陷。
非接触起弧又分为高频高压起弧和高压脉冲起弧两种方式,传统的引弧装置为高频高压引弧,利用工频变压器将电网电压升压来获得高压,起弧时干扰特别大,经常损坏逆变功率器件或控制板上的CMOS电路,使系统工作极不稳定。
在高频引弧电路的设计中,既要考虑使焊机容易起弧,又要尽量减少对焊机的干扰,这样整个系统才能稳定地工作。
为此,本文提出一种新型引弧电路,可以很方便地控制高频强度,减少对焊机的干扰,同时又能使焊机很轻松地起弧,大大提高了焊机工作的可靠性。
1 高频引弧器对逆变直流氩弧焊机产生干扰的原理分析高频高压引弧电路和本文提出的一种高压脉冲引弧电路的原理图分别为图1和图2所示。
逆变直流氩弧焊机是高频开关焊接电源,从开关电源原理可知:在开关变压器的初、次级是一周期方波,例如,以快速可控硅为逆变功率器件,采用PFM调制,开关频率可达4-5Hz,以MOS 场效应管或IGBT为逆变功率器件,采用PWM调制,开关频可达20-50kHz,根据周期信号的傅立叶级数理论,此方波包含了频率分量nW,这就决定了它含有大量高频谐波,如果不对这些谐波加以抑制,它们就会以传导的方式进入电网或以辐射的形式发射出去,形成干扰。
另外,由于开关管的感性负载,相当于电感与开关管串联,在开关管快速开关时,电感上产生很高的尖峰电压,这种尖峰电压不仅对开关管起破坏作用,也可形成大量谐波,同样会形成传导干扰和辐射干扰。
由于开关电源初、次级及匝间存在大量分布电容,系统中器件与机壳之间,以及导线间也存在寄生电容,此电容在开关状态突然充放电,也是一种干扰源。
电焊机中高频引弧电路是怎样工作的
电焊机中高频引弧电路是怎样工作的本文中所说的电焊机,泛指常用的非熔化极气体保护焊和等离子割焊设备。
这些设备都是用钨或钨的合金做电极的,为延长电极的使用寿命和保证焊缝不被钨所污染,在操作时钨电极与工件是不能接触的,这就需要在这些焊机中设有非接触引弧电路。
这个电路就是在引弧时产生一个高电压将电极与工件间隙中的空气电离、击穿,又因其频率很高,所以主电路的电流借助这个临时通路得以燃起电弧。
可以想象,这个电路工作在高压,高频的状态下,其本身的故障率很高,而且高压,高频也经常造成焊机中其他电路的损坏。
不过,这一电路在焊机中有相对的独立性,同时结构也相对简单,只要我们了解其基本原理以及与其他电路的关联就不难查找出问题所在,进而将其解决。
高频引弧电路按与主电源的联接方式,分为串联式和并联式。
由于串联式不需解决对主电路分流的问题,所以目前焊机中大都采用串联式。
引弧电路与主电路的结合最终是靠一个叫作高频变压器的零件来完成。
高频变压器的次级用与主电路导线截面相当的导线,在铁氧体磁芯上绕制数匝,以通过主电路提供的大电流。
初级则是很细的高压线,而且匝数更少。
高频变压器的磁芯有的是棒形的,有的是“口”字形的,体积也很大,在焊机中很容易找到它。
高频变压器是这样工作的:初级线圈上的高频振荡电流通过磁芯耦合到了次级,次级上就产生了高压、高频电流,前面以说过,这次级本身就是主电路的导线。
就这样,引弧的高压、高频电流就叠加在了主回路中,完成了串联引弧工作方式。
高频变压器结构简单,只要初级有高频产生,它都能能正常工作。
不过例外也是有的——初级匝间短路。
这是在维修过程中发现的。
因为初级线圈是用很细的高压线绕制的,高压线材质较硬,而且匝数很少,在制做过程中要用扎带之类的东西将其扎紧,时间久了,这结扎的地方绝缘程度就会降低,有火花在其中产生,最后造成击穿。
此处击穿后,高频电流不会在磁芯上环绕,磁芯中不会产生高频磁场,所以次级也就没有高频引弧电流了。
高频焊接机的工作原理
高频焊接机的工作原理高频焊接机(High frequency welding machine)是一种常见的焊接设备,广泛应用于管道、容器、汽车零部件等行业。
它的工作原理是利用高频电流产生的热能,将焊接材料加热至熔化状态,然后通过压力将它们连接在一起。
以下是高频焊接机的详细工作原理:1. 高频发生器(High frequency generator):高频焊接机的核心部件之一是高频发生器。
它通过振荡电路将电源的直流电转换成高频交流电,通常使用的频率是10-500 kHz。
高频发生器能够为焊接机提供足够的电能,并确保其稳定运行。
2. 电源和控制系统:高频焊接机的另外一个重要部件是电源和控制系统。
它们负责将电能输送到焊接头,以及控制焊接机的操作。
电源系统通常包括整流器、滤波器等组件,用于将电源的交流电转化为高频交流电。
控制系统则能根据操作人员的要求,对焊接参数进行调整,以满足不同焊接需求。
3. 焊接头(Welding head):焊接头是高频焊接机的关键部件之一。
在焊接过程中,焊接头将高频电流传递到焊接材料上,并受到压力的作用,使其熔化和连接。
焊接头由铜制成,因为铜具有良好的导电性和导热性能,能够更好地传导电能和热能。
4. 焊接辊(Welding roll):焊接辊位于焊接头的两侧,用于夹持和传导焊接材料。
焊接辊通常由导电材料制成,以确保电流的传递,并根据需要进行冷却。
通过控制焊接辊的压力和速度,可以调节焊接材料的加热和冷却时间,从而实现焊接质量的控制。
5. 冷却系统(Cooling system):高频焊接机在工作过程中会产生大量的热量,因此需要配备冷却系统进行散热。
冷却系统通常包括水冷却装置、风扇等组件,用于将焊接头和其他关键部件的温度保持在可控范围内。
冷却系统的正常工作能够确保焊接机的长时间稳定运行。
6. 安全保护系统(Safety protection system):高频焊接机需要配备一套完善的安全保护系统,以确保操作人员和设备的安全。
弧焊机逆变电路高频板原理
弧焊机逆变电路高频板原理
弧焊机逆变电路高频板电路原理图如图所示,高频板在引弧时产生高频高压电,加到输出电极之间,顺利产生焊接电弧。
从主开关变压器的二次侧得到的高频方波交流电到高频板,经过桥式整流电感、电容滤波,得到直流电。
当主板
连接器P6内的引弧触点短路时,该直流电经过0.1μF的电容到脉冲变压器,脉冲变压器一次侧有电容充电的电流脉冲,经过脉冲变压器升压,经过高压电容在通过连接器到弧焊机机输出端的高频电抗器(变压器),当高压电容的电压很高时,放电间隙放电短路,高压电容与高频电抗器电感产生高频衰减振荡,感应到弧焊机机输出端,叠加到弧焊机机的直流输出电压,使电极产生高频放电,实现引弧。
氩弧焊使用
氩弧焊使用WSM逆变式直流脉冲氩弧焊机使用说明书一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识)以下内容是钨极氩弧焊的基础知识,建议用户认真阅读,对正确使用焊机很重要。
钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。
借助产生在钨电极与焊体之间的电弧,加热和熔化焊材本身(在添加填充金属时也被熔化),而后形成焊缝金属。
钨电极,熔池,电弧以及被电弧加热的连接缝区域,受氩气流的保护而不被大气污染。
氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图:1弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。
停止焊接时,首先从熔池中抽出填充金属(填充金属根据焊件厚薄添加),热端部仍需停留在氩气流的保护下,以防止其氧化。
1.焊枪(焊炬)钨极氩弧焊枪(也称焊炬)除了夹持钨电极,输送焊接电流外,还要喷射保护气体。
大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。
因此,焊枪的正确使用及保护是相当重要的。
钨电极负载电流能力(A)直流正极(焊枪接焊机输入一) 钨电极直径(mm) 纯钨钍钨铈钨φ1.0 20-60 15-80 20-80φ1.6 40-100 70-150 50-160φ2.0 60-150 100-200 100-200φ3.0 140-180 200-300φ4.0 240-320 300-400φ5.0 300-400 420-5202.气路气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀(在焊机内)等组成。
减压阀用以减压和调节保护气体的压力。
流量计是标定和调节保护气体流量,氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计,这样使用方便、可靠。
23.氩气纯度氩弧焊时材质对氩气纯度的要求金属材料铬镍不锈钢太难熔金属氩气纯度(%) ?99.7 ?99.984.规范参数钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量,其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。
其余参数如钨极伸出喷嘴的长度,一般取1-2倍钨极直径,钨电极与焊件距离(弧长)一般取1.5倍以下钨电极直径,喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。
氩弧焊机工作原理
第八章氩弧焊机工作原理一、什么是氩弧焊氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊,指用工业钨或活性钨作不熔化电极,惰性气体(氩气)作保护的焊接方法,简称TIG。
二、氩弧焊的起弧方式氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压,击穿氩气,使之导电,然后供给持续的电流,保证电弧稳定。
三、氩弧焊的一般要求,起弧后要求L5、C524VR7使Q31、手开关合上时,由于Q3导通继电器J3A吸合,电磁阀打开供气。
辅助电源向电容C17充电。
而由于热敏电阻RT4、RT5的限流,使得手开关不到于因电流过大而损坏;2、焊接结束,手开关断开后,Q2导通,CW3525 的8脚电位被拉低,电路停止输出,而C17上仍充有电能,它通过R6、R7放电供给Q3导通,保持电磁阀导通延时供气。
实现了焊接对电流、气体的控制要求。
(二)高频、高压电流的产生与控制(1)产生:氩弧焊机的起弧需要高压,为了能在手弧焊机的基础上产生高压并送到输出回路,采用了如图8.2的电路。
图8.2(2)工作原理:1)升压变压器;图中变压器为24:70,将307电压升高约3倍。
(T1)的作用,N2感于短路同时,正负端都接有抗高频的电感线圈,这样,就控制了高频高压电流反窜到二次整流的电路中,只在输出端形成回路。
同时,接在正极与机壳间的电阻(压敏)和电容也能有效地防止高频电流及其它干扰。
②高频高压电流的产生与关断控制:高频高压电流的产生与关断都由继电器J控制,手开关全上时,把S2合上,这时,电路工作,输出约56伏的直流电压,它使继电器动作,吸合J A,使高频高压电路工作,产生高频高压电流输出,引起电弧,电弧一引起,输出回路便出现大电流,流经电抗器(电感线圈);由于电感的续流作用,能使电抗器正端(图中A点)电压降到很低的电位(甚至为负值),这时,继电器被可靠地断开,高频高压发生器停止工作,完成了对高频高压电流的控制。
(四)增压起弧控制为了保护轻易起弧,提供焊接质量,氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置,其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器,使得高频高压发生器工作时,也同时抬高了输出端的电压,保证起弧,起弧后,增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。
弧焊逆变器获得脉冲的原理
弧焊逆变器获得脉冲的原理引言弧焊逆变器是一种新型的电弧焊机。
相比传统的电弧焊机,它有着更高的效率,更小的尺寸和更轻便的重量。
由于这些优点,它已经成为了产业制造和修理需求中的主流选择。
在弧焊逆变器的设计中,获得脉冲电流的技术是非常关键的。
本文将介绍如何在弧焊逆变器中获得脉冲电流并带来其它非常重要的特性。
我们需要理解弧焊逆变器的基本原理。
简而言之,弧焊逆变器是通过不同的回路设计,来把高频率的交流电源转换成适合焊接的稳定直流电源的。
弧焊逆变器的核心元器件是高频变压器、变流器和电容器等。
它还包括了许多电子设备,以控制和调节输出电流和电压。
脉冲电流是在焊接过程中非常有用的一个特性。
它允许我们调节输出电流,并通过改变脉冲的宽度和频率来获得不同类型的焊接结果。
对于一些具有较高规格要求的任务,如焊接薄板、焊接精密零件等,脉冲电流通常被广泛应用。
弧焊逆变器通过控制短时间内的高能量放电来实现脉冲电流。
这种放电通常是由一个电子开关器件控制的。
为了产生脉冲电流,这个开关器件需要确保电流正交的状态。
在这种状态下,当电流通过行驶的管道时,它会不断地反向流动并且频率很高。
这个状态允许我们调节输出电流和电压,并且从而获得所需的特性。
由于脉冲电流具有相对较短的持续时间,因此它可以帮助我们减少电度量。
这不仅可以降低我们的能源成本,还可以延长焊接设备的使用寿命。
1. 由脉冲发生器控制这种方法需要一个独立脉冲发生器装置,可以通过内部或外部控制,来改变脉冲的宽度、频率和高度。
它是一种非常常见且准确的方法,因为通过定期更改脉冲宽度和频率,我们可以产生一系列的焊接参数,来适应不同类型的焊接需求。
2. 由开关管控制这种方法通过一个开关管,来控制输出电流和电压。
由于开关管可以根据来自控制系统的指令,精确地打开和关闭输出电流和电压,因此这种方法也非常精确。
它还具有较高的反应速度和可靠性,可以方便的适应各种种类的焊接任务。
总结在弧焊逆变器中,获得脉冲电流的特性是非常重要的。
高频焊接机工作原理
高频焊接机工作原理高频焊接机是一种常见的金属加工设备,它通过高频电流的作用,将金属材料进行加热,从而实现金属件的连接和焊接。
在工业生产中,高频焊接机被广泛应用于管道制造、汽车制造、航空航天等领域。
那么,高频焊接机是如何工作的呢?接下来,我们将详细介绍高频焊接机的工作原理。
首先,高频焊接机的核心部件是高频发生器。
高频发生器通过电路将低频电源转换成高频电流,然后将高频电流传送到焊接头部。
在焊接头部,高频电流会产生感应加热作用,使金属材料迅速加热至熔点以上,从而实现焊接。
高频发生器的工作原理类似于变压器,它能够将电能转化为高频电能,为高频焊接机提供所需的能量。
其次,高频焊接机还包括焊接头和夹具。
焊接头是高频电流传导的部位,它通常由导电材料制成,能够承受高频电流的作用。
夹具则用于固定待焊接的金属件,确保焊接过程中金属件的位置和角度不发生变化。
焊接头和夹具是高频焊接机的重要组成部分,它们保证了焊接过程的稳定性和可靠性。
最后,高频焊接机的工作原理还涉及电磁感应加热。
当高频电流通过金属材料时,会在金属内部产生涡流,从而产生焦耳热。
这种电磁感应加热的方式能够快速、均匀地加热金属材料,使其达到熔点并实现焊接。
电磁感应加热是高频焊接机实现焊接的关键技术,它使得焊接过程更加高效和精准。
综上所述,高频焊接机的工作原理主要包括高频发生器、焊接头和夹具、电磁感应加热等方面。
通过高频电流的感应加热作用,高频焊接机能够快速、精确地实现金属件的连接和焊接。
在实际应用中,高频焊接机具有焊接速度快、焊接质量高、能耗低等优点,因此受到了广泛的应用和青睐。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地了解高频焊接机的工作原理,为相关行业的生产和应用提供参考和帮助。
氩弧焊高频引弧原理
氩弧焊高频引弧原理1、高频引弧是非接能引畖方法一种,可以减少引弧使用的销极的夸损,有利于氙弧焊的持续进行。
即:采用高压击穿的引弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压。
引时,使钨极未端与被焊表面之间保持一定的小间隙,然后,接通高频振荡器脉,中引电路,使间院击穿放电而引燃电沁。
2、非高频引泌也是非接能引弧方法,具体做法是:在引开始时,利用辅助热源先对钨极进行加热,提高钨极的热电子发射能力,这样,钨极在较低的空载电压下能引弧成功。
3、高压脉冲中引弧在钨极与工件之间加一高压脉冲,使两极间气体介质电离而引弧。
4、接触引接触引弧对钨极的套损非常大,而在钨极损之后,对焊接质量影响大。
需要频繁更换钨极,影响焊接速度。
具体做法是:工件与钨极直接接触,使其接触短路,以达到接能引刚的目的。
5、免伤钨极引弧方法其引方法在原理上属于一种间接接触引弧方法,即:在工件与钨极之间用焊丝连接接触,作为引弧导体,使工件与钨极之间间接接触短路,以达到接能引的目的。
其原理与接触式引弧方式相同,区别在于不是钨极直接与工件接触,而是由焊丝取代钨极与工件接触,这样既达到了短路引弧的目的,又避免了钨极直接与工件接触要损钨极,是氙狐焊较为理想的引方法。
钨极氩弧焊的引弧方法1、接触短路引弧法不能直接在焊件上将钨极与焊件直接接触进行短路引弧,因为钨极端部的钨会污染熔池,形成夹钨。
通常可利用引弧板或在焊口附近设置铜皮、碳块,在这些引弧板上用接触短路法引泌,然后将电弧移至焊接部位。
这种引弧法的缺点是引弧时钨极损耗大,销极端部形状容易被破坏,所发仅当焊机没有高频引装置时才使用。
2、高频高压引弧法利用装在焊机控制箱内的高频振荡器所产生的高频高压击穿钨极与焊件之间的间隙(2~5mm)而引燃电弧。
3、高压脉中引弧法在钨极和焊件之间加一高压脉,中,使两极间气体介质电高而引弧。
氩弧焊
氩弧焊安全技术氩弧焊除了与手工电弧焊相同的触电、烧伤、火灾以外,还有高频电磁场、电极放射线和比手弧焊强得多的弧光伤害、焊接烟尘和有毒气体等。
其中最主要的是高频电和臭氧。
一预防高频电磁场的伤害1.高频电磁场的产生及危害在钨极氩弧焊和等离子弧焊割时,常用高频振荡器来激发引弧,有的交流氩弧焊机还用高频振荡器来稳定电弧。
焊接通常使用的高频振荡器的频率为200—500千周,电压2500—3500伏,高频电流强度3—7毫安,电场强度约140—190伏/米。
焊工长期接触高频电磁场能引起植物神经功能紊乱和神经衰弱。
表现为全身不适、头昏、多梦、头痛、记忆力减退、疲乏无力、食欲不振、失眠及血压偏低等症状。
2.对高频电磁场的防护措施⑴氩弧焊的引弧与稳弧措施尽量用晶体管脉冲装置,而不用高频振荡装置,或仅用来引弧,电弧引燃后,立即切断高频电源。
⑵降低振荡频率,改变电容器及电感参数,将振荡频率降至30千周,减少对人体的影响。
⑶屏蔽电缆和导线,采用细铜质编制软线,套在电缆胶管外边(包括焊炬内及通至焊机的导线),并将其接地。
⑷因高频振荡电路的电压较高,要有良好而可靠的绝缘。
二预防放射线伤害1.放射线的来源及危害氩弧焊和等离子弧焊割使用的钍钨极含有1—1.2%的氧化钍,钍是一种放射性物质,在焊接过程中和与钍钨棒的接触过程中,受放射线影响。
放射线以两种形式作用于人体:一是体外照射,二是通过呼吸和消化系统进入体内发生体内照射。
从对掩氩弧焊和等离子弧焊的大量调查和测定证明,它们的放射性危害性是较小的,因为每天消耗钍钨极棒仅100—200毫克,放射剂量极微,对人体影响不大。
但有两种情况必须注意:一是在容器内焊接时,通风不畅,烟尘中放射性粒子有可能超过卫生标准;二是在磨削钍钨棒时及存在钍钨棒的地点,放射性气溶胶和放射性粉尘的浓度,可达到甚至超过卫生标准。
放射性物质侵入体内可引起慢性放射性病,主要表现在一般机能状态减弱,可以看到明显的衰弱无力,对传染病的抵抗力明显降低,体重减轻等症状。
钨极氩弧焊的技术特点及应用
钨极氩弧焊的技术特点及应用一、钨极氩弧焊的工作原理钨极氩弧焊是利用惰性气体(氩气)保护的一种电弧焊焊接方法。
从喷嘴中喷出的氩气在焊接中造成一个厚而密的气体保护层隔绝空气,在氩气层流的包围中,电弧在钨极与工件之间燃烧,利用电弧产生的热量,熔化被焊处,并填充焊丝,把两块分离的金属连接在一起,从而获得牢固的焊接接头。
二、钨极氩弧焊的特点钨极氩弧焊与手工焊条电弧焊相比主要有以下特点:l、氩气是惰性气体,高温下不分解,与焊缝金属不发生反应,不溶解于液态金属,故保护效果最佳,能有效的保护熔池金属,是一种高质量的焊接方法。
2、氩气是单原子气体,高温无二次吸放热分解反应,导电能力差,以及氩气流产生的压缩效应和冷却作用,使电弧热集中,温度高,电弧稳定性好,即使在低电流下电弧还能稳定燃烧。
3、氩弧焊热量集中,从喷嘴中喷出的氩气有冷却作用,因此焊缝热影响区窄,焊件变形小。
4、用氩气保护无熔渣,提高了工作效率,而且焊缝成形美观,质量好。
5、氩弧焊明弧操作,熔池可观性好,便于观察和操作,技术容易掌握,适合各种位置焊接。
6、除黑色金属外,可用于焊接不锈钢、铝、铜等有色金属及合金钢。
但氩弧焊成本高;而且氩气电离势高,引弧困难;氩弧焊产生紫外线强度高于手工焊条电弧焊5—30倍;另外,钨极有一定放射性,对焊工也有一定的危害,目前推广使用的铈钨极对焊工的危害较小。
三、钨极氩弧焊的分类钨极氩弧焊按操作方法可分为手工钨极氩弧焊和机械化焊接两种。
对于直线焊缝和规则的曲线焊缝,可采用机械化焊接。
而对于不规则的或较短的焊缝,则采用手工钨极氩弧焊。
目前使用较多的是直流手工钨极氩弧焊,直流钨极氩弧焊通常分为两种:1、直流反极性在钨极氩弧焊中,虽很少用直流反极性,但是,它有一种去除氧化膜作用。
所谓去除氧化膜作用,在交流焊的反极性半波也同样存在,它是成功地焊接铝、镁及其合金的重要因素。
铝、镁及其合金的表面存在一层致密难熔的氧化膜覆盖在焊接熔池表面,如不及时清除,焊接时会造成未熔合,在焊缝表面还会形成皱皮或产生内气孔、夹渣,直接影响焊接质量。
高频焊接机工作原理
高频焊接机工作原理
高频焊接机是一种使用高频电流进行焊接的设备。
它的工作原理是利用高频电源将低电压高频电流转换成高电压高频电流,然后通过变压器将电流传输到焊接电极。
焊接电极通常是两个金属片,它们在高电压高频电流的作用下产生热量,将两个金属片加热至熔点,然后使它们融合在一起。
高频焊接机的主要部件包括高频电源、变压器、焊接电极和控制系统。
高频电源负责将低电压高频电流转换成高电压高频电流,使其能够产生足够的热量完成焊接任务。
变压器起到传输电流的作用,将高电压高频电流传输到焊接电极上。
焊接电极是焊接过程中的关键组件,它们通常由纯铜或铜合金制成,因为这些材料具有良好的导电性和热传导性。
焊接电极之间需要有一定的间隙,以确保电流能够流通并产生足够的热量。
控制系统用于监控和控制整个焊接过程,包括电流大小、焊接时间等参数的设定和调整。
在工作过程中,操作人员首先根据焊接要求设置好控制系统的参数。
然后,将需要焊接的金属片放置在焊接电极之间,确保其对齐和紧密接触。
接下来,启动高频焊接机,高频电源开始工作,将低电压高频电流转化为高电压高频电流,并通过变压器传输到焊接电极上。
电流通过焊接电极流过金属片,产生热量使其加热融化。
当金属片达到足够的温度和热量时,停止电流的供给,金属片冷却固化,完成焊接过程。
最后,取下焊接好的金属片,进行后续的处理。
通过高频焊接机的工作原理,可以实现高效、精确和可靠的焊接过程,广泛应用于金属制品的制造和维修领域。
氩弧焊机的工作原理
氩弧焊机的工作原理氩弧焊机是一种常用的金属焊接工具,通过使用氩气作为保护气体,在焊接过程中形成一个稳定的电弧,将金属材料熔化并连接在一起。
氩弧焊机的工作原理涉及到电弧产生、保护气体供给以及控制系统。
氩弧焊机的工作原理可以分为以下几个步骤:1.电弧产生:氩弧焊机通过交流或者直流电源提供电能。
交流电源常用于焊接较薄的金属材料,而直流电源则适用于焊接较厚的材料。
电流经过电源,进入一个变压器变换成较高的电压。
高压电流通过引弧设备提供给电弧,在电极与工件之间形成一个电弧。
2.保护气体供给:在氩弧焊过程中,必须使用保护气体来保护熔化的金属免受空气中的氧气和水蒸气的污染。
保护气体通常是纯净的氩气,并通过气瓶供给。
氩气由高压气瓶中流向焊枪,然后通过焊枪的尖端喷嘴射出,形成一个围绕电弧的保护气氛。
3.焊接金属熔化:电弧产生后,它会产生高温,将焊接金属加热至熔化状态。
在熔化的金属表面形成一小滴熔融金属(焊花)。
4.焊接电弧传导:焊花与工件表面接触,产生电弧传导。
电流从电弧通过焊条进入焊点。
焊条是一种填充材料,可用于补充材料和填充焊点,使焊接接头达到所需的强度和结构。
5.稳定焊弧控制:氩弧焊机还配备了一个焊弧稳定控制系统,用于保持电弧的稳定状态。
该系统可以通过调整电流和电压的大小来控制电弧的长度和温度。
稳定的焊弧可以提高焊接质量和效率。
6.焊接残余物的清除:焊接结束后,残余的焊花和保护气体需要进行清除。
通常使用刷子和氨溶液进行清理,以确保焊接接头的整洁和质量。
总之,氩弧焊机的工作原理是利用电弧产生高温熔化金属,然后通过填充材料将金属连接在一起。
同时,使用氩气作为保护气体来保护熔化的金属免受污染。
通过控制系统来稳定焊弧,提高焊接质量和效率。
氩弧焊机是现代焊接技术中广泛使用的工具,可应用于各种金属焊接领域。
电焊机中高频引弧电路是怎样工作的
电焊机中高频引弧电路是怎样工作的电焊机中高频引弧电路是怎样工作的本文中所说的电焊机,泛指常用的非熔化极气体保护焊和等离子割焊设备。
这些设备都是用钨或钨的合金做电极的,为延长电极的使用寿命和保证焊缝不被钨所污染,在操作时钨电极与工件是不能接触的,这就需要在这些焊机中设有非接触引弧电路。
这个电路就是在引弧时产生一个高电压将电极与工件间隙中的空气电离、击穿,又因其频率很高,所以主电路的电流借助这个临时通路得以燃起电弧。
可以想象,这个电路工作在高压,高频的状态下,其本身的故障率很高,而且高压,高频也经常造成焊机中其他电路的损坏。
不过,这一电路在焊机中有相对的独立性,同时结构也相对简单,只要我们了解其基本原理以及与其他电路的关联就不难查找出问题所在,进而将其解决。
高频引弧电路按与主电源的联接方式,分为串联式和并联式。
由于串联式不需解决对主电路分流的问题,所以目前焊机中大都采用串联式。
引弧电路与主电路的结合最终是靠一个叫作高频变压器的零件来完成。
高频变压器的次级用与主电路导线截面相当的导线,在铁氧体磁芯上绕制数匝,以通过主电路提供的大电流。
初级则是很细的高压线,而且匝数更少。
高频变压器的磁芯有的是棒形的,有的是“口”字形的,体积也很大,在焊机中很容易找到它。
高频变压器是这样工作的:初级线圈上的高频振荡电流通过磁芯耦合到了次级,次级上就产生了高压、高频电流,前面以说过,这次级本身就是主电路的导线。
就这样,引弧的高压、高频电流就叠加在了主回路中,完成了串联引弧工作方式。
高频变压器结构简单,只要初级有高频产生,它都能能正常工作。
不过例外也是有的——初级匝间短路。
这是在维修过程中发现的。
因为初级线圈是用很细的高压线绕制的,高压线材质较硬,而且匝数很少,在制做过程中要用扎带之类的东西将其扎紧,时间久了,这结扎的地方绝缘程度就会降低,有火花在其中产生,最后造成击穿。
此处击穿后,高频电流不会在磁芯上环绕,磁芯中不会产生高频磁场,所以次级也就没有高频引弧电流了。
现场氩弧焊机的干扰问题处理
现场氩弧焊机的干扰问题处理在我们的伺服应用中经常遇到干扰问题,造成不可预知的误动作或者报警,使得伺服不能按照指定的方式正常运行,甚至烧毁驱动器,而且产生问题的原因排除起来也比较困难。
经过查阅相关资料,和工作中处理干扰问题的一些经验,结合近来在氩弧焊机中所遇到的干扰问题,探讨一下如何处理干扰。
二. 氩弧焊机产生的干扰源氩弧焊机采用高频引弧。
引弧时,让钨极末端与焊接表面之间保持一定的小间隙,然后,接通高频振荡器脉冲引弧电路,使间隙击穿放电而引燃电弧,高压电击穿后再由大电流导通稳弧。
钨极氩弧焊机采用高频引弧时,由于焊机利用频率达几十万赫兹,电压高达数千伏的高频高压击穿空气间隙形成电弧,因此高频引弧是一个很强的谐波干扰源。
弧焊逆变电源对电网来说,本质上是一个大的整流电源,由于电力电子器件在换流过程中产生前后沿很陡的脉冲,从而引发了严重的谐波干扰。
逆变电源的输入电流是一种尖角波,使电网中含有大量高次谐波。
电压谐波和电流谐波之间存在严重相移,导致焊机的功率因数很低。
三. 处理干扰的措施在本案例中,氩弧焊机电源与伺服驱动器供电电源分别供给。
氩弧焊机电源用隔离变压器隔离,伺服电源线外套一个扼流圈后送入有源功率滤波器,经过滤波后,再送至开关电源。
伺服驱动器的动力电源和控制电源用2个开关电源分别供电,且在接入驱动器前分别套一个扼流圈。
驱动器电源与控制(编码器)电源均连接了屏蔽线,并确保单端可靠接地应用现场的干扰源1.来自空间的辐射干扰空间辐射电磁场主要是由电力网络、雷电、无线电广播和雷达等产生的,通常称为辐射干扰。
其影响主要通过两条路径:一是直接对伺服内部的辐射,由电路感应产生干扰; 二是对伺服通信网络的辐射,由通信线路感应产生干扰。
此种干扰发生几率比较少,一般通过设置屏蔽电缆进行保护。
2.来自系统外引线的干扰这种干扰主要通过电源和信号线产生,通常称为传导干扰。
这种干扰在我国工业现场较为严重,主要有下面三类:第一类是来自电源的干扰。
逆变式直流脉冲氩弧焊机使用说明
WSM逆变式直流脉冲氩弧焊机使用说明书一.钨极氩弧焊(氩弧焊工艺基础知识)以下内容是钨极氩弧焊的基础知识,建议用户认真阅读,对正确使用焊机很重要。
钨极氩弧焊就是把氩气做为保护气体的焊接。
借助产生在钨电极与焊体之间的电弧,加热和熔化焊材本身(在添加填充金属时也被熔化),而后形成焊缝金属。
钨电极,熔池,电弧以及被电弧加热的连接缝区域,受氩气流的保护而不被大气污染。
氩弧焊时,焊炬、填充金属及焊件的相对位置如下图:弧长一般取1-1.5倍钨电极直径。
停止焊接时,首先从熔池中抽出填充金属(填充金属根据焊件厚薄添加),热端部仍需停留在氩气流的保护下,以防止其氧化。
1.焊枪(焊炬)钨极氩弧焊枪(也称焊炬)除了夹持钨电极,输送焊接电流外,还要喷射保护气体。
大电流焊枪长时间焊接还需使用水冷焊枪。
因此,焊枪的正确使用及保护是相当重要的。
钨电极负载电流能力(A)钨电极直径(mm)直流正极(焊枪接焊机输入一)纯钨钍钨铈钨2.气路气路由氩气瓶减压阀、流量计、软管及电磁气阀(在焊机内)等组成。
减压阀用以减压和调节保护气体的压力。
流量计是标定和调节保护气体流量,氩弧焊机通常采用组合一体式的减压流量计,这样使用方便、可靠。
3.氩气纯度氩弧焊时材质对氩气纯度的要求4.规范参数钨极氩弧焊的规范参数主要由电流、电压、焊速、氩气流量,其值与被焊材料种类、板厚及接头型式有关。
其余参数如钨极伸出喷嘴的长度,一般取1-2倍钨极直径,钨电极与焊件距离(弧长)一般取1.5倍以下钨电极直径,喷嘴大小等则在焊接电流值确定后再选定。
一般不锈钢氩弧焊规范如下:焊缝表面颜色与气体保护效果5.钨极氩弧焊特有的工艺缺陷及防止措施以上工艺规范仅供参考,如欲更深了解请参阅专业焊接工艺手册。
6.焊前清理钨极氩弧焊对焊件和填充金属表面的污染相当敏感,因此焊前须清除焊件表面的油脂,涂层,加工用的润滑剂及氧化膜等。
7.安全技术钨极氩弧焊操作者,必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋,以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。
高频引弧线圈的作用
高频引弧线圈的作用
高频引弧线圈在焊接过程中起着至关重要的作用。
具体来说,其作用如下:
1. **快速引弧**:高频引弧线圈能够迅速产生高频电场,有助于快速引弧,提高焊接效率。
2. **稳定电弧**:通过高频引弧线圈产生的电场,能够稳定电弧的燃烧,确保焊接过程的稳定性和连续性。
3. **减少干扰**:高频引弧线圈的设计还可以减少电磁干扰,使得焊接过程更为可靠,避免因电磁干扰导致的问题。
在使用高频引弧线圈时,需要注意操作规范,确保其正常工作,以充分发挥其在焊接过程中的优势。
综上所述,高频引弧线圈在焊接工艺中扮演着重要角色,能够确保焊接过程的顺利进行,提高焊接质量和效率。
如需更多信息,建议咨询专业的焊接工程师或查阅相关文献资料。
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高频引弧在逆变氩弧焊机中的作用
在弧焊电源中有两种起弧方式:一种是接触起弧,一种是非接触起弧。
前者的起弧电流比后者大得多,起弧时对焊机的干扰较小。
但在某些场合,只能要求用非接触起弧。
如坦克上的反射透镜,火箭发动机等的焊接,由于工件很薄,通常厚度为0.1~0.5 mm,若让钨极与工件接触,会引起薄工件的烧伤,钨极烧损以及焊缝夹钨等缺陷。
非接触起弧又分为高频高压起弧和高压脉冲起弧两种方式,传统的引弧装置为高频高压引弧,利用工频变压器将电网电压升压来获得高压,起弧时干扰特别大,经常损坏逆变功率器件或控制板上的CMOS电路,使系统工作极不稳定。
在高频引弧电路的设计中,既要考虑使焊机容易起弧,又要尽量减少对焊机的干扰,这样整个系统才能稳定地工作。
为此,本文提出一种新型引弧电路,可以很方便地控制高频强度,减少对焊机的干扰,同时又能使焊机很轻松地起弧,大大提高了焊机工作的可靠性。
1 高频引弧器对逆变直流氩弧焊机产生干扰的原理分析
高频高压引弧电路和本文提出的一种高压脉冲引弧电路的原理图分别为图1和图2所示。
逆变直流氩弧焊机是高频开关焊接电源,从开关电源原理可知:在开关变压器的初、次级是一周期方波,例如,以快速可控硅为逆变功率器件,采用PFM调制,开关频率可达4-5Hz,以MOS 场效应管或IGBT为逆变功率器件,采用PWM调制,开关频可达20-50kHz,根据周期信号的傅立叶级数理论,此方波包含了频率分量nW,这就决定了它含有大量高频谐波,如果不对这些谐波加以抑制,它们就会以传导的方式进入电网或以辐射的形式发射出去,形成干扰。
另外,由于开关管的感性负载,相当于电感与开关管串联,在开关管快速开关时,电感上产生很高的尖峰电压,这种尖峰电压不仅对开关管起破坏作用,也可形成大量谐波,同样会形成传导干扰和辐射干扰。
由于开关电源初、次级及匝间存在大量分布电容,系统中器件与机壳之间,以及导线间也存在寄生电容,此电容在开关状态突然充放电,也是一种干扰源。
由此可见,高频开关电源本身就存在着干扰。
从图1可知,高频高压引弧电路直接采用电网电压升压,并经耦合而达到引弧的目的,这种电路会对焊机造成很大的干扰。
由于直接从网压升压、耦合来使焊机起弧,一方面由于能量比较强,焊机很容易起弧,另一方面,起弧时,又会将高压经变压器B1、B2耦合回送给电网,使380V的电网电压瞬时可达到420V以上,这样会造成两种后果,其一是加在逆变功率元件上的直流高压会急剧上升,可能超过功率元件的耐压而损坏功率元件,使逆变失败,其二是控制电路的工作电压瞬时上升,破坏CMOS集成电路,导致系统工作不稳定。
另外,这种电路起弧时有很多高频成分,可能形成辐射干扰。
当然,传导干扰和辐射干扰相比较,传导干扰要强得多。
因此,在抑制干扰时主要考虑传导干扰。
下面都是针对传导干扰进行讨论的。
对上述干扰,可以在高频变压器次级加LC滤波器,但效果并不显著。
从图2知,高频变压器B1的初级电压并不直接来自网压,而是将电源变压器的一组次级电压经整流、开关管变换再作为B1的输入,这样就起了隔离作用,起弧时,高压就不会直接耦合到电网,对功率元件和控制板上的CMOS集成电路的干扰就很小。
当然,由于高频变压器B1的初级电压不直接来自网压,起弧能量要弱得多,这可以通过调整火花塞的气隙来提高起弧电压,达到起弧目的。
2 两种高频引弧电路的原理
图1是传统的高频高压引弧电路,图2是新型高压脉冲引弧电路。
两者原理相似,都是利用高压击穿火花气隙,使之产生LC振荡,然后将高频振荡电压经耦合,升压加到电极与工件之间,达到引弧的目的。
图2中的输入电压为交流40伏,来自控制变压器的一组次级,控制变压器的初级为交流380伏。
输入电压经全桥整流,滤波后,C1上的电压约为56伏,为直流电压。
B1为升压变压器,C2为振荡电容,HF为火花塞,B2为耦合变压器,T1(即BUY71)为大功率晶体管GTR。
当某一频率的方波信号(本文的频率为50千赫)作为驱动信号加到T1的基极和射极时,T1的开关作用将56伏的直流电压逆变为2 000多伏的交流方波电压。
这个电压向C2充电,当C2上电压超过火花塞的击穿电压时,火花塞放电,使C2和B2的初级构成LC振荡回路,产生的高频振荡经B2耦合升压可达到七千多伏,加到工件与钨极间达到引弧的目的。
图3是大功率晶体管T1的驱动电路,加上15伏电源电压,15伏电压经R7,D3,C5形成充电回路,对C5充电,充电时间tc=R7.C5,此时NE555的3脚为高电平。
当充电到一定程度,NE 555的2、6脚为高电平时,其3脚变成低电平,C5经R6放电,放电时间td=R6.C5,当 C5放电到NE555的2、6脚为低电平时,NE555的3脚再次变高,如此循环,形成振荡,再经T2、T3 的放大,最后输出脉冲信号。
3 引弧试验
本文同时作了传统的高频高压引弧电路和新型高压脉冲引弧电路的引弧实验,实验时将高频引弧器的输出和焊机的输出相串联,发现传统的高频引弧器由于其引弧高压来自380伏的网压经耦合升压而得,能量很大,起弧很容易。
但是高频高压对焊机的主电路和控制电路干扰极大,通过示波器观察,发现起弧瞬间,工频变压器的输入由于高频耦合,由380伏升至4 20伏,甚至更高,加到CMOS电路上的电源电压也由15伏升至17伏以上,导致功率元件和控制板上的集成电路受破坏。
用新型高频引弧器引弧,能量较前者弱得多,起弧也较前者困难,但是只要保持工件钨极距离不太远(约3毫米),钨极磨尖,还是可轻松地起弧,成功率在95% 以上。
通过示波器观察,高频起弧时对主电路和控制电路的干扰极小,因此焊机工作非常稳定,大大降低了故障率。
(本文来源:上海等离子切割机厂)。