电弧的静特性和电源的外特性
弧焊电源复习题
*2.焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If 之间的关系。
动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：uf=f （if ）。
电流变化速度愈小，静、动特性曲线就愈接近。
3.交流电弧的特点：电弧周期性地熄灭和引燃，电弧电压和电流波形发生畸变，热惯性作用较为明显。
4.钨极交流氩弧焊接铝时，在负极性的半周时叠加高电压。
*5.哪些因素影响交流电弧的稳定燃烧？采用何种措施稳弧？答：电弧连续燃烧条件方程式为：4212220π+≥f yh f U U U U ，因此影响交流电弧稳定燃烧的因素有：1.空载电压U 02.引燃电压U yh 3.电路参数4.电弧电流 5.电源频率f6.电极的热物理性能和尺寸。
措施：提高弧焊电源频率；提高电源的空载电压；改善电弧电流波形；叠加高压电。
7.交流电弧的功率（有功功率）是指交流电弧在半个周期（π）内的平均功率。
交流电弧的功率因数ƛf 是交流电弧的有功功率Pf 与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值，即：ƛf=Pf/（Uf*If ）*8.在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值 Uy 与输出的电流稳定值Iy 之间的关系 Uy=f(Iy),称为电源的外特性（静特性）。
弧焊电源的动特性是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出电压与电流的响应过程，可以用弧焊电源的输出电流与电压对时间的关系表示：uf=f （t ），if=f （t ）。
9.弧焊工艺对弧焊电源的要求：保证引弧容易；保证电弧稳定；保证焊接规范稳定；具有足够宽的焊接规范调节范围。
*10.电源——电弧系统的稳定条件：定性分析：电弧静特性曲线在工作点上的斜率 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工作点上的斜率 。
11.陡降外特性和平外特性的优点和缺点：1.优点：焊接电流偏差小，焊接参数稳定，电弧弹性好。
缺点：垂直下降特性时引弧困难，熔滴过渡困难；过于平缓时短路电流过大，飞溅大，电弧不稳定，电弧弹性差。
电弧静特性和弧焊电源基本特性简介
2021/1/26
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4.2.1 电弧静特性和弧焊电源基本特性简介
第四章
金属连接成形设备及自动化
所谓“电源一电弧”系统的稳定性应包含两方面的含义： 1) 系统在无外界因素干扰时，能在给定电弧电压和电流下维持长时间的连 续电弧放电，保持静态平衡。此时应有如下关系：
Uf＝Uy；If＝Iy 式中， Uf 和 If 各为电弧电压和电弧电流的稳定值。
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4.2.1 电弧静特性和弧焊电源基本特性简介
第四章
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图4-1 焊接电弧的静特性曲程
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4.2.1 电弧静特性和弧焊电源基本特性简介
第四章
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焊接电弧是非线性负载，静特性近似呈U形曲线，可以 可以分为三个区段：
Ⅰ段，电弧电压随电流的增加而下降，是一下降特性段，电弧呈 负阻特性；
曲线3为恒流的外特性（亦称 垂直陡降外特性），当弧长由 L1变为L2时，恒流外特性的电 流偏差△I3最小，即焊接电流 稳定。
图4－6 弧长变化时引起的电流偏移 1,2－缓降特性的电源 3－恒流特性的电源 l1,l2—电弧静特性
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4.2.1 电弧静特性和弧焊电源基本特性简介
第四章
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用来产生焊接电弧并维持电弧燃烧的供电器件，主要有以下几种： • 弧焊变压器 • 矩形波交流弧焊电源 • 直流弧焊发电机 • 弧焊整流器 • 弧焊逆变器 • 脉冲弧焊电源
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4.2.1 电弧静特性和弧焊电源基本特性简介
一、焊接电弧的静特性
第四章
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弧焊电源外特性的测量实验指导书
《弧焊设备及控制技术》实验指导书实验二弧焊电源外特性的测量一、实验目的1．掌握弧焊电源外特性的测试方法2．了解弧焊电源外特性的调节原理与焊接规范调节方式。
二、实验装置和器材1．弧焊整流器及交流弧焊变压器各一台；2．电压表（直流和交流）各一只；3．电流表（直流和交流）附分流器或互感器各一套；4．镇定电阻箱一只；5．强力接触器（或焊钳、钢板）一只；实验装置接线图如下：三、说明弧焊电源的外特性是指在电源内部参数一定的条件下，改变负载时电源输出电压稳定值与输出电流稳定值之间的关系曲线。
由于焊接电弧是一个动态的非线性负载，因此对为其供电的电源外特性有特殊要求。
一般说来，弧焊电源的外特性除了满足“电弧—电源供电系统”的动态稳定性，即在外特性上的工作区段其曲线的斜率要小于电弧的静特性曲线斜率外，还应满足弧焊工艺对外特性上空载电压、工作区段的形状及稳态短路电流的要求，而且不同的弧焊工艺要求也不一样，因为这些会影响引弧性能、电弧的稳定性、规范的稳定性、熔滴过渡过程等。
此外，弧焊电源的外特性还必须可调，且具有足够宽的调节范围，弧焊电源在为一定条件下的电弧供电时，“电源—电弧”系统有一个稳定的工作点，这个工作点就是电源外特性曲线与电弧静特性的交点，这点处的电流、电压值亦称为焊接规范。
由于在实际生产中，针对不同焊接对象（工件）或工艺条件需要采用不同的焊接规范，即要求电源的外特性与电弧静特性有不同的交点，而电弧静特性是由电弧空间的气体粒子性质决定的，往往难以改变。
这就要求弧焊电源的外特性必须可调，以获得一系列与电弧静特性的交点，满足焊接生产的需要。
对于不同类别的弧焊电源其外特性曲线形状可能是不一样的，外特性的调节原理及可调范围也可能是不一样的。
认识这一点，对于在生产实际中根据不同焊接工艺选配合适的弧焊电源是必要的。
四、实验方法1．按实验装置接线图接线，并查看所用弧焊电源上的各个旋钮或按键，了解各自的功能和操作方法，记下电源铭牌上的额定参数。
工学第章对弧焊电源的基本要求
• 对操作人员加强保护的机械夹持焊炬情况下：直流 141V峰值、交流141V峰值和100 V有效值。
• 等离子切割：直流500V峰值。
综合考虑引弧、稳弧工艺需要，空载电压通常具体要求如下:
• 弧焊变压器 ：U0 ≤80 V
U U01 U02
I0
I (4)平外特性
适合于焊条电弧焊
0
I1 I2 I3 I4 I5
I
(5)
1. 焊条电弧焊 电流的调节范围不大，在焊接不同厚度的工件时，电弧
电压一般保持不变，只调节焊接电流。
2. 埋弧焊
If增加时熔深随着增大，要求增大Uf以使熔宽相应增加，从 而保持合适的焊缝几何尺寸．当Uf增大时，则要求U0相应提
Ifmin If (Ie) Ifmax
I
使用下降外特性电源的不同方法的负载特性：
焊条电弧焊、埋弧焊：
If≤600A时，Uw(V)=20+0.04If (V) U
If>600A时，Uw(V)=44(V)。
U0
TIG焊、等离子弧焊：
If≤600A时，Uw(V)=10+0.04If
(V)
Uwe Uw
If>600A时，Uw(V)=34 (V)。
dI
系统的动平衡方程：
Uy(I) Uf(I) L dt
外界干扰电流发生变化： If If Δif
此时：Uy(If
Δif
)
Uf(If
Δif
) L d(If
Δif dtຫໍສະໝຸດ )(1)U
Uf
A1
1
B1
B1′
2
焊接电弧特性
焊接电弧特性焊接电弧的电特性包括焊接电弧的静态伏安特性（静特性）和动态伏安特性（动特性）。
一、电弧静特性曲线图1-1普通电阻静特性与电弧静特性曲线1—普通电阻静特性曲线2—电弧静特性曲线一定长度的电弧在稳定燃烧状态下，电弧电压与电弧电流之间的关系称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，也称为U曲线。
1）电弧静特性曲线。
焊接电弧是焊接回路中的负载，它与普通电路中的普通电阻不同，普通电阻的电阻值是常数，电阻两端的电压与通过的电流成正比（U=IR），遵循欧姆定律，这种特性称为电阻静特性，为一条直线，如图1-1中的曲线1所示。
焊接电弧也相当于一个电阻性负载，但其电阻值不是常数。
电弧两端的电压与通过的焊接电流不成正比关系，而呈U形曲线关系，如图1-1中的曲线2所示。
电弧静特性曲线分为三个不同的区域，当电流较小时（图1-1中的ab区），电弧静特性属下降特性区，即随着电流增加电压减小;当电流稍大时（图1-1中的bc区），电弧静特性属平特性区，即电流变化时，而电压几乎不变;当电流较大时（图1-1中的cd区），电弧静特性属上升特性区，电压随电流的增加而升高。
2）电弧静特性曲线的应用。
由于不同的焊接方法，其焊接中所取的电流范围有限，因此对于特定焊接方法，根据其电流适用范围，其电弧静特性曲线只是整个U曲线的某一部分。
焊条电弧焊、埋弧焊一般工作在静特性的平特性区，即电弧电压只随弧长而变化，与焊接电流关系很小。
◆焊条电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性水平段。
◆一般的钨极氩弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也工作在水平段，◆当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊工作在下降段◆细丝熔化极气体保护焊基本上工作在上升段。
二、焊接电弧的动特性在一定的弧长下，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。
直角坐标系中的电弧动特性曲线是一闭合曲线，称为电弧动特性闭合曲线。
电弧的动特性：“热惯性”现象1）电流快速减小时，由于电弧电离度较高，电弧电压低于静态值，V-A 特性曲线低于静特性曲线。
焊接技术作业及部分答案
第二章1、简述焊接电弧的引燃方法。
（一）接触引弧应用场合：焊条电弧焊熔化极气体保护焊（二）非接触引弧应用场合:钨极氩弧焊和等离子弧焊。
2、说明焊接电弧的结构，说明焊接电弧的静特性及影响电弧静特性的因素并举例说明焊接电弧静特性的应用。
结构:三个区域：阳极区阴极区弧柱区焊接电弧静特性: 在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流和电弧电压变化的关系，又称伏安特性。
影响电弧静特性的因素：主要有：电弧长度、周围气体种类焊接电弧静特性的应用对于不同的焊接方法，应用的电弧静特性曲线段、有所不同。
静特性下降段电弧燃烧不稳定而很少采用。
焊条电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性水平段。
焊条电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性水平段。
熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊也多半工作在水平段，当焊接电流很大时才工作在上升段。
熔化极气体保护焊和水下焊接基本上工作在上升段。
3、简述交流电弧连续燃烧的条件。
二、交流电弧连续燃烧的条件纯电阻电路电感性电路4、简述影响交流电弧稳定燃烧的因素和提高电弧稳定性的措施。
（一）影响交流电弧稳定燃烧的因素1．空载电压愈高，电弧就愈稳定。
2．引燃电压所需的愈高，电弧愈不稳定，引燃愈困难。
3．电路参数增大电感L或减小电阻R可使电弧趋向稳定地连续燃烧。
4．电弧电流电弧电流愈大，电离程度愈高，电弧的稳定性愈高。
5．电源频率f提高有利于提高电弧的稳定性。
6．电极的热物理性能和尺寸发射电子的能力，尖端形状等；如钨极。
（二）提高交流电弧稳定性的措施1．提高弧焊电源频率2．提高电源的空载电压3．改善电弧电流的波形4．叠加高压电5、简述空载电压的选用原则，常用的弧焊电源空载电压规定。
空载电压含义：当弧焊电源接通电网而焊接回路为开路时，弧焊电源输出端电压选择原则：为保证引弧容易，则需要较高的空载电压。
为保证焊工人身安全，空载电压低些为好。
降低制造成本，空载电压不宜高。
空载电压要适当，一般不大于100V.6、焊接时，对弧焊电源的基本要求是什么？对弧焊电源的具体要求是：①引弧容易。
弧焊电源的外特性
• 电弧的静特性
• 定义：在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃 烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系
• 电弧的静特性曲线
• 电弧静特性曲线分区
• ab段 下降特性区 I U
• bC段 平特性区
IU
• CD段 上升特性区 I U
• 不同的焊接方法在一定的条件下，其静特性只是曲线 的某一区域
平特性区 /上升特性区
焊接电源外特性 陡降外特性 缓降(等速送丝）/陡降外特 性（变速送丝） 陡降外特性
平/下降外特性 平外特性
陡降外特性
• 不同焊接方法对弧焊电源的外特性有不同的要求
• 不同下降度的弧焊电源外特性曲线对焊 接电流的影响
• 1.陡降外特性曲线 • 2.缓降外特性曲线
焊接方法 焊条电弧焊 埋弧焊
电弧静特性 平特性区 平特性区
钨极氩弧焊
平特性区 /上升特性区
熔化极氩弧焊 上升特性区
CO2气体保护焊 埋弧焊 钨极氩弧焊 熔化极氩弧焊 CO2气体保护焊 等离子弧焊
电弧的静特性
平特性区 平特性区 平特性区 /上升特性区 上升特性区 上升特性区 平特性区 /上升特性区
• 弧焊电源的外特性要求
• 常见弧焊电源外特性图
• 为了保证焊接电弧稳定燃烧和焊接参数稳定，电源外特性曲线和 电弧静特性曲线必须相交。因为在交点，电源供给的电压和电流 与电弧稳定燃烧所需要的电压和电流相等，电弧才能燃烧。
04-弧焊电源的基本要求
四、对弧焊电源调节特性的要求
要求弧焊电流能在一定的范围内，对焊接电流作均 匀、灵活的调节。
五、对弧焊电源动特性的要求
①含义：弧焊电压对焊接电弧的动态负载所输出的电流、 弧焊电压对焊接电弧的动态负载所输出的电流、 弧焊电压对焊接电弧的动态负载所输出的电流 电压对时间的关系。 电压对时间的关系。它表示弧焊电源对动态负载瞬间变化的 反应能力。 ②对动特性的要求 合适的瞬时短路电流峰值：I短＞1.5I工 合适的短路电流上升速度。 达到恢复电压最低值的时间应适当。 从短路到复燃时，要求能在极短的时间内达到恢复电压 的最低值（大于等于30伏），且不超过0.05秒。 秒
小结
1、掌握对弧焊电源的基本要求。 掌握对弧焊电源的基本要求。 理解焊条电弧焊对弧焊电源外特性的要求。 2、理解焊条电弧焊对弧焊电源外特性的要求。
思考与练习
1、焊接时，对弧焊电源的基本要求是什么？ 2、什么是弧焊电源的外特性？其基本类型有哪些？ 3、为什么焊条电弧弧焊要采用具有陡降外特性的电源？
对弧焊电源的基本要求
目的与要求： 目的与要求： ①掌握对弧焊电源的基本要求。 ② 理解焊条电弧焊对弧焊电源外 特性的要求。 重点： 重点： 对弧焊电源外特性的要求。 难点： 难点： 弧焊电源外特性的选用。 弧焊电源外特性的选用
对弧焊电源的基本要求
弧焊电源是为电弧提供电能的装置。 弧焊电源是为电弧提供电能的装置 它的特性和结构与一般电力电源比较， 有着显著的区别这是弧焊工艺的特点决定 的。
对弧焊电源的具体要求是： 对弧焊电源的具体要求是： ①引弧容易。 ②保证电弧稳定燃烧。 ③保证焊接工艺参数稳定。 ④可调性好 为达到以上具体要求，所以要求弧焊电源具有一定的 弧焊电源外特性的概念 含义：电源在其他参数不变的情况下，弧焊电源输 电源在其他参数不变的情况下， 电源在其他参数不变的情况下
焊工复习题(附答案)
2005-2006学年第二学期05级焊工班复习题一、填空题1、当电极材料、电源种类及极性和气体介质一定时，电弧电压的大小决定于电弧长度。
2、电弧的静特性曲线呈U形，它有三个不同的区域，当电流较小时，电弧静特性属下降特性区，即随电流增加，电压减小，当电流稍大时，电弧静特性属平特性区，即随电流增加，电压不变，当电流稍大时，电弧静特性属上升特性区，即电流增加，电压增大。
3、金属熔滴向熔池过渡根据其形式不同大致有粗滴过渡、短路过渡、喷射过渡三种。
4、电弧电压是电弧两端之间的电压降，它由阴极区、阳极区、弧柱区组成。
5、焊接接头的四种基本形式是对接接头、T型接头、角接接头和搭接接头。
6、手弧焊的焊接工艺参数有焊条的选择、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。
7、带钝边V型焊缝的符号为，角焊缝的符号为；表示焊缝表面平齐的符号是；8、采用小的焊接线能量，如减小焊接电流，增大焊接速度等，都可以减少焊接热影响区的尺寸。
9、焊缝符号一般由基本符号和指引线组成，必要时还可以加上辅助符号、补充符号、焊缝尺寸符号。
10、S、P是两种极其有害的杂质元素，所以在焊芯H08中的含量不应大于0.04%，在H08A中的含量不应大于0.03%，在H08E中的含量不应大于0.025%。
11、在E5015A1中，“E”表示焊条，“50”表示熔敷金属抗拉强度的最小值（500MPa）“15”表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接“1”表示焊条适用于全位置焊接“A1”表示熔敷金属化学成分分类代号。
12、造渣剂的作用是机械保护作用和冶金处理作用。
13、酸性焊条的力学性能比碱性焊条的力学性能要低，酸性焊条的抗裂性能比碱性焊条的抗裂性能要差。
14、焊接熔池的一次结晶包括生核和长大两个过程。
15、焊接区中的氢主要来自受潮的药皮或焊剂中的水分、焊条药皮中的有机物、焊件表面的铁锈、油脂及油漆。
16、气孔按其形状可分为球形气孔、条虫状气孔、针状气孔、椭圆形气孔及旋涡状气孔。
电弧及对弧焊电源的基本要求
在稳定工作的条件下，电弧电流If、电压Uf、空载电压U0和等效阻抗Z之间的 关系，可用下式表示：
U f U 0 If Z
或者
If
U 0
U F Z
当U0不变而改变Z时，便可得到一族外特性曲线，图7－10a为得到的下降外特 性，图7－10b为平外特性。
图7－10 改变等效阻抗时的外特性 a）下降外特性 b）平外特性
(1) 由空载到短路
1）瞬时短路电流峰值Isd 由空载到短路时的Isd值影响开始焊接时的引弧过程。 Isd太小，则不利于这时的热发射和热电离，使引弧困难；若此值太大，则造成 飞溅大甚至引起工件烧穿。对它的要求指标，是以其与稳定短路电流之比—— Isd/Iwd来衡量。 2) 0.05s瞬时短路电流值Isd’ 对Isd’大，则表示短路电流由峰值降下来的过 程慢，短路电流冲击能量大，引起的飞溅严重，使工件烧穿的危险性大，它也影 响引弧性能。对它的要求指标，也以其与稳定短路电流之比——Isd’／Iwd来衡 量。因实际意义不大，故一般不考核。
4． 要有良好的经济性
5． 保证人身安全
1．交流弧焊电源 为了保证引弧容易和电弧的连续燃烧，通常采用
U0 (1.8 ~ 2.25) Uf
手弧焊电源 U0＝55～70V 埋弧自动焊电源 U0＝70～90V
2. 直流弧焊电源 直流电弧比交流电视易于稳定，但为了容易引弧，一般 也取接近于交流弧焊电源的空载电压，只是下限约低10V。
根据有关规定，当弧焊电源输入电压为额定值和在整个调整范围内，空 载电压应符合：
弧焊变压器 U0≤80V 弧焊整流器 U0≤85V 弧焊发电机 U0≤100V
第二节 对弧焊电源调节性能的要求
一、电源的调节性能
弧焊电源能满足不同工作电压、电流的需求的可调性能为其调节性能。 它是通过电源外特性的调节来体现的。
弧焊电源
第一节
弧焊电源
一、焊接电弧的静特性
Uf
平特性段 上升特性段 下降特性段
Ⅰ
图1-5
Ⅱ
Ⅲ
焊接电弧的静特性曲线形状 焊接电弧的静特性曲线
第一节
弧焊电源
一、焊接电弧的静特性
药皮焊条电弧焊
埋弧焊
几种常用弧焊方法的电弧静 特性曲线
熔化极气体保护焊
第一节
弧焊电源
二、对弧焊电源的要求
1、具有陡降的外特性
弧焊电源作用：为焊接电弧稳定燃烧提供所需 要的、合适的电流和电压。
焊条电弧焊设备
第一节
弧焊电源
三、弧焊电源技术参数
1.负载持续率
指弧焊电源负载的时间与整个工作时间周期的百分率
在选定的工作时间周期 内焊机的负载时间 负载持续率 选定的工作时间周期
例1 某焊工使用BX3-300焊机，在规定周期时间5mim内工作3min，试问该焊 机负载持续率为多少？ 例2 一手工电弧焊在5分钟操作过程中，由于更换焊条清渣等工作用了1分钟， 试计算该焊工所用焊机的负载持续率？
定义：在稳定的工作状态下，电弧焊电源输出端电压与输出电流之间的关系 表示：外特性可用曲线表示，称为电弧电源的外特性曲线 种类：电弧焊电源外特性曲线有若干种
电源外特 性曲线
焊条电弧 焊电源外 特性曲线
第一节
弧焊电源
2、具有适当的空载电压 定义：在电弧焊电源接通电网而焊接回路为开路时，电弧焊电源输出端的电压 作用：容易引弧，稳定燃烧 规定：交流55～70V 直流45～85V 3.具有良好的动特性 定义：指弧焊电源对焊接电弧这种的动负载所输出的电流和电压与时间的关系。 作用：表示电弧焊电源对负载瞬变的快速反应能力。 4、具有良好的调节特性 作用：焊接过程中，为适应不同结构、材质、厚度、焊接位置和焊条直径的需 要，电源必须能按要求提供适当的焊接工艺参数。 要求：电源在一定的电压范围内能均匀、连续、方便的调节。
弧焊电源 焊接 考试 复习
＊＊*＊**焊接考试试题1.焊接电弧：焊接电弧是在一定电压的两电极间或电极与工件间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
2.电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f之间的关系，称为焊接电弧的静态特性，简称伏安特性或静特性。
3.电源外特性：在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压U y与输出电流I y之间的关系。
即在电源内部参数一定的条件下，改变负载，稳态输出电压U y与稳态输出电流I y之间的关系.4.负载持续率：是指设备能够满载工作时间的比率.5.空载电压:电焊机通电但未进行焊接操作（无电弧）时，焊机输出端子上的电压，一般在60～80V之间。
6.逆变：将直流电变为交流电的变换称为逆变。
7.PWM:脉冲宽度调制，是在控制电路输出脉冲频率下不变的情况下，通过调整其占空比，利用脉冲宽和窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
8.PFM:脉冲频率调制,是在控制电路输出脉冲占空比不变的情况下，通过调整其频率,利用脉冲宽窄的变化，达到调整弧焊电源输出电压或电流的目的。
9.直流脉冲：峰值电流和维持电流间断改变，实现了小规模和低速下的射滴过渡，这对特殊位置（横立仰全位置）焊接有很大的好处，而且对需控制热输入的材料以小的热输入（小的平均电流)达到高效高质量焊接。
10.交流脉冲:峰值电流和维持电流间断改变，交流脉冲的方向随时间的变化做有规律的变化。
1。
弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？答：弧焊电源具有供给焊接电弧电能（提供电流和电压)以及适宜电弧焊工艺所需电气特性的作用.性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。
2。
比较机械调节性弧焊电源、电子控制性弧焊?电源的特点，说明弧焊电源的发展.机械调节型弧焊电源的特点：是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节，电源的主要电气特性、输出参数的调节，都由其机械结构决定。
故该类电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,但调节不灵活、不精细，电源比较笨重，耗材多。
智慧树答案弧焊电源及控制知到课后答案章节测试2022年
第一章1.目前技术比较先进的弧焊电源有答案:数字化电源;逆变式弧焊电源2.按照弧焊电源的调节方式分类，有机械调节式、电磁调节式、电子控制式三类弧焊电源，按照弧焊电源输出的电流可分为直流弧焊电源、交流弧焊电源和焊条电弧焊电源，这些说法正确与否答案:错3.下列连接方法产生原子（或分子）间结合的是答案:焊接4.根据弧焊电源的概念，下列弧焊电源必须具备的功能是答案:适应电弧焊工艺电气特性;供给电弧能量第二章1.电源－电弧稳定系统稳定的条件：1）电弧静特性曲线与电源外特性曲线有交点；2）在交点的左边保证外特性曲线电压Uy<电弧静特性曲线电压Uf ，而在交点右边保证Uy>Uf 。
答案:错2.电弧的实质（或概念）是答案:气体放电3.电弧的静特性曲线（伏安特性曲线）是答案:U形曲线4.对于一个有一定长度变化的电弧，下列说法正确的是答案:阳极区长度和压降基本不变;阴极区长度和压降基本不变5.弧焊电源三大特性包括答案:静特性;动态特性 ;调节特性第三章1.变压器的能量传递方式是答案:电能→磁能→电能2.弧焊变压器的内部阻抗组成主要类型下面说法正确的是答案:电阻和感抗3.弧焊变压器的外特性曲线方程是答案:近似椭圆方程4.弧焊变压器包括串联电抗器式和增强漏磁式两大类答案:对5.下列器件属于可控的半导体器件的是答案:IGBT;场效应管第四章1.电子控制型弧焊电源的主电路进行电能变换并输出电能，控制电路则控制主电路的这种能量变换过程，使之按要求输出能量答案:对2.电子控制型弧焊电源的调节外特性时，需要调节答案:电子线路中给定值的大小3.电子控制型弧焊电源可采用的控制策略包括答案:PID控制;模糊控制;神经网络控制;自适应控制4.电子控制型弧焊电源的外特性曲线形状可以是任意形状答案:对5.关于电子电抗器下面最准确的说法是答案:一种电子电路第五章1.晶闸管弧焊整流器的主电路有答案:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路;六相半波可控整流电路2.晶闸管弧焊整流器对能量输出（电流、电压）的控制的实现是通过调节晶闸管的答案:控制角3.ZX5系列晶闸管弧焊整流器外特性曲线形状是答案:陡降加外拖特性4.下面哪些电路是晶闸管弧焊整流器的一部分答案:移相触发电路5.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的工作的响应时间周期是答案:3.33ms第六章1.直流电变为交流电是整流过程，交流电变为直流电是逆变过程答案:错2.逆变式弧焊电源最突出的特性是答案:动特性好3.IGBT半桥式逆变电路的组成需要答案:2只（组）IGBT4.PWM和PFM都是逆变式弧焊电源常用的控制方式，实质是通过控制电子功率开关的导通与关断的时间比率来控制能量输出答案:对5.逆变式弧焊电源内部电路工作的可能的响应周期是答案:50ms第七章1.将数字电路应用到弧焊电源中构成为数字化弧焊电源答案:错2.数字化弧焊电源中应用的标志性器件有答案:微控制器MCU;数字信号处理器DSP3.数字化弧焊电源运用高层次的模糊控制、专家系统等控制方式，而PID控制适于模拟量控制，不适合在数字化弧焊电源中使用答案:错4.信息化网络化是数字化弧焊电源的重要特征答案:对5.数字化弧焊电源中包含有答案:人机交互系统;逆变电路;外特性控制软件系统。
《焊接电源》课程讲义第3章弧焊电源的基本特性
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STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
弧焊电源的稳态短路电流
在弧焊电源外特性上，当 Uy＝0（ Uf＝0）时对应的电流为稳态短路电流Iwd。
（4）熔化极脉冲电弧焊
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b）恒流特性与恒压特性
脉冲段电流不变，熔滴过渡均匀；维弧段小电流时易断弧
c）恒流特性与恒流特性
脉冲段电流参数不变，熔滴过渡均匀，电弧弹性好；自调节作用差，易粘丝（短路） 图3-9 脉冲弧焊电源的组合外特性
a）恒压特性与恒压特性
d）恒压特性与恒流特性
脉冲阶段具有良好的电弧调节作用，但容易引起电流参数波动，熔滴过渡不均，且维弧易粘丝（短路）。
第3章 弧焊电源的基本特性
弧焊电源是向焊接电弧提供电能的装置，是电弧焊的核心部分。
类型繁多，我们主要介绍弧焊变压器、弧焊整流器、弧焊逆变器
分类
基本电气特性包括以下三方面： 1．弧焊电源的外特性 (输出特性) 2．弧焊电源的调节特性 3．弧焊电源的动态特性（响应能力）
维弧段小电流，弧长拉长时易断弧，A1；脉冲段电流参数波动影响大， B0 ，熔滴过渡不均匀
图3-10 双阶梯外特性
好的外特性：双阶梯外特性组合，又称为方框特性
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上述各种方法都各有优缺点，例如，恒压特性使电弧具有足够的自调节作用，但对熔滴的均匀过渡不利，而恒流特性则相反，能使熔滴过渡均匀，焊缝成形好，但电弧自身调节能力较差。 双阶梯外特性组合：脉冲电流由“┐”型特性供电；维弧电流由“└”型特性供电，两者构成方框特性。这是熔化极脉冲气体保护焊中比较实用的外特性组合方法之一，如图3-10所示。
弧焊电源及数字化控制复习资料
弧焊电源及数字化控制复习资料名词解释：弧焊电源的外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值Uy与输出的电流稳定值Iy之间的关系Uy=f(Iy)。
焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If之间的关系。
电子发射：在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出电子的现象称为电子发射。
焊接电弧的动特性：是指在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：Uf=f(if)。
热电离：在高温下，具有高动能的气体原子（或分子）互相碰撞而引起的电离。
热发射：物质的固体或液体表面受热后，其中某些电子具有大于逸出功的能量而逸出到表面的空间中去的现象。
焊接电源的额定负载持续率：指设备能够在额定电压，额定电流或额定功率的情况下负荷工作时间的比率。
P37逆变：通过一定的电路方式将一定规格的直流电源变为所需要的交流电源。
简答题1焊接电弧的静特性和动特性？焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If之间的关系。
电子发射：在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出电子的现象称为电子发射。
焊接电弧的动特性：是指在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：Uf=f(if)。
2影响交流电弧稳定燃烧的因数有哪些？答：1、空载电压Uo Uo愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧就越稳定。
2、引燃电压Uyh Uyh 愈高，引燃电弧愈难，电弧愈不稳定。
3、电路参数当ωL/R这一比值不大时，增大L或减小R，即使ωL/R比值增大，均可使电弧趋向稳定连续燃烧。
电弧电流电弧电流愈大，电弧的稳定性会提高。
5、电源频率f f提高，会提高电弧的稳定性。
6、电极的物理性能和尺寸第二章3弧焊电源的外特性是指什么？弧焊电源的外特性可分为哪几种基本形状？如何定量划分？答：（1）弧焊电源的外特性是指在电流参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值Uy与输出电流稳定值Iy之间的关系Uy=f（Iy）。
焊接名词解释
焊接名词解释绪论1. 焊接定义：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。
2. 焊接方法分类：按照电极焊接时是否熔化，可以分为熔化极焊和非熔化极焊；按照自动化程度分为手工焊、半自动焊、自动焊等；按照按照焊接过程中母材是否熔化以及对母材是否施加压力进行分类，可以把焊接方法分为熔焊方法、压焊方法和钎焊方法三大类。
3. 焊接技术：焊接技术是机械制造工业中的关键技术之一，是现代先进制造技术的一个重要组成部分。
4. 压焊方法：压焊方法是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）才能完成焊接的方法。
5. 钎焊方法：钎焊方法是焊接时采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接的方法。
6. 焊接工艺：焊接工艺是指制造焊件所有关的加工方法和实施要求，包括焊接准备、材料选用、焊接方法、焊接参数和操作要求等。
第一章焊接电弧1. 焊接电弧：焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
2. 气体放电：气体放电，是指当两电极之间存在电位差时，电荷从一极穿过气体介质到达另一极的导电现象。
3. 两电极之间要产生气体放电必须具备两个条件：一是必须有带电粒子，二是在两极之间必须有一定强度的电场。
4. 解离：两电极之间的气体受到外加能量（如外加电场、光辐射、加热等）作用时，气体分子热运动加剧。
当能量足够大时，由多原子构成的气体分子就会分解为原子状态，这个过程称为解离。
5. 电离：在外加能量的作用下，使中性气体分子或原子分离成为正离子和电子的现象称为电离。
6. 激励：激励是当中性气体分子或原子受到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子，而使电子从较低的能级转移到较高的能级的现象。
7. 热电离：气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。
焊工复习题及答案
焊工练习题一、判断题1．碱性焊条的飞溅主要产生在短路过程中，一般认为短路电流越大，飞溅越小。
(×) 2．在高温电弧作用下的熔滴或短路电流作用下的金属过桥内部，由冶金反应产生的气体，在析出过程中会引起少量的飞溅。
(√)3．直流正接焊接时，施焊中焊条发尘量随着电弧在熔滴上析出热量的增加而减少。
(×) 4．焊接低合金高强钢时，不仅焊缝有形成M-A组元的可能，在热影响区也可能形成M-A 组元(高碳马氏体和残余奥氏体的混合物)。
(√)5．金属在焊接热循环的作用下，对于含碳量高、含合金元素较多、淬硬倾向较大的钢种，会出现淬火组织，降低塑性和韧性，因而易于产生裂纹。
(√)6．由金属学理论得知，先结晶的金属较纯，后结晶的金属杂质较多，并且聚集在晶界上。
( √)7．15MnVN钢的热应变脆化倾向比16Mn钢的大。
(×)8．结晶裂纹主要出现在含杂质较多的碳钢焊缝中和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝及铝合金的焊缝中。
(√)9．高强钢焊接时，为保证焊缝韧性，常在焊缝中加入Ni。
但是增大了产生凝固裂纹倾向。
( √)10．30CrMnSiA钢在退火状态下的组织是铁素体和珠光体，调质状态下的组织为回火索氏体。
( √)11．16Mn钢气割后，气割边缘1 mm内虽有淬硬倾向，仍可直接焊接而不需要对气割边缘进行机械加工。
(√)12．中碳调质钢焊接时，冷却速度越大，生成的高碳马氏体越多，脆化也就越严重。
为了减少过热区脆化，减少淬硬倾向，应采用大线能量焊接。
( ×)13．珠光体耐热钢一般是在预热状态下焊接，焊后大多数要进行高温回火处理。
(√) 14．使用低氢焊条焊接时，应始终保持短弧和适当的焊接速度。
( √)15．常温下焊接16Mn钢结构时应采用低氢型焊条，有时还进行焊前预热。
(√) 16．焊条药皮中的脱氧剂能够降低熔渣的氧化性并脱除熔池中的氧。
( √)17．焊接重要部件的焊条，烘焙后使用时应装入温度保持在100～150℃的专用保温筒内，随用随取。
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电弧的静特性：
在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时焊接电流和电弧电压变化的关系称为电弧的静特性。
电弧静特性曲线呈U形，它有三个不同的区域（I、II、III）。
当电流在I区较小时，电弧静特性属于下降特性区，随着电流的增加，电弧电压减小；当电流在II时，电弧特性属于水平特性区，当电流变化是而电弧电压几乎不变；当电流在III区内增大时，电弧特性属于上升特性区，电弧电压随电流的增大而升高。
不同的电弧焊接方法，其电弧在正常的使用范围内只工作于静特性曲线中的某一段或两段上。
如焊条电弧焊的电弧主要工作于I和II区，当弧长变化时静特性曲线上下平移，弧长越长静特性曲线向上移动量越大，弧长过长时断弧。
工作在II区的有埋弧焊、不熔化极气体保护焊和微束等离子弧焊等弧焊方法。
工作在III区的有细丝熔化极气体保护焊、等离子弧焊和水下焊等弧焊方法。
焊条电弧焊的电弧对电源的要求：
电弧焊机是为电话提供电能的装置，为了保证电弧稳定工作的要求，弧焊电源在工艺性能和结构方面应该达到引弧容易；保证电弧稳定燃烧；保证焊接电流、电弧电压等工艺参数稳定；可以方便调节焊接工艺参数，以适应焊接不同性质和厚度不同的钢板；电源节能环保、质量轻、结构简单、制造成本低；安全可靠、工作性能良好、维修简单方便等。
为了达到以上要求弧焊电源应该具备以下性能。
弧焊电源具有下降的外特性曲线：在电弧稳定燃烧时，焊接电源输出稳定电流和电源输出稳定电压间的关系称为电源的外特性。
电弧焊时，弧焊电源供电，电弧是电源用电的负载，电源与电弧构成完整的供电系统，为保证该系统的稳定性电源外特性曲线的形状和电弧静特性曲线的形状必须适当配合。
弧焊电源的外特性包括下降特性、平特性和上升特性。
下降的外特性曲线是随着弧焊电源输出电流的增大，电源的输出电压下降。
对于焊条电弧焊电源一般要求为陡降的外特性曲线。
电弧的静特性曲线与电源的外特性曲线的交点就是电弧燃烧的工作点，焊条电弧焊采用的下降特性曲线与电弧的静特性曲线交点有两点。
电弧电源具有适当的空载电压：外特性曲线上，焊接电流为0时的输出电压称为空载电压，它与电弧的引弧性能、电弧的稳定性有关。
空载电压太低使引弧困难，电弧燃烧不稳定。
过高则生产成本高，焊工的安全性差。
适当的短路电流:焊条电弧焊电弧的产生是通过电极与焊件进行短路后，提起焊条产生的，短路时电弧电压为0，如果短路电流过大，不但会因过载引起焊机过热以致烧坏，同时还会使焊条过热引起药皮脱落，液态金属飞溅增多；相反，短路电流太小，会使引弧和熔滴过渡发生困难。
弧焊电源能方便的调节焊接电流。
焊条电弧焊接不同厚度的焊件，不同位置的焊缝，采用不同的焊条直径和适应不同的接头形式都是通过调节焊接电流来实现的。
为此要求弧焊电源应该能在一定的范围内，对焊接电流灵活、均匀地进行调整。
电流的调节是通过改变电源外特性来实现的。
弧焊电源具有良好的动态特性。
为了适应电弧长短变化和经常短路的需要，要求弧焊电源供给的电压和电流能够随着负载的改变而迅速改变。
所以动态品质是用来表示弧焊电源对负载瞬时变化的反应能力。
它对电弧的燃烧稳定性、熔滴过渡、金属飞溅、焊缝成形等有
很大的影响，同时也是衡量直流弧焊电源质量的一项重要技术指标。