弧焊工艺对弧焊电源空载电压和外特性要求

相应数学表达式为：
Kw
U I
f
U y I
I f
0
1.3、 对弧焊电源外特性曲线的要求
❖ 系统的稳定性要求； ❖ 焊接工艺参数的稳定；
对电源外特性曲线工作 区段形状的要求
❖ 可靠引弧的要求；
❖ 熔滴稳定过渡的要求；
❖ 焊工安全的要求。
1.4、 弧焊电源外特性曲线的种类
❖ 下降外特性
输出电流在工作范围内增加时，其输出电压随着输出电流 的增加而下降。其工作部分每增加100A电流，其电压下降 一般应大于7V。根据斜率的不同又分为垂直下降（恒流） 特性、缓降特性和恒流带外拖特性等。
围
Hale Waihona Puke Baidu
上升特性
等速送丝的 细丝气体保护焊
双阶梯外特性 熔化极脉冲弧焊
1.5、 对电源空载电压 U0 的要求
❖ （1）保证引弧容易：空载电压越高，引弧越容易； ❖ （2）保证电弧的稳定燃烧：由影响交流电弧稳定燃烧
的因素的讨论可知；
❖ （3）保证电弧功率稳定：由交流电弧功率讨论可知； ❖ （4）要有良好的经济性：变压器的额定容量与空载电
❖ 平特性
一是在运行范围内，随着电流增大，电弧电压接近于恒定 不变（又称恒压特性）或稍有下降，电压下降率小于 7V/100A；
二是在运行范围内随着电流增大，电压稍有增加（有时称 上升特性），电压上升率应小于10V/100A。
❖ 双阶梯形特性
弧焊电源外特性形状的分类及应用范围
外 特
下降特性
性
图
形
垂直下降特性 特 性 或恒流特性
❖ 弧焊工艺对电源的要求 弧焊电源需具备对弧焊工艺的适应性，即满足弧焊
工艺对弧焊电源的下述要求： （1）保证引弧容易； （2）保证电弧稳定； （3）保证焊接规范稳定； （4）具有足够宽的焊接规范调节范围。
❖ 弧焊电源的电气性能 为满足上述工艺要求，弧焊电源的电气性能应考虑
以下四个方面 ： （1） 对弧焊电源空载电压的要求； （2）对弧焊电源外特性的要求； （3）对弧焊电源调节性能的要求； （4）对弧焊电源动特性的要求。
焊接主回路（二次回路）
电 Uy(U0)
源
If Uf
工作点位于电源外特性与电弧静特性两条曲
线图的2-交2 点“上。电源-电弧”系统电路的示意图
❖ 系统的稳定性评价包括：
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，保持电 弧与规范稳定 电源的外特性与电弧的静特性曲线有交点（稳 定工作点）。
图形近1/4椭圆 运行区段近直线
缓降特性
又称缓降特性
运行区段内 横流带外拖
应 钨极氩弧焊、
焊条电弧焊
用
范
非熔化极等离 子弧焊
变速送丝埋弧焊 粗丝气保护焊
围
焊条电弧焊 埋弧焊
粗丝CO2焊
焊条电弧焊
弧焊电源外特性形状的分类及应用范围
外
特 性
平特性
双阶梯外特性
图 形
特
性
恒压特性
应
用 等速送丝气保护焊
范
细丝埋弧焊
压成正比，过高的空载电压将会导致制作成本的增加， 同时增加能量损耗，降低变压器的效率；
❖ （5）保证人身安全：应对空载电压加以限制。
1.5、 对电源空载电压 U0 的要求
❖ 综合考虑引弧、稳弧性能要求和经济性、安全性，
一般弧焊电源的 U0 取值： 1. 交流弧焊电源取 U0 ≥（1.8～2.25）Uf
手弧焊： 55～70V 埋弧焊： 70～90V
2. 直流弧焊电源：
U0 下限比相应交流电源降低约10V 。
思考与练习
1. 弧焊工艺应具备哪些实用要求？这些要求反映在 弧焊电源性能的哪些方面？
2. 什么叫电源的外特性？ 3. 何谓“电源——电弧”系统的稳定工作点？稳定
工作点存在的条件是什么？
4. 弧焊对电源空载电压 U0 的要求
➢常见电源外特性曲线的种类
常见弧焊电源的外特性曲线
下降型 U
垂降型 U
平特性 U
I
I
I
不同弧焊方法，需要不同的电源外特性。
1.2、 “电源 — 电弧”系统的稳定性
➢ 在电弧焊接过程中，电源起供电作用， 电弧作为供电对象而用电，从而构成 “电源一电弧”系统。
1.2、 “电源 — 电弧”系统的稳定性
内容概述
1.1、 电源的外特性 1.2、 “电源 — 电弧”系统的稳定性 1.3、 对弧焊电源外特性曲线的要求 1.4、 弧焊电源外特性形状的种类 1.5、 对弧焊电源空载电压的要求
1.1、电源的外特性
➢ 弧焊电源 —— 是指对焊接电弧供以电能的装置。
➢电源外特性 —— 在电源内部参数一定的条件 下，改变负载时，电源输出的电压稳定值 Uy 与 电流稳定值 Iy 之间的关系曲线。对于直流电 源，Uy 和 Iy为平均值，对于交流电源则为有效 值。
2. 当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的 静态平衡，造成了焊接规范的变化。但当干扰消失 之后，系统能够自动地恢复稳定电弧的能力。
❖ 系统的稳定性评价包括：
系统保持稳定的稳条定件工：作点上电弧静特性曲线的 在工作点上，电弧斜静率特大性于曲电线源的外斜特率性必曲须线大的于斜电率 源外特性曲线的斜率。