焊接方法电源外特性
电弧焊方法复习题 答案
有后拖、“黏着”、跳动的现象； 正常焊接时阳极斑点对焊接过程没 有大的不良影响。
短路过渡：由于电压低，电弧较短，熔滴尚未长成大滴时即与熔池接触而形成短路液
桥，在向熔池方向的表面张力及电磁收缩力的作用下,熔滴金属过渡到熔池中去这样的过渡 形式称为短路过渡。
焊缝区、熔合区、热影响区（过热区、正火区、部分相变区）
6. 简述 TIG 焊的原理及特点。TIG 焊按电流种类和极性可分为哪几 种？试述每种方法的优缺点。
一、TIG 焊的原理（如图） 二、 TIG 焊的特点
优点：（1）几乎可以焊接所有的金属或合金 （2）焊接质量好（焊缝纯净、成形好、
热影响区小） （3）适于薄板及打底／全位置焊（4）无飞溅
缺点：焊接效率低、成本高；对焊前清理要求严格；需要特殊的引弧措施；紫外线强
射流过渡：是喷射过渡中最富有代表性且用途广泛的一种过渡形式。获得射流过渡的
条件是采用纯氩或富氩保护气氛，直流反接，除了保持高弧压（长弧)外，还必须使焊接电 流大于某一临界值。
熔敷系数：是指单位时间、单位电流所熔敷到焊缝中的焊丝金属质量。
焊丝的熔敷效率：过渡到焊缝中的金属质量与使用的焊丝（条）金属质量之比。
MIG 焊：以 Ar、He 或其混合气体等惰性气体作为保护气体的焊接方法称为熔化极惰性
气体保护电弧焊，通常该法应用于钛、铜和铝等有色金属的焊接，而对于碳钢来说这是一种 昂贵的焊接方法
MAG 焊： 在 Ar 中加入少量氧化性气体(O2、CO2 或混合气体)混合而成的气体作为保护
气体的焊接方法称为熔化极气体保护焊，一般用于黑色金属的焊接。
10.什么是熔化极氩弧焊的电弧自身调节作用？试述其电弧自身调节 系统在焊接过程中的弧长调节过程。
电弧的静特性和电源的外特性
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。
弧焊电源的基本电气特性
a b
c
d UC
UK
电流较大时，阴极斑点面积基本不变了，
UA
电流↑→电流密度↑→Uk↑。
电弧静特性曲线
I/A
UC：电流较小(ab段）时，电流↑→弧柱截面↑↑ →电流密度↓ →UC ↓ ；
电流稍大(bc段）时，电流↑→弧柱截面↑ →电流密度基本为一常量→UC =C；
电流继续增加(cd段），电流↑→弧柱截面变化慢 →电流密度↑ → UC ↑ 。
第二章 弧焊电源的基本电气特性
焊接电弧静特性曲线形状的影响因素
弧长的影响：
弧长增加，弧柱长度增加，电弧电压提高；即电弧静特性曲线形状不变， 但曲线整体上移；这表明电弧电流一定时，电弧电压随弧长的增加而增加。
电极直径的影响：
主要影响阴极斑点面积 SK 和弧柱 截面SC；电极直径减小， SK、 SC减小， 则曲线整体左移；同理，电极直径增 大，电弧静特性曲线则将向电流增加 的方向移动（向右移动）。
第二章 弧焊电源的基本电气特性
2.1 焊接电弧 焊接电弧：在一定电压的两电极（或电极与工件）之间的气 体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
气体放电的前提：
两电极间有电位差 存在带电粒子
气体的电离 带电粒子
电极表面的电子发射
气体的电离与电极的电子发射是形成及稳定电弧的充要条件。
第二章 弧焊电源的基本电气特性
接触——拉开——燃弧
焊接电弧的形成和维持是在电场、热、 光和质点动能的作用下，气体原子不断的被 激发、电离以及电子发射和复合反应的结果。
电能
弧焊电源
电能
接触
电阻热
金属熔化、蒸发
热发射 热电离
带电
粒子
拉开2-4mm(数量级)以上
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
实验1_弧焊电源外特性实验
实验一弧焊电源外特性实验一、实验目的1.理解弧焊电源外特性的含义。
2.掌握弧焊电源外特性的测试方法。
3.测定ZX7-400电焊机的外特性。
二、实验设备ZX7-400电焊机、PTE-750E智能电源测试台、感应调压器三、实验内容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U y与输出的电流稳定值I y之间的关系U y=f(I y),称为电源的外特性。
对于直流电源，U y和I y为平均值，对于交流电源则为有效值。
外特性可用曲线来表示，这种曲线叫外特性曲线。
外特性曲线与纵坐标的交点即为弧焊电源的空载电压，外特性曲线与横坐标的交点即为弧焊电源的短路电流。
不同的焊接方法对电源外特性有不同的要求。
根据外特性曲线的形状，焊接电源的外特性可分为平特性和下降特性两大类。
1、平特性特点是输出电压基本上不随输出电流的变化而变化(略有变化)，又称恒压特性，适用于作为熔化极气体保护焊和电渣焊的电源。
2、下降特性特点是输出电压随输出电流而下降。
根据输出电压下降的快慢程度，又可分成缓降、陡降、垂降三种，其中垂降外特性又称恒流特性，因为当弧长发生变化时，输出电流基本保持不变。
下降特性适用于作为焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊的电源。
四、实验步骤1.观察和熟悉焊机外形，记录铭牌数据。
2.熟悉实验电路的连接和各个设备的功能及使用。
3.利用PTE-750E智能电源测试台测量ZX7-400电焊机电源的外特性。
4.关闭测试台和电源。
五、实验报告内容六、思考题1.交流焊机有哪几种典型类型，它们的结构有何区别及联系？2.ZX7-400电焊机是如何获得下降外特性的。
弧焊电源的基本特性
在制造业中的应用
弧焊电源广泛应用于制造业中的金属焊接，如钢铁、铝、铜等材 料的焊接。
在建筑行业中的应用
弧焊电源在建筑行业中用于钢结构、钢筋等材料的焊接。
在汽车行业中的应用
弧焊电源在汽车行业中用于车体、底盘、发动机等部件的焊接。
02
弧焊电源的基本特性
输入特性
输入电压范围
输入电流
弧焊电源应在一定的电压范围内 正常工作，通常为200-240V AC。 超出此范围可能会影响电源的性 能和寿命。
损失和能源浪费，提高焊接效率。
02
节能特性
现代弧焊电源通常具备节能模式或智能控制功能，可以根据焊接需求自
动调整输出功率，降低能耗。
03
能效标识
为了鼓励节能减排，政府或行业协会可能会对弧焊电源制定能效标准并
进行标识。选择能效高的弧焊电源有助于降低运营成本和维护费用。
03
弧焊电源的性能指标
焊接性能指标
01
焊接过程稳定性
弧焊电源应提供稳定、连续的焊 接电流和电压，以保持焊接过程 的稳定性和一致性。
焊接效率
02
03
焊接质量
弧焊电源应具有较高的焊接效率， 以减少焊接时间和材料消耗，提 高生产效率。
弧焊电源应保证焊接质量，包括 焊缝的外观、内部质量和机械性 能等。
电气性能指标
输入电压范围
弧焊电源应具有较宽的输入电压范围，以适应不同的 电网环境和电压波动。
输出电流和电压调节
弧焊电源应能够调节输出电流和电压，以满足不同的 焊接需求和工艺要求。
电气保护功能
弧焊电源应具备过流、过压、欠压等电气保护功能， 以确保设备和操作人员的安全。
环境性能指标
01
弧焊电源及控制重点题
弧焊电源及控制重点题孔令杰版本第一章1．在电弧燃烧过程中会伴随着哪些物理过程？在电路中电弧是什么样的负载属性？答：物理过程：气体原子的激发、电离和电子发射、负离子的产生、正离子和电子的复合负载属性：电弧是一段导体，是一种气体的放电现象，其负载属性分为分为静特性与动特性，对于不同的焊接方法，其电弧的属性不同，一般静特性呈U形。
2．电离、阴极电子发射有哪些方式？何谓电离能、电子逸出功，两者对电弧的稳定性有何影响？答：方式：撞击电离、热电离、光电离电子发射方式：热发射、光电发射、重离子撞击发射、强电场作用下的自发射电力能：原子形成正离子所需的能量称为电离能电子逸出功：电子发射所需的能量称为逸出功影响：电离能或电子逸出功越小，电弧的导电性能就越好，电弧越稳定。
3．焊接电弧的引燃有哪两种方式，分别在什么情况下应用？答：方式：接触引弧、非接触引弧应用：接触引弧：焊条电弧焊、熔化及气体保护焊和埋弧焊非接触引弧：钨极氩弧焊和等离子弧焊4．焊接电弧在物理结构上可分为哪几个区，各区域有何特点？答：三个区：阳极区、阴极区、弧柱区特点：在阴极区和阳极区，电位分布曲线的斜率很大，而在弧柱区则较平缓，并可认为是均匀分布的；可近似的认为阳极区和阴极区压降基本不变，而弧柱区压降在一定气体介质中与弧长成正比。
5．何谓电弧的静特性、动特性，如何解释电弧的静特性曲线？焊接电弧的静特性曲线会受到哪些因素的影响？ 1 孔令杰版本答：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，称为~~ 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于焊接电弧是非线性负载，电弧电压与电流之间不是正比例关系，所以当电弧电流从小到大在很大范围内变化时，电弧的静特性曲线呈U形曲线，又成U形特性。
影响因素：阴极电子的发射能力、阴极尺寸大小、阴极斑点的电流密度、弧柱长度、弧柱区的气相成分和弧柱的电导率等。
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。
焊接方法智慧树知到答案章节测试2023年青岛科技大学
第一章测试1.钎焊时钎料熔化母材不熔化。
（）A:错B:对答案:B2.根据焊接过程的特点，焊接可以分为熔焊、压焊和钎焊。
（）A:对B:错答案:A3.焊接可以用于金属材料的连接，也可以应用于非金属材料的连接。
（）A:对B:错答案:A4.焊接是永久性连接。
（）A:错B:对答案:B5.钨极氩弧焊属于非熔化极气保焊。
（）A:对B:错答案:A第二章测试1.下面哪个是电弧中的主要带电粒子（）A:正离子B:电子C:负离子D:气体原子答案:B2.下列哪个部分（）不能发射电子。
A:阴极B:阳极C:阴极区答案:C3.当采用W、C等热阴极材料作为阴极，且留过大电流时，其导电机构是（）。
A:热发射型B:场致发射型C:等离子型D:光发射型答案:A4.焊接电弧的组成不包括（）。
A:阴极区B:阳极区C:弧柱区D:阴极答案:D5.电磁收缩力随着焊接电流的增大而（）A:减小B:无关C:增大D:不一定答案:C第三章测试1.焊条的加热有哪些能量来源（）。
A:电阻热B:辐射热C:电弧热D:化学反应热答案:ACD2.脉冲钨极氩弧焊，焊丝熔化的能量来源是（）。
A:化学反应热B:辐射热C:电阻热D:电弧热答案:D3.平焊时，不利于熔滴过渡的作用力是（）。
A:重力B:表面张力C:电弧力D:等离子流力答案:B4.熔化极气体保护电弧焊焊铝时，熔滴易以哪种熔滴过渡形式过渡？（）A:粗滴过渡B:射流过渡C:射滴过渡D:短路过渡答案:C5.焊接飞溅的影响因素不包括（）A:熔滴过渡形式B:焊丝成分C:气体介质D:焊接顺序答案:D第四章测试1.熔深随焊接电流增大而（）。
A:增大B:不变C:不一定D:减小答案:A2.弧长增大，熔深（），余高（）。
A:减小，增大B:增大，减小C:增大，增大D:减小，减小答案:D3.表面张力梯度系数为负值时，焊接熔池内的流体在上表面上的流动方向为（）。
A:由中心流向边缘B:由边缘流向中心答案:A4.焊接电弧传递热量给工件的方式有（）。
电源外特性
（3）缓降特性
• 电压、电流负反馈始终同时采用，根据式(4)，当 Ugu≠0时，Ugi≠0，即得：
∂U f / ∂I f = K 2 nf / K1m （7） • • 由上式可是知，得到的外特性是斜降的，如图13 中曲线3所示 • 电压大于一定值时只取电流负反馈，当电压小 于此值时，同时采用电流负反馈和电压负反馈，分 别根据以上两式，可得如图13中曲线4所示的恒流 加外拖特性。此外，还可获得其他形状的外特性。
(1)恒压特性的获得 • 只取决电压负反馈时，即mUf≠0，nIf=0，根 据公式(4)得到: Ugu-mUf=0 即Uf= Ugu/m （5） 式中，m为分压比，为常数。 Uf取决于Ugu，Ugu一经给定后不变。则 电源输出电压Uf也不变，即只用电压负反馈 时可得到恒压外特性，如图13中曲线1所示。
2、熔化极弧焊
（1）等速送丝控制系统的熔化极弧焊 CO2/MAG、MIG焊或细丝的直流埋弧自动焊 一般工作于电弧静特性的上升段，电源外特 性为下降、平、微升都可以满足“电源— 电弧”系统稳定条件。图10所示了电弧静 特性为上升形状时，电源外特性对电流偏 差的影响。
图 10 电源外特性对电流偏差的影响
图 9 弧长变化引起的电流偏移
• 使用图9中曲线3所示的垂降外特性的电源， 焊接工艺参数是最稳定的，电弧弹性也是 最好的。但是其Iwd过小，容易造成引弧困 难，电弧推力弱，熔深浅，而且熔滴过渡 困难，故一般采用恒流带外拖的弧焊电源， 如图5所示。它即可体现恒流特性使焊接工 艺参数稳定的特点，又通过外拖增大短路 电流，提高引弧性能和电弧熔透能力。而 且可以根据焊条类型，板厚和工件位置的 不同来调节外拖拐点和外拖部分斜率，使 熔深过渡有合适的推力，从而得到稳定的 焊接过程和良好的焊缝成形。
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
弧焊电源重点..
第一章焊接电弧及其电特性（填空）焊接电弧的特性：电压最低，电流最大,温度最高，发光最强三种电离：撞击电离，热电离，光电离四种电子发射:热发射,光电发射，重粒子撞击发射,强电场作用下的自发射1.弧焊电源可分为哪几类?按什么分类?答:(1）弧焊电源及其控制技术的分类：交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源（2）弧焊电源的控制技术分类：机械式控制、电磁式控制、数字式控制、电子式控制。
2弧焊电源的压降如何分布？答：电弧沿其长度方向分为三个区：阳极区、阴极区、弧柱区，这三个区的电压降分别称为阳极压降Uy、阴极压降Ui、弧柱压降Uz。
它们组成了总的电弧电压Uf，且Uf=Uy+Ui+Uz。
阳极压降基本不变，而阴极压降在一定条件下基本上也是固定的数值，弧柱压降则在一定气体介质下与弧柱长度成正比。
则，弧长不同，电弧电压也不同。
3。
弧焊电源的静特性、动特性是指什么?答：电弧静特性：电极材料、气体介质、弧长一定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。
Uf=f(If)电弧动特性：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为：Uf=f(if）4。
焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊得电弧静特性是怎样的？答：焊条电弧焊：多半工作在静特性的水平段。
埋弧焊：多半工作在静特性的水平段。
CO2气体保护焊：基本上工作在上升段。
(虚线的是二氧化碳的，实线的是Ar弧焊的)5。
交流电弧有什么特点？为保护交流电弧连续燃烧电路参数应当怎样配合？答：特点：a 。
电弧周期性的熄灭引燃b 。
电弧电压和电流波形发生畸变c 。
热惯性作用较为明显（2）a 。
交流电弧连续引燃的条件之一: 即当ωt=π时，使电弧电流if 正好过零点，if=0，从而得到： b 。
连续引燃条件之二：即在ωt=0时，弧焊电源电压Uy 应大于电弧引燃电压Uyh ，即： 综上分析：为保证交流电弧连续燃烧必须保证电路中各项参数：电源空载电压U0、电弧电压Uf 及引燃电压Uyh 之间必须保持一定的关系.即：6。
弧焊电源的外特
01
02
03
直接测量法
通过直接测量弧焊电源的 输出电压和电流，获取其 在不同负载下的输出特性。
模拟负载法
使用可调电阻、电容等模 拟弧焊过程中的负载，观 察弧焊电源在不同负载下 的输出表现。
短路测试法
将弧焊电源的输出端短路， 观察其输出电流和电压的 变化情况。
测试设备
01
02
03
04
数字万用表
用于测量弧焊电源的电压和电 流。
输入电流
输入电流对弧焊电源的外特性也有重要影响。输入电流的变化将直接影响弧焊电 源的输出功率和焊接效果。
在一定范围内，适当增加输入电流可以提高弧焊电源的输出功率，从而提高焊接 速度和熔深。但过大的输入电流可能导致电源过热，缩短其使用寿命。
输出负载
输出负载是影响弧焊电源外特性的重要因素之一。随着输 出负载的增加，弧焊电源的输出电压和电流会相应降低， 以保持稳定的输出功率。
弧焊电源的分类
01
按输出电流类型
弧焊电源可分为直流弧焊电源和交流弧焊电源两大类。其中，直流弧焊
电源又可以分为恒流式和恒压式两种类型。
02 03
按工作方式
弧焊电源可分为旋转式和整流式两种类型。旋转式弧焊电源是通过机械 旋转来调节电流和电压，而整流式弧焊电源则是通过晶体管等电子元件 来实现电流和电压的调节。
压力容器
在压力容器的制造中，焊接是关键工艺之一。由 于压力容器的安全性要求较高，因此需要采用稳 定可靠的弧焊电源来进行焊接，保证容器的安全 性能。
管道安装
在管道安装中，焊接是必不可少的工艺。由于管 道安装的环境较为恶劣，因此需要采用稳定可靠 的弧焊电源来进行焊接，保证管道的安装质量。
02
弧焊工艺对弧焊电源的空载电压和外特性的要求
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。
双阶梯外特性
图
形
特 性 应 用 范 围
恒压特性
等速送丝气保护焊 细丝埋弧焊
上升特性
双阶梯外特性
等速送丝的
细丝气体保护焊
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 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；
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 线的交点上。 图2-2 “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）。 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。
焊接知识
2.为什么对弧焊电源有特殊要求？有哪些要求？答：为了保证焊接电弧稳定燃烧和适应各种焊接工艺要求，弧焊电源具有下列特殊要求：〈1〉弧焊电源的静特性（或称外特性）——即稳态输出电流和输出电压之间的关系，有下降特性（恒流特性）和平特性（恒压特性）。
A、焊条电弧焊、TIG焊和碳弧气刨电源的外特性是下降（恒流）特性；B、CO2/MAG/MIG电弧焊电源的外特性是平特性（恒压特性）。
〈2〉弧焊电源的动特性——当负载状态发生瞬时变化时（如：熔滴的短路过渡、颗粒过渡、射流过渡等），弧焊电源输出电流和输出电压与时间的关系，用以表征对负载瞬变的反应能力（即动态反应能力），简称“动特性”。
〈3〉空载电压——引弧前电源显示的电压。
〈4〉调节特性——改变电源的外特性以适应焊接规范的要求。
3.为什么电弧长度发生变化时，电弧电压也会发生变化？答：由弧焊电源的外特性所决定的，电弧越长，电弧电压越高；电弧越短，电弧电压越低。
4.为什么CO2焊接时，焊丝伸出长度发生变化时，电流显示值也会发生变化？答：焊丝伸出长度（即干伸长度）越长，焊丝的电阻量越大，由电阻热消耗的电流越大，焊接电流显示值越小，实际焊接电流也变小。
所以焊丝伸出长度一般设定在12--20mm范围内。
（来源：佳工机电网）5.为什么CO2/MAG/MIG焊接时，焊接电流和电弧电压要严格匹配？答：CO2/MAG/MIG焊接时，调节焊接电流—即调节焊丝的给送速度；调节电弧电压—即调节焊丝的熔化速度；很显然，焊丝的熔化速度和给送速度一定要相等，才能保证电弧稳定焊接。
〈1〉在焊接电流一定时，调节电弧电压偏高，焊丝的熔化速度增大，电弧长度增加，熔滴无法正常过渡，一般呈大颗粒飞出，飞溅增多。
〈2〉在焊接电流一定时，调节电弧电压偏低，焊丝的熔化速度减小，电弧长度变短，焊丝扎入熔池，飞溅大，焊缝成形不良。
〈3〉焊接电流和电弧电压最佳匹配效果：熔滴过渡频率高，飞溅最小，焊缝成形美观。
6.什么叫电弧挺度？答：在热收缩和磁收缩等效应的作用下，电弧沿电极轴向挺直的程度。
电焊知识
1、焊接电源提供电流和电压，并具有适合于弧焊和类似工艺所要求的输出特性的设备。
2、型式检验对按照某种设计方案制造的一台式多台，焊接电源所进行的试验，以检验其是否符合有关标准的要求。
3、出厂试验（例行检验）在生产过程中或产品制造后，对每台焊接电源所进行的试验，以检验其是否符合有关标准的要求。
4、下降特性在正常焊接范围内，焊接电源具有在焊接电流增大时，电压降低大于7V/100A 的静态外特性。
5、平特性在正常焊接范围内，焊接电源具有在焊接电流增大时，电压降低小于7V/100A 或电压增高小于10V/100A的静外特性。
6、负载电压焊接电源在输出电流时，其输出端之间的电压。
7、空载电压在外部焊接回路断开时，其输出端之间电压（不包括任何稳弧或引弧电压）8、约定值用作比较标定和测试的标准参数值9、约定负载功率因数不小于0.99的实际无感恒电阻负载10、约定焊接电流（I）2在相应的约定负载电压下焊接电源输送给约定负载的电流。
11、约定负载电压（U）2在约定焊接电流有线性关系的焊接电源所确定的负载电压。
注：约定焊接电流与约定负载电压的线性关系根据焊接工艺的不同而。
12、约定焊接电流和约定负载电压的线性关系，a、药皮焊条手工电弧焊U 2=（20+0.04I2）电流弧I2≥600A时电压为44V额定焊接电流小于200A，额定负载持续率20%焊接电源U2=（18+0.04I2）b、TIG焊U 2=（10+0.04I2）约定焊接电流≥600A时，约定负载电压为34V c、MIG/MAG焊U2=（10+0.05I2）约定焊接电流≥600A时，约定负载电压为44V d、埋弧焊下降特性时U2=（20+0.04I2）约定焊接电流≥600A时，约定负载电压为44V 平特性时U 2=（14+0.05I2）约定焊接电流≥600A时，约定负载电压为44V13、负载特续率：约定的负载持续时间与全周期时间之比全周期时间为10分钟。
例如60%负载持续率，施加负载6分钟，接着空载4分钟。
电焊知识
1．什么叫焊接电弧？答：焊接电弧是指由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。
2．什么叫电弧静特性？什么叫电源的外特性？答：1、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叫电弧静特性。
2、焊接电源输出电压与输出电流之间的关系称为电源的外特性。
3．简述接触短路的引弧过程。
答：首先将焊条或焊丝与焊件短路，这时接触点由于通过很大的电流而产生高温，使接触部分的金属温度剧烈地升高而熔化，然后迅速地将焊条或焊丝拉开，拉开的瞬间，由于焊条或焊丝与焊件之间的高温与强电场的作用，使气体发生电离，同时电极电子发射作用立即产生，电弧就引燃了。
4．为什么说方波交流弧焊电源比直流弧焊电源和交流弧焊电源好？答：因为采用交流弧焊电源焊接时，电弧的极性周期地改变，工频交流电源每秒钟电弧的燃烧和熄灭要重复100次，因此电弧不如直流弧焊电源稳定，同时交流弧焊电源过零点时比较缓慢，因此在引弧比较困难。
但是使用交流弧焊电源与使用直流弧焊电源比，在焊接电弧中的磁偏吹现象要小的多，而交流方波弧焊电源，综合了交直流两种电源的优点，方波交注在过零点时电流变化很陡，因此在正常电压时就足以使电弧引燃，而且稳定性好。
5．为什么碱性焊条一般采用直流弧焊电源？答：因为在碱性焊条药皮中加有一定量的CaF，降低了电弧燃烧的稳定性。
而交流弧焊电源的稳定性能比直流弧焊电源差，为保证焊缝的质量，需要电弧稳定燃烧，因此一般情况下采用直流弧焊电源。
6．为什么弧焊电源的空载电压在确保引弧容易和电弧稳定时，应尽可能低些？答：弧焊电源的空载电压高，容易引弧，对于交流弧焊电源则电弧燃烧稳定，空载电压太低，引弧将发生困难，电弧燃烧不稳定。
但空载电压太高则设备体积大，质量大，耗费的材料多，而且功率因数低，对使用和制造都不经济。
空载电压过高也不利于焊工的人身安全，为此综合考虑以上因素，在确保引弧容易得和电弧稳定的前提下空载电压应尽可能低些。
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下降特性有三种：陡降(恒流)特性，适于钨极氩弧焊和等离子弧焊，在电弧电压(弧长)变化时电流几乎不变；曲线缓降特性，适于一般手弧焊和埋弧焊，电压(弧长)变化时电流也变化，但变化不大；近直线缓降特性，适于粗丝CO，焊和一般手弧焊、埋弧焊，特别适于立焊和仰焊。
平特性有两种：平或稍下降的外特性，适于等速送丝的粗丝气体保护焊；上升特性，适于等速送丝的细丝气保焊。
对平特性电源，弧长变化电压变化极小而电流变化显著，加强电弧自调节作用，保持焊接规范稳定。