焊工培训课件

第三节 其它焊接方法
１. 埋弧焊 电弧在焊剂层下燃烧，并进行焊接
的方法叫埋弧焊。它是在手工电弧焊基 础上发展起来的一种高效率的自动焊接 方法，焊接过程如图5-36所示。焊丝送 入颗粒状的焊剂下，与焊件产生电弧， 使焊丝和焊件熔化形成熔池，熔池金属 结品成为焊缝，部分焊剂熔化形成熔渣， 并在电弧区域形成一封闭空间，液态熔 池凝固后成为渣壳，覆盖在焊缝金属上 面。随着电弧沿焊接方向移动，焊丝不 断地送进并熔化，焊剂也不断地撤在电 弧周围，使电弧埋在焊剂层下燃烧，控 制系统保证整个过程自动进行。
三、常用焊条电弧焊电源简介
(１)ＢＸ3-300型弧焊变压器
焊接电流的两种调节：１.粗调：改变一、二次侧绕组的接线方 法（图５-5）。２.细调：改变一、二次侧绕组的距离（图５-６）。
目前应用最广泛的“动铁式”交流焊机变压器结构简图如
下。它是一个结构特殊的降压变压器，属于动铁芯漏磁式类型。 焊机的空载电压为60～70V。工作电压为30V，电流调节范围为 50～450A。铁芯由两侧的静铁芯5和中间的动铁芯4组成，变压 器的次级绕组分成两部分，一部分紧绕在初级绕组1的外部，另 一部分绕在铁芯的另一侧。前一部分起建立电压的作用，后一部 分相当于电感线圈。焊接时，电感线圈的感抗电压降使电焊机获 得较低的工作电压，这是电焊机具有陡降外特性的原因。
第一节 焊条电弧焊
焊条电弧焊由焊接电源、焊接电缆、焊钳、焊条、 焊件、电弧构成回路，焊接时采用焊条和工件接触引燃 电弧，然后提起焊条并保持一定的距离，在焊接电源提 供合适电弧电压和焊接电流下电弧稳定燃烧，产生高温， 焊条和焊件局部被加热到熔化状态。焊条端部熔化的金 属和被熔化的焊件金属熔合在一起，形成熔池。在焊接 中，电弧随焊条不断向前移动，熔池也随着移动，熔池 中的液态金属逐步冷却结晶后便形成了焊缝，两焊件被 焊接在一起。
钨极氩弧焊简称为TIG焊，它使用熔点很高的纯钨或钨合金(钍钨、 铈钨)作为不熔化电极的氩气保护焊，故也称不熔化极氩弧焊。
手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊接时一般均需另外加入填充焊丝， 但有时在焊接薄件时不加填充焊丝。为防止钨极的熔化和烧损，焊接电 流不宜过大。
电极端部的形状影响电弧的稳定性。
(3)逆变弧焊电源。将直流电变为交流电的过程称为逆变，采用逆 变技术制造的弧焊电源称为逆变弧焊电源，其基本组成和工作原理 如图5-8所示。
四、焊接工艺参数的选择
五、焊条电弧堆焊
第二节 气体保护电弧焊
以外加气体作为电弧介质并保护电弧及焊接区的电弧焊方法，称 为气体保护焊。在气体保护焊焊接时，保护气体从焊枪喷嘴中连续不断 地喷出，机械地将空气与焊接区隔绝，使电极端部、弧柱区和熔池金属 处于保护气罩内，形成局部气体保护层，从而保证焊接过程的稳定性， 并获得质量优良的焊缝。
引起电弧燃烧的过程称为电弧引燃。电弧引燃有两种方 法：一是高频高压引弧法，主要用于钨极惰性气体保护焊中。 二是接触短路引弧法，用于手工电弧焊中。
一、手工电弧焊对电源的要求
。
当弧长变化相同时，陡降特性的弧焊电源的焊接电流变 化小，有利于焊接电弧的稳定性，因此手工电弧焊要求弧焊电 源具有陡降的外特性。
设备系统：
（一）碳弧气刨的工艺参数： 碳棒直径通常根据钢板的厚度选用，但也要考虑刨槽宽度的需要， 一般直径应比所需的槽宽小2～4mm。 (1)电源极性。碳弧气刨碳钢和合金钢时，采用直流反接。气刨时 ，电弧稳定，刨削速度均匀，电弧发出连续的刷刷声，刨槽两侧宽 窄一致，表面光滑照亮。若极性接错，则电弧发生抖动，并发出断 续的嘟嘟声，刨槽两侧呈现与电弧抖动声相对应的圆弧状，此时应 将极性倒过来。 (2)气刨电流与碳棒直径。气刨电流和碳棒直径成正比，一般可参 照下面经验选择电流。
气体保护焊按电极是否熔化可分为两种：不熔化极气体保护焊和熔 化极气体保护焊，如图5-13所示。
不熔化极气体保护焊是采用一根不熔化的电极，因电极只起导电作用， 通常用金属钨作为电极材料(钨的熔点很高)，因此常称为钨极气体保护焊。
熔化极气体保护焊采用一根或多根熔化电极，电极不仅起导电作用， 而且作为填充金属形成焊缝，故常称为焊丝。在焊接过程中焊丝由送丝机 构不断向熔池送进(图5-13），保证焊接过程的连续性。熔化极气体保护焊 的分类如图5-14所示．
由于晶闸管跃起整流作用，又能够调节电源的外特性和控制电 源的通断，从而使结构大为简化：可以用较小的触发功率信号来控 制整流器的输出电流(电压)，易于控制；利用不同的反馈方式可获得 各种外特性，而且易于进行无级调节；采用电子线路进行控制，反 应速度快，与磁放大器式控制的硅弧焊电源相比，其动态反应速度 提高了十几倍；晶闸管弧焊电源空载功率损耗较小，功率因数较大、 效率高；焊接工艺参数稳定。
三相工频网路电压经三相降压变压器降压后变为几十伏的低压 交流电，然后经晶闸管整流器整流变为脉动直流电，再经输出电抗 器滤波变为波形较平滑的直流电输出。
触发控制电路产生与三相交流电同步的一个电压脉冲信号，然 后提供给晶闸管的控制极，使晶闸管导通。并且它接收由电流、电 压反馈电路提供的电流、电压变化的信号，经过处理后改变晶闸管 导通角，以获得所需的电源外特性。
焊接电流调节分为粗调、细调两档。电流的细调靠移动铁芯 4改变变压器的漏磁来实现。向外移动铁芯，磁阻增大，漏磁减 小，则电流增大，反之，则电流减少。电流的粗调靠改变次级绕 组的匝数来实现。
1—初级绕组；2、3—次级绕组；4—动铁芯； 5—静铁芯；6—接线板
(2)晶闸管弧焊电源。如图5-7所示，晶闸管弧焊电源主要由三相降 压变压器，晶闸管整流器，输出电抗器，触发控制电路和电流、电 压反馈电路等焊机（CZ系列焊接操作机）
上海通用悬臂式埋弧焊机（CZ系列焊接操作机）
悬臂式埋弧焊机
2. 碳弧气刨
原理：碳弧气刨及切割是利用碳棒与工件之间产生的电弧，将 金属局部加热到熔融状态，同时用压缩空气的气流把熔融金属吹掉， 从而达到对金属进行刨削或切割的一种工艺方法，如图5-39所示。