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。6．电弧的静特性曲线可分为哪几个区段？实用的几种焊接电弧静特性通常位于哪个区段？答：下降特性段、平特性段、上升特性段焊条电弧焊、埋弧焊——平特性段；非熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊——多半工作在平特性段，当焊接电流较大时才工作在上升段；熔化极气体保护焊和水下焊接——上升特性段。7．交流电弧与直流电弧相比有何特点？交流电弧连续燃烧的条件是什么？哪些因素会影响交流电弧的稳定性，从弧焊电源方面考虑，可采取哪些措施来

提高其稳定性？答：特点：①电弧周期性熄灭和引燃②电弧电压和电流波形发生畸变③热惯性作用明显条件：必须是电弧电流能维持到半个周期；当焊接电流过零点时，电源电压应大于电弧引燃电压。2U01Uyh?2??2Uf42Uf 影响因素：①空载电压U0 ②引燃电压Uyh ③电路参数④焊接电流 2 孔令杰版本⑤电源频率⑥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、改善电弧电流的波形等。8．焊接电弧从特性上可分为哪些种类？各种焊接电弧的典型特征是什么？答：分类：按电流种类分：交流电弧、直流电弧、脉冲电弧按电弧状态分：自电弧、压缩电弧按电极材料分：熔化极电弧、非熔化极电弧特征：熔化极电弧通常采用填充金属作为电弧的一个极，在电弧燃烧的过程中电极不断熔化并过渡到焊件中去；非熔化

极电弧电极本身在焊接过程中不熔化，没有金属熔滴过渡，通常采用惰性气体保护。压缩电弧可分为转移型等离子弧；非转移型等离子弧；混合型等离子弧脉冲电弧：电弧电流周期性的从基本电流幅值增至脉冲电流幅值。第二章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？答：实用要求：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电弧性能四方面：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2、什么叫电源的外特性？弧焊电源的外特性与普通电源相比有什么不同？

3 孔令杰版本答：电源外特性：指在电源的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与输出的电流的稳定值Iy之间的关系：Uy=f(Iy) 不同：普通电源的

外特性接近于平的；而弧焊电源的供电对象不是线性负载，外特性为非线性。

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？答：“电源——电弧”系统的稳定工作点是指电源外特性曲线与电弧静特性曲线的交点。Δif?Δ?Kwt L??Uf?Uy?Kw????I??I???0??I f条件：电弧静特性曲线在工作点的斜率必须大于电源外特性曲线在工作点的斜率。

4、药皮焊条电弧焊、钨极氩弧焊分别要求什么形状的电源外特性？为什么？答：焊条电弧焊：缓降外特性的弧焊电源。因为此种电弧一般工作在静特性的水平段，采用下降外特性弧焊电源。但电源外特性曲线陡降时，短路电流小，引弧困难、熔滴过渡困难；电源外特性过于平缓，短路电流又太大，飞溅增大，电弧不稳定。所以采用缓降外特性的弧焊电源，并要求其稳态短路电流与焊接电流之比小于2。钨极氩弧焊：恒流外特性的弧焊电源。因为

钨极氩弧焊电弧静特性呈平或略上升的形状，采用非熔化的钨极作为电极，电弧不具有自身调节作用，采用恒流外特性可以在电弧弧长波动时维持焊接电流稳定。5、等速送丝的CO2气体保护焊对弧焊电源的外特性和动特性有什么要求？答：外特性：等速送丝的CO2焊的电弧静特性是上升的，因此电源外特性是平的。这样外界因素造成弧长波动时，电弧自身调节作用强烈，使焊接规范稳定。另外，平特性电源短路电流大，有利于接触引弧。动特性：要限制短路电流的增长速度，减少熔滴短路过渡时的飞溅；弧焊电源要有足够快的空载电压恢复速度。

6、何谓弧焊电源的动特性，它包括哪些指标？哪类弧焊方法对动特性有特别要求？答：弧焊电源的动特性是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出的电压与电流的响应过程。 4 孔令杰版本指标：短路电流增长速度、短路电流峰值、空载电压的恢复速

度。特别要求的弧焊方法：具有短路过度的熔化极电弧焊、药皮焊条电弧焊和细丝CO2焊。7、为什么要求弧焊电源的外特性可调？通常如何实现调节？答：于电弧电压和电流是电弧静特性与呼喊电源外特性曲线相交的一个稳定工作点决定的，一定的弧长，只有一个稳定工作点。因此，为满足工艺要求，获得所需的焊接电流和电弧电压，弧焊电源的外特性必须可以均匀调节，以便与电弧的静特性有一系列稳定工作点。调节弧焊电源的内部参数——空载电压U0和等效阻抗Z来实现。不同类型的电源，调节原理不同。

8、比较以下三种下降型电源外特性的调节特性，说明哪一种最好，为什么？答：第三种最好。原因：第一种是改变等效阻抗的下降外特性，第二种是改变空载电压的外特性，这两种调节方式都不利于小电流焊接时的引弧与稳弧要求。第三种可以同时改变空载电压和等效阻抗，规范调节的范围广，小电