第七章-埋弧焊PPT课件

丝式焊机（缓降外特性电源）多用交流电源（可减小电弧的磁偏
吹）；新式焊机用逆变电源（体积小、重量轻、能耗低）
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2、焊接机
属于通用型集成体， 配导轨使用。其中包括送 丝／行走驱动装置、焊剂 斗、焊丝盘和控制面板等。
一般多用内绕式焊丝 盘（也可以用开式焊丝 盘）。
焊机机头上的导电嘴 有滚动式、夹瓦式和管式， 以夹瓦式多见。
第三章 埋弧焊（SAW）
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第一节 埋弧焊的特点及应用
一、埋弧焊(Submerged arc welding)的焊接过程
定义：电弧在焊剂层下燃烧以进行焊接的熔化极电弧焊方法。 （国内俗称埋弧自动焊；国外也称其为焊剂层下电弧焊）
埋弧焊视频 埋弧焊过程动画
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二、埋弧焊的特点
优点： 生产效率高（熔敷效率高、电
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3、辅助设备
滚轮架：用于圆筒形结构焊缝的焊接； 变位器：用于把空间焊缝置于平焊位置； 升降机构：用于提升焊接机与工件高度相适应； 焊剂垫：用于在背面承托熔池，有带式、盘式和热固
化焊剂垫等多种形式。 夹紧机构：用于固定焊件，多用于专机上； 另外，在有的埋弧焊机（特别是各种专机）上还会有
焊剂回收装置和焊缝跟踪传感器等。
焊接过程中送丝速度会产生变化——变速送丝系统。
优点：不论粗、细丝，调节灵敏度均高；
缺点：须另加专门的调节机构，设备复杂；
适用场合：粗丝（约3.0 ～ 6.0mm），配用陡降外特性
焊接电源
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（1）系统的静态特性 当电弧长度发生变化使焊接参数偏离原来的稳定值时，
利用电弧电压做反馈量，通过转速调节机构，迫使送丝速度 改变，把焊接参数调回到原先的数值。
第二节 埋弧焊设备
一、设备的构成
主要由焊接电源、焊丝盘 及焊丝送进机构、焊剂送 进装置、焊接控制装置、 行走小车、导轨、辅助装 置等组成。通常把焊接电 源之外的集成体称作焊接 机。
1、焊接电源
埋弧焊多用较粗的焊丝，常用电弧电压自动调节的变速送丝
式焊机（陡降外特性电源）；细丝时可用电弧自身调节的等速送
外特性的焊接电源，所以稳定的要素是保持电弧电压基本不变。
自动调节的焦点：保持弧长稳定！
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二、熔化极弧焊的两种自动调节系统
1、电弧自身调节系统
自动调节思路：采用等速送丝系统，即焊接过程中保持送丝 速度不变。当外部干扰使电弧长度（电弧电压）发生变化时 （比如拉长），则促使焊接电流产生相应变化（变小）。焊丝 的熔化就会变化（比原来变慢），由于送丝速度不变，最后电 弧长度就缩短回来（电弧电压降低）。
（2）系统调节过程、精度、灵敏度
k 和 ki 值对直线的斜率影 响较大， k 增大，调节灵敏度 增大，直线斜率也减小；焊丝 直径减小、干伸长增大， ki 值 增大，直线斜率增大。
此外，焊丝材质，保护气 成份也会对直线斜率产生影响。
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系统的调节精度分为两个方面： ① 弧长变化时的调节精度 a）调节过程结束后，如果焊丝干伸长没有改变，则系统不
调节器的静态特性方程为：
保持焊接过程稳定的条件是：
并且 综合得到 14
k 为调节器灵敏 度；
Vm为焊丝熔化速 度，它正比于焊接电 流，并随电弧电压的 增加而减小。
ki为熔化速度随 电流的变化系数；
ku为熔化速度随 电压的变化系数。
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上式称作电弧电压反馈调节系统的静态特性方 程；表示在变速送丝自动焊系统中，送丝给定电 压一定时，电弧在稳定工作点燃烧所需具备的Leabharlann Baidu 接电流与电弧电压的配比关系。
双丝、多丝、 带极； 按成形条件：双面焊 、单面焊双面成形（需要反面衬垫）
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2、应用 焊缝类型和焊件厚度：5mm以上的长直缝/对接、角接和
搭接接头 。
材料：碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢； 结构：具有长而规则焊缝的大型结构，如船舶、
压力容器、桥梁、起重机械等； 位置：平、横位置；
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弧热效率高、自动化）
焊缝质量好（熔渣保护 好、参
数稳定，冶金反应稳定、 缺陷少；
劳动条件好（无光、热辐射，
劳动强度低）
缺点：难以全位置焊； 对焊前装配要求高； 不适宜焊接薄板／短缝； 适焊材料有限；
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三、埋弧焊的分类及应用范围
1、分类 按送丝方式：等速送丝 变速送丝； 按焊丝形状及数目：丝极——单丝、
出现静态误差。 b）调节过程结束后，如果焊丝干伸长发生了变化，则电
弧将在一新的稳定工作点下燃烧，并产生误差。
影响调节精度的因素有： 焊丝干伸长变化量； 焊丝直径、焊丝电流 密 度、焊丝电阻率； 焊接保护条件以及 电源外特性形状等；
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在系统内部参数调定以 后，对应一定直径的焊丝、 一定数值的送丝给定电压和 一种电弧条件 ( 焊丝干伸长、 保护情况等)，只有一条系 统静态特性曲线与其对应。
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严格地讲，该静态特性曲线并非一条直线，因为在给定 Ug 的情况下，ki 和 ku 是随电流或电压变动的，即曲线的截距 和各点处的斜率仍然会受到电流和电压数值的影响。
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第三节 埋弧焊的自动调节系统
一、埋弧焊过程的稳定
1、稳定的关键 焊接过程中保持参数（主要是电流、电压）基本不变。其关键
在于实现 送丝速度 = 熔化速度。 2、必要性
焊接过程中许多因素如板材变形、网压波动等，会影响电弧工 作点（电弧电流、电弧电压）的稳定，从而影响焊缝质量。
3、稳定的要素 由于埋弧焊多采用粗焊丝熔敷和变速送丝方式，配用陡降
等速送丝熔化极电弧焊配用平外特性曲线电源，能够产生 较好的自动调节效果。
优点：设备简单，无须另加专门的调节机构；
缺点：调节灵敏度取决于电流密度，粗焊丝的调节灵敏度低；
适用场合：细丝（约0.8～2.5mm），配用平（或缓降）外特性
焊接电源
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2、电弧电压反馈自动调节系统
自动调节原理：采用闭环反馈控制系统，即以电弧电压作 为被调量，以送丝速度作为操作量，将电弧电压信号反馈到送 丝电机中构成送丝速度自动调节器。焊接过程中电流（熔化速 度）基本保持不变，当外部干扰使电弧长度（电弧电压）发生 变化时（比如拉长——电弧电压增加），则反馈回送丝电机的 电压产生相应变化（也升高），促使送丝速度变化（增加）， 使电弧长度逐渐被压缩（电弧电压降低）。