第二章__对弧焊电源的基本要求.

定值 Iy 之间的关系曲线。
常见电源外特性曲线的种类
第二章 对弧焊电源的基本要求
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二、 “电源 — 电弧”系统的稳定
性
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 图2-2 “电源-电弧”系统电路的示意图 条曲线的交点上。
第二章 对弧焊电源的基本要求
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系统的稳定性评价包括：
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第一节 对弧焊电源外特性的要求
一、 电源的外特性
二、 “电源 — 电弧”系统的稳定 性
三、 对弧焊电源外特性曲线的要求
四、 弧焊电源外特性形状的种类
第二章 对弧焊电源的基本要求
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一、 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
第二章 对弧焊电源的基本要求
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三、 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；
可靠引弧的要求； 熔滴稳定过渡的要求； 焊工安全的要求。
（一）对电源外特性曲 线工作区段形状的要求
（二）对电源空载电压 和稳态短路电流的要求
第二章 对弧焊电源的基本要求
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（一）对电源外特性曲线工作区段形状的要求
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（三）对电源稳态短路电流 Iwd 的要求
Iwd 过大 Iwd 过小
U
电源外特性
焊条过热，药皮脱落，飞溅大 引弧与熔滴过渡困难 一般取：
I wd 1.25 2 If
电弧静特性
If
Iwd
最好采用 恒流带外拖 特性 的电源。
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第二章 对弧焊电源的基本要求
弧焊电源外特性形状的分类及应用范围 四、 弧焊电源外特性曲线的种类
电源参数调节的具体方法在以后章节中分别介绍。
第二章 对弧焊电源的基本要求
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一、 弧焊电源的调节性能
可见：电弧电压或 在右图所示“电
焊接电流的调节可通 源—电弧”系统达到 过改变电源的空载电 稳定状态时，各参数 压U0 或回路的等效阻 间关系表达式为： 抗 Z 来实现。
l2 l0 l1
脉冲供电外特性“┐” B2
制系统与平特性电 源，充分利用系统 的自身调节作用。 维弧阶段与脉冲阶
B1 A A2 A1
维弧供电外特性“└”
B
段分别工作于两条
平的外特性上。 但最好采用具有双阶
o 图2-8 双阶梯形特性
I
第二章 对弧焊电源的基本要求
梯型外特性电源。
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（二）对电源空载电压 U0 的要求
第二章 对弧焊电源的基本要求
缓降型
பைடு நூலகம்
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等速送丝控制系统的熔化极弧焊
电动机
调 速 器
平 特 性 的 电 源
一般用于CO2焊、MIG焊、MAG焊
和细丝埋弧焊。所用焊丝直径一般在
2 mm 以下，因此电弧静特性为上升 形状，电源外特性要求为平特性类型，
电弧自身调节作用强 。
图2-6 等速送丝控制系统示意图
第二章 对弧焊电源的基本要求
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非熔化极弧焊
包括钨极氩弧焊和钨极等 离子弧焊，电弧静特性为平 的或略上升的，由于非熔化 极电弧没有自调节功能，因 此一般采用恒流特性电源 以减少电流偏差。
电弧静特性
U
电源外特性
I
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熔化极脉冲弧焊
U 弧长l >l >l
2 0 1
采用等速送丝控
外 特 性
下 降 特 性
图 形
特 性 应 用 范 围
垂直下降特性
或恒流特性 钨极氩弧焊、 非熔化极等离 子弧焊
图形近1/4椭圆
运行区段近直线
运行区段内
缓降特性
焊条电弧焊
又称缓降特性
焊条电弧焊
横流带外拖
变速送丝埋弧焊
粗丝气保护焊
埋弧焊
粗丝CO2焊
焊条电弧焊
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外 特 性
平 特 性
1. 无外界干扰时，保持电弧与规范稳定 系统保持稳定的条件：
电源的外特性与电弧的静特性曲线有交点（稳定工作点）。 在工作点上，电弧静特性曲线的斜率
2. 当外界干扰消失后，自动恢复稳定电弧的能力 必须大于电源外特性曲线的斜率。
相应数学表达式为：
Kw U y U f I I 0 I f
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第二章 对弧焊电源的基本要求
U U0 A1 1 2 Uy ΔUy
稳定工作点上电弧静特性曲线的 电源输出外特性
斜率大于电源外特性曲线的斜率
电弧静特性
B1 B1
ΔI
f
Δuf
Uf
Δ if Δ If
o
ΔI
B2
Δuy
B2
A0
f
If
Iwd
I
o
b)
t
图2-3 “电源-电弧”系统
a)
a)工作状态图 b）电流偏差衰减曲线
弧焊电源
第二章 对弧焊电源的基本要求
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焊接 工艺 要求
满足要求的
弧焊电源 应具备：
引弧容易
电弧稳定 适当的 焊接规范稳定 外特性 调节特性
动特性 规范可调节范围宽
第二章 对弧焊电源的基本要求
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第一节 对弧焊电源外特性的要求 第二节 对弧焊电源调节性能的要求
第三节 对弧焊电源动特性的要求
第二章 对弧焊电源的基本要求
为满足引弧、稳弧性能要求，希望 U0 高 一些 从 经济性、安全性 考虑，需要 U0 低 一些 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 。
第二章 对弧焊电源的基本要求
第二章 对弧焊电源的基本要求
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变速送丝控制系统的熔化极弧焊
一般用于埋弧焊（焊丝直径 3 mm 以上），电弧静特性是 平的，电源要求为 下降型 外特性。由于弧长变化时电弧 自身调节作用不强，因此利用弧压反馈调节送丝速度。
电动机 下 降 特 性 的 电 源 图2-7
放 大 器 变速送丝控制装置示意图
对于不同的焊接方法，由于电弧静特性曲线形状的区 别，因此对电源外特性曲线形状的要求也有所不同。
药皮焊条电弧焊 等速送丝的熔化极弧焊
变速送丝的熔化极弧焊
非熔化极弧焊 熔化极脉冲弧焊
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药皮焊条电弧焊
电弧工作在静特性曲线
的水平段。由于是手工操
作，弧长易波动，静特性 曲线随之作上下平移。当 电源外特性曲线为恒流型 时电流偏差小，但引弧困 难。故选用 缓降型 较为 合适。
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
等速送丝的
双阶梯外特性
细丝气体保护焊
熔化极脉冲弧焊
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第二节 对弧焊电源调节性能的要求
通过对弧焊电源外特性的调节，来适应不同
焊件对焊接工艺规范的不同需求。
一、 弧焊电源的调节性能 二、 弧焊电源的可调参数