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  第十七章氩弧焊设备第一节钨极氩弧焊设备一、钨极氩弧焊设备的一般结构钨极氩弧焊机可分为手工钨极氩弧焊机和自动钨极氩弧焊机两类。手工钨极氩弧焊设备主要由焊接电源、焊枪、供气和供水系统和控制管理系统等部分所组成。自动氩弧焊机设备则在手工焊机设备的基础上, 再增加焊接小车( 或转动设备) 和焊丝送给机构等组成。这里主要介绍焊接电源和控制管理系统的结构。(一) 焊接电源钨极氩弧焊能够使用直流、交流或交、直流两用电源。无论是直流还是交流都应具有陡降外特性或垂直下降外特性, 以保证在弧长发生明显的变化时, 减小焊接电流的波动。交流焊机电源常用动圈漏磁式变压器;直流焊机可用它激式焊接发电机或磁放大器式硅整流电源;交、直流两用焊机常采用饱和电抗器或单相整流电源。(二) 控制管理系统钨极氩弧焊机的控制管理系统在小功率焊机中和焊接电源装在同一箱子里,称为—体式结构。大功率焊机中,控制管理系统与焊接电源则是分立的,为一单独的控制箱,如 NSA-500- 1 型交流手工钨极氩弧焊机便是这种结构。控制管理系统由引弧器、稳弧器、行车( 或转动) 速度控制器、程序控制器、电磁气阀和水压开关等构成。 1 .对控制管理系统的要求⑴提前送气和滞后停气,以保护钨极和引弧、熄弧处的焊缝; ⑵自动控制引弧器、稳弧器的起动和停止; ⑶手工或自动接通和切断焊接电源; ⑷焊接电流能自动衰减。图 17- 1 为典型的钨极氩弧焊接程序流程。 2 .引弧器和稳弧器⑴引弧器有高压脉冲式和高频振荡式两种。 1) 高频振荡引弧器电气原理图如图 17-2 所示, 它是一个高频高压发生器, 其输出压一般为 2000 ~ 3000V , 频率为 150 ~ 260kHz 。T l 是高漏抗升压变压器, P 是火花放电器,由两小段钨棒构成,两者之间留有可调间隙, 大约为 1mm 左右;C 1 为高压振荡电容;L 为振荡电感兼高频输出变压器 T 2 的初级绕组; T 2 为高频升压变压器。振荡器工作原理是:当合上电源开关 SA 后,变压器 T 1 次级电压可达 2500 ~ 3000V 。在升压过程中,电容 C 1 充电,端电压不断升高,当达到 P 的击穿图 17-1 钨极氩弧焊焊接程序流程图 Q- 氩气流量 U- 高频振荡 v- 焊接速度 I- 焊接电流 t- 高频振荡时间 t- 提前送气时间 t- 正常焊接电流时间 t- 电流衰减时间 t- 滞后停气时间 t- 焊接时间电压时, 其间空气隙被击穿而产生火花放电, 这时 P 处于短路状态。于是 C 1 通过 P和L构成的 L—C 振荡电路放电而使电路发生振荡。产生的高频高压通过 T 2 输出至焊接回路用于引弧。因振荡电路中存在电阻,所以振荡是衰减的。一旦振荡电压低于 P 的击穿电压,振荡过程亦随之结束。这时变压器 T l 又重新给 C l 充电,使之重复前述的振荡过程,振荡波形如图 17-3 所示。可见报荡器的振荡过程为振荡——间歇——振荡。图 17-2 高频振荡器原理电路图图 17-3 高频振荡波形示意图振荡器同焊接回路的连接方式有并联和串联两种,如图 17-4 所示。并联接法在早期的钨极氩弧焊机中应用颇广(图 17-4a) 。为防止高频高压窜入焊接电源中损坏整流元件和绝缘, 常在焊接回路内串接一个电抗器, 并且在焊接电源的输出端并联一个电容。虽然如此,但总有部分高频通过焊接电源和 L 1、C 2 而