简述电焊机的分类与工作原理

电焊机(electric welding machine实际上就是具有下降外特性的变压器,将220V380V交流电变为低压的直流电,电焊机一般按输出电源种类可分为两种,一种是交流电源的;一种是直流电的。直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器,分正负极,交流电输入时,经变压器变压后,再由整流器整流,然后输出具有下降外特性的电源,输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化,两极在瞬间短路时引燃电弧,利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材,冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。

电焊机分类

1.铝件缺陷修补机

2.模具修补机

3.电火花堆焊机

4.高能微弧冷焊机

5.冷焊修复机

电焊机优点

电焊机使用电能源,将电能瞬间转换为热能,电很普遍,电焊机适合在干燥的环境下工作,不需要太多要求,因体积小巧,操作简单,使用方便,速度较快,焊接后焊缝结实等优点广乏用于各个领域,特别对要求强度很高的制件特实用,可以瞬间将同种金属材料(也可将异种金属连接,只是焊接方法不同)永久性的连接,焊缝经热处理后,与母材同等强度,密封很好,这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。

电焊机缺点

电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场,电弧燃烧时会向周围产生辐射,弧光中有红外线,紫外线等光种,还有金属蒸汽和烟尘等有害物质,所以操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接,由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程,对于高碳钢来说焊接性能不良,焊后容易开裂,产生热裂纹和冷裂纹。低碳钢有良好的焊接性能,但过程中也要操作得当,除锈清洁方面较为烦琐,有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷,但操作得当会降低缺陷的产生。

电焊机工作原理

常用电焊机从焊接电流上分有直流、交流、脉冲三类,但常用的是交流和直流逆变电焊机。交流焊机实质是一个特殊变压器,但直流逆变电焊机要复杂些,其控制方式现在基本采用变频式。

电焊机的主要部件是一个降压变压器,次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,工作时引燃电弧,在电弧的高温中将焊条熔接于工件的缝隙中。由于电焊变压器的铁芯有自身的特点,因此具有电压急剧下降的特性,即在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压更是急剧下降。

在焊接操作时,虽然电路中的电流处处相等,但由于各处的电阻不一样,在不固定接触处的电阻最大(这个电阻叫接触电阻),根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),即Q=12pt可知:在电流相等时,则电阻越大的部位发热越高,因此在焊接时,焊条的触头也就是被接的金属体的接触处的接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就最多,加之焊条是熔点较低的合金,自然容易熔化。熔化后的合金焊条芯粘合在被焊物体上,冷却后便把焊接对象粘合在一块。

一般直流逆变电焊机面板上均设有输出直流电流调节旋钮。逆变直流电焊机先是将单相交流220V电压或三相交流 380v电压进行桥式整流、滤波,然后供给功率开关器件进行逆变处理。

少部分逆变电焊机先利用555 时基电路等脉冲产生电路产生矩形脉冲波,再利用三极管进行电流放大,接着用一对互补场效应管进行电压放大,从而产生高频信号,最后利用升压变压器进行升压,在二次绕组上得到感应交流电。其功率的大小取决于放大电路的放大能力。

现在的逆变电焊机多采用由IGBT管组成单端正激式逆变电路,其控制系统多采用脉宽调制芯片SG3525,其逆变频率为20kHz,并能进行恒流外特性控制。系统在空载时,由于采用电压反馈控制,PWM 调制器间断地输出脉冲,因间歇振荡的频率低且脉冲宽度窄,这样不但空载损耗小,而且变压器不易饱和。由于该类焊机采用以脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而可获得较好的恒流特性和优异的焊接工艺效果。





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