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一、什么是氩弧焊
氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊,指用工业钨或活性钨作不融化电极,惰性气体(氩气)作保护的焊接方法,简称TIG。
二、氩弧焊的起弧方式
氩弧焊的起弧采纳高压击穿的起弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压,击穿氩气,使之导电,而后供应连续的电流,保证电弧稳固。
三、氩弧焊的一般要求
(一)对气体的控制要求:要求气体先来后走,氩气是较易被击穿的惰性气体,先在工件与电极针间充满氩气,有益于起弧;焊接达成后,保持送气,有助于防备工件快速冷却防备氧化,保证了优秀的焊接成效。
(二)电流的手开关控制要求:要求按下手开关时,电流较气延缓,手开关断开(焊
接结束后),依据要求延时供气电流先断。
(三)高压的产生与控制要求:氩弧焊机采纳高压起弧的方式,则要求起弧时有高压,
起弧后高压消逝。
(四)扰乱的防备要求:氩弧焊的起弧高压中伴有高频,其对整机电路产生严重的扰乱,要求电路有很好的防扰乱能力。
四、氩弧焊机与手弧焊机的工作电路的差异
氩焊机与手弧焊机在主回路、协助电源、驱动电路、保护电路等方面都是相像的。但它
在后者的基础上增添了几项控制:1、手开关控制;2、高频高压控制;3、增压起弧控制。
此外在输出回路上,氩弧焊机采纳负极输出方式,输出负极接电极针,而正极接工件。
五、氩弧焊机的工作原理
氩弧焊机在主回路、协助电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是同样的。在此不再多表达,而侧重介绍氩弧焊机所独有的控制功能及起弧电路功能。
(一)手开关控制
氩弧焊机要求氩气先来后走,而电流则以后先走(相对气而言),这此都是经过手开关控制实现的。
由图知:当焊机主开关合上后,协助电源工作,给控制电路供应了24V的直流电。手开关未合上时,24V直流电经过电阻R5使Q2导通,CW3525芯片的8脚经过T形滤波器(L5、C5构成,抗扰乱用)对地短路,此时,CW3525处于封波状态,电路无输出;手开关合上时,24V直流电经过电阻R4、R8使Q1导通,Q2基极被拉低而关断,24V直流电经过电阻R6、R7使Q3导通继电器J3A吸合,使控制气体供应的电磁阀工作,给焊接供气。而8脚电位因为缓起动电阻,电容的作用迟缓增添,经过一准时间,CW3525开始工作,电路开始输出功率。这样,电流就较气延时供应延不时间由缓起动动阻、容
值决定)。
L3、C15;
电磁阀为气体供应控制器件,当继电器J3A合上,电磁阀中的电感线圈获取电流,产生磁能,把铁块吸离气管管口,气体经过电磁阀供应焊接。
手开关控制电路中,电感线圈L1~L4及C1、C2起到防备扰乱而使手开关误导通的作用。1、手开关合上时,因为Q3导通继电器J3A吸合,电磁阀翻开供气。协助电源向电
容C17充电。而因为热敏电阻RT4、RT5的限流,使到手开关不到于因电流过大而破坏;
2、焊接结束,手开关断开后,Q2导通,CW3525的8脚电位被拉低,电路停止输出,而C17上仍充有电能,它经过R6、R7放电供应Q3导通,保持电磁阀导通延时供气。实现了焊接对电流、气体的控制要求。
(二)高频、高压电流的产生与控制
1)产生:氩弧焊机的起弧需要高压,为了能在手弧焊机的基础上产生高压并送到输出回路,。
2)工作原理:
1)升压变压器;图中变压器为24:70,将307电压高升约3倍。
2)采纳4倍压整流电路;如图(C11~C14、D11~D14)来产生高压:①当升压变压器(T1)初级流过一正脉冲电流时(电压值为U),N2产生一上正下负(正向)的感觉电动势,并给电容C14充电,使电容C14的端电压也为U,(方向如图);且因为线圈续流和D14的作用,在主变中无电流流过时,C14也不可以放电;②升压变压器流过一等值的负脉冲电流时,在N2上产生一上负下正的感觉电动势(值为U),给C11充电,使得C11上的压降VC11=VC14+U感觉=2V,方向如图;③升压变压器T1再流过一正脉冲电流时,N2上又产生上正下负的感觉电动势,这时,电容C13充电,端电压VC13=VC11+U感觉-VC14=2V,方向如图;④升压变压器的电流方向再次改变,使
得N2上的感觉电动势方向为上负下正,这时,电容C12获取电能,且
VC12=VC13+VC14-VC11=2V,方向如图,这样,在A、B间便形成了4U的压降。(3)高频振荡发生器:(由L3(N3)、C5、放电嘴构成)
①A、B两点的压降达到4V(V为逆变器输出电压,约1KV),给电容C15充电;
②放电嘴因高压击穿放电,此时,相当于短路③L3、C15产生高频振荡,f=L/2π√LC
④因为输出能量的不停增补,使得每隔一准时间,L3、C15便产生高频振荡电流,并经过T4次级输出到输出。因为T4上要经过高频高压的电流,其技术参数要求严格,它的质量是起弧难易,焊接成效的决定性要素。
(三)控制
输出回路中有高频高压电流后,保证了起弧,可假如防备不妥,高频高压电流
便会反向击穿二次整流中的整流管,甚至破坏主变T1初级线圈所联接的电路,并且,高频高压不过在起弧时使用,起弧后,便不再需要,所以,需合时断开
高频高压发生器,
①防扰乱控制:在输出端的正负极间接有压敏电阻与电容,其关于高频高压电流来说明相当于短路同时,正负端都接有抗高频的电感线圈,这样,就控制了高频高压电流
反窜到二次整流的电路中,只在输出端形成回路。同时,接在正极与机壳间的电阻(压敏)和电容也能有效地防备高频电流及其余扰乱。
②高频高压电流的产生与关断控制:高频高压电流的产生与关断都由继电器J控制,手开关全上时,把S2合上,这时,电路工作,输出约56伏的直流电压,它使继电器动作,吸合JA,使高频高压电路工作,产生高频高压电流输出,惹起电弧,电弧一引
起,输出回路便出现大电流,流经电抗器(电感线圈);因为电感的续流作用,能使电抗器正端(图中A点)电压降到很低的电位(甚至为负值),这时,继电器被靠谱地断开,高频高压发生器停止工作,达成了对高频高压电流的控制。
(四)增压起弧控制
为了保护轻易起弧,供应焊接质量,氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置,其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器,使得高频高压发生器工作时,也同时抬高了输出端的电压,保证起弧,起弧后,增压装置也跟着高频高
压电流发生器一同被断开。
逆变式氩弧焊机
高频振荡器电路:TB是高频变压器升压变压器,FD是火花放电器,它是由钨(或钼)等高熔点金属制成的丝,钨丝后边带散热器,火花放电器的两极间的问隙能够调理。为了使火花放电器空隙达到最正确,该值
为1~3mm。假如空隙过大,即便升压变压器最高电压时也击穿不了,
振荡器中电容不行能与电感构成振荡
电路,没法起振。假如空隙过小,升压变压器二次电压会使
FD连续击穿,近乎短路状态,使电容没有获取
充电的时机,所以也没法起振。与此同时,变压器TB会因长时间短路而烧毁。当空隙较小时(
)
FD过早地被击穿,电容的充电电压不高,振荡的幅度也会很小,致使引弧成效不理想。
TZ是耦合变压器,
耦合变压器的铁芯是铁氧体磁环(有
O形、双Ⅱ形和双
E形),使用时要保证磁环的横截面最小值、一次绕
组和二次绕组的匝数。耦合变压器的一次绕组其实是振荡电感,
一般使用一般2~3mm2的多股软塑料线
在铁氧体磁环上绕
3~5
匝即可。耦合变压器的二次绕组为耦合线圈,当振荡器与电弧串连应用时,要使用
与焊接电流相适应的电缆线来绕制,需在铁氧体磁环上绕
4~12匝,使耦合变压器呈升压状态,
有益于增强
高频信号,便于引弧。耦合变压器的匝数比能够调整,促进振荡器的起振或达到击穿电弧空隙。高频引弧后
的自动切除,由电弧继电器
KM。和高频电路控制继电器
KMS共同达成。弧焊电源没有电弧时,电源输出的
电弧电压较低,这是由电源的降落外特征所决定的。所以,电弧未引燃时,空载电压使电弧继电器
KM3吸
合,KM3接通了KMsS,KMS又接通了高频电路,使火花放电器
FD产生了高频火花,在有电源电压和氩
气供应的条件下即可引燃电弧。电弧引燃以后电弧电压降低,进而使电弧继电器
KMS达不到继电器吸合的
动作电压而开释,继电器
KMS也开释,切断了高频电路,达成了高频引弧后的自动切除过程。串连在电弧
继电器KMS电路里的电位器
RP。,是用来调整加在继电器KlM3
线圈两头电压,使在长、短弧焊时均能自
动切除高频火花。
(3)切断高频电路及长、短弧焊控制电路:长、短弧焊是用开关
SA2
控制的。当SA2
切换到“短焊”地点
时,按下焊接手把上的微动开关
SM,触头28和27
接通,继电器
KMI
吸合,接通了继电器
KMT,电磁气
阀线圈YV通电,开始供氩,指示灯
HL2亮,同时焊接电源主接触器(
ZX(二7-300
型整流弧焊机)继电
器KM3吸合,使继电器
KMS工作,接通了高频振荡器,使工件与电极击穿,成立电弧以后,
KM3因电弧
电压降低开释,并切断了触点
KMS,使高频振荡器停止工作。此时整流弧焊机仍在运转,弧焊正常进行。