一--电焊机

电弧焊机前言焊接操作技能基本技能要求电工在接地工程、管线工程以及电气设备的检修和安装工程中都要自己进行手工电弧焊作业；因此焊接基本操作要求了解手弧焊机的铭牌、结构和接线，为以后的专业课学习电焊机做准备；正确使用手弧焊工具，并初步掌握手弧焊的基本操作，能焊接一般的工件,重视文明生产、尊守安全操作规程。一、电弧焊机电弧焊机是进行手弧焊的主要设备，它实质上是用来进行电弧放电的电源。电弧焊机应维持不同功率的电弧稳定地燃烧，同时焊接工艺参数应便于调节，焊接过程中工艺参数应保持稳定。此外，还应满足消耗电能少、使用安全、容易维护等要求。焊接时，将焊条与焊件接触后很快拉开，在焊条端部和焊件之间立即会产生明亮的电弧。电弧是一种气体放电现象。由焊接电源供给的具有一定的电压的两电极间或电极与焊件间的气体介质中，产生强烈而持久的为放电现象，称为焊接电弧。电弧焊机按照供应的电流性质不同可分为直流焊机和交流焊机两大类；按照结构不同又可分为弧焊变压器、弧焊发电机和弧焊整流器三种类型。下面分别介绍几种常用的电弧焊机。弧焊变压器简介：1构造和性能弧焊变压器属于交流弧焊机，一般为单相供电。2基本原理与一般电力变压器相同，但它是一种特殊的变压器。其主要特点是增加一个活动铁心，以便在次级回路中增加阻抗而获得下降的外特性曲线，满足焊接工艺的要求。故称为动铁式弧焊变压器。交流电焊机弧焊变压器BX3-630B:焊接变压器X：焊接电源外特性为下降外特性3：该系列产品中的序号630：额定焊接电流直流电焊机直流电焊机交流电焊机的一般接法如图所示。当合上刀闸QS时，按下按钮SBl，接触器KM得电吸合，松开按钮SBl时，KM自保点自保，电焊机继续得电工作，当按下SB2时，电焊机停止工作可以把电焊机看做一台大变压器，它的输出电压很低，电流很大。一般情况下，电焊机空载电压在50~90V左右，电弧引燃后，要维持电弧所需要工作电压为16~35V。不良的焊接环境：如水下、潮湿地点等。身体状况较差，人体电阻较低，也可能造成触电。当中间的“+”与“一”分别接焊钳与焊件时，焊接电流在300A以内；当另一个“+”与“一”分别接焊钳与焊件时，焊接电流在300A以上调节焊条电弧焊过程•焊接电弧：是电极与工件之间气体介质中长时间的放电现象。(一般情况下，电弧热量在阳极区产生的较多，约占总热量的43%，阴极约36%，弧柱约21%.)1阴极区；为保证电弧稳定燃烧，向弧柱区提供电子流和接受正离子流。阴极区温度一般可达到2130-3230℃。占焊接总热量的30％左右。2阳极区；接受弧柱区流过来的电子流和向弧柱区提供正离子流。阳极能量只用于阳极材料的熔化和蒸发。阳极区温度一般可达到2330-3980℃。占焊接总热量的40％左右。3弧柱区；弧柱区起着电子流和正离子流的导电通路的作用。焊接电流越大，弧柱温度越高。弧柱区中心温度一般可达到5730-7730℃。占焊接总热量的20％左右。电弧的引燃和燃烧是一个很复杂的过程，开始引弧时电弧与焊件相碰，电源要迅速提供合适的短路电流；电极抬起时，电源要很快达到空载电压；1手弧焊操作图1一电弧焊机2一面罩3一焊钳4一焊条5一焊件6一工作台电弧焊机面罩1手弧焊操作图1-电弧焊机2-面罩3-焊钳4-焊条5-焊件6-工作台手工电弧焊(简称手弧焊)，是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法(图)。操作时，焊条和焊件分别作为两个电极，利用焊条与焊件之间产生的电弧热量来熔化焊件金属，冷却后形成焊缝。1．BXl—330型弧焊变压器外电源电闸电源电缆线电流指示表粗调电流接线板焊接电缆线焊件焊钳地线接头焊机手把保险丝BXl—330型弧焊变压器的外部接线(1)构造和性能弧焊变压器属于交流弧焊机，一般为单相供电。基本原理与一般电力变压器相同，但它是一种特殊的降压变压器。其主要特点是增加一个活动铁心，以便在次级回路中增加阻抗而获得下降的外特性曲线，满足焊接工艺的要求，故称动铁式弧焊变压器。型号中的“B”表示焊接变压器。“x”表示焊接电源外特性为下降外特性。BXl—330型弧焊变压器“1”表示该系列产品中的序号，330表示额定焊接电流330A。BXl—330型弧焊变压器弧焊变压器的电流调节电流调节分粗调和细调两种粗调电流分两个调节级。当连接片接I级位置时，电流较小，为50～180A；I级当连接片接Ⅱ级位置时，电流较大：为160～450A。Ⅱ级要使焊机输出合适电流，还应进行电流的细调节在焊机的侧面逆时针转动调节柄，使活动铁芯向外移动，则电流增大．焊机手把顺时针转动调节手柄，则电流减小。但应注意机壳上部的电流指示盘，只能近似反映焊接电流的数值，精确度很差。应经常用电流表校正指针的位置。焊机手把一、弧焊电源的基本条件1．弧焊电源的外特性弧焊电源输出电压与输出电流之间的关系称为弧焊电源的外特性。外特性可用曲线来表示，称为外特性曲线。普通电力变压器具有水平的外特性曲线，即当输出电流增加时，输出电压不变，这种电源不能作为弧焊电源。因为电弧焊时．会不断地发生频繁的短路。对于水平特性的电源．当发生短路时，短路电流太大，将会把电源烧坏。所以弧焊电源应具有下降的外特性，即随着输出电流的增大，输出电压下降。如图所示。电流的增大电压下降从图1-1可以清楚看出下降特性的特征：当焊接电流从零开始增加时，电压从空载电压Uo逐步下降，直至电压降为零．出现短路电流I0。电压Uo短路电流I0焊接电流根据下降外特性的下降程度，可分为缓降外特性和陡降外特性两种。电压Uo焊接电流电弧的引燃和燃烧是一个很复杂的过程，开始引弧时电弧与焊件相碰，电源要迅速提供合适的短路电流；电极抬起时，电源要很快达到空载电压；焊接过程中，如果采用熔化电极(焊条、焊丝)，会有熔滴从电极过渡到熔池的过程，此时也会产生频繁的短路和再引弧过程。如果电源输出的电流和电不能很快适应弧焊过程中的这些变化，电弧就不能稳定燃烧，甚至熄灭。电源适应焊接电弧变化的特性称为弧焊电源的动特性。所以，选用不同的焊接工艺参数时，要求电源能够通过调节，得出不同的电源外特性曲线，即要求电源具有良好的调节特性。总的来说，对手工电弧焊和埋弧自动焊电源的基本要求是，要有合适的空载电压和短路电流、下降的外特性、良好的动特性和灵活的调节特性。1焊机应放置在通风良好、干燥的地方；在露天下工作时，必须妥善盖好，以防雨、雪、灰尘的侵入。2要注意配电系统开关、保险丝、导线绝缘、导线截面及网路电源功率是否符合要求。(2)使用中应注意的事项3在焊机接入网路前，必须注意两者的电压是否相等。4焊机外壳应有良好的接地。5合上闸刀开关前，应检查焊机各部分接线是否正确，电线接头是否接触良好，不得有松动，特别要注意焊钳与焊件不得接触，以防短路。1-外电源2-电闸3-保险丝4-电源电缆线5-调节电流手柄6-电流指示盘7-直流发电机8-粗调电流接头9-接地螺钉10-焊钳11-焊条12-焊件13-焊接电缆线14-交流电动机AXl—500型弧焊发电机的外部接线当外电压为380V时，电动机应取“Y”接法(又称星形接法)如图a；外电压为220V时应取“△”接法(又称三角形接法)，如图b所示。ab对于长期不使用的焊机，在启动前应进行绝缘检查。焊机的绝缘电阻应不低于0．5兆欧。如果低于此数值时，应使焊机干燥后再用。焊机接入电源后的第一次启动，必须检查焊机的旋转方向。如与规定方向不符，应将电动机的三相电源中的任意两相调换一下，再启动时；也应观察是否正确。应经常检查焊接电缆，如有破损，应及时用绝缘布包好，以防造成焊接过程中短路及触电事故。弧焊发电机的电流调节分粗调和细调。电流粗调是通过改变焊机接线板上的接线位置来实现的。在焊机接线板上有三个接线柱，其中负极用“一”标注，其它两’均为正极，用“+”标注。当中间的“+”与“一”分别接焊钳与焊件时，焊接电流在300A以内；当另一个“+”与“一”分别接焊钳与焊件时，焊接电流在300A以上调节，电流细调是利用装在焊机上端的可调电阻进行的，当顺时针转动调节手柄，焊接电流增大，逆时针转动调节手柄，焊接电流减小，刻度盘上有相应的电流数值。ZXG--300型弧焊整流器ZXG一300型弧焊整流器的外部接线1-外电源2-电闸3-保险丝4-电流指示表5-电流调节器6-电源开关7-焊钳8-焊条9-焊件lO-焊接电缆线11-电源电缆线(1)结构和性能这种焊机设有旋转部分。它由三相降压变压器、三相磁放大器、输出电抗器及控制系统等组成。通过磁放大器的整流作用，将外电源的交流电变为焊接所需的直流电。ZXG一300型弧焊整流器这种焊机是近几年发展起来的，在许多生产部门已逐步代替弧焊发电机。型号中的“z”表示焊接整流器。“x”表示焊接电源为下降外特性。“G”表示焊机采用硅整流元件。ZXG一300型弧焊整流器使用中应注意的事项1焊前应检查硅元件的冷却是否符合要求。2为保持硅元件及其线路的清洁，应定期用干燥的压缩空气吹净焊机内的尘土。3焊接工作地不应有较大的震动，以防止焊机铁心导磁性变坏而影响工作性能。4弧焊整流器的电流调节这种焊机的电流调节比较方便，均在焊机面板上进行，先启动电源开关，然后转动电流调节器，电流表指示电流数值，调到所需要的电流即可进行焊接。电弧焊机的使用性能对焊接质量有极其重要的影响。上述弧焊变压器、弧焊发电机、弧焊整流器三种类型的焊机，它们在结构、性能和使用等方面各有优缺点。在选用焊机时，要根据技术要求、经济效益、工作条件以及产品实际情况等因素全面衡量后决定。电弧焊机