焊接方法与设备——焊条电弧焊学习教案.pptx
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1、会计学1焊接方法焊接方法(fngf)与设备与设备焊条电弧焊焊条电弧焊第一页，共94页。2023/2/72第二章第二章 焊条焊条(hntio)电弧焊电弧焊电弧焊是利用电弧的热量加热、熔化 金 属 进 行 焊 接 的。焊 条(hntio)电弧焊是利用手工操作焊条(hntio)进行焊接的电弧焊方法。GB/T3375-94把原来的“手工电弧焊”改称为焊条(hntio)电弧焊。第1页/共93页第二页，共94页。2023/2/73第二章第二章 焊条焊条(hntio)电弧焊电弧焊-焊条焊条(hntio)电弧焊的原电弧焊的原理及特点理及特点如图21所示，焊条电弧焊时，焊件和焊条在电弧热量的作用下，焊件坡口边缘
2、被局部熔化，焊条熔化形成熔滴向焊件过渡，熔化的金属形成焊接熔池。随着焊接电弧向前移动、熔他后边缘的液态金属温度逐渐降低液态金属以母材坡口处末完全熔化的晶粒为核心生长出焊缝金属的枝状晶体并向焊缝小心(xio xn)部位发展，直至彼此相遇而最后凝固。与此同时，前面的焊件坡口边缘又开始局部熔化，使焊接熔池向前程动。当焊接过程稳定以后，个形状和体积均不变化的熔他随焊接电弧向前移动，形成 条连续的焊缝。第2页/共93页第三页，共94页。2023/2/74第二章第二章 焊条焊条(hntio)电弧焊电弧焊-焊条焊条(hntio)电弧焊的原理电弧焊的原理及特点及特点焊条(hntio)电弧焊的特点第3页/共93
3、页第四页，共94页。2023/2/75第二章第二章 焊条电弧焊焊条电弧焊-焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工具及工具n n对焊条电弧焊设备的要求(yoqi)n n常用焊条电弧焊设备简介n n焊条电弧焊所用工具第4页/共93页第五页，共94页。2023/2/76焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工具电弧焊设备及工具-对焊条对焊条(hntio)电弧焊设电弧焊设备的要求备的要求n n弧焊电源是电焊机的核心部分，是用来对焊接电弧提供电能的一种专业设备。对它的要求有与一般电源相同之处，例如从经济角度出发，要求结构简单轻巧，制造容易，消耗材料少，节省电能，成本低；从使用角度出发，要求方便、可靠(
4、kko)、安性能良好和容易维修。第5页/共93页第六页，共94页。2023/2/77焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的要对焊条电弧焊设备的要求求n n焊接电源的电气特性和结构方面，还具有不同于一般电力电源的特点。n n主要(zhyo)原因是弧焊电源的负载是电弧，电源的电气性能要求适应电弧负载的特性第6页/共93页第七页，共94页。2023/2/78焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧电弧焊设备的要求焊设备的要求n n弧焊工艺对焊接电源有如下的要求：n n保证引弧容易n n保证电弧稳定n n保证焊接规范稳定n
5、 n具有(jyu)足够宽的焊接规范调节范围第7页/共93页第八页，共94页。2023/2/79焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的要对焊条电弧焊设备的要求求n n因而焊接电源的电气特性应该考虑(kol)如下3各方面：n n电源外特性n n电源调节性n n电源动特性n n此外，对于特殊环境（高原、水下和野外）的适应性。第8页/共93页第九页，共94页。2023/2/710焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的对焊条电弧焊设备的要求要求n n电源外特性(txng)形状的要求n n电源：对负载提供电能的装置n n弧焊电源是对焊接电
6、弧提供电能的装置n n电源外特性(txng)：电源内部参数一定的情况下，改变负载时，电源输出的电压的稳定值Uy与输出的电流的稳定值Iy之间的关系曲线Uy=f(Iy)称为电源的外特性(txng)n n直流时，Uy和Iy为平均值，交流电源则为有效值。第9页/共93页第十页，共94页。2023/2/711焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工具及工具-对焊条电弧焊设备对焊条电弧焊设备(shbi)的要求的要求第10页/共93页第十一页，共94页。2023/2/712焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧电弧焊设备的要求焊设备的要求平特性(txng)
7、恒压特性(txng)下降(xijing)特性第11页/共93页第十二页，共94页。2023/2/713焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧电弧焊设备的要求焊设备的要求第12页/共93页第十三页，共94页。2023/2/714焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工及工具具-对焊条电弧焊设备对焊条电弧焊设备(shbi)的要求的要求n n满足以上关系表明，电弧静特性满足以上关系表明，电弧静特性(txng)(txng)必须和必须和电源外特性电源外特性(txng)(txng)曲线相交曲线相交第13页/共93页第十四页，共94页。2023/2/715
8、焊条焊条(hntio)电弧焊设备及电弧焊设备及工具工具-对焊条对焊条(hntio)电电弧焊设备的要求弧焊设备的要求n n有外界干扰(gnro)后，系统必须回到原来的平衡，根据电力学知识，系统平衡时应满足以下关系式：n n电弧静特性的斜率必须大于电源外特性在工作点的斜率第14页/共93页第十五页，共94页。2023/2/716焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧电弧焊设备的要求焊设备的要求n n焊条电弧焊电极尺寸较大，电流密度低，。在电弧稳定燃烧的情况(qngkung)下，负载静特性处于水平段。故也要求电源外特性曲线与电弧静特性曲线相交，即要求焊
9、条电弧焊电源具有下降的外特性。第15页/共93页第十六页，共94页。2023/2/717焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工及工具具-对焊条电弧焊设备对焊条电弧焊设备(shbi)的要求的要求n n从从电电弧弧稳稳定定性性方方面面考考虑虑，要要求求电电源源外外特特性性为陡降好一些。为陡降好一些。n n主主要要从从弧弧长长变变化化引引起起电电流流(dinli)(dinli)变变化化的的角角度度考考虑虑，变变化化越越小小，电弧越稳定。电弧越稳定。第16页/共93页第十七页，共94页。2023/2/718焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的对焊条电弧焊设备的
10、要求要求n n陡 降 特 性(txng)稳定，但短路电流小，不利于引弧，提出外拖特性(txng)焊 接电源。第17页/共93页第十八页，共94页。2023/2/719焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧电弧焊设备的要求焊设备的要求n n电源空载电压的要求n n保证引弧容易：引弧时，需要焊条或焊丝与工件接触(jich)，因两者之间往往存在锈污等杂质，需要高的空载电压击穿接触(jich)面，实现导通；电离在初始阶段需要高的电场。n n保证电弧稳定燃烧：U0(1.82.25)Ufn n保证电弧的功率稳定性：2.5U0/Uf1.57n n经济性：材料多
11、、质量大、效率低n n保证人身安全。第18页/共93页第十九页，共94页。2023/2/720焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧电弧焊设备的要求焊设备的要求n n规则：在保证引弧容易和电弧稳定的条件下，采用尽可能低的空载电压。n n交流(jioli)弧焊电源：U0=5570Vn n直流弧焊电源：U0=4585Vn n一般规定空载电压不得超过100V，特殊情况下，要超过100V，必须具有自动防触电装置。第19页/共93页第二十页，共94页。2023/2/721焊条焊条(hntio)电弧焊设备及工电弧焊设备及工具具-对焊条对焊条(hntio)电弧
12、电弧焊设备的要求焊设备的要求n n上述空载电压的范围是针对下降特性的电弧电源(dinyun)而言的。n n某些电源(dinyun)采用平特性进行焊接，如熔化极自动焊、半自动焊，具有更低的空载电压；n n带有引弧、稳弧装置的电源(dinyun)可以有更低的空载电压n n特殊场合，锅炉、小容器，电压低（42V），主要为了安全，需要引弧装置第20页/共93页第二十一页，共94页。2023/2/722焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的要对焊条电弧焊设备的要求求n n对电源调节特性的要求n n被焊金属的材料、坡口及厚度不同，要求有不同的焊接工艺参数。n n手工电弧焊
13、时，由于电流的调节范围不大，所以，即使焊接电压不变，也能保证良好的焊缝成形，所以，焊条(hntio)电弧焊电源的调节主要指的是调节焊接电流。第21页/共93页第二十二页，共94页。2023/2/723焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工及工具具-对焊条电弧焊设备对焊条电弧焊设备(shbi)的要求的要求n n电流电流(dinli)(dinli)比较小，比较小，空载电压比较低，调空载电压比较低，调节不理想，主要是小节不理想，主要是小电流电流(dinli)(dinli)时，空时，空载电压低，不易引弧载电压低，不易引弧和保证电弧稳定燃烧和保证电弧稳定燃烧第22页/共93页第二十三页，共94页。
14、2023/2/724焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的对焊条电弧焊设备的要求要求n n空载电压不变，依靠(yko)调节陡降程度来调节电流，效果比较好。第23页/共93页第二十四页，共94页。2023/2/725焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工及工具具-对焊条电弧焊设备对焊条电弧焊设备(shbi)的要求的要求n n空载电压(diny)随着电流的增大而减小。第24页/共93页第二十五页，共94页。2023/2/726焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的要对焊条电弧焊设备的要求求n n对焊接电源动特性的要求n n动
15、特性：电弧负载发生变化时，焊接电源输出电压和电流的响应过程。可以用弧焊电源与时间的关系表征(bio zhn)，他表明焊接电源对负载的瞬态改变的适应能力。第25页/共93页第二十六页，共94页。2023/2/727焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具(gngj)-对焊条电弧焊设备的要对焊条电弧焊设备的要求求第26页/共93页第二十七页，共94页。2023/2/728引弧过程：空载短路负载(fzi)熔滴过渡：负载(fzi)短路负载(fzi)焊接过程从一个稳态过渡到另外一个稳态，这就是动特性的实质第27页/共93页第二十八页，共94页。2023/2/729焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)
16、及工具及工具-对焊条电弧焊设备对焊条电弧焊设备(shbi)的要求的要求n n动特性好：引弧、重新引燃电弧容易(rngy)、稳定、飞溅少第28页/共93页第二十九页，共94页。2023/2/730焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工具及工具-常用焊条电弧焊机简介常用焊条电弧焊机简介n n分类(fn li)：弧焊变压器、直流弧焊发电机和弧焊整流器第29页/共93页第三十页，共94页。2023/2/731焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shbi)及工具及工具-常用焊条电弧焊机简介常用焊条电弧焊机简介第30页/共93页第三十一页，共94页。2023/2/732焊条电弧焊设备焊条电弧焊设备(shb
17、i)及工具及工具-常用焊条电弧焊机简介常用焊条电弧焊机简介n n作为降压变压器，与普通的电力变压器相比，区别为：为保证电弧引燃并能稳定燃烧和得到陡降的外特性(txng)，常用的交流弧焊变压器必须具有较大的漏感，而普通变压器则很小；具有较高的空载电压和较大的电感；外特性(txng)可调第31页/共93页第三十二页，共94页。2023/2/733焊条电弧焊设备及工具焊条电弧焊设备及工具-常用常用(chn yn)焊条焊条电弧焊机简介电弧焊机简介n n弧焊变压器分类：n n串联(chunlin)电抗器式n n分体式n n同体式n n增强漏磁式n n动铁心n n动绕组n n抽头式第32页/共93页第三十
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