電弧焊接基本概念.ppt

電弧焊接基本概念,寫給瑞凌實業(yè)研發(fā)部工程師,常用焊接方法分類,電弧焊接方法定義,嚴格地講，所有用電弧做熱源的焊接方法都可以稱為電弧焊，它包括： 電弧熔焊（通常的電弧焊就是指電弧熔焊） 電弧釬焊 復合電弧焊,電弧焊接中的挑戰(zhàn)與機遇,電弧焊是一種傳統(tǒng)的焊接工藝，它在過去、現(xiàn)在和將來都是制造業(yè)中的使用最廣泛的材料連接方法 電弧焊工藝與設(shè)備是目前焊接領(lǐng)域中市場競爭最為激烈的一個領(lǐng)域 電弧焊接也是最能發(fā)揮個人智慧和想象力的技術(shù)領(lǐng)域,電弧焊機與焊接電弧之間的關(guān)系,電弧焊機一種二次電源 焊接電弧電焊機的負載,電網(wǎng),焊機,電弧,一次電源,二次電源,負載,焊接電弧與焊接工藝的關(guān)系,焊接電弧是焊接熱源 焊接電弧用于熔化焊絲 焊接電弧用于熔化母材 焊接電弧同時產(chǎn)生電弧力 電弧力將影響熔滴過渡 電弧力將影響焊縫成型,焊機對焊接過程的控制,焊機通過控制焊接電弧進而對焊接過程進行控制,焊機,電弧,熱,力,焊絲,母材,電弧焊接方法的分類,電弧的基本性質(zhì)與應(yīng)用,電弧是一種氣體放電現(xiàn)象 電弧放電是一種大電流、低電壓的氣體放電現(xiàn)象 電弧放電產(chǎn)生高溫和強光 電弧的主要應(yīng)用有：焊接熱源、冶金熱源和照明光源,電弧為什么稱之為電??？,+,-,實際的電弧例子,短弧,長弧,電弧作為光源的應(yīng)用,氙氣燈,焊接電弧為什么能導電？,焊接電弧電壓通常為10-40V 焊接電弧兩極之間為2-10mm的氣體間隙 如此低的電壓如何能夠通過數(shù)毫米氣體間隙？,氣體電離電弧等離子,等離子體的概念,宇宙中的99%物質(zhì)是等離子體,等離子是物質(zhì)的第四態(tài) 等離子又名：電漿,電弧的電特性,電弧與電阻的異同？ 電弧遵循歐姆定律？,焊接電弧導電的特點,軸向電壓梯度的非線性 伏安特性的非線性,電弧的電壓梯度變化,焊接電弧的伏安特性的曲線,焊接電弧的主要參數(shù)及作用,電流 熔化焊絲和母材 熱、力 電壓 陽極壓降：決定DCEP作用 陰極壓降：決定DCEN作用 弧柱電壓：電弧長度,焊接電弧的動態(tài)伏安特性,Vp-,電弧焊接電源的基本要求,合適的外特性： 焊接過程穩(wěn)定的必要條件 合適的動特性： 焊接過程穩(wěn)定的充分條件 操作的方便性與耐用性： 提高用戶接受程度的輔助條件 可靠的安全性： 通過產(chǎn)品認證的必要條件,CCC及CE認證,電焊機認證基于IEC60974標準； IEC60974標準主要是一種對于電焊機使用中的安全標準，同時也提供了部分最基本保證焊接使用性能的標準； 符合認證的焊機與實際焊接性能的好壞基本無關(guān)。,焊接電源外特性（伏安特性）,平特性電壓源 陡特性電流源 復合特性,弧長波動引起的電流變化量與電源外特性的關(guān)系,電源外特性與焊接方法的關(guān)系,熔化極氣體保護焊的參數(shù),輸入?yún)?shù)：電壓、送絲速度、導電嘴到工件距離 輸出參數(shù)：電流、焊絲干伸長（弧長）,輸入?yún)?shù) 電壓 送絲速度 導電嘴到工間距離,輸出參數(shù) 電流 焊絲干伸長 （弧長）,焊接系統(tǒng) （焊機） （焊槍） （保護氣體） （焊絲）,導電嘴到工間距離與干伸長、弧長的關(guān)系,Ltw = Le + La,焊接過程穩(wěn)定的必要條件,焊絲送絲速度：WFS 焊絲熔化速度：WMR 穩(wěn)定焊接的必要條件：La 穩(wěn)定,La 穩(wěn)定可以是絕對穩(wěn)定：即弧長恒定不變； 也可以是相對穩(wěn)定：即在一定的范圍內(nèi)有規(guī)律地變化。,焊接過程穩(wěn)定的充分條件,焊接電流穩(wěn)定 焊接電壓穩(wěn)定,電流、電壓穩(wěn)定可以是絕對穩(wěn)定：即電流、電壓的幅值恒定；也可以是相對穩(wěn)定：即電流、電壓的平均值或有效值恒定。 計算平均值、有效值的周期應(yīng)小于對波動值焊接過程產(chǎn)生影響的最小時間。,焊接電壓與電弧長度的關(guān)系,熔化極電弧焊接的電流調(diào)節(jié),使用陡降特性電源取決于電源的電流設(shè)定 如果使用平特性電源，電流怎么調(diào)節(jié)？,送絲速度與電流的關(guān)系,焊絲熔化速度分析,Le = Lt-w La WMR = m1UdaI + m2Lek4I 2,送絲速度與電弧長度的關(guān)系,電壓一定時，電弧長度與送絲速度成反比,熔滴過渡的三種基本形式及其特點,短路過渡：焊絲與工件之間有短路發(fā)生、熔滴直徑略大于焊絲直徑。焊接過程有飛濺，焊接電流較低，熔深較淺，可以全位置焊，適用于薄板焊接，可使用CO2氣體或氬氣及混合氣。 顆粒過渡：焊絲與工件之間無短路發(fā)生、熔滴直徑遠大于焊絲直徑。焊接過程有飛濺，只能水平位置焊接。 射流過渡：焊絲與工件之間無短路發(fā)生、熔滴直徑小于焊絲直徑。焊接過程無飛濺，焊接電流較高，熔深較大，可以全位置焊，使用氬氣或混合氣。使用脈沖方式可以在較低電流下實現(xiàn)射流過渡。,三種典型熔滴過渡形式各工作區(qū)間,短路,I,U,射流,短路,顆粒,顆粒,射流,電極熔化與焊接電弧極性的關(guān)系,正接 DCEN：GTAW 反接 DCEP：GMAW 發(fā)熱量與極性的關(guān)系 電弧力與極性的關(guān)系,脈沖電流的使用,脈沖TIG 脈沖MIG 為什么要用脈沖？ 脈沖焊接的優(yōu)點？,脈沖MIG的優(yōu)點,射流過渡是一種理想的熔滴過渡模式，但是需要在較大的電流（大于臨界電流）下才能實現(xiàn)，因此限制了應(yīng)用范圍。脈沖MIG利用脈沖電流方式，可以在較低的平均電流（低熱輸入）實現(xiàn)穩(wěn)定的射流過渡，因此具有以下優(yōu)點： 1、有利于薄板焊接 2、有利于全位置焊接 3、有利于使用粗絲焊接（粗絲送絲穩(wěn)定性高）,脈沖焊接電流的問題,通常我們可以看到：當采用脈沖電流時（脈沖TIG或脈沖MIG），實現(xiàn)同樣的焊接效果時，脈沖電流的指示值比直流電流低。 因此采用脈沖方式可以降低焊接熱輸入的說法是正確的嗎？ 平均值、有效值與電流波形的關(guān)系,平均值,有效值,交流焊接電源,為什么要用交流？ 交流與直流的差異？ 交流的優(yōu)點是什么？,交流電源的使用,交流TIG鋁合金焊接 交流MIG高熔敷率、低熱輸入焊接,可變極性電源,周期，正負半波時間，正負半波幅值均可改變的電源。 是一種高級的交流TIG和交流MIG電源。,結(jié)束語,焊機的核心是一個特殊的電源焊接電源 焊接電源以穩(wěn)定焊接電弧和焊接過程為目的 了解和掌握焊接工藝特點是在市場競爭激烈的焊接領(lǐng)域做好焊機研發(fā)和銷售的必要基礎(chǔ),謝謝,