1．不同的焊接方法如何選用不同靜外特性的焊接電源
        1．1手工電弧焊
        手工電弧焊時，電源的外特性必須是下降的。這時外特性曲線與電弧靜特性曲線有A、B2個交點(見圖l—7)。A點是電弧引燃點，在此點燃燒不穩定。焊接電流稍受外界影響，即或熄滅，或一直變化到8點。

        在B點，電源所提供的輸出端電壓等于電弧所需要的電弧電壓，電弧能穩定燃燒。如果燃燒點變到B1，電流增大到IB1，這時電源供給的電壓UB減小到UB1。UB1小于電弧在IB1燃燒時的電壓，迫使電流由IB1回復到IB；同樣，當燃燒點變到B2，電流藏小到IB2，這時電源供給的電壓UB增大到UB2。電源供給的電壓大于電孤實際的需要，又迫使電流自動增加回復到IB值。所以手工電弧焊應采用下降外特性的電源。

        下降外特性有陡降和緩降2種，如圖1—8中的曲線1和曲線2所示。哪一種更有利于手工電弧焊的焊接規范穩定呢?如果焊接時電弧長度由L0變化到L1，陡降外特性曲線2的電源，其電流變化為△I2；外特性緩降曲線1的電源，其電流變化為△I1。顯然△I1>△I2，即緩降外特性電源所引起的電流變化大。所以，手工電弧焊時，焊接電源的外特性陡降比緩降的更好。
        1．2埋弧自動焊
        a.等速進絲的埋弧自動焊
        埋弧自動焊的電弧在下降外特性曲線的電源供電進行燃燒時，電弧本身有自調作用，焊接過程中弧長的變化就依靠電弧的自身調節，使弧長很快地恢復正常，送絲速度恒定不變，能保持焊接過程穩定。

        當弧長縮短(見圖1—9)如由L0變化到L1時，根據電弧自調節原理。緩降外特性的電源1由于弧長變化而引起電流的變化為△I1；陡降外特性的電源2由于弧長的變化而引起電流的變化為△I2。顯然△I1>△I2，電流變化大，焊絲熔化快，促使弧長恢復也快。可見，不同下降程度的外特性電源，其自身調節的靈敏度是不同的。緩降外特性電源的弧長恢復快，敞等速送絲的埋弧自動焊最好用緩降外特性的電源。
        b．變速送絲的埋弧自動舜
        變速送絲的埋弧自動焊，其送絲速度隨弧長(電弧電壓)的波動而變化。弧長增大時，電弧電壓增加，促使送絲速度相應增加，從而使弧長恢復到原來的長度。

        在焊接過程中，若由于外界條件變化，引起兩外特性曲線不同的電源有同樣大小的電流變化△I，(如圖1—10)。這時。緩降外特性1的電源，使電弧電壓變化為△U1；陡降外特性2的電源，使電強電壓變化為△U2，△U2>△U1。電弧電壓變化越大，使送絲速度相應變化亦越快。由此可知，外特性越陡的電源，其電弧電壓自動調節的效果越好。故變速送絲的埋弧自動焊最好用具有陡降外特性的焊接電源。
        1．3 氣體保護焊
        氣體保護焊的種類很多，這里著重討論用得比較廣泛而又有代表性的CO2氣體保護自動焊和鎢極氬弧自動焊。

        a.CO2氣體保護自動焊

 

        由于電弧在CO2氣體中燃燒，氣體的冷卻作用使電弧靜特性曲線呈上升狀，如圖1—11中所示曲線L0、L1。因此，對于用等速進絲的CO2氣體保護自動焊的電源外特性可選擇緩降外特性曲線2、平特性曲線3，甚至上升外特性曲線4。
        當弧長發生變化，L0縮短到L1時，4種不同外特性曲線所引起的焊接電流變化分別為△I1、△I2、△I3、△I4，而且△I4>△I3>△I2>△I1。進絲速度不變，電流變化越大者，焊絲熔化速度越快，促使電弧長度恢復到原來的長度也越快。所以，具有上升外特性電源的電弧自身調節靈敏度最高，平外特性次之，緩降外特性更次，陡降外特性最差。故CO2氣體保護自動焊通常不用陡降外特性的電源。
        b．鎢極氪弧自動焊
        電弧在氬氣中燃燒，由于氬氣的冷卻作用，電弧靜特性曲線也略呈上升狀，見圖1—12曲線L0、L1。為了得到盡可能穩定的非熔化極氬弧焊的焊接規范，焊接時弧長變化所引起的電流變化應盡可能小，故可選用陡降外特性或垂直陡降外特性的電源。具有垂直陡降的外特性電源，當弧長由L0變化到L1時，可使焊接電流基本保持不變。

        1．4電渣焊
        要滿足電渣過程的特點，即保證焊接過程無電弧產生，維持正常穩定的電渣過程，一般都是采用平特性的降壓變壓器作電渣焊電源，其感抗小，功率因數和效率高，制造也很簡單。
        2．電弧焊機選擇和使用方法
        目前弧焊方法有下列幾種：手工焊、CO2氣保焊、自保焊、TIG焊、MIG焊、埋弧焊、等離子焊等。
        2．1弧焊方法的選擇
        選擇焊接方法時，必須對本廠焊接工作進行歸納。首先根據焊件材料，不同板厚算出2-3年內的焊接工作量。對工作量大的焊接操作，可從上述幾種方法中選出最有效的焊接方法。并根據焊接工位、工作環境(室內、室外、工作范圍)、焊接質量(X射線檢驗、焊縫外觀等)來檢驗所選焊接方瑩是蕊遺當。如果不適當，則應再選擇能滿足要求的較低教事的焊接方法。也可以只在那些不適于采用高教霹接方法的部分，改用低效焊接方法。再者，還可以跌材質、板厚、操作條件等出發，選定幾種焊接方法，但是，對工作量大的應考慮焊接自動化。
        2．2 焊機的選定
        焊接方法確定之后，隨之應選擇榴適應的癢機。從多種焊機中選擇最合適的焊機需注意以下幾點：
        a.多用焊機的有效使用
        在選定的焊接方法中，假如施焊工作量少，即使采用單功能的焊機，也不能充分利用。采用多用焊機，則可在施焊量不足的情況下，用于進行其他的焊接，因而能提高焊機的工作效率。另外，在現場施焊或外出采用多種焊接方法施焊時，用多功能焊機可以減少焊機臺數和提高焊機使用效率。
        b.減小電源容量
        從節省能源的觀點出發，應盡量減小電源變壓器容量。而要減小電源變壓器容量，問題在于焊機額定輸入功率的大小。如果采用不同的焊接方法，則每種焊接電弧的燃燒情況不同，為使電弧穩定，必須采用不同的額定輸入功率。
        即使是同一額定輸出電流，由于焊接方法不同，其額定輸入功率也就不同。如TIC焊(直流)、CO2氣保焊、等離子焊等，其額定輸入功率都小。而交直流兩用TIG焊機的額定輸入功率則大，因它也適用手工焊。
        在交流弧焊機中，用電容器來提高焊機的功率是有益的 由于在要求減小電源變壓器容量的情況下，必須考慮焊機的額定輸入功率，因此，有必要對選定的焊接方法再次進行推敲，同時應避免使用不必要的額定輸出電流大的焊機。
        c．適合操作的條件
        根據焊件和周圍環境選擇焊接操作形式，然后再根據焊接操作形式來選擇具備特種功能的焊機，從而有效地提高工作效率。例如，在遠離焊機的地點進行焊接時，需具備焊接規范的遙控調節；在電源電壓波動大的地點焊接時，焊機需加裝電源電壓波動補償裝置；在50Hz、60Hz兩地區施焊時，則應用50Hz、60Hz的通用焊機。對交流弧焊機應根據操作條件，采用防觸電裝置，但為了在任意操作條件下使用，則應采用帶內藏型防觸電裝置的焊機。
        2．3焊機的使用方法
        使用焊機時，首先必須考慮充分發揮其性能，并遵照焊機使用說明書所說明的注意事項有效地使用。
        a.容許負載持續率
        弧焊機是以電弧斷續燃燒為前提的。電弧燃燒時間與全部焊接時間之比禰之謂“負載持續率”。銘牌上所表示的額定負載持續率，系指額定輸出電流時的負載持續率，它是由線圈的溫升所決定的。因此，若工作電流小，則允許提高負載持續率。容許負載持續率和工作電流之間的關系可由下式算出：

        因此，若工作電流比額定輸出電流小時，可提高額定負載持續率；或者，若降低額定負載持續率，則可提高額定輸出電流。整流弧焊機由于整流元件的熱容量小，所以不能用比額定輸出電流大的電流焊接。
        b．減少電能損耗
        電弧焊接時電流一般都是較大的，因此，根據不同的工作情況，焊接電纜應盡可能短，因為長電纜造成的能量損失較大。比如38mm2長60m的電纜，工作電流300A，通電時間1天4h，1個月工作20天，每月即耗電216度。
        因此，焊機應盡量與焊接點靠近，以縮短焊接電纜長度。若電流小，即使電源側的電纜較長，其能量損耗也不大。
        c．夾具的使用
        合理有效地使用夾具，對于提高焊接效率是有成效的。如圓周焊接時，用旋轉爽具使焊件旋轉；直線焊接時，使焊件直線移動，而操作者不移動位置，可連續施焊。這樣，既可提高工作效率，又能提高焊接質量。
        特別是半自動焊，如采用合適央具，就能進行簡單自動焊，一個人能有效地操作幾臺焊機。另外若使用夾具，可將立焊、仰焊改變為乎焊，大大提高工作效率和焊接質量。
        d．維護檢查
        要保持焊機正常地使用，必須定期進行維護檢查。如清除內部灰塵、檢查基本性能、更換零部件等等，這樣，更能充分發揮焊機的性能，有效地提高工效。
        3．電阻焊機電源特性和焊接回路的基本特點
        3．1電阻焊機的分類及型號
        電阻焊是利用強大的電流通過焊件焊接區的電阻產生熱量，同時對焊接處鹿加壓力而實現電阻焊的裝置。
        電阻焊機可按接頭形式和工藝方法、電流以及電源能量種類來劃分。其分類見圖1—13。

        電阻焊機的型號和其他電焊機一樣，由大類名稱、附注特征、小類名稱、系列序號、基本規格、派生代號、改進序號7個部分組成。如表1—2所示（略）。

        3．2 電阻焊的電源特點
        電阻焊電源是一個漏抗極小的電源。其焊接變壓器更接近于一般電力變壓器而不同于弧焊變壓器。其特點主要有：
        a.由于要求電源對工件提供瞬時大電流，因而要求電源二次側電壓低(固定式焊機通常不超過10-12V)，特殊情況(例如懸掛式點焊機或某些要求焊接回路較長的場合)也有達到24V左右的。回路的阻抗小(一般在幾微歐到幾十撤歐內)。
        b．功率大(變壓器功率一般在幾十到幾百kVA，甚至可達到上千kVA)，且具有較好的調節性能。調節方便，控制精確。
        c．工作不連續，無空載運行。電阻焊電源的負載持續率一般比弧焊電源低。
        d．為了減少漏磁通，變壓器一次繞組和二次繞組安裝在同一鐵心柱上，通常采用永拎卻。以便盡可囂地減小焊接電源的輪廓尺寸。
        3．3電阻焊焊接回路的基本特點
        點焊、縫焊、凸焊機的焊接回路，主要由電阻焊變壓器二次側線圈，二次側硬、軟聯結件，電極臂(導電軸、軸瓦)，電授握桿，電極(電極平板)等組成。對焊機的焊接回路主要由電阻焊變壓器二次側線圈，二次側硬、軟連線，靜、動夾具等組成。
        由于電阻焊機是通過焊件焊接區的電阻產生的熱量進行焊接，而焊接區的電阻又是微歐級的，所以焊接電流通常為千安級以上。由于二次倒回路通過的電流大，因此回路導體構件的電阻、構件間的接觸電阻及二次側回路所包容的面積產生的感抗，通電時均造成能量的大量損耗和電網功率因數的降低。電阻焊機電授臂間距離與臂伸長度的改變，直接影響到焊接電流的變化。在二次側空載電壓不變的情況下，當臂伸長度和臂間距離增大時，焊接電流將隨之減小。因此在焊接同等厚度的工件時，長臂伸或大臂聞距離，焊機所需焊接變壓器容量應比短臂仲或小臂間距離的大。
        因此，工頻電阻焊機的功率因數主要取決于二次側回路的感抗，回路感抗則幾乎和包容面積成正比。為了提高焊機的功率因數可將焊接變壓器做成低漏抗變壓器，同時，在焊機設計中盡可能減少包容面積。但是，采取這些措施的效果有限，直至低頻焊機和二次側整流焊機問世才從根本上解決這一問題，使電阻焊機的功率因數提高到0.85-0.95。三相整流、低頻焊機與工頻單相電阻焊機的功率因數與輸入容量的比較見圖1—14。

        4．電焊機的使用須知
        4．1 電焊機的種類及其電氣性能
        焊接的方法程多，其中有電孤焊和電阻焊。下面將扼要介紹它們的電氣性能。
        a．電弧焊機
        ① 交流弧焊機
        交流弧焊機除了廣泛應用于手弧焊之外，也應用在自保護電弧焊和鋁臺金的TIG焊中。為了可靠地引弧并使電弧穩定地持續燃燒，所以要求焊機的空載電壓為65—85V；而燃弧時，電弧電壓應為20—35V，呈下降外特性。

        單相動鐵式交流弧焊機，其輸出特性如圖1-15a所示。而近年來普及的交直流兩用單相晶閘管式焊機，由于采用普通的反饋控制而實現恒流控制，其外特性則如圖1-15b所示。對于這種特性，即使電弧電壓變化，電流也幾乎不變，所以稱之為恒流外特性。
        ② 直流弧焊機
        直流弧焊機輸出直流電流，其外特性可用如圖1—15那樣的下降特性。可用于焊鋁、不銹鋼等多種金屬的TIG焊，或者對穩弧性能要求較高的高臺金鋼的手弧焊。
        在直流TIG焊機中，為了使起弧平穩，需要疊加一個高達100-180V的引弧電壓，所搬一般采用如圖1—16a所示的外特性。

        此外，直流電弧也用于等離子切割，此時要把空載電壓的最大值提高到120-200V。即采用如圖1—16b那樣的外特性。
        直流弧焊機多用三相整流式，它比之單相動鐵式或單相晶閘管式具有輸入容量軟小的優點。
        ③ 自動、半自動弧焊機
        這種焊機的特征是連續送進焊墼麗實現焊接。它們可按表1—3分類（略）。
        對于高速細絲的CO2焊接，可用直流平特性，雖然是等速送絲，但利用電弧自身調節作用仍可進行穩定的焊接。由焊機的輸出電壓決定焊接電壓，由送絲速度決定焊接電流。
        與下降外特性不同，平特性因會產生非常大的短路電流，所以必須注意避免諸如輸出端短路之類的情況發生；

        電源外特性和電弧工作點如圖1—17所示。下降外特性的電源交直流均可用，而平特性只用于直流。
        b．電阻焊機
        它是利用被焊工件的電阻和接觸電阻，當通以大電流時由電阻發熱(焦耳熱)把接合面的溫度升高到焊接溫度，再施以壓力從而實現焊接。

        如圖1-18所示，輸出電流決定于輸出回路的阻抗，而電流調整則通過變壓器輸入回路的晶閘管的相位控制而得以實現。

本文轉載自：設備管理網