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焊条在电焊机上的工作原理
作者:    发布于:2016-03-15 11:32:02    文字:【】【】【

   焊机就是一个特殊的变压器。所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主要是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的,普通电焊机的工作原理和变压器相似,是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。 电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。 电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。 虽然电路是闭合的,可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等;但各处的电阻可是不一样的,特别是在不固定接触处的电阻最大,这个电阻在物理中叫接触电阻。根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),Q=I2Rt可知,电流相等,则电阻越大的部位发热越高,电焊在焊接时焊条的触头也被接的金属体的接触处的接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就最多,焊条又是熔点较低的合金,自然的容易熔化了,熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却,就把焊接对象粘合在一块了。此时,由于焊条提起的瞬间上述间隙极小,焊条和焊件之间的电压又较高(60--70v),再加上述预热使焊条端点和焊件被焊处容易发射电子,结果间隙处的空气被击穿而导电,同时产生耀眼的火花,这就是弧光放电。弧光放电处的温度能达到2000K以上,焊条和焊件被溶化,从而实现了焊接。弧光放电开始后,焊条端点和焊件的电压降(简称电弧电压)为约为30V,电弧形成的负载是电阻性负载。
    电流电压经三相主变压器降压,由可控硅元件进行整流,并利用改变可控硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上取出电流信号,作为电流负反馈信号,随着直流输出电流增加,负反馈也增加,可控硅导通角减小,输出电流电压降低,从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时,使输出电流增加,特别是短路时,形成外拖的外特性,使焊条不易粘住。引弧电路是每次起弧时,短时间增加给定电压,使引弧电流较大,易于起弧。
   从以上叙述可以知道,电焊起弧的时候电路是处于短路状态,电压急剧下降,电流需要很大;起弧后要稳弧,这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态,电压还是下降,电流还是大;过渡完毕后处于正常焊接状态,电压回升,电流下降。
   起弧电流是电焊机工作在焊接起弧时能够输出的最大电流。
   推力电流是电焊机焊接时铁水在短路过渡时,焊机另外叠加一电流,使铁水稳定过渡,不易粘条。
焊接电流是电焊机正常焊接的时候提供的工作电流。(可以在控制面板上调节)
   工作原理
   和变压器相似,是一个降压变压器。在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中产生热源将工件的缝隙和焊条熔接。
   电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。
   电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。
   电焊原理
   电焊原理其实就是:由我们常用的220V电压或者380V的工业用电通过电焊机里的减压器降低了电压,增强了电流,利用电能产生的巨大热量融化钢铁,焊条的融入使钢铁之间的融合性更高,还有,电焊条的外层的药皮起了非常大的作用,不信你把药粉敲了看能焊接不:
   手工电弧焊使用的电焊条,由药皮和焊芯两部分组成。焊接时,电焊条作为一个电极,一方面起传导电流和引燃电弧的作用,使电焊条与基本金属间产生持续的、稳定的电弧,以提供熔化焊所必需的热量。另一方面,电焊条又作为填充金属加到焊缝中去,成为焊缝金属的主要成分。因此,电焊条的组成物与电焊条质量,将直接影响焊缝金属的化学成分、机械性能和物理性质。另外,焊条对于焊接过程的稳定性、焊缝的外表质量、焊接生产率等也有很大的影响。
   焊芯是焊条的金属芯。为了保证焊缝的质量,对焊芯中各种金属元素的含量,都有严格的规定。特别是对有害杂质(如硫、磷等)有严格的限制,焊芯金属的质量应优于母材。
   没有药皮的光杆焊条是不能进行电弧焊接的。这是因为电弧稳定性很差,飞溅很大,焊缝成形不好。经过长期实践,逐渐发现在焊芯外面涂上某些矿物原料(即焊条药皮),焊条性能得到很大改善。
   焊条药皮有以下几种作用
   (1)确保电弧稳定燃烧,使焊接过程正常进行;
   (2)利用药皮反应后产生的气体,保护电弧和熔池,防止空气中的有害气体(如氮、氧等)侵入熔池,如这些气体侵入会造成焊材产生裂纹和气孔等,使焊接达不到理想效果。
   (3)药皮熔化后形成熔渣,覆盖在焊缝表面上保护焊缝金属,使焊缝金属缓慢冷却,有助于气体逸出,防止气孔产生,改善焊缝的组织和性能;
   (4)药皮熔化后会进行各种冶金反应,如脱氧、去硫、去磷等,从而提高焊缝质量,减少合金元素烧损;
   (5)通过药皮将所需要的合金元素掺加到焊缝金属中去,改进和控制焊缝金属的化学成分,以获得所希望的性能;
   (6)药皮在焊接时形成套管,增加电弧吹力,集中电弧热量,促进熔滴过渡到熔池,有利于完成焊接过程
    气体保护电弧焊简称气体保护焊或气电焊,它是利用电弧作为热源,气体作为保护介质的熔化焊。在焊接过程中,保护气体在电弧周围造成气体保护层,将电弧、熔池与空气隔开,防止有害气体的影响,并保证电弧稳定燃烧。
    CO2+aR混合气体保护焊:焊丝通过丝轮送进,导电嘴导电,在母材与焊丝之间产生电弧,使焊丝和母材熔化,并用惰性气体CO2保护电弧和熔融金属来进行焊接的。焊丝作电极,并被不断熔化填入熔池,冷凝后形成焊缝;
    特点
   (1)效率高  因为它电流密度大,热量集中,熔敷率高,焊接速度快。另外,容易引弧。
   (2)需加强防护  因弧光强烈,烟气大,所以要加强防护。

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脚注信息
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