§9-2弧焊電源的選擇

和使用§9-2弧焊電源的選擇和使用

一、弧焊電源的選擇弧焊電源是焊接電弧能量的提供裝置。不同類型的弧焊電源，主要區(qū)別見表9-5。（一）按焊接方法選擇弧焊電源1．焊條電弧焊焊條電弧焊電弧工作在靜特性曲線的水平段，應采用具有下降外特性的弧焊電源。2．埋弧焊埋弧焊電弧工作在靜特性曲線的水平段或略上升段。等速送絲時，選用較平緩下降外特性的弧焊電源，變速送絲時，則選用陡降外特性的弧焊電源。項目交流直流項目交流直流電弧的穩(wěn)定性磁偏吹極性空載電壓差很小無較高好較大有較低構(gòu)造與維修成本供電觸電危險簡單低一般單相較大復雜高一般三相較小表9-5交、直流弧焊電源特點比較3．氬弧焊鎢極氬弧焊應選用陡降外特性或恒流外特性的交流弧焊電源或直流弧焊電源。§9-2弧焊電源的選擇和使用

除焊接鋁、鎂及其合金時，為清除表面致密的氧化膜并減輕鎢極燒損，需采用交流弧焊電源；焊接其它有色金屬、黑色金屬、不銹鋼時，一般采用直流弧焊電源，采用直流正接（工件接正極）。對于熔化極氬弧焊，應選用平外特性（等速送絲）或下降外特性（變速送絲）的弧焊整流器、弧焊逆變器等。對于較高要求的氬弧焊，如1mm以下的薄板焊接，可選用脈沖弧焊電源。4．CO2氣體保護焊CO2氣體保護焊一般選用平外特性或緩降外特性的弧焊整流器、弧焊逆變器等，一般采用直流反接?！?-2弧焊電源的選擇和使用

5．等離子焊等離子焊一般采用非熔化極，應選用陡降外特性或垂直陡降外特性的直流弧焊電源。（二）從經(jīng)濟和節(jié)能、環(huán)保方面考慮來選擇弧焊電源1．經(jīng)濟方面

由于交流弧焊電源具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易維護，使用方便等優(yōu)點，因此在滿足使用性能及保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應優(yōu)先選用交流弧焊電源。2．節(jié)能、環(huán)保方面由于電弧焊是高能耗領(lǐng)域，所以在條件允許的情況下，盡可能選用高效節(jié)能、環(huán)保的弧焊電源，隨著等電力電子器§9-2弧焊電源的選擇和使用

件的不斷發(fā)展和成熟，弧焊逆變器被越來越廣泛的應用，和普通弧焊電源相比，弧焊逆變器具有高效節(jié)能、體積小、重量輕和良好的動特性等優(yōu)點，且對環(huán)境噪聲污染小。（三）弧焊電源功率的選擇1．根據(jù)額定電流粗略估計焊接設備銘牌中焊接電源型號后面的數(shù)字表示額定電流，可根據(jù)該電流值確定弧焊電源是否滿足要求。一般這種方法對于焊條電弧焊來說比較適用，只要實際焊接電流值小于額定電流值即可?！?-2弧焊電源的選擇和使用

2．根據(jù)負載持續(xù)率確定許用焊接電流弧焊電源的輸出功率（電流值），主要由其發(fā)熱值確定。因而，在弧焊電源的相關(guān)標準中對不同的絕緣等級規(guī)定了相應的允許溫升?；『鸽娫吹呢撦d持續(xù)率是用來表示焊接電源工作狀態(tài)的參數(shù)，它表示在選定的工作時間周期內(nèi)，允許焊接電源連續(xù)使用的時間，用表示。其公式為式中為弧焊電源的工作周期，是負載與空載時間之和；為負載運行持續(xù)時間?！?-2弧焊電源的選擇和使用

弧焊電源銘牌上規(guī)定的額定電流就是指在額定負載持續(xù)率時允許的焊接電流，即在額定負載持續(xù)率下以額定焊接電流工作時，弧焊電源不會超過它的允許溫升。不同負載持續(xù)率下允許的焊接電流值

3．額定容量（功率）額定容量是電網(wǎng)必須滿足弧焊電源供應的額定視在功率。

為額定一次電壓（V）為額定一次電流（A）§9-2弧焊電源的選擇和使用

弧焊電源銘牌上的額定容量是指視在功率，而實際運行中的有功功率還取決于焊接回路的功率因數(shù)。功率因數(shù)是輸出的有功功率與視在功率的比值，即弧焊變壓器在額定狀態(tài)下輸出的有功功率為二、弧焊電源的安裝（一）附件的選擇弧焊電源主回路中除包括主機外，還包括電纜線、熔斷器、開關(guān)等附件?！?-2弧焊電源的選擇和使用

1．電纜的選擇電纜包括從電網(wǎng)到弧焊電源的動力線和從弧焊電源到焊件、焊鉗的焊接電纜。（1）動力線的選擇動力線一般選用耐壓為交流500V的電纜。對單芯銅電線，以電流密度5~10A/mm2選擇導線截面；多芯電纜或長度較大（大于30mm）時，以電流密度為3~6A/mm2選擇導線截面。（2）焊接電纜的選擇選擇焊接電纜時，應選用專用焊接電纜，不得選用普通電纜。當焊接電纜長度小于20m時，以電流密度4~10A/mm2選擇導線截面積。一般來說電纜壓降不宜超過額定工作電壓的10%。2．熔斷器的選擇熔斷器是防止過載或短路的最常用的保護電路。常用的§9-2弧焊電源的選擇和使用

有管式、插式和螺旋式等。熔斷器內(nèi)裝有熔絲，是用低熔點合金材料制成的，當電路過載或短路時，熔絲熔斷，切斷電路。熔斷器的選擇主要是選擇熔絲。熔斷器的額定電流應不小于熔絲的額定電流。3．開關(guān)的選擇開關(guān)是把弧焊電源接在電網(wǎng)電源上的低壓聯(lián)結(jié)電器，其主要用作電路隔離及不頻繁地接通或分斷電路之用。常用的開關(guān)有膠蓋瓷底刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)和斷路器。對于弧焊變壓器、弧焊整流器和弧焊逆變器等焊接電源，開關(guān)的額定電流應不小于弧焊電源的一次額定電流?！?-2弧焊電源的選擇和使用

（二）弧焊電源的安裝1．弧焊整流器、弧焊逆變器及晶體管弧焊電源的安裝（1）安裝前的檢查1）新的或長期放置未用的弧焊電源，在安裝前必須檢查絕緣情況，可用500V兆歐表測定其絕緣電阻。一般弧焊整流器的電源回路對機殼的絕緣電阻應不小于1MΩ；焊接回路對機殼的絕緣電阻應不小于0.5MΩ；一、二次繞組間絕緣電阻應不小于1MΩ。2）安裝前應檢查其內(nèi)部是否有損壞，各接頭處是否擰緊，有無松動現(xiàn)象。（2）安裝注意事項§9-2弧焊電源的選擇和使用

1）電網(wǎng)電源功率是否夠用，開關(guān)、熔斷器和電纜選擇是否正確，電纜的絕緣是否良好。2）弧焊電源與電網(wǎng)間應裝有獨立開關(guān)和熔斷器。3）動力線和焊接電纜線的導線截面和長度要合適，以保證在額定負定負載時動力線電壓降不大于電網(wǎng)電壓5%；焊接回路電壓線總壓降不大于4V。4）機殼接地或接零。若電網(wǎng)電源為三相四線制，應把機殼接到中性線上；若為不接地的三相制，則應把機殼接地。5）采用防潮措施。6）安裝在通風良好的干燥場所?！?-2弧焊電源的選擇和使用

7）弧焊整流器通常都裝有風扇對硅元件和繞組進行通風冷卻，接線時一定保證風扇轉(zhuǎn)向正確。通風窗與阻擋物間距不應小于300mm，以使內(nèi)部熱量順利排出。2．弧焊變壓器的安裝接線時要注意出廠銘牌上所標的一次電壓數(shù)值（有380V、220V，也有380V和220V兩用）與電網(wǎng)電壓是否一致。三、弧焊電源的使用（一）使用基礎知識弧焊電源的使用應注意以下幾點：（1）使用前，應仔細閱讀產(chǎn)品使用說明書，了解其性能。然后按使用說明書和相關(guān)標準對弧焊電源進行檢查，確保無明顯問題后方可使用。

§9-2弧焊電源的選擇和使用

（2）焊前應仔細檢查弧焊電源各部分接線是否正確，接頭是否擰緊，氣體保護焊氣路、水循環(huán)冷卻系統(tǒng)是否暢通。電源外殼應接地良好，以保證安全，防止過熱。（3）弧焊電源應在切斷電源的條件下方可搬運、移動，且應避免震動。進行焊接時不得移動弧焊電源。（4）空載時，應聽一聽弧焊電源聲音是否正常，冷卻風扇是否正常鼓風。（5）不得隨意打開機殼頂蓋，以防異物跌入或焊接時降低風冷效果，損傷或燒壞元件。（6）應在空載時起動或調(diào)節(jié)電流，不允許過載使用或長期短路，以免燒壞弧焊電源。§9-2弧焊電源的選擇和使用

（7）應在銘牌規(guī)定的電流調(diào)節(jié)范圍內(nèi)及相應的負載持續(xù)率下工作，以防溫度過高燒壞絕緣，縮短使用壽命。（8）在使用弧焊整流器，弧焊逆變器時，應注意硅元件的保護和冷卻，應避免磁飽和電抗器振動、撞擊。當硅元件損壞時，應及時更換后使用。在使用弧焊逆變器時，應注意電力電子元器件的保護，以防止被擊穿。（9）應建立必要的管理制度，并按制度進行保養(yǎng)檢修設備。機件應保持清潔，機體上不得堆放雜物，以防短路或損壞機體?；『鸽娫吹氖褂脠鏊鶓ＷC干燥、通風。（10）設備使用完畢后應切斷網(wǎng)路電源。當發(fā)現(xiàn)問題時應立即切斷網(wǎng)路電源，并及時維修。§9-2弧焊電源的選擇和使用

（二）幾種常見弧焊電源的使用要點1．焊條電弧焊設備2．埋弧焊設備（1）引弧啟動（2）焊接過程中工藝參數(shù)的微調(diào)（3）適當調(diào)整焊嘴高度（4）停止焊接（5）選擇操作架及機頭移動方式（6）焊嘴位置應適當（7）正確操作3．鎢極氬弧焊設備§9-2弧焊電源的選擇和使用

接通冷卻水并開機后，電源和冷卻水指示燈亮。在引弧前檢測氣流并調(diào)節(jié)氬氣流量，即將開關(guān)撥到“檢氣”位置，再扭動氬氣流量表上的旋鈕設定流量。然后將氣流開關(guān)撥到“焊接”位置，氬氣停止流出。引弧時先保持焊槍與工件之間的距離適當（一般鎢極尖端離工件3mm左右），并使鎢極近似與工件表面垂直，然后按下焊槍上的開關(guān)鈕，開始提前送氣，數(shù)秒鐘后電弧引燃，可進行焊接。若要停焊，則松開焊槍上的開關(guān)鈕，電弧熄滅，氣流繼續(xù)數(shù)秒后自動關(guān)斷。（1）直流鎢極氬弧焊機直流鎢極氬弧焊機屬于一種高質(zhì)量的焊接方法，其焊縫受氬氣保護，既可減少缺陷又可提高接頭的力學性能?！?-2弧焊電源的選擇和使用

施焊時可使用小電流（20A以下），適合于打底焊或薄壁精密件等的熔焊。缺點是效率低，成本高，在實際生產(chǎn)中主要用于以下構(gòu)件的焊接：1）各種碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼及不銹鋼小直徑管子對接打底焊或薄壁管對接。2）各類高合金鋼設備精密內(nèi)件的焊接；小直徑接管與殼體焊接。3）鈦及鈦合金、鎳及鎳合金、鋯及鋯合金等材料的焊接4）各種材料換熱器中換熱管與管板的焊接。（2）交流鎢極氬弧焊機§9-2弧焊電源的選擇和使用

交流鎢極氬弧焊機的特點是電弧對工件表面有“陰極霧化”作用，焊接中它能有效清除活性金屬工件焊縫表面的氧化膜，減少焊縫中的氧化物夾雜，全面提高焊縫的質(zhì)量。因此，它特別適用于鋁及鋁合金、鎂及鎂合金構(gòu)件、儲罐、換熱器等的焊接。4．熔化極氣體保護焊設備熔化極氣體保護焊設備統(tǒng)稱GMAW，有惰性（如Ar，稱MIG）和活性（如CO2，稱MAG）及混合氣體（如Ar+CO2，也稱MAG）保護焊。Ar氣體保護焊設備主要用于鋁、銅、不銹鋼等材料的焊接CO2或混合氣體保護焊設備用于碳鋼和低合金鋼等材料的焊接?！?-2弧焊電源的選擇和使用

操作要點如下：（1）根據(jù)保護氣體種類、焊絲直徑選擇相應按鈕、送絲滾輪溝槽及導電嘴。（2）根據(jù)工件厚度、焊縫類型、焊接位置等選擇焊接參數(shù)，如焊接電流、電壓、焊絲伸出長度（即干伸長度，取決于導電嘴至工件的距離）、氣體流量等。（3）避免送絲軟管纏繞。目前合金鋼焊絲的送進多采用推絲方式，軟管一般長3~5m，在焊接過程中若軟管盤繞則會增大送絲阻力，導致送絲不均勻而影響電弧穩(wěn)定。（4）焊接過程中隨著焊縫的堆高應不斷調(diào)整焊嘴高度?！?-2弧焊電源的選擇和使用

四、節(jié)約用電1．提高功率因數(shù)具有大漏抗或大電抗的弧焊電源，其功率因數(shù)較低。如弧焊變壓器功率因數(shù)一般為0.5~0.7，有的僅為0.3。通常的做法是在變壓器的一次側(cè)并聯(lián)補償電容器，以提高功率因數(shù)。經(jīng)補償后，弧焊變壓器的視在功率可減少20%以上，能耗下降，且電網(wǎng)電壓波動減小，電弧燃燒更穩(wěn)定。2．降低弧焊電源的空載損耗弧焊變壓器在空載狀態(tài)下，一次繞組中仍有電流通過，仍會消耗大量電能，一般為300~500W。因此，可考慮加裝焊機自動節(jié)電裝置。常見的節(jié)電裝置有電弧繼電器式節(jié)電裝置、晶體管式自動節(jié)電裝置等?！?-2弧焊電源的選擇和使用

3．采用高效節(jié)能弧焊電源弧焊逆變器其空載損耗僅為幾十至幾百瓦，效率高達90%以上，功率因數(shù)約為0.9~0.99。五、安全用電國家相關(guān)標準規(guī)定：對于比較干燥而觸電危險較大的環(huán)境安全電壓為36V；對于潮濕而觸電危險較大的環(huán)境安全電壓為12V。應注意以下幾個方面：（1）所有焊接中使用的各種焊機應放在通風，干燥的地方，放置平穩(wěn)。需露天作業(yè)的，要做好防雨，防雪工作?！?-2弧焊電源的選擇和使用

（2）焊接設備的安裝、修理和檢查應由電工進行，焊工不得私自拆修。焊機發(fā)生故障時，應立即拉下電源閘刀，通知電工檢修。（3）焊接作業(yè)前，應先檢查焊機外殼接地（或接零）是否可靠，電纜接線是否良好，否則，不得合閘作業(yè)。（4）推拉電源閘刀開關(guān)時，必須戴絕緣