熔化极气体保护焊 哈尔滨工业大学焊接.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 调节过程—电弧自身调节作用 Q0：稳定工作点 ，电弧工作在该点同时满足电源、电弧系统的稳定条件及焊丝送进-焊丝熔化平衡条件 。Q1：满足电源-电弧系统的稳定条件，但不满足焊丝送进、焊丝熔化平衡条件。I增加(I1I0)、U降低(U1U0)，由等熔化曲线方程可知，电弧在Q1点工作的焊丝熔化速度大于在Q0点工作的焊丝熔化速度(V1V0)，而焊丝是等速送进(Vf=V1)，使得焊丝熔化速度大于焊丝送进速度，从而使电弧长度逐渐增加，电弧工作点从Q1点沿电源外特性曲线逐步向Q0点靠近，最后稳定在Q0点，电弧长度恢复到改变前的数值。 调节精度： 调节精度指电弧受到干扰而产生工作点偏移（包括弧长、电流、电压）时，调节系统发挥作用使系统被调节到一个新的稳定工作点，此时被调节量的稳定值与初始稳定值之间的偏离程度，也称作调节系统的“静态误差”。 造成系统稳定工作点偏移的原因： 1.送丝速度变动 2.网压变动 3. 弧长变动 送丝速度变化的影响： 送丝速度变动时，系统新的稳定工作点将由变化后的等熔化速度曲线与电源外特性曲线的交点决定。此时系统没有向初始工作点调节的作用，两工作点之间的偏差表现在电弧电压、电弧长度及焊接电流的改变上。 电网电压变化的影响： 电弧稳定工作点从Q0变化到Q1，Q1点是新的电弧稳定工作点，满足电源—电弧系统的稳定条件及焊丝送进—焊丝熔化平衡条件，但与初始稳定工作点Q0之间产生了静态误差，并将保持下去。 等速送丝调节系统对网压变动没有调节作用，只有电弧工作点的改变过程。 在长弧焊情况下，为减少电弧电压的静态误差，常采用缓降特性或平特性电源；在短弧焊情况下，为减少焊接电流的静态误差，可采用陡降特性或恒流特性电源 。 曲线1：等熔化速度曲线 曲线2、3、4、5：电源外特性 弧长变化的影响： 弧长变动时，若调节过程完成后，焊枪高度没有发生变化，焊丝干伸长也不改变，则系统将在初始稳定工作点下工作，电流、电压、弧长都恢复到原值，不产生任何静态误差。然而实际焊接中，电弧长度的改变通常都是由于焊枪相对工件表面距离的变化所引起的，比如工件表面台阶、环缝椭圆度等，这种情况在调节过程完成后，系统新的稳定工作点将偏离系统初始工作点，电流、电压、弧长都不能恢复到原值。 Q0是初始稳定工作点，由于某项原因使焊枪相对工件距离减小，首先弧长缩短l0→l1，电弧工作点Q0→Q1，Q1点焊丝熔化速度Vm1大于Q0点焊丝熔化速度Vm0，而送丝速度Vf不变，则随着焊丝的送进使弧长又逐渐拉长向初始弧长恢复。然而由于焊枪已经降低，焊丝干伸长减小，Vf送丝速度下的等熔化速度曲线右移，新的稳定工作点产生在新的等熔化速度曲线与电源外特性相交的位置Q1’，由此产生了系统静态误差（△I=I1’-I0,△U=U1’-U0,△l=l1’-l0）。 影响弧长变化系统调节精度 的因素： ① 焊丝干伸长变化量大，则Vm1’较Vm0变化也大，系统调节精度降低，静态误差增加； ② 焊丝直径越细，或者材料电阻率越大，则焊丝干伸长变化的影响加剧。 ③ 采用平特性或缓降特性电源，系统静态误差小。画图解释。 调节灵敏度 调节灵敏度是指调节作用对电弧工作点产生微小变化的反应能力。系统调节灵敏度越高，电弧工作点的动态变化越小，调节恢复速度越快。只有在电弧自身调节作用很灵敏时，焊接过程的稳定性才能得到保证。等速送丝条件下，弧长变化引起的焊丝熔化速度变化越大，调节恢复越快，系统灵敏度越高。由下式知： 影响灵敏度的因素： 1.焊丝直径与电流密度 2.弧柱电场强度 3.电源外特性 焊丝直径与电流密度的影响： 焊丝直径越细或焊丝中的电流密度越大，弧长变化所引起的焊丝熔化速度的变化也就越大，调节灵敏度提高。各直径的焊丝都有一个最小使用电流值，保证一定的电流密度，使电弧自身调节具有足够的灵敏度。 电场强度的影响： 弧柱电场强度大，意味着电弧单位长度变化所引起的电弧电压变化量大，所以可使系统调节灵敏度提高。 电源外特性的影响： 弧长变化时所引起的电流、电压的变化越大，则焊丝熔化速度的变化也就越大，可以使系统调节灵敏度提高。长弧焊情况下，在相同程度的弧长变化时，采用平特性或缓降特性电源可以比采用陡降特性电源产生更大的电流变化量，系统调节灵敏度提高。在电弧静特性呈上升特性时，采用上升特性电源可以