弧焊电源第3版教学配套课件王建勋任廷春弧焊电源绪论.pdf

弧焊电源 绪论 一、焊接的重要性及弧焊电源在焊接 中的应用  1．焊接的重要性  焊接是一种金属连接的方法，它是通过加热或加 压，或两者并用，并且用或不用填充金属，使焊 件间达到原子间结合的一种加工方法。也可以 说，焊接是一种将材料永久连接，并形成具有给 定功能结构的制造技术。  国民经济的诸多行业都需要大量高档次的焊接结 构。几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足1克 的微电子元件，在生产中都不同程度地依赖焊接 技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接 影响到产品的质量、可靠性、寿命以及生产的成 本、效率和市场反应速度。  我国现在钢材年生产总量已经达到3亿多吨，成为 世界上最大的钢材生产国和消费国。目前，钢材 是我国最主要的结构材料。在今后20年中钢材仍 将占有重要的地位。然而，钢材必须经过加工才 能成为有给定功能的产品。由于焊接结构具有重 量轻、成本低、质量稳定、生产周期短、效率 高、市场反应速度快等优点，焊接结构的应用日 益增多，焊接加工的钢材总量比其它加工方法 多。  焊接电源是保证高质量焊缝的首要必备条件。因 此，发展我国制造业，尤其是装备制造业，必须 高度重视焊接技术及其焊接电源的同步提高和发 展。  2．弧焊电源在焊接中的作用  电弧焊是焊接方法中应用最为广泛的一种焊接方 法。据一些工业发达国家的统计，电弧焊在焊接 生产总量中所占的比例一般都在60％以上。根据 其工艺特点不同，电弧焊可分为焊条电弧焊、埋 弧焊、气体保护焊和等离子弧焊等多种 。  不同材料、不同结构的工件，需要采用不 同的电弧焊工艺方法，而不同的电弧焊工 艺方法则需用不同的电弧焊机。  例如，操作方便、应用最为广泛的焊条电弧焊， 需要由对电弧供电的电源装置和焊钳组成的焊条 电弧焊焊机；锅炉、化工、造船等工业广为使用 的埋弧焊，需要由电源装置、控制箱和焊车等组 成的埋弧焊机；适用于焊接化学性活泼金属的气 体保护电弧焊，需要由电源装置、控制箱、焊车 （自动焊）或送丝机构（半自动焊）、焊枪、气 路和水路系统等组成的气体保护电弧焊机；适用 于焊接高熔点金属的等离子弧焊，则需要由电源 装置、控制系统、焊枪或焊车（自动焊）、气路 和水路系统等组成的等离子弧焊机。  各种电弧焊方法所需的供电装置，即弧焊电源 是电弧焊机的重要组成部分，是对焊接电弧供 给电能的装置，它应满足电弧焊所要求的电气 特性，这正是本课程将要系统讲述的内容。与 弧焊电源配套的其它装置和设备部分，将在 《焊接方法与设备》课程中讲述。  显然，弧焊电源电气性能的优劣，在很大程度上决定 了焊接过程的稳定性。没有先进的弧焊电源，要实现 先进的焊接工艺和焊接过程自动化是难以办到的。因 此，应该对弧焊电源的基本理论、结构、性能特点进 行深人的分析，真正了解和正确使用弧焊电源，进而 研制出新型的弧焊电源，使焊接质量和生产效率得到 进一步提高。 二、弧焊电源的分类、特点及用 途  焊接电流有交流、直流和脉冲三种基本类 型，相应的弧焊电源有交流弧焊电源、直 流弧焊电源和脉冲弧焊电源三种类型。  1．交流弧焊电源  工频交流弧焊电源 又称弧焊变压器，它把电网的交 流电变成适合于电弧焊的低电压交流电，它由变压 器、调节装置和指示装置等组成。弧焊变压器具有结 构简单、易造易修、成本低、磁偏吹小、空载损耗 小、噪声小等优点。但其输出电流波形为正弦波，因 此，电弧稳定性较差，功率因数低，一般用于焊条电 弧焊、埋弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊等方法。  矩形波交流弧焊电源 它是利用半导体控制 技术来获得矩形波交流电流的。由于输出 电流过零点时间短，电弧稳定性好，正负 半波通电时间和电流比值可以自由调节， 因此特别适合于铝及铝合金钨极氩弧焊。  2 ．直流弧焊电源  弧焊发电机 一般由特种直流发电机、调节装置和 指示装置等组成。弧焊发电机虽然曾经在焊接历 史上发挥过重要作用，但由于制造复杂、噪声及 空载损耗大、耗电量大、效率低、价格高等存在 许多缺点，因此这种弧焊电源已经淘汰，本书不 作介绍。  弧焊整