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氩弧焊机工作原理分析

[日期:2011-07-21] 来源:  作者:常继明 [字体: ]

  一、氩弧焊及起弧方式

  氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊,指用工业钨或活性钨作不熔化电极,惰性气体(氩气)作保护的焊接方法。其起弧方式如下:先在电极针与工件间加以高频电压击穿氩气,使之导电,然后供给持续的电流保证电弧稳定。

  二、氲弧焊的一般要求
  
  1.对气体的控制要求要求气体“先来后走”,氩气是较易击穿的惰性气体,先在工件与电极针间充满氩气,有利于起弧;焊接完成后,保持送气,有助于防止工件迅速冷却防止氧化,保证良好的焊接效果。

 

  2.电流的手开关控制要求:

  按下开关时,电流的产生要求滞后氩气的出现;断开手开关时(焊接结束后),要求电流先断,并延时供气。
  
  3.高压的产生与控制要求氩弧焊机采用高压起弧方式,则要求起弧时有高压,起弧后高压消失。

  4.干扰的防护要求氩弧焊的起弧高压中伴有高频电磁波,会对整机电路产生严重干扰,要求电路有很好的防干扰能力。

  三、氩弧焊与手弧焊的电路差异
  
  手弧焊机与氩弧焊机在主回路、辅助电压、驱动电路、保护电路等方面都是相似的,但后者在手弧焊机的基础上增加了几项控制:1.手开关控制;2高频电压控制;3增压起弧控制。另外,在输出回路上,氩弧焊机采用负极输出方式,输出负极接电针,正极接工件。

  下面以WS-160型氩弧焊机为例,主要分析其特有手开关控制电路及起弧电路,
  
  1.手开关控制
  
  氩弧焊机要求氲气“先来后走”,而电流“后来先走”(相对而言),这些都是通过手开关控制实现的。由电路原理图可知,当合上电源总开关后,辅助电源工作,给控制电路提供了24v的直流电压(V3+、v3-)。焊枪手开关未合上时,继电器SJ4不工作,SJ4常闭触点将正电压加给晶体管ST2基极,使继电器SJ2吸合,SJ2触点将CW3525的(8)脚通过二极管4V15接地,此时CW3525处于封波状态,电路无输出。合上手开天时,继电器S14吸合,导致SJ1吸合,又导致控制气体供给的电磁阀工作,这时开始供气,同时三极管ST2在电容SC1的作用下,缓慢导通,经过一定时间SJ2工作,CW3525(8)脚电位升高,电路开始输出能量,从而达到“先送气后送电”的目的。断开手开关时,SJ4断电,导致SJ2断电,CW3525处于封波状态,电路无输出。同时,因电容SC2的作用,使得三极管ST1经过一定时间缓慢截止,SJ1断电,停止送气,达到了“先断电后断气”的目的。

  2.高频高压电流的产生和控制
  
  氩弧焊机的起弧需要高压,因此在电路中设计高压产生和输出电路。ZW3次级线圈E1、E2将150V的脉冲电压加致高压包的初级,次级得到高压后再经过电容5C12和放电嘴产生高频振荡,最后经变压器T2将高压加到输出电路。高频电压受手开关的控制,手开关接通后且电路有输出时,光耦5C01导通,SJ2工作,接通高压电路,反之断开高压电路。

  另外,输出回路中有高频高压电流后虽然保证了起弧,但防护不当高频高压电流便会反向击穿二次整流管,甚至损坏高压线包中初级线圈所连接的电路元件,加之高频高压只在起弧时有用,起弧后不再需要,所以需适时断开高频高压。焊机主输出有电压而不焊接工件时,输出电压较高,通过二极管元件使光耦5C01导通,SJ2工作,接通高频高压电路;当焊接工件时,主输出电压降低些,光耦5C01不工作,则SJ2不工作,断开高频高压,达到焊接时接通高频高压电源,焊接起弧后(即焊接过程中)断开高频高压电源的目的。


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