焊接设备培训教材

1、 焊 接 设 备 第一节 焊接电源 一、弧焊电源的分类 弧焊变压器 串联电抗式 （交流焊机） 增强漏磁式 动铁芯式动铁芯式 动圈式 焊接电源 直流弧焊电源 直流弧焊发电机 差复极式 裂极式裂极式 换极式 弧焊整流器 晶体管式弧焊整流器 脉冲弧焊电源 可控硅弧焊整流器可控硅弧焊整流器 晶体管式 （逆变焊机）（逆变焊机） 可控硅式 硅弧焊整流器 磁饱和电抗器式 对电焊机的基本要求 1、能满足焊接需要的外特性。 2。有适当的空载电压. 3。良好的动特性。 4。较大的电流调节范围。 5。结构精巧、简便。 二、“电弧-电流”系统稳定工作的条 件及特性 1、电弧的伏安特性-静特性 电弧的静特性曲线：在电极

2、材料、气体介质、 电弧长度不变条件下，电弧稳定燃烧时，焊接 电流与电弧电压变化的关系。 2。电源的伏安特性-外特性 电源对供电的特征。 陡降的外特性-引弧高电压、小电流；燃烧稳 定时电流增大、电压急降；短路电流不应太大。 电伏稳定燃烧的工作点-静特与外特曲线交 点。 3、动特性 即焊机对动态负载瞬间变化的反应能力 电弧燃烧的稳定条件： 1）、电源外特性和电弧静特性曲线必须要有一 个焦点。 2）、电弧静特性在工作点的斜率要大于外特性 曲线在工作点的斜率。 焊接电弧的稳定性 1、电源及电源极性接法 2、焊条药皮 3、气流 4、磁偏吹 三、焊接电源型号含义 焊接电源型号按GB10249标准由拼音字母

3、和阿 拉伯数字组成，其编排次序及含义如下： 电源种类电源种类 电源特性电源特性 附加特性附加特性 电源系列品种电源系列品种 额定焊接电额定焊接电 流流 A- 发电机 X-下降特性G-硅整流 （序号） （A） B- 变压器 P-平特性 1-动铁芯式 Z- 整流器 D-多用性 2-串联电抗器式 Mz-埋弧焊 3-动圈式 Ws-压弧焊 4-晶体管式 例：AX1-500 ZPG6-100 5-晶闸管式 ZX7-400 BX3-330 6-变换抽头式 7-变频式 WsM-215 四、焊接电源的主要参数 1、初级电压、电流、功率因素和相数。 2、空载电压. 3。暂栽率和许用焊接电流 . 暂载率等于工作周期

4、中焊接电源有负载时所占的百分数。 *我国标准规定：暂载率 Fs = t/T100% 其中t-负载时间 T-弧焊周期，手工焊（500A以下） 规定为5分钟、自动焊10分钟。 *一般手工电弧焊电源的暂载率为6065% *许用电流在焊机额定负载率下允许的电流. *不同暂载率下许用焊接电流的计算： Ib=Ie Fes/Fsr Ib- 改变的电流 Ie-额定电流 Fse- 额定暂载率 Fsr-选择暂载率 五、焊接电源的选择和使用 1、选择 1）电源类别的选择 2）功率的选择 3）电源特性的选择 2、使用与维修 1）场地与电源要求 2）常见故障排除 第二节 手工电弧设备 一、手工电弧焊变压器 弧焊变压器是

5、一种具有下降外特性的降压变压 器，通常又称为交流弧焊机。 特点：结构简单、维护方便、效率高、节省电 能和材料。 1、同体式弧焊变压器 原理：电抗器产生电压降获得焊机下降外特性。 电流调节：移动铁心，改变电抗，达到调节目 的 2、动铁心式弧焊变压器 原理：该弧焊变压器的陡降外特性是靠动铁 心的漏磁作用而获得的。 电流调节：是通过次级线圈的不同接 法和移动铁心改变漏磁而达到调节目 的。 3、动圈式弧焊变压器 原理：焊机的外特性是靠调节一、二 次线圈之间漏磁（距离）作用而获得的。 电流调节：是通过初、次级线圈的不同接 法和改变改变它们的漏磁（距离）而达到 调节目的。 二、直流弧焊发电机 特点：调节电

6、流范围大、具有一定空载电 压、动特性好。但耗电大、噪声大、成本 高已被淘汰。 原理；焊机外特性是借助电枢反应的退磁 作用而获得的。 电流调节：是通过改变电刷位置和调节变阻 器大小而达到调节目的。 三、弧焊整流器 弧焊整流器是一种将工业交流电经变压器降压， 并经整流元件转换成直流电的焊接电源。 1）硅整流弧焊整流器 硅弧焊整流器是弧焊整流器的基本形式之一， 它是以硅元件作为整流元件。(ZXG-400) 特点：制造简单、噪声小、抗震、维护方便， 但可调焊接参数小、不够精确、受电网波动影 响较大。 2）晶闸管式弧焊整流器 用晶闸管代替二极管整流，可获得所需的可调 外特性。(ZX5-400) 特点：完

7、全采用电子电路来实现控制功能，是 电子控制的弧焊电源一种。电流、电压控制范 围大，一般还配备“推力”装置。 3）晶体管式弧焊整流器 晶体管式弧焊整流流器可分为模拟式、开关式 等弧焊电源。 特点：动特性好、飞溅小，但成本高、维修较 难、耗电大。 4）逆变式弧焊整流器 逆变电源是一种新型的直流电源。它基于变频 原理，利用先进的电子技术，以小巧中频变压 器取代传统的工频变压器，是一种高效的节能 焊接设备。(ZX7-400) 特点：起弧容易、电弧稳定、穿透力强、飞溅 小、噪声小，焊缝成形美观、适应各种焊条， 最大优势体积小、节能效果明显。 工作原理： 220380伏交流电-整流为高压直流-“主逆变主逆

8、变 器器”变成中频交流电-“中频变压器”降压-二 次整流-直流输出。 一般来讲AC-DC的过程称为整流，而DC-AC 的过程称为逆变，因此准确地讲其主逆变器应 称变换器。 逆变焊机经过以下四个过程发展： 晶闸管（可控硅）-晶体管-场效应管- （MOS-FET）-绝缘门极晶体管（IGBT） 逆变式弧焊电源与其它电源区别： （1）与普通焊机相比，由于增加一个整流和 逆变两个环节，因此整机较复杂、成本增高。 （2）体积小，轻便灵活、节约材料、重量仅 仅为一般焊机1/61/10。 （3）功率因数达0。95以上，而其它焊机一般为 50%65%。且平均节电25%60%，空载时电耗只 有3050瓦。 （4）

9、逆变电源提供了最理想的电弧特性： “电弧指向性、电弧稳定性和动特性。” 具有外拖特性的曲线。当电弧突然缩短，电弧电 压降到低值时，曲线外拖，输出电流增大，加速 熔滴过渡，电弧仍能稳定燃烧，使焊工容易操作。 （5）飞溅小、焊接过程稳定。 （6）逆变电源普遍采用模块化设计，若干单元 独立安装、每个单元均可单独进行检修，因此整 机、维护、维修方便。 （7）该焊机一般配有“推力”与“引弧”装置。 5）弧焊整流器推力及引弧电流使用说明 a) 推力电流是当使用偏低规范焊接，如根 部焊接，全位置焊接，可适当调节推力电流， 增加短路电流值，使焊条不易粘住。一般正常 规范焊接时，焊条不易粘住，可不加推力电流。

10、另外如需加入推力电流，大小要适当，过大的 推力电流会使飞溅增加。 b) 引弧电流是在起弧时，叠加一个电流， 使起弧电流较大，因此起弧较容易，调节此引 弧电流值，亦达到调节起弧时的附加热量，有 利于焊缝接头的熔透。 四、手工钨极氩弧焊机四、手工钨极氩弧焊机 1、钨极氩弧焊机电源种类与极性 钨极氩弧焊时根椐焊接材料与焊接方法，可选 用相应的电源种类（直流电源、交流电源和脉 冲电源）和极性。 A.直流电源正接法：（最常用的接法） 选用陡降外特性直流焊机，钨极接负，焊件接 正，由于电子向焊件高速冲击，焊件熔深大， 钨极消耗少，钨极能承受较大的许用电流。 B.直流电源反接法： 由于钨极受到电子高速冲击，

11、钨极温度高，消 耗加快，所以电弧稳定性差。 C.交流电源 在钨极氩弧焊中，对熔点低而表面容易产生高 熔点氧化膜的铝、镁及其合金焊接时，普遍采 用交流电源。 2、设备简介 （1）控制箱：提供高频引弧和控制氩气系统。 当使用交流电源时，还增加脉冲稳弧和隔直电 容。 （2）稳定变阻器：焊接薄板时，当焊接电流 的下限值较大时，可降低焊接电流。另外可使 电源外特性更陡，减少因弧长变动而引起的焊 接电流变化值。 （3）焊炬（焊枪）：夹持钨极、传导焊接电 流和输送氩气。按容量可分气冷（100A以下） 和水冷（100A以上）两种。 （4）供气系统：包括氩气瓶、减压器、气体 流量器、电磁气阀。 （5）供水系统：

12、冷却焊接电缆、焊炬和钨极。 通常要设水压开关。 3、焊接程序控制 （1）提前送气和滞后送气，以保护钨极不被 氧化，烧损和引弧、熄弧处的焊接。 （2）自动控制引弧器、稳弧器的动作和切除。 （3）能自动接通和切断焊接电源。 （4）焊接电源有自动衰减功能，尤其是在焊 接环缝和裂纹敏感性强的材料时 金属焊接（切割）安全作业有 关法规、文件及标准 1 .川电人资200298号文关于下达金属焊 接特种人员计划的通知 2.中华人民共和国安全生产法 3.中华人民共和国劳动法 4.四川省安全生产监督管理局200127号、 200274、74、84号文 5.焊接与切割安全GB9448-1999 中华人民共和国安全

13、生产法 第一章 总则 第二章 生产经营单位的安全生产保障 第三章 从业人员的权利与义务 第四章 安全生产的监督管理 第五章 安全生产事故的应急救援与调 查处理 第六章 法律责任 第七章 附 则 第二章 第二十三条 生产经营单位的特种作业 人员必须按照国家有关规定经专门的安 全作业培训，取得特种作业操作资格证 书，方可上岗作业。 特种作业人员的范围由国务院负责 安全生产监督管理部门会同国务院有关 部门确定。 * * *省电力公司培训中心省电力公司培训中心 金属焊接（切割）作业人员安金属焊接（切割）作业人员安 全技术培训考核班（全技术培训考核班（3636期）期） * * *发电总厂培训点发电总厂培

14、训点 开学典礼开学典礼 * * *省电力公司培训中心省电力公司培训中心 金属焊接（切割）作业人员安全技术 培训考核班课程安排 1 1。宣贯特种人员安全操作培训、考核有关法。宣贯特种人员安全操作培训、考核有关法 规、文件及标准。规、文件及标准。 2 2。焊工作业安全技术理论基础。焊工作业安全技术理论基础。 3 3。焊工作业实际操作考核内容。焊工作业实际操作考核内容。 4 4。复习、答疑。复习、答疑。 5 5。考试、总结。考试、总结。 焊接与切割安全 GB 9448-1999 第一分篇 通用规则 1 范围 2 引用标准 3 总则 4 人员及工作区域的防护 5 通风 6 消防措施 7 封闭空间内的安全要求 8 公共展览及演示 9 警告标志 3.2.3操作者 操作者必须具备对特种作业人员所要求 的基本条件，并懂得将要实施操作时可 焊接与切割安全 GB 9448-1999 第二篇 专用规则 10 氧燃