弧焊电源课件绪论正稿

1、School of Materials Science & Engineering, Tianjin UniversitySchool of Materials Science & Engineering, Tianjin University第一章 绪论 焊接的定义、分类以及常用焊接方法焊接的定义、分类以及常用焊接方法 弧焊电源及其分类弧焊电源及其分类 各种弧焊电源的特点和应用各种弧焊电源的特点和应用 弧焊电源的发展趋势弧焊电源的发展趋势 本课程的性质、任务和要求本课程的性质、任务和要求School of Materials Science & Engineering

2、, Tianjin UniversitySchool of Materials Science & Engineering, Tianjin University焊接的定义、分类及常用焊接方法 焊接的定义焊接的定义 通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到结合（原子间结合）的一种工材料，使焊件达到结合（原子间结合）的一种工艺艺/方法叫焊接方法叫焊接 焊接的分类及常用焊接方法焊接的分类及常用焊接方法 （1）熔化焊）熔化焊 （如电弧焊、激光焊等）（如电弧焊、激光焊等） （2）压力焊）压力焊 （如电阻焊、摩擦焊等）（如电阻焊、摩擦焊

3、等） （3）钎焊）钎焊 （软钎焊和硬钎焊）（软钎焊和硬钎焊）Er0IyUy电源负载 绪 论 电源技术广泛应用，几乎任何设备都要使用电源(power source)。任何电源都可以简化成下图工作过程中可调参数只有两个：E 和 r0调节E和r0使Uy和Iy发生变化，适应负载变化的要求。因此，从本质上讲，电源分为两类：v调节 r0的-如弧焊变压器，多数机械调节式弧焊电源v调节E的-如弧焊逆变器，部分弧焊整流器，电子控制式弧焊电源Er0IyUyv弧焊电源是一种特殊的电源。v弧焊电源技术和许多电源技术是相通的。v它的负载是焊接电弧。v它的任务是保证电弧引燃和稳定燃烧。v常用焊接方法介绍v熔焊 Fusio

4、n welding 电弧焊 Arc Welding 激光焊Laser welding 电子束焊Electron Beam Weldingv压焊 Pressure Welding 电阻焊 Resistance welding 摩擦焊 Friction Welding 搅拌摩擦焊 FSW 扩散焊 Diffusion Weldingv钎焊 Brazing/Soldering焊接设备 不同的焊接方法需要相应的焊接设备电弧焊设备： 电源 焊枪 送丝机 气路和水路激光焊设备： 激光器电子束焊设备 电子束发生器 真空室钎焊和扩散焊 加热炉v电弧焊是应用最为广泛的一种焊接方法v弧焊电源是电弧焊设备的核心部分

5、弧焊电源是指供给焊接电弧电能（提供电流和电压），并具有适宜电弧焊工艺所需电气特性的设备。 它是一种特殊的电源 它的负载是 焊接电弧 它的任务是保证电弧引燃和稳定燃烧v1 弧焊电源的分类 1）弧焊电源及其控制技术的分类： （1）交流弧焊电源 （2）直流弧焊电源 （3）脉冲弧焊电源 （4）逆变弧焊电源 2）弧焊电压的控制技术分类：v 机械调节式v 电磁调节式v 电子控制式v 数字式控制v2 常用弧焊电源的特点及应用1.弧焊变压器：弧焊变压器：把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电，由主把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电，由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成变压器及所需的调节部

6、分和指示装置等组成 （SMAW、SAW、TIG） 结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点，但调节不灵活、不精细，电源比较笨重，耗材多。 2.矩形波交流弧焊电源：矩形波交流弧焊电源：采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流，采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流，其电弧稳定性好，可调参数多，功率因数高（其电弧稳定性好，可调参数多，功率因数高（TIG、 SMAW） 电弧稳定性好，可调参数多，功率因素高，可代替直流呼哈电源焊接碱性焊条。3.直流弧焊发电机：直流弧焊发电机：一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调节装置等组成节装置等组成属于淘汰产品。用于没有电源

7、的野外施工，使其还拥有一定的市场。 4.弧焊整流器：弧焊整流器：它是把交流电经降压整流后获得直流电的，它由主变压器、它是把交流电经降压整流后获得直流电的，它由主变压器、半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成 制造方便、价格低、空载损耗小、噪声小，可远距离调节School of Materials Science & Engineering, Tianjin UniversitySchool of Materials Science & Engineering, Tianjin University5.弧焊逆变器：弧焊逆变

8、器：把单相把单相( (或三相或三相) )交流电经整流后，由逆变器转变交流电经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电，经降压后输出交流或直流电为几百至几万赫兹的中频交流电，经降压后输出交流或直流电 高效节能、质量轻、体积小、功率因素高、焊接 性能好6.脉冲弧焊电源：脉冲弧焊电源：焊接电流以低频调制脉冲方式馈送，一般是由焊接电流以低频调制脉冲方式馈送，一般是由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成效率高、适合高合金、薄板焊接。机械调节式单相整流式脉冲弧焊电源滑动调节式弧焊整流器抽头式弧焊整流器动铁式弧焊整流器动绕组式弧焊整流器抽头式弧焊变压器动铁式弧焊变压器动绕

9、组式弧焊变压器柴油汽油内燃机驱动式弧焊发电机电动式弧焊发电机磁放大器式脉冲弧焊电源磁放大器式弧焊整流器串联饱和电抗器式弧焊电源电子控制式电磁控制式整流式移相式磁放大器式脉冲弧焊电源串联饱和电抗器式弧焊电源模拟式模拟式晶体管脉冲弧焊电源模拟式晶体管弧焊电源开关式逆变式晶闸管矩形波交流弧焊电源数字开关式晶闸管矩形波交流弧焊电源开关式电力电子器件脉冲弧焊电源开关式电力电子器件弧焊电源逆变式IGBT式弧焊逆变器场效应管式弧焊逆变器晶体管式弧焊逆变器晶闸管式弧焊逆变器数字式单片机控制式数字化弧焊电源DSP控制式数字化弧焊电源粉色淘汰或即将淘汰或无应用意义黑色维持状态，仍有应用价值浅绿有一定的发展前途绿色

10、很有发展前途3 弧焊电源的由来及发展趋向 18世纪初-出现电弧 20世纪20年代-出现交流弧焊变压器 20世纪40年代-出现埋弧焊、氩弧焊、等离子 20世纪50年代-CO2焊机 20世纪70-80年代-大发展 （1）多种形式的弧焊整流器相继出现、完善 （2）研制成功多种形式的脉冲弧焊电源 （3）研制出晶闸管式、晶体管和场效应弧焊逆变器 （4）半导体控制的矩形波交流弧焊电源出现 （5）成功开发与机器人配套使用的弧焊系统 （6）控制技术的改进和发展 单旋钮调节 通过电子或数值化控制获得多种形状外特性 提供多种电压、电流波形，满足工艺需求 低压小电流引弧 电流电压值测试、显示系统的改进 微机控制弧焊电源的出现 20世纪末21世纪初-数字化新阶段 4.4.本课程的性质、任务、要求和分工本课程的性质、任务、要求和分工 1.性质：本课程是理论性和实践性较强的专业课 2.任务：掌握各种常用弧焊电源及其控制、数字化控制技术的基本理论、基本知识和实验技能，并能根据不同弧焊工艺方法正确选择、使用和维护弧焊电源。 3.要求v（1）了解电弧产生的机理，电弧静特性的形成，电弧的动特性；交流电弧的特点及其稳定燃烧的