2.4 对弧焊电源的基本要求（课件）-《焊工工艺学》同步精品课堂（机械工业出版社）

2.4 对弧焊电源的基本要求 焊工工艺学 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 正确认识弧焊电源外特性的要求。 能力目标 掌握弧焊电源外特性的概念、弧焊电源外特性曲线形状的选择等内容。 情感目标 帮助学生了解相关专业和行业领域的国家战略、法律法规和相关政策，引导学生深入社会实践、关注现实问题。 三维目标 任务引入 情境引入 弧焊电源是弧焊机的核心部分，是向焊接电弧提供电能的一种专用设备。它应具有一般 电力电源所具有的特点，即结构简单、制造容易、节省电能、成本低、使用方便、安全可靠 及维修容易等。 任务引入 情境引入 但是，由于弧焊电源的负载是电弧，它的电气性能就要适应电弧负载的特 点。因此，弧焊电源还需具备焊接的工艺适应性，即应具备容易引弧，能保证电弧稳定燃 烧，焊接参数稳定、可调等特点。 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 1. 弧焊电源外特性的概念 弧焊时，弧焊电源与电弧组成一个供电和用电系统。在稳定状态下，弧焊电源输出电压 与输出电流之间的关系，称为弧焊电源的外特性。 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 1. 弧焊电源外特性的概念 弧焊电源的外特性亦称弧焊电源的伏-安特性。弧焊电源的外特性可由曲线来表示，这条曲线称为弧焊电源的外特性曲线，如图所示。 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 1一下降外特性2—平外特性 3—上升外特性 4—电弧静特性 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 电源的外特性基本上有三种类型 一是下降外特性，即随着输出电流的增加，输出电压降低； 二是平外特性，即输出电流变化时，输出电压基本不变； 三是上升外特性，即随着输出电流增大，输出电压随 之上升 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 给的电压和电流与电弧燃烧所需要的电压和电流相等、电弧才能稳定燃烧。 因此，具有下降外特性曲线电源能满足焊条电弧的稳定燃烧。 在焊接回路中，为了保证焊接电弧稳定燃烧和焊接参数稳定，电源外特性曲线与电弧静特性曲线必须相交。 由于焊条电弧焊电弧静特性曲线的工作段在平特性区，所以只有下 降外特性曲线才与其有交点，如图中的A 点，此时电弧可以在焊接电压U₄ 和焊接电流 ¹₄ 的条件下稳定燃烧。 (1)焊条电弧焊 2. 弧焊电源外特性曲线形状的选择 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 2. 弧焊电源外特性曲线形状的选择 (1)焊条电弧焊 思考：下降外特性有缓降的，也有陡降的，哪一种更有利于电弧的稳定燃烧? 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 2. 弧焊电源外特性曲线形状的选择 图2-9为具有不同下降 幅度的弧焊电源外特性曲线对焊接电流的影响情况。从图中可以看出，当弧长变化相同时，陡降外特性曲线1引起的电流偏差△/,明显小于缓降外 特性曲线2引起的电流偏差△l₂。因此当电弧长度 变化时，陡降外特性电源更有利于焊接参数稳定， 从而使电弧较稳定，因此，焊条电弧焊对电源的 基本要求是具有陡降的外特性。 新知学习 一 、弧焊电源外特性的要求 2. 弧焊电源外特性曲线形状的选择 (2)其他电弧焊方法 按照焊条电弧焊同样方法分析可知，钨极氩弧焊、等离子弧焊的静特性与焊条电弧焊相似，所以一般焊条电弧焊电源均可作为钨极氩弧焊、等离子弧焊电源使用。熔化极气体保护焊可采用平外特性、下降外特性电源，埋弧焊可采用下降外特性电源。 新知学习 二、对弧焊电源空载电压的要求 (3)安全性 过高的空载电压会危及焊工的安全。 因此，在确保引弧容易、电弧稳定燃烧的前提下，应尽量降低空载电压， 一般空载电压 不大于100V。 (2)经济性 电源的额定容量和空载电压成正比，空载电压越高，则电源容量越大， 则制造成本越高。 (1)电弧稳定性 为保证引弧容易，电弧稳定燃烧，必须具有较高的空载电压。 新知学习 三、对弧焊电源稳态短路电流的要求 如稳态短路电流太大，焊 条过热，易引起药皮脱落，并增加熔滴过渡时的飞溅 2 弧焊电源稳态短路电流是弧焊电源所能稳定提供的最大电流，即输出端短路(电弧电 压U₁=0) 时的电流。在引弧和金属熔滴过渡时，经常发生短路。 1 如稳态短路电流太小，则会因电磁收 缩力不足而使引弧和焊条熔滴过渡产生困难。 3 新知学习 三、对弧焊电源稳态短路电流的要求 对于下降外特性的弧焊电源，一般要求稳态短路电流 Iwd—— 稳态短路电流 (A); lh——焊接电流 (A)。 新知学习 四、对弧焊电源动特性的要求 焊接过程中，电弧总在不断变化，弧焊电源的动特性是指弧焊电源对焊接电弧的动态负载所输出的电流、电压对时间的关系、它表示蒸焊电源对动态负载瞬间变化的反应能力。动 特性合适时，引弧容易、电弧稳定、飞溅小、焊缝成形良好。弧焊电源的动特性是衡量弧肆 电源质量的一个重要指标。 新知学习 五、对弧焊电源调节特性的要求 在焊接中，由于焊