焊接设备培训教材

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•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•晶体管式（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标准由拼音字母和阿拉伯数字组成，其编排次序及含义如下：•电源种类电源特性附加特性电源系列品种额定焊接电流•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--500ZPG6--1005--晶闸管式•ZX7---400BX3---3306--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/T×100%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60~65%*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/FsrIb----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：•220~380伏交流电--整流为高压直流--“主逆变器”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1/6~1/10。•（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30~50瓦。•（4）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。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•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，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：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[2002]98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[2001]27号、[2002]74、74、84号文•5.《焊接与切割安全》GB9448---1999中华人民共和国安全生产法•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金属焊接（切割）作业人员安全技术培训考核班（36期）**发电总厂培训点开学典礼**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。宣贯特种人员安全操作培训、考核有关法规、文件及标准。2。焊工作业安全技术理论基础。3。焊工作业实际操作考核内容。4。复习、答疑。5。考试、总结。焊接与切割安全GB9448--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GB9448--1999•第二篇专用规则•10氧燃气焊接与切割安全•11电弧焊接及切割安全•12电阻焊安全•13电子束焊接安全•附录A有关焊接与切割用气标准•附录B有关焊接设备标准•附录C有关安全、劳动保护标准中华人民共和国劳动法•第五十五条从事特种作业的劳动者必须经过专门培训并取得特种作业资格。•第五十六条劳动者在劳动过程中必须严格遵守安全操作规程。•劳动者对用人单位管理人员违章指挥、强令冒险作业、有权拒绝执行；对危害生命安全和身体健康行为、有权提出批评、检举和控告。