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试述短路引弧法的原理及提高引弧成功率的方法
发布时间:2014-11-5 14:07:28

熔化极气体保护电弧焊都是利用短路引弧法进行引弧,钨极氩弧焊大都采用非接触引弧法,但也有采用短路引弧法。下面以熔化极气体保护焊为例说明短路引弧法的原理。

熔化极气体保护电弧焊引弧时首先送进焊丝,并逐渐接近母材,如图1-2所示。一旦与母材接触,电源将提供较大的的短路电流,利用在A点附近的焊丝爆断,进行引弧。如果在B点爆裂,则引弧失败。所以在A点爆断是引弧成功的必要条件。


A点还是在B点爆裂主要是由于焊丝在该点附近产生电阻热的大小,也就是其接触电阻的的大小。AB两点的接触电阻如图1-3所示。B点为焊丝与导电嘴的接触处,其接触电阻RB随时间变化很小,基本上不变。在A点上却不同,A点为焊丝端头与母材的接触点。RA为接触电阻,在焊丝与母材接触瞬间RA为无穷大;随着短路电流的增加,A点迅速软化,使接触面积增加,于是RA急剧减小。可见,为确保引弧成功,希望短路电流增长速度dis/dt越大越好,RA衰减速度越慢越好。也就是在RA很大时,短路电流i增加到较高的值,使得在A点发生爆裂。

提高引弧成功率的方法如下:

1)提高短路电流增长速度dis/dt,主要是改善电源的工作状态。如整流焊机中往往利用直流电感调节焊机的动态特性,以便减小飞溅和改善成形,但是却降低了dis/dt,而降低了引弧成功率。为此,在引弧时常常利用旁路电路将直流电感短接,而引弧成功后再将该电感接入。此外,当逆变焊机出现后,充分利用电子电抗器调节电源动特性,而选用很小的直流电感,所以勿需采用上述方法,都可以得到很可靠的引弧过程。

2)减小接触电阻RA的衰减速度。引弧时令焊丝送进速度慢一些,以便减小焊丝与母材的压力增长速度,RA衰减速度减缓。送丝速度太慢也不利,通常选用1.5-3m/min。引弧成功后,应立刻转换为正常送丝速度。

3)利用剪断效应引弧。一般情况下,焊接时都利用钳子剪断焊丝端头残留的金属熔滴小球,以利于引弧。但这样做很麻烦,所以现在许多气体保护焊设备增加了去球功能,也就是剪断效应。在焊接结束时,适当降低电弧电压和送丝速度,从而实现自动去球功能。

4)导电嘴磨耗较大时,将增大B点处的接触电阻RB,不利于引弧。为此应及时更换导电嘴。


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