熔化極電弧焊的電弧弧長是怎麼控制的?

2020-12-05 威爾鼎王

一,概述

我們常常對熔化極電弧焊好奇:焊絲這麼細,焊出來的焊疤怎麼這麼寬?送出來的焊絲怎麼不粘住焊件而又能基本保持弧長不變?隨著焊機不斷地更新換代,出現了集成化、數位化、智能化等,今天主要談一下熔化極電弧焊的電弧弧長是怎麼自動調節的?

二,電源自動調節

為了保持弧長穩定,就必須保持焊絲熔化速度等於送絲速度。否則由於弧長變短,將使焊絲插入熔池;而弧長變長,會使電弧返燒,直至斷弧,這都是不允許的。為此弧長變化時,無論通過改變焊絲的熔化速度,還是送絲速度都可以達到弧長自動調節的目的,這一調節特性對電源的要求是平特性(恆壓特性)或緩降外特性,主要適用於直徑小於?2.4mm的CO2焊、MIG焊、MAG焊及細絲埋弧焊。

三,電壓反饋的送絲速度控制法

對於?3.2mm以上的粗絲,電弧自身調節靈敏度較低,即弧長變化時,只靠改變熔化速度來調節已不可能了,這時可採用使送速度隨弧長的變化而變化的方法。首先撿測出與弧長成一定比例的電壓,將該電壓反饋到控制電路,與給定值相比較,經放大和驅動控制電動機的送絲速度,這一過程的響應速度較低,恰好適用於粗絲送絲速度也比較慢,所以在弧長變化時,通過送絲速度的變化能大致保持弧長穩定。這種方法都採用陡降特性(恆流特性)與變速度送絲方式的配合。主要適用於大電流MIG/MAG焊、粗絲埋弧焊、自保護焊接。

四,電弧固有自身調節

有的電弧的可見弧長的變化與電壓的變化不成比例,所以根據弧壓反饋來控制電流是很難的,其實這是一種亞射流過渡,在焊接電流一定的條件下,可見弧長變短,則焊絲熔化速度就顯著提高,由於某種原因,自身調節作用使弧長增大,最後恢復到給定的弧長。這種弧長的自身調節作用與前述二不一樣,它一般使用陡降特性(恆流特性)與等速送絲配合。主要適用於MIG焊(鋁、銅等)。

五,電壓反饋的電流控制法(PEM、PWM)

熔化極脈衝電弧焊弧長控制方法有:脈頻調製PEM(pulse frequency modulation),在脈衝MIG/MAG焊時弧長的變化都不能直接影響電流的大小,因為這時脈衝電流與基值電流都是恆流源供電,它不受弧長影響,所以如果仍採用恆流特性電源將失去弧長調節作用,基於上述原因,這裡撿測大致與可見弧長的變化成比例的電弧電壓,令它與基準電壓比較後,控制脈衝頻率,這樣就實現了基於電壓反饋的焊接電流控制方法。也就是每個脈衝的寬度和幅值是不變的,而通過改變脈衝頻率來調節焊接平均電流;如弧長變短時,自動增加脈衝頻率,即提高平均電流,而加快焊絲熔化速度;反之,自動減少脈衝頻率。

另外控制弧長的方法還有:脈寬調製PWM(pulse width modulation),這種方式就是使電源輸出電壓在工作條件發生變化時保持恆壓(平特性),利用微處理器的數位訊號對摸擬電路進行控制的一種方法。

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