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試述短路引弧法的原理及提高引弧成功率的方法
發布時間:2014-11-5 14:07:28

熔化極氣體保護電弧焊都是利用短路引弧法進行引弧,鎢極氬弧焊大都采用非接觸引弧法,但也有采用短路引弧法。下面以熔化極氣體保護焊為例說明短路引弧法的原理。

熔化極氣體保護電弧焊引弧時首先送進焊絲,并逐漸接近母材,如圖1-2所示。一旦與母材接觸,電源將提供較大的的短路電流,利用在A點附近的焊絲爆斷,進行引弧。如果在B點爆裂,則引弧失敗。所以在A點爆斷是引弧成功的必要條件。


A點還是在B點爆裂主要是由于焊絲在該點附近產生電阻熱的大小,也就是其接觸電阻的的大小。A、B兩點的接觸電阻如圖1-3所示。B點為焊絲與導電嘴的接觸處,其接觸電阻RB隨時間變化很小,基本上不變。在A點上卻不同,A點為焊絲端頭與母材的接觸點。RA為接觸電阻,在焊絲與母材接觸瞬間RA為無窮大;隨著短路電流的增加,A點迅速軟化,使接觸面積增加,于是RA急劇減小。可見,為確保引弧成功,希望短路電流增長速度dis/dt越大越好,RA衰減速度越慢越好。也就是在RA很大時,短路電流i增加到較高的值,使得在A點發生爆裂。

提高引弧成功率的方法如下:

1)提高短路電流增長速度dis/dt,主要是改善電源的工作狀態。如整流焊機中往往利用直流電感調節焊機的動態特性,以便減小飛濺和改善成形,但是卻降低了dis/dt,而降低了引弧成功率。為此,在引弧時常常利用旁路電路將直流電感短接,而引弧成功后再將該電感接入。此外,當逆變焊機出現后,充分利用電子電抗器調節電源動特性,而選用很小的直流電感,所以勿需采用上述方法,都可以得到很可靠的引弧過程。

2)減小接觸電阻RA的衰減速度。引弧時令焊絲送進速度慢一些,以便減小焊絲與母材的壓力增長速度,RA衰減速度減緩。送絲速度太慢也不利,通常選用1.5-3m/min。引弧成功后,應立刻轉換為正常送絲速度。

3)利用剪斷效應引弧。一般情況下,焊接時都利用鉗子剪斷焊絲端頭殘留的金屬熔滴小球,以利于引弧。但這樣做很麻煩,所以現在許多氣體保護焊設備增加了去球功能,也就是剪斷效應。在焊接結束時,適當降低電弧電壓和送絲速度,從而實現自動去球功能。

4)導電嘴磨耗較大時,將增大B點處的接觸電阻RB,不利于引弧。為此應及時更換導電嘴。


 

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