半自动焊接的基础知识。方案、说明

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半自动 或者，也被称为， 机械化焊接 尽管保护气体技术复杂，但它在日常生活和工作中得到了广泛的应用。

这种焊接的优点包括:

能够焊接厚度为 0,5 毫米的钢板；
对铁锈和其他贱金属污染物轻微敏感；
与其他类型的焊接相比，成本低。

缺点包括:

与手工焊接相比，金属飞溅增加，需要不断保护和清洁燃烧器喷嘴；
开放的强大电弧的更强烈的辐射。

由于其优点，半自动焊接深受汽车维修人员的喜爱，几乎取代了所有其他类型的焊接。

上图。图18.9示意性地示出了用于半自动焊接的焊接站，其配备有直流焊源1、送丝机2、焊丝线轴3、气阀4、气体加热器和干燥器5、气体减压器6、气瓶7。焊丝、电流和保护气体通过软管支架12供给到焊接件8。有专门的焊丝通道9。具有便于送丝的减摩涂层。电线通过特殊的滑动铜尖 10 连接到电源。

半自动焊接的基础知识
米。 18.9。用于半自动焊接的焊接站

通常，半自动焊接用于焊接钢和不锈钢，以及焊接铝。焊接采用金属或药芯焊丝进行，由专用送丝机送入焊接区域。

为了保护焊接区域免受空气中氧气和氮气的影响，使用了保护气体，保护气体是二氧化碳、氩气、氦气或其混合物。最常见的是在二氧化碳环境或二氧化碳和氩气的混合物中焊接钢。

焊接完成 直流反极性 （减去产品）。焊接时使用较细的焊丝 0,5-2mm，由此电流密度增加至110-130A/mm2。相比之下，在使用涂层焊条的手工焊接中，电流密度不超过20 A/mm2。

由于电流密度增加，焊接在电弧的电流-电压特性的上升部分进行。为了匹配电弧和电源的电流-电压特性，后者必须具有刚性的外部特性。在这种情况下，由于高电流密度和源的刚性外部特性，电弧长度是自动调节的（图18.10）。

半自动焊接的基础知识
米。 18.10。半自动焊接中的电弧自调节

例如，当电弧缩短时，焊接电流急剧增大，焊条开始更强烈地熔化，电弧长度恢复。相应地，当电弧拉长时，焊接电流减小，电极熔化减慢，电弧长度也恢复。也就是说，电弧的长度取决于电源的输出电压，而与送丝速度的关系不大。反过来，焊接电流与送丝速度成正比。

为了使自调节机制发挥作用，对于直径为 60-180 mm 的焊丝，在输出短路的情况下，焊接电源必须提供 dI/dt = 0,8-1,2 kA/s 水平的电流上升速率。

电流上升的速率取决于焊接电路的电感分量，该电感分量由焊接变压器的漏感和焊接电路中线性扼流圈的电感决定。

如果焊接电源由单相网络供电， 那么就存在需求冲突:

一方面，必须增大电感器的电感量，以保证焊接电路中电流的连续性；
另一方面，我们必须减小该电感以提供必要的电流转换速率。

由于解决业余设计人员之间的这一冲突很困难，因此有一种强烈的意见认为没有好的单相电源用于半自动焊接。

当然，使用带有三相整流器的三相变压器可以获得低纹波的直流电，这对电弧的稳定性有利。在这种情况下，它仍然借助小扼流圈将电流上升速率限制在所需水平。诚然，在日常生活中，三相网络的存在更多的是一种例外，而不是一种规则。此外，三相电源比单相电源更复杂且更昂贵。

事实上，并非一切都那么糟糕，有一种方法可以纠正单相电源的上述缺点：例如，使用额外的补充电流源，在没有主电流的情况下维持电弧。为了维持电弧，大约 10 A 的电流就足够了。组织补充电流的可能选项如图 18.11 所示。 XNUMX。

半自动焊接的基础知识
米。 18.11。用于组织补充电流的选项：a - Selma 公司的单相电源中使用的选项； b - 替代选项

选项如图所示。 18.11，有类似的操作原理，所以考虑图18.11所示的选项。 1，a。该选项用于 Selma 单相源。这里，主电流源和补充电流源由公共单相变压器 TXNUMX 供电。

负载电流直接来自VD1-VD4整流桥，这没有误差。实践表明，为了限制电流上升速率，焊接变压器T1的漏感通常就足够了。

补充电流源由二极管VD5、VD6、电容器C1和电感器L1组成。为了馈送电弧，使用电容器在电源电压时刻积累的能量。电感器 L1 将补充电流维持在所需水平，防止电容器 C1 快速放电。

其变体如图所示。图 18.11b 的细节较少，但 SwCad 仿真表明，与图 30b 中的选项相比，该选项仅提供 18.11% 的接通电流。 18.11，a。我们不会保存“匹配时”，而是选择图 XNUMX 所示的选项。 XNUMX，a。

作者：Koryakin-Chernyak S.L.

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