焊接设备的组成

　　焊接设备包括焊接能源设备、焊接机头和焊接控制系统。

1、焊接能源设备

　　用于提供焊接所需的能量。常用的是各种弧焊电源，也称电焊机。它的空载电压为60~100伏，工作电压为25~45伏特，输出电流为50~1000安。
　　手工电弧焊时，弧长常发生变化引起焊接电压变化。为使焊接电流稳定，所用弧焊电源的外特性应是陡降的，即随着输出电压的变化，输出电流的变化应很小。
　　熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊可采用平特性电源，它的输出电压在电流变化时变化很小。
　　弧焊电源一般有弧焊变压器、直流弧焊发电机和弧焊整流器。弧焊变压器提供的是交流电，应用较广。直流弧焊发电机提供直流电，制造较复杂，消耗材料较多且效率较低，有渐被弧焊整流器取代的趋势。
　　弧焊整流器是20世纪50年代发展起来的直流弧焊电源，采用硅二极管或可控硅作整流器。60年代出现的用大功率晶体管组成的晶体管式弧焊电源，能获得较高的控制精度和优良的性能，但成本较高。
　　电阻焊的焊接能源设备中较简单的是电阻焊变压器，空载电压范围为1~36伏，电流从几千到几万安。配用这种焊接能源设备的焊机称为交流电阻焊机。其他还有低频电阻焊机、直流脉冲电阻焊机、电容储能电阻焊机和次级整流电阻焊机

2、焊接机头

　　它的作用是将焊接能源设备输出的能量转换成焊接热，并不断送进焊接材料，同时机头自身向前移动，实现焊接。手工电弧焊用的电焊钳，随电焊条的熔化，须不断手动向下送进电焊条，并向前移动形成焊缝。自动焊机有自动送进焊丝机构，并有机头行走机构使机头向前移动。常用的有小车式和悬挂式机头两种。电阻点焊和凸焊的焊接机头是电极及其加压机构，用以对工件施加压力和通电。缝焊另有传动机构，以带动工件移动。对焊时需要有静、动夹具和夹具夹紧机构，以及移动夹具焊接设备和顶锻机构。

3、焊接控制系统

　　它的作用是控制整个焊接过程，包括控制焊接程序和焊接规范参数。一般的交流弧焊机没有控制系统。高效或精密焊机用电子电路、数字电路和微处理机控制。

焊接设备知识问答篇

1.什么叫焊接电源？
答：电焊机中，供给焊接所需的电能并具有适宜于焊接电气特性的设备称为焊接电源。
2.为什么对弧焊电源有特殊要求？有哪些要求？
答：为了保证焊接电弧稳定燃烧和适应各种焊接工艺要求，弧焊电源具有下列特殊要求：
〈1〉弧焊电源的静特性（或称外特性）——即稳态输出电流和输出电压之间的关系，有下降特性（恒流特性）和平特性（恒压特性）。
A、焊条电弧焊、TIG焊和碳弧气刨电源的外特性是下降（恒流）特性；
B、CO2/MAG/MIG电弧焊电源的外特性是平特性（恒压特性）。
〈2〉弧焊电源的动特性——当负载状态发生瞬时变化时（如：熔滴的短路过渡、颗粒过渡、射流过渡等），弧焊电源输出电流和输出电压与时间的关系，用以表征对负载瞬变的反应能力（即动态反应能力），简称“动特性”。
〈3〉空载电压——引弧前电源显示的电压。
〈4〉调节特性——改变电源的外特性以适应焊接规范的要求。
3.为什么电弧长度发生变化时，电弧电压也会发生变化？
答：由弧焊电源的外特性所决定的，电弧越长，电弧电压越高；电弧越短，电弧电压越低。
4.为什么CO2焊接时，焊丝伸出长度发生变化时，电流显示值也会发生变化？
答：焊丝伸出长度（即干伸长度）越长，焊丝的电阻量越大，由电阻热消耗的电流越大，焊接电流显示值越小，实际焊接电流也变小。所以焊丝伸出长度一般设定在12--20mm范围内。
5.为什么CO2/MAG/MIG焊接时，焊接电流和电弧电压要严格匹配？
答：CO2/MAG/MIG焊接时，调节焊接电流—即调节焊丝的给送速度；调节电弧电压—即调节焊丝的熔化速度；很显然，焊丝的熔化速度和给送速度一定要相等，才能保证电弧稳定焊接。
〈1〉在焊接电流一定时，调节电弧电压偏高，焊丝的熔化速度增大，电弧长度增加，熔滴无法正常过渡，一般呈大颗粒飞出，飞溅增多。
〈2〉在焊接电流一定时，调节电弧电压偏低，焊丝的熔化速度减小，电弧长度变短，焊丝扎入熔池，飞溅大，焊缝成形不良。
〈3〉焊接电流和电弧电压****匹配效果：熔滴过渡频率高，飞溅最小，焊缝成形美观。
6.什么叫电弧挺度？
答：在热收缩和磁收缩等效应的作用下，电弧沿电极轴向挺直的程度。
7.为什么焊接电弧有偏吹现象？
答：焊接过程中，因气流的干扰、磁场的作用或焊条偏心的影响，使电弧中心偏离电极轴线的现象。
8.什么叫磁偏吹？
答：直流电弧焊时，因受到焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹。通过改变接地线位置或减小焊接电流及改变焊条角度，能够减弱磁偏吹的影响。
9.什么叫CO2电源电弧系统的自身调节特性？为什么CO2焊接用细焊丝？
答：等速送丝系统下,当弧长变化时引起电流和熔化速度变化,使弧长恢复的作用成为电源电弧系统的自身调节作用。使用的焊丝直径越细，电弧的自身调节作用越强，电弧越稳定，飞溅越少。这就是CO2焊接用细焊丝的原理。唐山松下CO2焊机通过先进的控制技术，电弧的自身调节作用最好，性能最稳定。
10.什么叫焊机的负载持续率？
答：负载持续率指焊接电源在一定电流下连续工作的能力。国标规定手工焊额定负载持续率为60%，自动或半自动为60%和100% 。如：500KR2焊机在额定负载持续率60%时的额定电流是500A，在实际负载持续率100%（自动焊）时，其****焊接电流≤387A。
11.什么叫焊枪的负载持续率？
答：指焊枪在一定电流下连续工作的能力。
〈1〉如：350KR焊枪在CO2焊接时额定负载持续率为70%，额定电流是350A；在实际负载持续率100%（自动焊）时，其****焊接电流≤290A。而在MAG焊时，额定负载持续率为35%，在实际负载持续率100%时，其****焊接电流≤207A。
〈2〉再如500KR焊枪在CO2焊接时额定负载持续率为70%，额定电流是500A；在实际负载持续率100%（自动焊）时，其****焊接电流≤418A。而在MAG焊时，额定负载持续率为35%，在实际负载持续率100%时，其****焊接电流≤296A。
12.什么叫正接法？
答：直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的正极，焊枪（焊钳）接输出端的负极的接线法，叫“正接法”也称正极性。
13.什么叫反接法？
答：直流电弧焊时，焊件接电焊机输出端的负极，焊枪（焊钳）接输出端的正极的接线法，叫“反接法”也称反极性。碱性焊条（结507等）、碳弧气刨、CO2焊接均用反接法。
14.为什么直流TIG焊二次输出回路接为直流正接？适合于哪些金属材料的焊接？答：直流正接时，钨极为负极，阴极区发射电子，温度低，钨极不容易烧损，可以使用较大的焊接电流。适合焊接碳钢、不锈钢、铜、钛及难熔活性金属钼、铌、钽等。
15.为什么焊接铝、镁及其合金要用交流TIG焊？
答：直流反接时，钨极为正极，产生动能较大的阳离子，撞击铝、镁及其合金表面的氧化膜，具有清洁作用；而钨极为阳极区，温度很高，钨极严重烧损，不能使用较大的焊接电流进行正常焊接。采用交变的方波电源，正半波加热工件，负半波清理氧化膜，实现了铝、镁及其合金的高质量焊接。
16.什么叫起始电流（初期电流）？
答：在收弧“有”状态下，按焊枪开关起弧的电流；松开焊枪开关转入焊接电流。
〈1〉TIG焊接时，起始电流小于焊接电流，用于预热和引导电弧和焊丝指向起焊处，松开焊枪开关转入正常焊接。
〈2〉MIG焊铝，起始电流大于焊接电流20—30A，减少起焊处的未熔合。
〈3〉MIG焊接不锈钢和钢，起始电流等于焊接电流。
17.什么叫收弧电流？
答：在收弧“有”状态下，第二次按焊枪开关的电流；一般小于焊接电流40--60%，无论TIG/MIG/MAG/CO2焊接，均用于焊缝收尾处填满弧坑，减少弧坑缺陷（如火口裂纹等）。
18.什么叫上升时间？
答：TIG焊时，起始电流到焊接电流的过渡时间。MIG焊时，基值电流到脉冲电流的时间。
19.什么叫下降时间？
答：TIG焊时，焊接电流到收弧电流的过渡时间。MIG焊时，脉冲电流到基值电流的时间。
20.什么叫脉冲焊接电流？
答：TIG或MIG脉冲焊接时的峰值电流。
21.什么叫基值焊接电流？
答：TIG或MIG脉冲焊接时的最小电流（TIG焊时调节焊接电流旋钮）。
22.什么叫滞后停气时间？
答：即焊接电弧熄灭后，保护气体延迟0.3—5秒再停止送气的时间；一般TIG焊铝、不锈钢、钛等金属滞后停气时间要长到3—5秒。
23.什么叫电弧点焊？
答：薄板搭接接头，用TIG/MIG/MAG/CO2焊接方法，使用一定的焊接电流，在设定的时间内，形成表面熔核，连接上下两板的焊接方法。