1、氬弧焊機(jī)工作原理【機(jī) 電】 加入時(shí)間： 2008-3-14 16:17:49 訪問量： 29一， 什么是氬弧焊氬弧焊即鎢極惰性氣體保護(hù)弧焊 ,指用工業(yè)鎢或活性鎢作不熔化電極 ,惰性氣體 （氬氣 ） 作保護(hù)的焊接方法 ,簡稱 TIG.二, 氬弧焊的起弧方式 氬弧焊的起弧采用高壓擊穿的起弧方式,先在電極針 （鎢針 ）與工件間加以高頻高壓 ,擊穿氬氣 ,使之導(dǎo)電 ,然后供給持續(xù)的電流 , 保證電弧穩(wěn)定 .三, 氬弧焊的一般要求對氣體的控制要求 : 要求氣體先來后走 , 氬氣是較易被擊穿的惰性氣體 ,先在工件與電極針間 充滿氬氣 ,有利于起弧 ; 焊接完成后 ,保持送氣 ,有助于防止工件迅速冷卻防止氧

2、化,保證了良好的焊接效果 .電流的手開關(guān)控制要求 :要求按下手開關(guān)時(shí) ,電流較氣延遲 ,手開關(guān)斷開 （ 焊接結(jié)束后 ）,根據(jù)要 求延時(shí)供氣電流先斷 .高壓的產(chǎn)生與控制要求 : 氬弧焊機(jī)采用高壓起弧的方式 ,則要求起弧時(shí)有高壓 ,起弧后 高壓消失 .干擾的防護(hù)要求 : 氬弧焊的起弧高壓中伴有高頻 ,其對整機(jī)電路產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾 ,要求電路有 很好的防干擾能力 .四, 氬弧焊機(jī)與手弧焊機(jī)的工作電路的差別 氬焊機(jī)與手弧焊機(jī)在主回路 , 輔助電源 ,驅(qū)動(dòng)電路 , 保護(hù)電路等方面都是相似的 . 但它在后者的 基礎(chǔ)上增加了幾項(xiàng)控制 :1, 手開關(guān)控制 ;2, 高頻高壓控制 ;3, 增壓起弧控制 . 另外在輸

3、出回路 上, 氬弧焊機(jī)采用負(fù)極輸出方式 ,輸出負(fù)極接電極針 ,而正極接工件 .五, 氬弧焊機(jī)的工作原理氬弧焊機(jī)在主回路 , 輔助電源 , 驅(qū)動(dòng)電路 ,保護(hù)電路等方面的工作原理是與手弧焊機(jī)是相同的.在此不再多敘述 , 而著重介紹氬弧焊機(jī)所特有的控制功能及起弧電路功能 .氬弧焊機(jī)要求氬氣先來后走 ,而電流則后來先走 （相對氣而言 ）, 這此都是通過手開關(guān)控 制實(shí)現(xiàn)的 .當(dāng)焊機(jī)主開關(guān)合上后 , 輔助電源工作 , 給控制電路提供了 24V 的直流電 .手開關(guān)未合上時(shí) ,24V 直流電通過電阻 R5使Q2導(dǎo)通, CW3525 芯片的8腳經(jīng)過 T形濾波器 （L5,C5 組成,抗干擾用 ） 對地短路 ,此時(shí)

4、 ,CW3525 處于封波狀態(tài) ,電路無輸出 ;手開關(guān)合上時(shí) ,24V 直流電通過電阻 R4, R8 使Q1 導(dǎo)通,Q2 基極被拉低而關(guān)斷 ,24V 直流電通過電阻 R6, R7 使Q3導(dǎo)通繼電器 J3A 吸合 ,使控制氣體供給的電磁閥工作 ,給焊接供氣 . 而8腳電位由于緩起動(dòng)電阻 ,電容的作用緩 慢增長 ,經(jīng)過一定時(shí)間 ,CW3525 開始工作 ,電路開始輸出功率 .這樣 ,電流就較氣延時(shí)供給延 時(shí)時(shí)間由緩起動(dòng)動(dòng)阻 , 容值決定 ）.電磁閥為氣體供給控制器件 ,當(dāng)繼電器 J3A 合上,電磁閥中的電感線圈獲得電流 ,產(chǎn)生磁 能, 把鐵塊吸離氣管管口 ,氣體通過電磁閥供給焊接 .手開關(guān)控制電路

5、中 , 電感線圈 L1L4 及 C1,C2 起到防止干擾而使手開關(guān)誤導(dǎo)通的作用.手開關(guān)合上時(shí) ,由于Q3導(dǎo)通繼電器 J3A吸合,電磁閥打開供氣 .輔助電源向電容 C17 充電.而 由于熱敏電阻 RT4,RT5 的限流 , 使得手開關(guān)不到于因電流過大而損壞 ;2, 焊接結(jié)束 ,手開關(guān)斷開后 ,Q2 導(dǎo)通 ,CW3525 的8腳電位被拉低 ,電路停止輸出 ,而C17 上 仍充有電能 ,它通過 R6,R7 放電供給 Q3導(dǎo)通 ,保持電磁閥導(dǎo)通延時(shí)供氣 .實(shí)現(xiàn)了焊接對電流 , 氣體的控制要求 .高頻 ,高壓電流的產(chǎn)生與控制產(chǎn)生: 氬弧焊機(jī)的起弧需要高壓 ,為了能在手弧焊機(jī)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生高壓并送到輸出回路

6、 電路.工作原理 :升壓變壓器 ; 圖中變壓器為 24:70, 將307 電壓升高約 3倍.采用 4倍壓整流電路 ;如圖 （C11C14,D11D14）來產(chǎn)生高壓 : 當(dāng)升壓變壓器 （T1）初級流過一正脈沖電流時(shí) （電壓值為 U）,N2 產(chǎn)生一上正下負(fù) （ 正向） 的感應(yīng)電動(dòng)勢 ,并給電容 C14 充電,使電容 C14 的端電壓也為 U,; 且由于線圈續(xù)流和 D14 的作用 ,在主變中無電流流過 時(shí),C14 也不能放電 ; 升壓變壓器流過一等值的負(fù)脈沖電流時(shí),在N2 上產(chǎn)生一上負(fù)下正的感應(yīng)電動(dòng)勢 （值為U）, 給C11 充電,使得C11 上的壓降 VC11=VC14+U 感應(yīng) =2V ,方向如

7、圖 ; 升壓變壓器 T1 再流過一正脈沖電流時(shí) ,N2 上又產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢,這時(shí) ,電容 C13充電 ,端電壓 VC13=VC11+U 感應(yīng) -VC14=2V ,方向如圖 ; 升壓變壓器的電流方向再次改 變 , 使 得 N2 上 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢 方 向 為 上 負(fù) 下 正 , 這 時(shí) , 電 容 C12 得 到 電 能 , 且 VC12=VC13+VC14-VC11=2V,方向如圖 ,這樣,在A,B 間便形成了 4U的壓降.高頻振蕩發(fā)生器 :（ 由 L3（N3）,C5, 放電嘴組成 ） A,B兩點(diǎn)的壓降達(dá)到 4V（V 為逆變器輸出電壓 ,約1KV）, 給電容 C15 充電;

8、放電嘴因高壓擊穿放電 ,此時(shí) ,相當(dāng)于短路 L3,C15; L3,C15 產(chǎn)生高頻振蕩 ,f=L/2 LC 由于輸出能量的不斷補(bǔ)充 , 使得每隔一定時(shí)間 ,L3,C15 便產(chǎn)生高頻振蕩電流 ,并通過 T4 次級輸出到輸出 .由于 T4 上要通過高頻高壓的電流 ,其技術(shù)參數(shù)要求嚴(yán)格 ,它的質(zhì)量是起 弧難易 , 焊接效果的決定性因素 .輸出回路中有高頻高壓電流后, 保證了起弧 ,可如果防護(hù)不當(dāng) , 高頻高壓電流便會(huì)反向擊穿二次整流中的整流管 ,甚至損壞主變 T1 初級線圈所聯(lián)接的電路 ,而且,高頻高壓只是在起 弧時(shí)使用 ,起弧后 ,便不再需要 , 所以 ,需適時(shí)斷開高頻高壓發(fā)生器。 防干擾控制 :

9、 在輸出端的正負(fù)極間接有壓敏電阻與電容,其對于高頻高壓電流來說明相當(dāng)于短路同時(shí) ,正負(fù)端都接有抗高頻的電感線圈 ,這樣 ,就控制了高頻高壓電流反竄到二次 整流的電路中 ,只在輸出端形成回路 .同時(shí) ,接在正極與機(jī)殼間的電阻 （壓敏）和電容也能有效 地防止高頻電流及其它干擾 . 高頻高壓電流的產(chǎn)生與關(guān)斷控制 : 高頻高壓電流的產(chǎn)生與關(guān)斷都由繼電器 J控制 , 手 開關(guān)全上時(shí) ,把S2合上,這時(shí),電路工作 ,輸出約56 伏的直流電壓 ,它使繼電器動(dòng)作 ,吸合JA,使 高頻高壓電路工作 , 產(chǎn)生高頻高壓電流輸出 , 引起電弧 ,電弧一引起 , 輸出回路便出現(xiàn)大電流 , 流經(jīng)電抗器 （電感線圈 ）;

10、由于電感的續(xù)流作用 ,能使電抗器正端電壓降到很低的電位（甚至為負(fù)值 ）, 這時(shí) ,繼電器被可靠地?cái)嚅_ ,高頻高壓發(fā)生器停止工作 ,完成了對高頻高壓電流的控制 .增壓起弧控制為了保護(hù)輕易起弧 ,提供焊接質(zhì)量 , 氬弧焊機(jī)還在輸出端增設(shè)了一個(gè)增壓起弧的裝置,其利用高頻高壓發(fā)生器的變壓器的另一組次邊作為增壓變壓器 , 使得高頻高壓發(fā)生器工作 時(shí), 也同時(shí)抬高了輸出端的電壓 ,保證起弧 ,起弧后 ,增壓裝置也隨著高頻高壓電流發(fā)生器一起 被斷開 .一、什么是氬弧焊氬弧焊即鎢極惰性氣體保護(hù)弧焊， 指用工業(yè)鎢或活性鎢作不熔化電極， 惰性氣體 （氬氣） 作保護(hù)的焊接方法，簡稱 TIG 。二、氬弧焊的起弧方式氬

11、弧焊的起弧采用高壓擊穿的起弧方式，先在電極針（鎢針）與工件間加以高頻高壓， 擊穿氬氣，使之導(dǎo)電，然后供給持續(xù)的電流，保證電弧穩(wěn)定。三、氬弧焊的一般要求（一）對氣體的控制要求： 要求氣體先來后走， 氬氣是較易被擊穿的惰性氣體， 先在工 件與電極針間充滿氬氣， 有利于起弧；焊接完成后，保持送氣，有助于防止工件迅速冷卻防 止氧化，保證了良好的焊接效果。（二）電流的手開關(guān)控制要求：要求按下手開關(guān)時(shí)，電流較氣延遲，手開關(guān)斷開（焊接 結(jié)束后），根據(jù)要求延時(shí)供氣電流先斷。（三）高壓的產(chǎn)生與控制要求：氬弧焊機(jī)采用高壓起弧的方式，則要求起弧時(shí)有高壓， 起弧后高壓消失。（四）干擾的防護(hù)要求： 氬弧焊的起弧高壓中伴

12、有高頻， 其對整機(jī)電路產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾， 要求電路有很好的防干擾能力。四、氬弧焊機(jī)與手弧焊機(jī)的工作電路的差別 氬焊機(jī)與手弧焊機(jī)在主回路、輔助電源、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等方面都是相似的。但它 在后者的基礎(chǔ)上增加了幾項(xiàng)控制： 1、手開關(guān)控制； 2 、高頻高壓控制； 3 、增壓起弧控制。 另外在輸出回路上，氬弧焊機(jī)采用負(fù)極輸出方式，輸出負(fù)極接電極針，而正極接工件。五、氬弧焊機(jī)的工作原理氬弧焊機(jī)在主回路、 輔助電源、 驅(qū)動(dòng)電路、 保護(hù)電路等方面的工作原理是與手弧焊機(jī)是 相同的。在此不再多敘述，而著重介紹氬弧焊機(jī)所特有的控制功能及起弧電路功能。（一）手開關(guān)控制手開關(guān)原理圖如圖 8.1氬弧焊機(jī)要求氬氣先來后走

13、， 而電流則后來先走 （相對氣而言） ，這此都是通過手開關(guān)控 制實(shí)現(xiàn)的。24V 的直流電。手開由圖知：當(dāng)焊機(jī)主開關(guān)合上后，輔助電源工作，給控制電路提供了關(guān)未合上時(shí)， 24V直流電通過電阻 R5使Q2導(dǎo)通， CW3525 芯片的 8腳經(jīng)過 T形濾波器（ L5 、 C5 組成，抗干擾用）對地短路，此時(shí)， CW3525 處于封波狀態(tài)，電路無輸出；手開關(guān)合上 時(shí)， 24V直流電通過電阻 R4、 R8使Q1導(dǎo)通， Q2基極被拉低而關(guān)斷， 24V 直流電通過電阻 R6、 R7使Q3導(dǎo)通繼電器 J3A 吸合，使控制氣體供給的電磁閥工作， 給焊接供氣。而 8腳電 位由于緩起動(dòng)電阻，電容的作用緩慢增長，經(jīng)過一定

14、時(shí)間， CW3525 開始工作，電路開始 輸出功率。這樣，電流就較氣延時(shí)供給延時(shí)時(shí)間由緩起動(dòng)動(dòng)阻、容值決定） 。電磁閥為氣體供給控制器件，當(dāng)繼電器J3A 合上，電磁閥中的電感線圈獲得電流，產(chǎn)生磁能，把鐵塊吸離氣管管口，氣體通過電磁閥供給焊接。手開關(guān)控制電路中，電感線圈 l1L4 及C1 、C2 起到防止干擾而使手開關(guān)誤導(dǎo)通的作用。1 、手開關(guān)合上時(shí)， 由于Q3導(dǎo)通繼電器 J3A 吸合，電磁閥打開供氣。 輔助電源向電容 C17 充電。而由于熱敏電阻 RT4 、RT5 的限流，使得手開關(guān)不到于因電流過大而損壞；2 、焊接結(jié)束，手開關(guān)斷開后， Q2 導(dǎo)通， CW3525 的8腳電位被拉低，電路停止輸

15、出，而 C17 上仍充有電能，它通過 R6 、R7放電供給 Q3 導(dǎo)通，保持電磁閥導(dǎo)通延時(shí)供氣。實(shí)現(xiàn)了 焊接對電流、氣體的控制要求。（二）高頻、高壓電流的產(chǎn)生與控制（1）產(chǎn)生：氬弧焊機(jī)的起弧需要高壓，為了能在手弧焊機(jī)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生高壓并送到輸 出回路，采用了如圖 8.2 的電路。圖8.2（2 ）工作原理：1 ）升壓變壓器；圖中變壓器為 24 ： 70 ，將307 電壓升高約 3倍。2 ）采用4倍壓整流電路； 如圖（ C11C14 、D11D14 ）來產(chǎn)生高壓： 當(dāng)升壓變壓器 （T1 ） 初級流過一正脈沖電流時(shí)（電壓值為U），N2 產(chǎn)生一上正下負(fù)（正向）的感應(yīng)電動(dòng)勢，并給電容C14充電，使電容 C

16、14的端電壓也為 U ，（方向如圖） ；且由于線圈續(xù)流和 D14 的作用， 在主變中無電流流過時(shí)， C14 也不能放電；升壓變壓器流過一等值的負(fù)脈沖電流時(shí)，在 N2 上產(chǎn)生一上負(fù)下正的感應(yīng)電動(dòng)勢 （值為U），給C11 充電，使得C11 上的壓降 VC11=VC14+U 感應(yīng) =2V ，方向如圖； 升壓變壓器 T1再流過一正脈沖電流時(shí)， N2 上又 產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢，這時(shí)，電容C13 充電，端電壓VC13=VC11+U 感應(yīng) -VC14=2V ，方向如圖；升壓變壓器的電流方向再次改變，使得 N2 上的感應(yīng)電動(dòng)勢方向 為上負(fù)下正，這時(shí)，電容 C12 得到電能，且 VC12=VC13+VC1

17、4-VC11=2V ，方向如圖， 這樣，在 A、B間便形成了 4U 的壓降。（3 ）高頻振蕩發(fā)生器： （由 L3（N3 ）、C5 、放電嘴組成）A、B兩點(diǎn)的壓降達(dá)到 4V （V為逆變器輸出電壓，約 1KV ），給電容 C15充電； 放電嘴因高壓擊穿放電，此時(shí)，相當(dāng)于短路 L3 、 C15 ； L3 、 C15 產(chǎn)生高頻振蕩， f=L/2 LC 由于輸出能量的不斷補(bǔ)充，使得每隔一定時(shí)間，L3 、C15 便產(chǎn)生高頻振蕩電流，并通過T4次級輸出到輸出。由于 T4 上要通過高頻高壓的電流，其技術(shù)參數(shù)要求嚴(yán)格，它的質(zhì)量是 起弧難易，焊接效果的決定性因素。（三）控制輸出回路中有高頻高壓電流后， 保證了起弧

18、， 可如果防護(hù)不當(dāng)， 高頻高壓電流便會(huì)反向 擊穿二次整流中的整流管，甚至損壞主變 T1 初級線圈所聯(lián)接的電路，而且，高頻高壓只是 在起弧時(shí)使用，起弧后，便不再需要，所以，需適時(shí)斷開高頻高壓發(fā)生器，其控制電路如圖 8.3 所示 防干擾控制：在輸出端的正負(fù)極間接有壓敏電阻與電容，其對于高頻高壓電流來 說明相當(dāng)于短路同時(shí)， 正負(fù)端都接有抗高頻的電感線圈， 這樣， 就控制了高頻高壓電流反竄 到二次整流的電路中，只在輸出端形成回路。同時(shí)，接在正極與機(jī)殼間的電阻（壓敏）和電 容也能有效地防止高頻電流及其它干擾。高頻高壓電流的產(chǎn)生與關(guān)斷控制：高頻高壓電流的產(chǎn)生與關(guān)斷都由繼電器J 控制，手開關(guān)全上時(shí)，把 S2合上，這時(shí)，電路工作，輸出約 56 伏的直流電壓，它使繼電器