摘 要 闡述了目前國(guó)內(nèi)國(guó)外弧焊電源發(fā)展歷程、現(xiàn)狀及未來發(fā)展的趨勢(shì),并對(duì)近年來出現(xiàn)的新技術(shù)在弧焊電源生產(chǎn)中的應(yīng)用前景進(jìn)行了論述�！� 關(guān)鍵詞 弧焊電源;現(xiàn)狀;發(fā)展
弧焊技術(shù)是現(xiàn)代焊接技術(shù)的重要組成部分,其應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有的焊接生產(chǎn)領(lǐng)域。電弧焊作為一種基本的金屬處理方法,被廣泛的運(yùn)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各部門,為電弧焊提供能量的弧焊電源從誕生起已取得了很大的發(fā)展�！�
1 弧焊電源發(fā)展歷程
作為一種氣體導(dǎo)電的物理現(xiàn)象,電弧是在19世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)的,直到1885年俄國(guó)人別那爾道斯發(fā)明碳極電弧可以看作是電弧作為熱源應(yīng)用的創(chuàng)始,而電弧真正運(yùn)用于工業(yè)是在1892年發(fā)現(xiàn)金屬極電弧后。上世紀(jì)40年代研究成功埋弧焊,而隨著航天與原子能的發(fā)展出現(xiàn)了氬弧焊。上世紀(jì)50年代出現(xiàn)了CO2與各種氣體保護(hù)焊并研究出等離子弧焊,到70 - 80年代,弧焊電源的發(fā)展更是出現(xiàn)飛躍:多種型式的弧焊整流器相繼出現(xiàn)和完善,研制成功多種型式的脈沖弧焊電源,為進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量和適應(yīng)全位置焊接自動(dòng)化提供了性能優(yōu)良的弧焊電源。此外,還先后研制成功高效節(jié)能,性能好,晶閘管式、晶體管式、場(chǎng)效應(yīng)管式和IGBT弧焊逆變器。隨著新型弧焊技術(shù)的發(fā)展,弧焊電源也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步�！�
2 弧焊電源的分類、特點(diǎn)及運(yùn)用
2. 1 弧焊電源的分類
弧焊電源的分類無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外都有不同的分類方法,因此其結(jié)果也不盡相同,本文采用陳祝年的分類方法�！�
2. 2 各種弧焊電源的特點(diǎn)及運(yùn)用
弧焊變壓器,它把網(wǎng)路電壓的交流電變成適宜于弧焊的低壓交流電,由主變壓器及所需的調(diào)節(jié)部分和指示裝置等組成.
它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易造易修、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn),但其電流波形為正弦波,輸出為交流下降外特性,電弧穩(wěn)定性較差,功率因數(shù)低,但磁偏吹現(xiàn)象很少產(chǎn)生,空載損耗小,一般應(yīng)用于手弧焊埋、弧焊和鎢極氬弧焊等方法�！�
矩形波交流弧焊電源,它采用半導(dǎo)體控制技術(shù)來獲得矩形波交流電流,其電弧穩(wěn)定性好,可調(diào)參數(shù)多,功率因數(shù)高。它除了用于交流鎢極氬弧焊(TIG)外,還可用于埋弧焊,甚至可代替直流弧焊電源用于堿性焊條手弧焊.
直流弧焊發(fā)電機(jī),一般由特種直流發(fā)電機(jī)和獲得所需外特性的調(diào)節(jié)裝置等組成.它的缺點(diǎn)是空載損耗較大、磁偏吹現(xiàn)象較明顯、效率低、噪聲大、造價(jià)高、維修難;優(yōu)點(diǎn)是過載能力強(qiáng)、輸出脈動(dòng)小,可用于各種弧焊方法的電源,也可用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)用于沒有電源的野外施工�；『刚髌�,它是把交流電經(jīng)降壓整流后獲得直流電的,外特性可以是平的或下降的,它由主變壓器、半導(dǎo)體整流元件以及獲得所需外特性的調(diào)節(jié)裝置等組成. 與直流弧焊發(fā)電機(jī)比較,它具有制造方便、價(jià)格低、空載損耗小、噪聲小等優(yōu)點(diǎn),而且大多數(shù)可以遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié),能自動(dòng)補(bǔ)償電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)輸出電壓、電流的影響,但有磁偏吹現(xiàn)象.它可作為各種弧焊方法的電源�！�
弧焊逆變器,它把單相(或三相)交流電經(jīng)整流后,由逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)閹装僦翈兹f赫茲的中頻交流電,經(jīng)降壓后輸出交流或直流電. 整個(gè)過程由電子電路控制,使電源具有符合需要的外特性和動(dòng)特性. 它具有高效節(jié)電、質(zhì)量輕、體積小、功率因數(shù)高、控制性能好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快易于實(shí)現(xiàn)焊接過程的實(shí)時(shí)控制、焊接性能好等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),可用于各種弧焊方法,是一種最有發(fā)展前途的普及型弧焊電源。脈沖弧焊電源,焊接電流以低頻調(diào)制脈沖方式饋送,一般是由普通的弧焊電源與脈沖發(fā)生電路組成,也有其他結(jié)構(gòu)形式. 它具有效率高,輸入線能量較小,可在較寬范圍內(nèi)控制線能量等優(yōu)點(diǎn)。這種弧焊電源用于對(duì)熱輸入量比較敏感的高合金材料薄板和全位置焊接,具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
