等離子焊接原理

根據(jù)電源的要求，主電路包括2個(gè)部分: -是在切割工作模式下為割炬提供0-200 V電壓、0-30A電流，或在焊接工作模式下為焊槍提供0-80V電壓、0-60V電流的直流電源電路;二是為觸發(fā)電路和控制電路提供+15V、-15V、+24V和+5V電壓的直流電源電路。其中第-部分包含變壓、整流、濾波、高頻引弧、保護(hù)回路等幾個(gè)子電路;在第二部分中包含了變壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等子電路，其中整流輸出主要由7815、7915、7824和7805三端集成穩(wěn)壓器實(shí)現(xiàn)主電路工作時(shí), 380V三相交流電經(jīng)過(guò)隔離變壓器(電源變壓器)由2個(gè)抽頭分別得到切割抽頭(148V) 和焊接抽頭( 60V)的交流電，然后經(jīng)過(guò)晶閘管可控橋式整流電路、濾波電路后得到直流電。空載時(shí)切割電壓為200V, 焊接電壓為80V; 工作時(shí)在高頻引弧電路中產(chǎn)生250kHz/2500V的高頻電壓耦合到割炬或焊槍?zhuān)婋x空氣，進(jìn)行切割或焊接。當(dāng)主機(jī)申請(qǐng)響應(yīng)后輸出信號(hào)使繼電器閉合接通帶電，接通高頻回路，高頻振蕩器產(chǎn)生的高頻高壓信號(hào)耦合到割矩或焊槍上，從而擊穿空氣形成等離子弧。當(dāng)切割或焊接完畢后,回路電流為零,電流傳感器輸出0信號(hào)，在程序的控制下電路延時(shí)幾十秒后自動(dòng)斷開(kāi)氣閥;壓力控制器觸點(diǎn)斷開(kāi)，主接觸器斷電停止工作，!主電路輸出電壓為零。

      優(yōu)點(diǎn)

      由于等離子電弧具有較高的能量密度，溫度及剛直性(能量密度可達(dá)10000到100000w,平方厘米，弧柱中心溫度可達(dá)18000- -24000K以上，焰流速度可達(dá)300m/s以上)，因此與一般電弧焊相比，等離

      子電弧具有下列優(yōu)點(diǎn):

      1.能量密度大，電弧方向性強(qiáng),融透能力強(qiáng)，在不開(kāi)坡口，不加填充焊絲的情況下可一-次焊透8至10mm !厚的不銹鋼板，與鎢極氬弧焊相比，在相同的焊縫熔深情況下，等離子焊接速度要快得多。

      2.焊縫質(zhì)量對(duì)弧長(zhǎng)的變化不敏感。這是由于等離子弧的形態(tài)接近圓柱形，發(fā)散角很小(約5度) ,且挺直性好,弧長(zhǎng)變化對(duì)加熱斑點(diǎn)的面積影響很小，因此容易獲得均勻的焊縫形狀。若按鎢極氬弧焊的擴(kuò)散角為90度,等離子焊擴(kuò)散角為5度計(jì)算,電弧斷面變化20%時(shí),鎢極氬弧焊的焊炬高度只允許變化+0.12mm,而等離子焊則可變化土1.2mm,這對(duì)保證焊縫成形和焊縫均勻性都十分有益。

      3.鎢極縮在水冷銅噴嘴內(nèi)部，不可能與工件接觸，因此可有效避免焊縫金屬產(chǎn)生夾鎢現(xiàn)象。另外，電弧攪動(dòng)性好，熔池溫度高，有利于熔池內(nèi)氣體的釋放。

      4.等離子電弧由于壓縮效應(yīng)及熱電離度較高,電流較小時(shí)仍很穩(wěn)定。配用新型的電子電源,焊接電流可以小到0.1A,這樣小的電流也能達(dá)到電弧穩(wěn)定燃燒，因此特別適合焊接微型緊密零件。

5. 焊縫的深寬比大，熱影響區(qū)小，適合焊接某些可焊性差的材料和雙金屬等。

6. 可以產(chǎn)生穩(wěn)定的小孔效應(yīng)，通過(guò)小孔效應(yīng)，正面施焊的時(shí)候可以獲得良好的單面焊雙面成型。

7.焊接成本低，與一般氬弧焊相比，可省電1/3～1/2,省氣1/2～2/3，且在焊接厚度較小的情況下，無(wú)需填絲。