熔化極氣體保護電弧焊都是利用短路引弧法進(jìn)行引弧,鎢極氬弧焊大都采用非接觸引弧法,但也有采用短路引弧法。下面以熔化極氣體保護焊為例說(shuō)明短路引弧法的原理。
熔化極氣體保護電弧焊引弧時(shí)首先送進(jìn)焊絲,并逐漸接近母材,如圖1-2所示。一旦與母材接觸,電源將提供較大的的短路電流,利用在A點(diǎn)附近的焊絲爆斷,進(jìn)行引弧。如果在B點(diǎn)爆裂,則引弧失敗。所以在A點(diǎn)爆斷是引弧成功的必要條件。
在A點(diǎn)還是在B點(diǎn)爆裂主要是由于焊絲在該點(diǎn)附近產(chǎn)生電阻熱的大小,也就是其接觸電阻的的大小。A、B兩點(diǎn)的接觸電阻如圖1-3所示。B點(diǎn)為焊絲與導電嘴的接觸處,其接觸電阻RB隨時(shí)間變化很小,基本上不變。在A點(diǎn)上卻不同,A點(diǎn)為焊絲端頭與母材的接觸點(diǎn)。RA為接觸電阻,在焊絲與母材接觸瞬間RA為無(wú)窮大;隨著(zhù)短路電流的增加,A點(diǎn)迅速軟化,使接觸面積增加,于是RA急劇減小?梢(jiàn),為確保引弧成功,希望短路電流增長(cháng)速度dis/dt越大越好,RA衰減速度越慢越好。也就是在RA很大時(shí),短路電流is增加到較高的值,使得在A點(diǎn)發(fā)生爆裂。
提高引弧成功率的方法如下:
1)提高短路電流增長(cháng)速度dis/dt,主要是改善電源的工作狀態(tài)。如整流焊機中往往利用直流電感調節焊機的動(dòng)態(tài)特性,以便減小飛濺和改善成形,但是卻降低了dis/dt,而降低了引弧成功率。為此,在引弧時(shí)常常利用旁路電路將直流電感短接,而引弧成功后再將該電感接入。此外,當逆變焊機出現后,充分利用電子電抗器調節電源動(dòng)特性,而選用很小的直流電感,所以勿需采用上述方法,都可以得到很可靠的引弧過(guò)程。
2)減小接觸電阻RA的衰減速度。引弧時(shí)令焊絲送進(jìn)速度慢一些,以便減小焊絲與母材的壓力增長(cháng)速度,RA衰減速度減緩。送絲速度太慢也不利,通常選用1.5-3m/min。引弧成功后,應立刻轉換為正常送絲速度。
3)利用剪斷效應引弧。一般情況下,焊接時(shí)都利用鉗子剪斷焊絲端頭殘留的金屬熔滴小球,以利于引弧。但這樣做很麻煩,所以現在許多氣體保護焊設備增加了去球功能,也就是剪斷效應。在焊接結束時(shí),適當降低電弧電壓和送絲速度,從而實(shí)現自動(dòng)去球功能。
4)導電嘴磨耗較大時(shí),將增大B點(diǎn)處的接觸電阻RB,不利于引弧。為此應及時(shí)更換導電嘴。
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