手工电弧焊电压控制的方法论

吴忠亭

吉林省  松原市 138000

摘要：手工电弧焊是应用最为广泛的一种焊接方法 ，在焊接的过程中电压作为一个相对较难控制的参数会对焊接的质量等产生影响。对于手工电弧焊电压的弧长等系数的调整 ，是其在设定值之下 ，保证焊接的质量等。本文从手工电弧焊电压控制的基本原理入手 ，在分析手工电弧焊电压控制必要性的基础上来探索有效的控制方法。

关键词：手工；电弧焊；电压控制；

引言

传统的电弧焊于上世纪六十年代出现，如今已在工业生产的诸多领域得到应用。电弧焊主要包括熔化级和非熔化级电弧焊，被焊金属在高温电弧的作用下熔化，使之达到分子间结合而形成焊接接头。其优点如下：弧焊设备成本低，装置操作简单，适用于多种形式的焊接要求。电弧焊的热作用区域较大，桥接性能优良，对焊件的工装要求低。可应用于超厚工件的焊接。

1手工电弧焊电压控制的必要性

使用手工电弧焊工艺进行焊机时 ，其电弧电压和电弧的长度是相对较为难控制的参数 ，在一些金属材料的焊接中该种参数的控制难度会得到凸显。如果电弧的电压相对较高容易引起电弧偏吹现象 ，从而使得焊接区域的保护效果降低、一些物理性能恶化 ，影响产品的质量和寿命。因此 ，在手工电弧焊实际应用中 ，将电弧电压控制在一定的范围内 ，并且通过对电弧弧长等的调整实现对电流和电压的调整 ，以此来保证焊接的质量及产品的使用寿命有着重要的作用。在我们的研究中便要专注于电弧电压的测定、弧长的调整方法、电压高低的控制调整方法等 ，通过多种方法的应用实现。从实践观察我们可以看到 ，即使是同一个电焊工人所完成的焊接工作 ，会存在因为其具体焊接工作的时间不同而使电弧电压产生较大差异的现象 ，并且焊工根据具体情况所采用的焊接方式的不同而产生电弧电压差异的现象 ，因此电弧电压在实践中具有较差的一致性与重复性。该种现象产生的原因主要是电弧焊工人很少能感觉到电弧电压波动的大小 ，尤其是在他们使用具有陡降特点的焊接电源时 ，他们在工作的过程中更多的是依靠多年的经验来调整电弧的长度 ，以此来保证电弧及电压在额定范围内 ，从而保证电焊的质量。由此 ，我们可以看出 ，手工电弧焊工人如果能够清楚的感受到电弧电压的瞬间变化 ，便会主动的对电弧长度进行调节 ，并且会按照该种电压的要求进行焊接工作。从下图中的曲线我们可以分析焊接电源外特性及电弧电压的一些问题。图中的曲线 1 是正常情况下的焊接电源的外特性 ，它能够为手工电弧焊提供焊接时所需的电流 ，曲线 2 则是电弧的电压高于设定值时的电源外特性曲线 ，其功能在于提供电弧连续燃烧所需要的电流 ， maxU则是设定的最高电弧电压。在焊接中当由电焊弧长波动所造成的电弧电压的变化比maxU低时 ，电弧的工作点便会一直落在外特性曲线 1 上。但是 ，按照一般规范操作时 ，电焊弧的弧长提高使得电焊弧电压超过了maxU时 ，其工作点便落在了曲线 2 上 ，焊接中的电流也会有较为明显的减少。在焊接的过程中 ，这种电流的变化会对焊接产生影响 ，并且能够为焊工所感觉到。当该种电流的变化为电焊工所感觉到时 ，他们会根据预定及其操作要求兰降低电弧弧长以降低电压 ，从而保证焊接电流一直处于曲线 1 的状态 ，保证焊接工作的顺利进行。

2焊接工艺注意要点

2.1 焊接设备的选择

在焊接的生产实践中,重点要把握焊机设备相关的特点并且结合实践过程中的一些实际问题来选择焊接设备,只有这样才能够确保焊接的质量。而电弧焊现实中所用到的主要设备为弧焊机。弧焊机是根据焊接的时候电流种类的不一样,可分为交流弧焊机、直流弧焊机这两大类。一般工程中使用的交流弧焊机是能够满足焊接一类比较特殊的降压设备。在进行焊接中,电弧电压一般不会随着焊接电流而发生变化的。此类电焊机结构的非常的简单、成本也较为低廉,并且制造起来也相对的方便,在使用的时候也非常的安全可靠,在进行焊接的时候产生的噪音也非常小,此类电焊机保养以及维护也相对比较的简单,因此这类电焊机成为一种普遍的手工电弧焊设备。但是,在焊接的过程中,其也有一些不足的地方,其主要表现为电弧的稳定性要比直流弧焊机差的多,因此在一些场合中是不宜采用的。直流弧焊机是给焊接电弧所提供的电流是直流的。常用的直流弧焊机大致可以分为两种:第一种是焊接发电机,这个是由交流电动机来控制一个相应的直流发电机;另外一种就是焊接整流器,其主要的特点就是可以获得非常稳定的支流电,从而使得电弧的燃烧非常的稳定、这样使得焊接的质量相关较好。和交流电焊机相对比起来,直流弧焊机的构造就复杂的多、而且维修也非常困难、工作的噪音也很大、制造的成本也非常的高。这类的焊机可以用于焊接那些较为重要的焊接部位。

2.2 焊接工艺参数的选择

焊接时要把焊机设备的特点和具体实际情况进行综合考虑来选择合适的焊接设备,只有这样选出来的设备才能保证焊接质量。弧焊机通常是电弧焊所用到的主要设备。根据焊接时所需要的电流种类不同,可将电焊机分为交流、直流弧焊机两类。普通的交流弧焊机其实就是一种能满足焊接要求的特殊降压变压器。在焊接时,电弧电压基本不会随焊接电流变化而变化。这类焊机具有结构简单、成本低,制造方便,使用可靠,工作噪音较小,保养、維护容易等优点,所以通常作为一种常用手工电弧焊设备。然而,它也有不足之处:电弧稳定性比直流弧焊机差,所以并不是在所有场合都适用。直流弧焊机所需要的电流是直流电普通直流弧焊机又可分为两种:焊接发电机,这是由交流电动机来带动一个直流发电机;另一种是焊接整流器,特点是可获得相对稳定的支流电,它的电弧燃烧稳定、焊接质量好。与交流电焊机相比,直流弧焊机的结构复杂、制造成本高、工作噪音大、维修困难。这类焊机通常对那些较重要的焊件比较适用。

结语

手工电弧焊是在焊接工艺中因为操作简便等特点得到广泛应用 ，但是其电压控制却是实践中所面临的一大问题 ，为保证焊接工作的顺利及产品的质量 ，我们便要对传统的焊接工艺进行深入研究以发现其有效的电压控制方法。超压报警系统置入焊接中 ，能够使其在电弧电压超过预定值时及时发出警报 ，从而使焊工依据该种警报对电弧弧长进行调整 ，保证焊接电压的相对稳定以及焊接的质量。在电弧电压调整的过程中 ，应该注意所采集的电弧电压的延时性特点 ，对该种数值进行相应的调整后再应用 ，以保证焊接工作的质量。

参考文献
[1]袁建国，吴宪平.手工电弧焊电压控制的研究[J].电焊机，2003(2).