CN101474707A - 一种新型熔化极气体保护焊接电源装置 - Google Patents

一种新型熔化极气体保护焊接电源装置 Download PDF

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Abstract

一种新型熔化极气体保护焊接电源装置，包括焊接电源输出回路的主变压器T、整流模块D和输出电抗器L，其特征在于所述输出电抗器L的两端并接有一电阻R。本发明由于采用在输出电抗器L的两端并接一电阻R，使小桥完全破坏的100μs～150μs时间内输出电抗器L积聚起来的能量通过电阻R释放一部分，而改变焊接电流的波形，这样有利于降低短路小桥破断瞬间的电流，减少小桥电爆炸能量，达到平稳焊接电弧、减少焊接飞溅和改善焊接质量的目的，而且输出电抗器L的两端采用并联一电阻R的结构，可有效避免谐波振荡和减低线路耗损。本发明具有焊接电弧稳定、柔和及焊接飞溅少等优点。

Description

一种新型熔化极气体保护焊接电源装置
技术领域
本发明涉及一种电焊机，特别是一种新型熔化极气体保护焊接电源装置。
背景技术
国内现有的CO2气体保护焊接大部分使用短路过渡形式焊接，其原理为：熔滴与熔池接触时，熔滴成为焊丝与熔池的连接桥梁，称为液体小桥，并通过该小桥使电路短路，而短路之后电流逐渐增加，小桥处的液体金属在电磁收缩力的作用下急剧收缩，形成很细的缩颈，随着电流的增加和缩颈的减小，小桥处的电流密度很快增加，对小桥急剧加热，从而造成过剩能量的积聚，最后导致小桥发生气化爆炸并达到焊接的目的。小桥发生气化爆炸时会引起金属飞溅，并且金属飞溅的多少与电爆炸能量有关，而此能量主要是在小桥完全破坏之前的100μs～150μs时间内积聚起来的，并且主要是由这时的短路电流(即短路峰值电流)和小桥直径所决定。因此短路过渡焊接的电弧电压、焊接电流、焊接回路电感匹配形成稳定焊接电弧范围狭窄，动特性较差，焊接参数调节时焊接电弧状态变化不明显，容易造成焊接电弧不稳定、飞溅以及未焊透等，从而影响焊缝成形、焊缝的机械性能。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种焊接电弧稳定及焊接飞溅少的新型熔化极气体保护焊接电源装置。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的新型熔化极气体保护焊接电源装置，包括焊接电源输出回路的主变压器T、整流模块D和输出电抗器L，其特点是所述输出电抗器L的两端并接有一电阻R。
为使焊接效果更好，经过反复的试验研究和对比，确定上述电阻R的阻值为0.1Ω～0.5Ω或者为0.14Ω～0.17Ω的金属电阻丝。而上述电阻R的阻值为0.15Ω时，焊接效果最好，此时，焊接电弧最稳定、焊接飞溅最少，而焊缝表面整洁且焊缝机械性能好。
为使焊接电源输出回路具有多种设置方式，以达到快速降低短路小桥破断瞬间的电流的目的，上述输出电抗器L的两端还可以并接有一电容C。
本发明由于采用在输出电抗器L的两端并接一电阻R，使小桥完全破坏的100μs～150μs时间内输出电抗器L积聚起来的能量通过电阻R释放一部分，而改变焊接电流的波形，这样有利于降低短路小桥破断瞬间的电流，减少小桥电爆炸能量，达到平稳焊接电弧、减少焊接飞溅和改善焊接质量的目的，而且输出电抗器L的两端采用并联一电阻R的结构，可有效避免谐波振荡和减低线路耗损，从而有效地解决了以往的熔化极气体保护焊接电源装置由于焊接电弧不稳定及焊接飞溅大而导致焊缝表面粗糙及焊缝机械性能较差的问题。又由于上述输出电抗器L的两端还可并接有一电容C，使输出电抗器L积聚起来的能量可通过其吸收一部分，从而使短路小桥破断瞬间的电流快速降低，以达到稳定电弧及减少焊接时的金属飞溅的目的。由于电阻R用直径为2.5mm的不锈钢丝绕制而成，既确保其满足使用要求的同时，又方便其制造及安装使用，而且可节省成本。本发明具有焊接电弧稳定、柔和及焊接飞溅少等优点。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明在输出电抗器L的两端并联一电阻R的电路原理图；
图2为本发明在输出电抗器L的两端并联一电阻R的焊接电流输出波形图；
图3为本发明在输出电抗器L的两端并联一电阻R及一电容C的电路原理图。
具体实施方式
如图1-图3所示，本发明所述的新型熔化极气体保护焊接电源装置，包括焊接电源输出回路的主变压器T、整流模块D和输出电抗器L，所述输出电抗器L的两端并接有一电阻R。这样可以使小桥完全破坏的100μs～150μs时间内输出电抗器L积聚起来的能量通过电阻R释放一部分，而改变焊接电流的波形，从而有利于降低短路小桥破断瞬间的电流，减少小桥电爆炸能量，达到平稳焊接电弧、减少焊接飞溅和改善焊接质量的目的，而且输出电抗器L的两端采用并联一电阻R的结构，可有效避免谐波振荡和减低线路耗损。为使焊接效果更好，经过反复的试验研究和对比，确定上述电阻R的阻值为0.1Ω～0.5Ω的金属电阻丝。而当电阻R的阻值小于0.1Ω时，电阻R上消耗的能量较少，而积聚在输出电抗器L上的能量依然较多，这样短路小桥破断瞬间的电流依然很大，从而导致小桥电爆炸能量较大，使焊接电弧不够稳定、焊接飞溅也较大，焊缝表面粗糙且焊缝机械性能差；当电阻R的阻值大于0.5Ω时，电阻R上消耗的能量则较多，而积聚在输出电抗器L上的能量较少，这样可能会导致短路小桥无法破断或小桥破断后电爆炸能量很小，从而达不到焊接的目的或焊接处无法焊透。在此基础上，为使焊接效果更好，可更进一步地确定上述电阻R的阻值为0.14Ω～0.17Ω的金属电阻丝。而上述电阻R的阻值为0.15Ω时，焊接效果最好，此时，焊接电弧最稳定、焊接飞溅也最少，焊缝表面整洁且焊缝机械性能好。为确保满足使用要求的同时，又方便制造及安装使用，上述电阻R可用直径为2.5mm的不锈钢丝绕制而成，这样还可以节省成本。为使本发明的输出回路具有多种设置方式，上述输出电抗器L的两端还可并接有一电容C，这样可以使输出电抗器L积聚起来的能量可通过电容C吸收一部分，从而有利于短路小桥破断瞬间的电流快速降低，以达到稳定电弧及减少焊接时金属飞溅的目的。而输出电抗器L的电感量为0.035μH～0.4μH，可根据电感量的不同设置不同阻值的电阻R。本发明具有焊接电弧稳定、柔和及焊接飞溅少等优点。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (6)

1、一种新型熔化极气体保护焊接电源装置，包括焊接电源输出回路的主变压器T、整流模块D和输出电抗器L，其特征在于所述输出电抗器L的两端并接有一电阻R。
2、根据权利要求1所述新型熔化极气体保护焊接电源装置，其特征在于上述电阻R的阻值为0.1Ω～0.5Ω的金属电阻丝。
3、根据权利要求2所述新型熔化极气体保护焊接电源装置，其特征在于上述电阻R的阻值为0.14Ω～0.17Ω的金属电阻丝。
4、根据权利要求3所述新型熔化极气体保护焊接电源装置，其特征在于上述电阻R的阻值为0.15Ω。
5、根据权利要求2所述新型熔化极气体保护焊接电源装置，其特征在于上述电阻R用直径为2.5mm的不锈钢丝绕制而成。
6、根据权利要求1所述新型熔化极气体保护焊接电源装置，其特征在于上述输出电抗器L的两端还可并接有一电容C。
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CN111683778A (zh) * 2017-09-29 2020-09-18 伊利诺斯工具制品有限公司 用于预热焊丝的系统、方法和设备
US11980977B2 (en) 2017-06-09 2024-05-14 Illinois Tool Works Inc. Systems, methods, and apparatus to control weld current in a preheating system

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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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