CN2060711U - 直流脉冲钨极氩弧焊-等离子弧焊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为直流脉冲钨极氩弧焊-等离子弧焊机，是一种新的具有两用功能的产品。其主要特征是：设有壳体部分、平衡电抗器部分、中板部分、阻容元件部分、等离子弧发生器，还有反馈控制电路、同步及触发电路和等离子焊非转移弧电路。本实用新型工艺性好、节省原材料、电流输出稳定、控制灵敏、调节精度高，本产品配有微计算机控制接口，可接受微机的模拟控制信号、向微机反馈电流信号，实现计算机闭环控制。

Description

本实用新型涉及一种直流脉冲钨极氩弧焊－等离子弧焊机，它属于焊接设备领域。

在现在的工业生产中完成焊接生产的主要设备是电焊机，而电焊机的绝大部分为电弧焊机，电弧焊机又分为交流弧焊机和直流弧焊机两种，交流弧焊机工艺性能不好、效率低；发电机式直流焊机由于浪费原材料、效率低已被限制使用；整流式弧焊机又分为磁放大器式和可控硅整流式两种：磁放大器式焊机也同样存在材料浪费和效率低的缺点，且动特性、工艺特性也较差；可控硅焊机也存在着使用原材料较多、电能利用率不高的问题，被国家列为高能耗产品，且其结构复杂、工艺亦复杂。

本实用新型的目的就是要提供一种一机多用、节省原材料、效率高、低能耗，具有先进的控制方式的直流脉冲钨极氩弧焊－等离子弧焊机。

本实用新型是这样实现的：它是由壳体部分、变压器部分、平衡电抗器部分、中板部分、阻容元件部分、等离子弧发生器（焊枪）和焊机主回路、焊机反馈控制电路、同步及触发电路与等离子焊非转移弧电路组成。壳体部分是由高频感应线圈1、脚轮2、机架3、控制线路板10、侧机壳11、控制板盖12、后机壳22、机壳上盖31、前机壳32、吊环29和调节旋纽、输入输出端子等组成：机架3、侧机壳11、前机壳32、后机壳22和机壳上盖31刚性连成整体，壳体顶端安有两个吊环29，四支脚轮2位于机架3下部，控制板盖12与前机壳32合为一体，上面装有调节旋纽，下部设输出输入端子。变压器部分是由三相主变压器26、整流可控硅组23和可控硅保护电路板24组成：主变压器由螺栓直接固定在机架3后部两侧横梁上，其上部装有整流可控硅组23和可控硅保护电路24。平衡电抗器部分是由平衡电抗器38和限流电阻支架37组成，它们平行安装在机架3的前部。中板部分是由冷却风扇30、控制变压器18、高频变压器20、高压电容器33、放电火花发生器34等组成：在一块基础板中部位置装冷却风扇30，后部装控制变压器18和高频变压器10，前部装高压电容器33和火花发生器34。阻容元件部分包括阻容元件板35、接入三相动力电源的交流接触器、中间继电器、熔断器、分流器及主回路高压部分的阻容元件和高频引弧电路的阻容器件、过压保护元件等；等离子弧发生器（焊枪）是由绝缘套40、钍（铈）钨电极41、电极夹头42、锁紧螺母43、套筒44、压紧螺帽45、上枪体46、联结头47、联结螺帽48、绝缘定位体49、下枪体50、保护罩51、喷嘴压帽52和喷嘴53组成。等离子弧发生器（焊枪）放置在焊枪位置调整机架上，即等离子焊机机架。

等离子焊机机架是由底坐54、立柱55、锁紧手把56、升降手轮57、齿条58、滑板59、横向手轮60、焊枪61、固紧手把62、升降套63、齿条64、悬臂65、固紧螺丝66、纵向手轮67和燕尾板68组成。等离子焊非转移弧电路附加在钨极氩弧焊机主回路上。将电流调节器做成一个远控盒。变压器部分、平衡电抗器部分和中板部分零件由连接线相接，并用螺栓紧固。

本实用新型的优点：

1、节省了原材料：去掉了传统焊机三大件中的输出电抗器（输出电感）和三相同步变压器，使一台可控硅焊机的铜材与电工钢的使用量减少20％。

2、去掉了输出电抗器后主回路中的电感量明显减小，输出电压的分配趋于合理，整流器输出的直流功率得到了充分利用。

3、简化结构后每台焊机的机械加工可减少20％，装配工艺简化25％左右，可有效地提高生产率、降低设备、能源消耗。

4、提高了焊机性能：由于去除了电磁惯性大的输出电抗器使主回路电感小、整机和控制惯性较小、补偿反应较快、自调整性能好，在脉冲输出时频率高端脉冲波形趋快，效果明显；在焊机因负载突变或外界干扰而引起输出电流偏离给定值时可以快速、准确进行修正，使整机的输出十分稳定，脉冲输出时，频率在8Hz左右时脉冲的峰值、基值电流差仍可保持50安培以上，脉冲效果明显。

5、去掉了同步变压器后直接从三相交流侧取主回路信号，并且仅取换相点瞬时的信号做同步信号，因而与电网电压或变压器输出电压的波形无关，当电网电压或变压器上电压发生变形或出现缺口波形时焊机的输出电流仍保持稳定。

6、由于不存在输出电感，无滤波效果，输出电流带有明显的300Hz谐波脉动对于钨极氩弧焊或等离子弧焊等非熔化电极焊接，这种300Hz的脉动使电弧的刚性增加，具有高的电弧挺度，能够减小直流电弧的偏吹现象，并能使焊接时的溶池产生搅动作用，提高熔透性和焊接成形。

7、实现了焊机的计算机控制。设计有计算机控制接口、输入输出电平，使焊机除了可以人工控制操作外，还可以由计算机系统控制操作，利于组成自动化生产线。

8、具有两用功能：由于设计了在钨极氩弧焊机上附加非转移弧装置，可使用同一台焊机进行两种焊接工作，提高了设备利用率。

下面结合附图对本实用新型做进一步阐述：

图1是本实用新型示意图。6是电流表，9是计算机控制口，10是控制线路板，16是功能开关，19是保险管。

图2是本实用新型左侧视图。17是气体入口，20是高频变压器，23是可控硅组。

图3是本实用新型右侧视图。1是高频线圈，4是轮轴，5是入水管。

图4是机架3上主要部件配置图。

图5是中板的配置平面图。

图6是旋纽安装位置图。

图7是钨极氩弧焊接线图。69是焊矩，70是焊矩开关，71是焊矩开关接口，72是进水接口，73是手把线，74是气体输出，75是输出接线端，76是输出接线端，77是输出电缆，78是工件，79是供水管，80是电源开关，81是输入电缆，82是气瓶，83是气体流量计，84是输气管，85是气体输入，86是冷却水进水，87是遥控盒接线口，88是摇控合，89是接地线。

图8是直流脉冲钨极氩弧焊机与等离子发生器联接图。

图9是等离子发生器（焊枪）结构图。40是绝缘套，41是钍（铈）钨电，42是电极夹头，43是锁紧螺母，44是套筒，45是压紧螺帽，46是上枪体，47是联结头，48是联结螺帽，49是绝缘定位体，50是下枪体，51是保护罩，52是喷嘴压帽，53是喷嘴。

图10是等离子焊机机架结构示意图。54是底坐，55是立柱，56是锁紧手把，57是升降手轮，58是齿条，59是滑板，60是横向手轮，61是焊枪，62是固紧手把，63是升降套，64是齿条，65是悬臂，66是固紧螺丝，67是纵向手轮，68是燕尾板。

图11是新设计的主回路与传统的主回路的比较图。

图12中虚线框V是主回路电路图，Ⅰ和Ⅲ是反馈控制电路，Ⅱ是在主变压器的输出电压中通过电路进行鉴别找换相点图，Ⅳ是触发电路图。

图13是振荡电流图。

图14是离子气通断控制开关和延时电路图。

参照图1、2、3，直流钨极氩弧焊－等离子弧焊机的外壳采用无框架结构，由机架3底座和冷轧钢板轧制的四壁11、2、32、12及上盖31刚性连结为一体，组成主要承力结构；由四支挂胶的铸铁脚轮2做下部支撑。壳体上面安有两只吊环29以备吊装运输用，重量较大的主变压器26和平衡电抗器38由螺栓直接固定在机架3的两侧横梁上。由于三相主变压器26比平衡电抗器38重，所以将三相主变压器26安装在机架3的后部而将平衡电抗器38和阻容元件板35平行安装在机架3的前部，平衡电抗器在前左侧，阻容元件板在前右侧。由于阻容元件板上装有允许更换的熔断器，把该板安装在易于检查的右前部是合理的。机架3上主要部件配置如图2所示。三相主变压器26的上部安装有整流元件板，六只可控硅整流元件为螺栓式，分别三只一组固定在两块面积为310×120mm厚度为3mm的LF6材质的铝制散热板上，为了得到好的散热效果，两块散热板位置较高，距冷却风扇较近，冷却气流由散热板的上方流向主变压器。在散热板的下侧安装有两块面积较小的保护电路板24，由于要求可控硅的保护元件尽量靠近被保护元件，所以将其安装在散热板的下部而不安装在阻容元件板35上。

在平衡电抗器37的上部安装有限流电阻的电阻支架37，这两只电阻的功率较大为120W×2因而要求有好的散热条件，所以将其安装在平衡电抗器38上部靠近冷却风扇的位置。阻容元件板35安装在平衡电抗器38右侧与平衡电抗器固定在同一夹件上，阻容元件板35上的元件大多是直接承受380V电源电压的器件或承受引弧高频高压的元件，应与机壳绝缘，所以将这些元件集中安装在一块高强度的酚醛玻璃丝层压板上，机上其它部位再无高压元件。

中板部分通过一块厚度1.5mm的冷轧钢板为基板固定在机壳的中上部。在基板上安装有冷却风扇30；控制变压器18和高频变压器20安装在中板后部，其前部安装有高压电容器33和火花发生器34。中板的配置平面如图5所示。

所有与操作使用有直接关系的部件都安装在机壳的外侧，以方便使用焊机时作连结和调节焊机工作参数。焊机的控制线路板安装在控制板盖12下部的内侧。由印刷板架36和控制板盖以及前机壳32的两侧拆边形成了一个封闭的空间，印刷电路板放在其中以控制导线与其它部分相连。这样既起到了防尘作用又能够有效地屏蔽各种电磁干扰对印刷电路的影响。冷却水和保护气体的入口都在机壳后面的上部外侧；其它使用时需联接的接头安置在机壳前面的下部外侧；用以调节焊接参数的各个开关和旋扭21安置在前面上部的外侧，如图6所示：

上部第一排五只开关的作用由左至右依次为  1、检气开关：用来在焊接开始前检查气体的流量大小。2、脉冲功能开关：用来选择焊机的电流输出为脉冲或恒流。3、衰减有无开关：用来选择焊机的输出电流有无上升下降斜率。4、冷却选择开关：用来选择采用水冷或自冷的方式冷却焊矩。5、电源开关：用来通接或切断焊机的主电源。第二排为两只保险管和三只指示灯，由左至右依次为：1、控制回路保险；2、保护气体通断指示灯；3、水冷报警指示灯：当由上排冷却选择开关选择为水冷条件下，当水冷系统的水压小于1.5Kg／cm的压力时，焊机自动切断电流时，该指示灯亮。4、电源指示灯。5、高频引弧电路低压部分保险丝。第三排为两只旋扭，左边为电流上升时间调节扭，用于调节在有上升下降斜率时的电流引弧后上升到工作电流的持续时间。右边一个为电流下降时间调节扭，用来调节电流由工作衰减到熄弧的时间。当第一排第三只开关置于无衰减位置时，以上这两只旋扭不起作用。第四排为一个插孔和一只旋扭，左侧插孔为外来控制信号的接口，当焊接做为计算机或其它控制系统来控制时。输入信号和焊机的电流反馈信号都由此孔相联。右边的旋扭是气滞时间调节扭，用来调整焊接电弧熄灭后保护气体的维持时间。第五排两只旋扭中左边一个为脉冲基值时间调节，当焊机输出脉冲电流时用来调节脉冲的低值时间。右边的旋扭为脉冲峰值时间调节扭，岂焊机输出脉冲电流时用来调节脉冲峰值的持续时间。通过这两个旋扭可以调节脉冲焊的脉冲周期和频率。当焊机进行恒流输出焊接时，以上两旋扭不起作用。此外，前面板上还有一只电流表6用来指示工作时的实际输出电流；并有一个高频视孔8用来供操作者引弧时观察高频发生器的工作情况。为了使调节更加直观，在前面板上还印有焊接过程的示意波形和脉冲指示灯。

在前面的中下部是一个可以打开的控制板盖12，用四个螺钉7与外壳前面联结，将该板取下就可以看到控制电路印刷板，便于对焊机进行系统调整和校正。

机壳前面的下部，安装在机架的前挡板上的是各个输出及控制端子；13是控制开关的接口，与焊矩的上开关相连接，以控制焊接工作的开始和停止。25是进行等离子弧焊时的离子气输出端，在钨极氩弧焊是不用。15是焊机电流远控调节盒接口。焊机工作时在操作者手边的电流远控盒由此接入焊机。27为保护气体出口。14是焊接电流负极输出端子，是一个水电一体接头，用M16×1.5螺纹与焊矩的水冷导线相连。28是焊接电流板输出端子，为一扁平接头，用导线的接地钳与工件接触。39是一扁平端子，是等离子弧焊对小弧的接线端子。

焊机的外壳四壁与机架，上盖与四壁，均用多个M8mm螺栓联结，对焊机的电气部件进行机械保护和是磁屏蔽的同时，组成焊机重量和运输过程的主承力结构，它的钢性很好，在一般受力状态下不会变形。左右两侧板和上盖的前面都有保护性凸出面，用以保护前面板上的各个旋扭及端子不会因振动或一般碰撞而损坏，做为主要支撑的四个脚轮2外侧边缘均挂有硫化橡胶，可使焊机与大地绝缘，并在移动焊机时减小振动。

本实用新型可用于等离子弧焊。当用于等离子焊接时，具有钨极氩弧焊时的全部功能，这时需将等离子发生器（焊枪）的离子气接头接在焊机的左边气接头，保护气仍不变；将焊枪的下枪体引出线接在焊机的小弧输出端（下部扁平端子），即可以进行等离子焊接，焊机其它操作步骤同钨极氩弧焊，联接见图8。等离子发生器（焊枪）结构示意见图9。使用时等离子发生器（焊枪）装在等离子焊机机架上，等离子焊机机架的具体结构见图10。

焊机的主回路：为了节约原材料，简化焊机结构，并提高焊机的效率，采用了与传统设计不同的主回路，去掉了消耗原材料较多的输出电抗器（输出电感）。图11是新设计电路与传统电路的比较，a为新设计，b为传统电路。图11－b三相电源经主变压器B1降压后接双反星形，带平衡电抗器PK的六相半波整流回路。平衡电抗器PK的主要作用是承担正、反两组三相整流回路的电压差使两组可控硅工作互不影响，并使不同组的两只可控硅同时导通，提高整流效率并减小输出的波纹度。输出电流I2由PK的中心抽头引出后作为输出电流，相应的输出电压为V0。传统的主回路中I2还要流过输出电感DK进一步滤波后才能流经负载电弧Rf。这里输出电感DK的作用主要有两条，一是进一步滤波。更重要的一条是利用DK的电感量较大的性质来改善焊机的动特性。即为了使焊机的负载突变时引起的电流突变在电感上得到缓解。减小di／dt，以避免因控制特性不好而引起的失控或振荡现象，在这种电路中，输出电压U0的一部分要降在DK上面，因而DK要消耗一部分能量，负载电压R2和整流输出电压U0是不同的。在图11－a中，所示的电路原理与b相同，但结构上去掉了输出电抗器DK，这样由PK输出的电压U0即是负载电压，避免了DK上的电能损失。输出电流的波纹由于无DK的滤波而大一些，但是对于手工弧焊钨氩弧焊和等离子弧焊，输出电流波纹度的影响并不重要，并且由于带平衡电抗器的反星形整流回路的电流输出已经最大限度的减小了电流的脉冲，所以DK的滤波作用并不重要。相反，由于输出电流中有着300Hz的波纹电流脉动，在钨极氩弧焊和等离子弧焊中可以使电弧的挺度增加，稳定性更好，并减小电弧偏吹的现象，实际用于生产时提高了工艺性能。对于去掉DK后焊机的特性由于主回路电感减小而受到的影响，我们将采用提高控制电路控制能力的方法来解决，主回路具体电路如图12中虚线框V所示。

焊机的反馈控制电路：

为了解决主回路中去掉输出电感DK而引起的焊机的动特性下降和使焊机具有焊接过程的程序控制功能，设计了反馈控制电路，在电路中，采用集成电路一晶体管结构。电路的具体结构如图12中虚线框Ⅰ和Ⅲ所示。为了解决提高焊机的动特性和控制能力的问题，首先设计了高精度的反馈电路，虚线框Ⅰ；由四只运算放大器组成电流反馈放大电路，从而可以有效地排除干扰，不失真地反馈主回路的输出状态，反馈信号经Q1放大电流后与来自A2－1的给定信号在放大器A3中进行比较运算，经反馈放大后加到触发电路，由于电流反馈电路和给定电路都采用了高精度，高动状品质的运算放大器，因而使控制电路能够真实，迅速地反映焊机的输出参数，并产生相应的控制信号保持输出参数的进一步稳定。虚线框Ⅲ中：由集成电路4053的1／3与Q8组成电流斜率发生电路；由集成电路555与4053的另外1／3及Q13晶体管组成脉冲电流发生电路；由运算放大器A2－2、A2－3、A2－4组成焊接过程中水、电、气程序控制电路。

在控制电路中设计了微机或其它控制系统的输入控制接口CN1：在图12中分散画出。

计算机或其它控制系统的D／A信号由CN1的1点输出电焊机的控制系统Du在给定输入即A2－1的输入端，焊机的电流反馈信号由CN1的2点输入控制系统，由A／D取回计算机，公共点即电路的地线由CN1的3点与控制电路板的地相连。这样，当开关CK拨向下方时，电焊机的控制权即由操作人员转到计算机控制系统，而当CK拨到上方时，焊机仍由焊工自己控制。焊机的控制电压设计为0－－10V。电流反馈信号输出为0－－5V，可与任何计算机控制系统相联结。

同步及触发电路：

设计的新的三相同步电路及触发电路主要解决传统设计中的两个应改善的问题：1、失掉了传统设计中的结构十分复杂的三相（或六相）同步变压器，2、改善了由于在主回路中去掉输出电感后双组可控硅输出波幅不对称时对焊机动特性的影响。

六相半波整流回路的同步原理简单说明如下：主变压器B1输出的三相电压如图，可控整流就是要求每一相的可控硅在其承受正向电压的时间范围内导通，但如何判断一只可控硅是否承受了本相的正向电压呢？这就是同步电路要解决的。每一只可控硅只能在本相的电压与前一相电压主换相之后才承受正向电压，才有可能导通。换相点t2的位置在每相电压过零后的30度处，每相可控硅的触发信号只能出现在本相与前相换相后和与后一相换相之前的120°的范围内。

触发信号在这一范围的不同时刻给出，输出电流的大小就不同。因此，只有可以准确地找到各相的换相点t2、e4、t6和t1、t3、t5点就可以解决触发信号和电路中电压的同步问题，就可以正确地给正、反相可控硅的触发范围。找主回路的电压换相点一般有两种方法，一点传统的同步变压器法：由于电路电压的换相点2比过零点ta滞后30°的电角度，而三相交流电的线电压VA、VB、VC与相电压Va、Vb、Vc也相差30°电角度。这样，当主回路中主变压器采用△／Y·λ接法时，只要采用一只功率较小的接法为Y／Y·λ的三相变压器就可以得到六相比主变压器副边电压滞后30°的同步电压。同步电压过零的时刻，正好是主回路电压的换相点。这样方法是目前几乎所有带平衡电抗器的双反星形整流回路焊都在应用的方法。

找到三相（六相）回种中换相点的另一方法是直接鉴别法，即去掉结构繁杂的三相同步变压器，在主变压器的输出电压中通过电路进行鉴别，找到换相点。具体电路如图12中虚线框Ⅱ所示，原理如下，三个运算放大器A4－1、A4－2、A4－3接成电压比较器方式，该电路的特点是当各放大器的同相输入端和反相输入端的电压交变时，其输出电压产生突变，当三个放大器输出端分别接到变压器B1的一组三相电压时，在每一个换相点也即输入电压的交变点时，该放大器的输出电压就有有一个正负交换的突变。电压反相。    A4－1、A4－2、A4－3及A4－4、A5－1、A5－2两组输出经由C60－62和R96－98以及C63－65、R99－101组成的两组六个微分电路，f、g的尖脉冲电压，这两组脉冲的出现时间就正好是三相电压的正、负两组换相点，也即是六相半波整流回路的同步信号。f、g所示的同步电压仅为一瞬间的窄脉冲，仅与主回路中的换相瞬间有关而与电压的波形无关，即使在电压波形受干扰而畸变较大的情况下，也能可靠地产生同步信号，所以这种同步电路的抗干扰性能是很强的。

本实用新型设计中，采用一种新型的触发电路元件，程控二极管－RUT。并设计了新型的触发电路，如图12中虚线框Ⅳ所示，同步信号由16、17两点加入，控制电压D15、D16阴极加入，在同步信号的引导下，每一个换相点Q5、Q6导通。由控制电压和经R631、R632所加的电压在Q5、Q6的配合下在C28、C29上形成线性很好的锯齿波电压，如图13－b所示，仅以上边一种为例：

图13－a为同步信号，RUT为程控二极管，RUT的程控端G的电压由平衡电路给定。RUT的导通特点是当其K端的电压U高于G端的电压V时瞬时导通，而当VK低于VG时RUT关断。由图12可以看出，VK与C28上的锯齿波电压仅差D15的压降，也即是C28上的电压达到VG时，VK也已达到一VG，当C28上电压继续上升时，RUT的VK＞VG，即导通，同时由于C30的作用，R631和C30形成的振荡电流流过RUT加到Q3的基极，如图13－c所示，这时在脉冲变压器上就得到了一组细脉冲组成的触发信号，图13－d所示。因此C28上电压达到V的时刻，即RUT导通的时刻，就是可控的触发时刻。而C28上的锯齿波电压的斜边斜率是由控制电压的高低决定的，这样就达到了调节可控硅的导通时间从而调节电流输出的目的。锯齿波由1变为2时，触发信号提前给出，输出电流增加，反之则减小。

由W10和其它元件组成平衡调整电路，它的作用是：由于主回路中去掉了输出电抗器，当两组可控硅输出流不对称时没有输出电感加以滤波修正，可能  引起电流波动或振荡，如遇这样情况，可在触发电路中利用RUT管的可控特点，调节RUT1和RUT2的VG。从而调节两组可控硅的触发时间，使其输出电流的幅度对称，解决去掉电抗后电流不对称时无法修正的问题。使新设计更加合理。

等离子弧焊非转移弧电路附加在钨极氩弧焊机主回路上：

等离子弧焊是一种利用等离子流电弧的热压缩作用和机械压缩作用产生的高温来焊接金属的焊接方法，具有焊接质量好，精度高，速度快，便于自动化生产的优点，一般一台专用的等离子弧焊设备的价格相当于2－－3台普通焊机。本设计中利用钨极氩弧焊的主回路附加部分电路，引出非转移弧电路，实现了在钨极氩弧焊机的基础上进行等离子弧焊的方法和设备，实际应用效果良

在进行等离子焊接时，焊机的外特性和动特性的要求同钨极氩弧焊相同，控制程序也是相同的，所不同之处在于由于等离子弧焊枪的特点需要增加一个非转移弧（小弧）以保证焊接时的主电弧引燃，在主电弧引燃后又要及时将小弧切断。并附加一套离子气给定系统的保证形成等离子电弧，在控制电路增加了离子气通断控制开关，与保护气共用启动及延时电路。我们采用了如图14所示电路，在图12中之处于虚线框V的右部。图中BCC是高频引弧感应线圈。我们采用主电弧与非转移弧（小弧）共用一个电源的方法，通过附加开关和限流电阻引出小弧。当电弧（主弧）引燃后自动切断小弧。图14中，当工作开关合上时，高频引弧器首先引燃由CJP主RP上流过的电流引起的小弧，CP的作用是提供高频通路，便于引弧。小弧引燃后由于电阻RP的作用，＋、－极间电压近似的空载电压，由QP和JP组成的电压继电器低吸合，以保证小弧的燃烧，当主电弧引燃后，＋、－间的电压由空载变为工作电压，这时由于电压降低Qp截止，Jp断开，非转移弧（小弧）被切断，完成等离子弧焊的引弧过程。

操作时：1、焊机输出空载电压，2、保护气体接通，3、高频振荡器启动产生引弧电流（单点划线）4、电弧引燃、输出焊接电流（实线表示电流）焊机的输出电压在电弧引燃时由空载电压降为电弧电压，5、电弧引燃并稳定后切断高频振荡器。6、进入焊接过程。7、焊接过程完成，切断焊接电流，电弧电压。8、在进行适当时间的气体滞后保护后切断保护气体。

由程序控制电路来完成上述过程时，按下焊矩开关K8完成产生空载电压，（Q8的输出电压主加到A2－1上并使其输出给定电压，由于反馈信号为零所以A3输出一个输入的电压使控制可控硅导通的触发电路工作，触发Kp组输出空载电压。）经过A2－2和Q9的运输和接通CR1气体继电器，保护气导通，适当延时后通过Q10、Q11带动CR2继电器吸合，产生高频振荡并引燃电弧，电弧引燃后输出电压降为电弧电压，Qp关断，CR4、Jp继电顺释放，切断高频及非转移弧，焊接过程开始，当焊接工作完成时，松开焊矩开关K8，给定电压为零，控制电路使可控硅关断；CR3关断切断维弧电流；电压电流均为零。C15上的电压经由R94，VR3放电延时适当时间后，使A2－2输出下降；Q9关断；CR1释放切断保护气体。此时，一次焊接过程完毕。

焊机的控制电源由B2－2的副边的电压经Zq整流后由C40、C38、C37滤波得到较平稳的直流，由这一直流电压带动各个继电器，并经过两块集成稳压器7815，7915稳压后得到稳定的直流正，负电压输出，为各集成电路和晶体管提供工作电压。由于变压器B2的容量较大，且集成稳压器工作稳定，因此直流工作电压不受网路电压变化的影响，使控制回路工作可靠。

Claims (5)

1、一种直流脉冲钨极氩弧焊-等离子弧焊机，其特征在于它是由壳体部分、变压器部分、平衡电抗器部分、中板部分、阻容元件部分、等离子弧发生器(焊枪)或焊机主回路、焊机反馈控制电路、同步及触发电路与等离子焊非转移弧电路组成：

(1)壳体部分是由高频感应线圈1、脚轮2、机架3、控制线路板10、侧机壳11、控制板盖12、后机壳22、机壳上盖31、前机壳3、吊环29和调节旋纽、输入输出端子等组成：机架3、侧机壳11、前机壳32、后机壳22和机壳上盖31刚性连成整体，机壳顶端安有吊环29，脚轮2位于机架3下部，控制板盖12与前机壳32合为一体，上面装有调节旋纽，下部设输出输入端子；

(2)变压器部分是由三相主变压器26，整流可控硅组23和可控硅保护电路板24组成：主变压器由螺栓直接固定在机架3后部两侧横梁上，其上部装有整流可控硅组23和可控硅保护电路24；

(3)平衡电抗器部分是由平衡电抗器38和限流电阻支架37组成，它们平行安装在机架3的前部；

(4)中板部分是由冷却风扇30、控制变压器18、高频变压器20、高压电容器33、放电火花发生器34等组成：在一块基础板中部装冷却风扇30，后部装控制变压器18和高频变压器20，前部装高压电容器33和火花发生器34；

(5)阻容元件部分包括阻容元件板35、接入三相动力电源的交流接触器、中间继电器、熔断器、分流器及主回路高压部分的阻容元件和高频引弧电路的阻容器件、过压保护元件等；

(6)等离子弧发生器(焊枪)是由绝缘套40、钍(铈)钨电极41、电极夹头42、套筒44、上枪体46、下枪体50和喷嘴53组成；等离子弧发生器(焊枪)放置在焊枪位置调整机架上(等离子焊机机架)。

2、如权利要求1所述的直流脉冲钨极氩弧焊－等离子弧焊机，其特征是等离子焊机机架是由底坐54、立柱55、锁紧手把56、升降手轮57、齿条58、滑板59、横向手轮60、焊枪61、固紧手把62、升降套63、齿条64、悬臂65、纵向手轮67和燕尾板68组成。

3、如权利要求1所述的直流脉冲钨极氩弧焊－等离子弧焊机，其特征是变压器部分、平衡电抗器部分和中板部分的零部件由连接线相接，并用紧固件固定。

4、如权利要求1所述的直流脉冲钨极氩弧焊－等离子弧焊机，其特征是等离子焊非转移弧电路附加在钨极氩弧焊机主回路上。

5、如权利要求1－－4所述的直流脉冲钨极氩弧焊－等离子弧焊机，其特征是电流调节器做成远控盒。

Images