一种交流弧焊机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种交流弧焊机，它可以代替直流弧焊机应用碱性焊条施焊，其技术要点是在普通交流弧焊机上增加一个双向方波电压脉冲稳弧装置，该装置可在电弧电流过零点时给电弧加一个方波电压脉冲，从而有效地解决了交流电弧焊机电流过零点时的稳弧问题。本实用新型专利技术结构简单、性能可靠、造价大大低于直流弧焊机。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种交流弧焊机，特别是一种可以代替直流弧焊机应用结507碱性焊条的交流弧焊机。目前生产的手工弧焊机大体可分为两大类，一类是交流弧焊机，另一类是直流弧焊机。前者的优点是结构简单、重量轻、成本低、维护检修方便，其缺点是不能代替直流弧焊机采用碱性焊条进行施焊，这是因为碱性焊条药皮中含有较多的CaF2，当焊接时提高了电弧气氛中的氟含量，而氟易于形成负离子，于是在电弧电流过零点的瞬间，电弧温度下降，氟的负离子极易与正离子结合而减少电弧空间的电离度，就是说负离子的形成对电弧空间的电离度起有害作用，当使用支流电源为50周工频供电时，电弧电流每秒过零100次，这样用交流弧焊机采用碱性焊条施焊显然电弧极不稳定，焊接过程中突然熄弧现象频繁，焊条易于与工件粘在一起且飞溅较大，不能进行正常的施焊；后者又分为两种，一种是硅整流弧焊机，一种是旋转直流弧焊机，硅整流弧焊机结构简单、噪音小，但当引弧时冲击电流大，硅整流元件易损坏，并且飞溅较大、稳定性差，旋转直流弧焊机具有电弧稳定，焊缝成形好的特点，但是其结构复杂、材料消费大、重量大、噪音大。针对上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种结构简单、成本低、性能可靠、电弧稳定、可代替直流弧焊机应用碱性焊条(例结507)施焊的弧焊机。本技术的目的是这样实现的它包括一个具有陡降电源特性的弧焊变压器，其技术要点是在该弧焊变压器的基础上增加一个双向电压方波脉冲稳弧装置，该装置包括两套由衰减器、射极跟随器组成的同步电路和由单稳电路、主可控硅触发信号发生电路，关断主可控硅触发信号发生电路，主可控硅执行电路组成的可控硅断续器，两套电路的结构原理完全相同，分别在交流电弧电流的正负半波工作，就是说对电弧电流过零处加正、负方波电压脉冲，焊条与工件既连接在弧焊机焊接变压器的二次侧也连接在稳弧装置中的同步电路的输入端，由于电弧电流与电弧电压同相位，当电弧电流过零时，电弧电压也过零点而且又是较高的引燃电压，这个电压信号经衰减器衰减后加到射极跟随器，并由射极跟随器输出负信号给单稳电路，使单稳电路翻转，输出方波电压脉冲信号给主可控硅触发信号发生电路，并由该电路向主可控硅执行电路的触发导通端提供触发信号，使主可控硅导通，于是由主可控硅执行电路输出一个与电弧电流过零点同步的方波电压脉冲加到电弧上，单稳电路翻转后立刻进入暂稳状态(此时恰是主可控硅导通输出方波电压脉冲时刻)当单稳电路暂稳态结束重新处于稳定状态的瞬间，单稳电路无正方波电压信号输出，此时关断主可控硅触发信号发生电路开始工作，并由该电路输出脉冲电压信号给主可控硅执行电路的截止触发端提供触发信号，使主可控硅由导通变为截止，显然主可控硅由导通变为截止这是加到电弧上的脉冲电压的宽度。本技术由于在普通交流弧焊机上增加了一个双向方波电压脉冲，使电弧电流过零点时，及时地加入了一个脉冲能量来满足电弧放电能量之需要及补偿电弧空间向周围散发能量的损失，并能使电弧电流在过零点之后产生一个显著的过渡电流以使电弧继续稳定的燃烧，从根本上解决了使用碱性焊条(如结507)时，电弧过零点易造成熄弧现象及电弧不稳定的问题。经实验证明完全能满足碱性焊条交流手工电弧焊的工艺要求。如果做普通交流弧焊机使用，只要切断该稳弧装置即可。下面结合实施例及其附图对本技术作进一步说明。附图说明图1本技术结构示意图。图2～图9本技术电原理图。图1～图9为本技术的一个实施例，参考图1它包括焊接变压器8、控制变压器4(380V／380V400V)、6(380V／36V12V6.3V)、正、负脉冲通断开关7、正负脉冲指示灯5、正负脉冲电压指示表1、稳弧装置的两套线路板2、3及安装上述部件的箱体9，其中两套线路板2、3的电路原理图由图2～图9给出，图2～图4和图5～图7为两套完全相同的线路，只不过是一套线路在电源负半周工作，一套线路在电源正半周工作，即一套线路在电流过零点时产生负方波电压脉冲，一套线路在电流过零点时产生正方波电压脉冲，图8～图9为控制电源原理图。下面仅就产生负方波电压脉冲的线路作以介绍。参考图2，它由同步电路Ⅰ、单稳电路Ⅱ、主可控硅触发信号发生电路Ⅲ组成。同步电路Ⅰ的输入端31＋、32－连接在焊条与工件上(工件与焊条连接到焊接变压器8的二次侧)，由电阻R25、电容C27、稳压管DW3组成衰减器，以防止高压脉冲的冲击，焊接电弧的引燃电压信号经此衰减器输出给由三极管BG8～BG10、电阻R26、R27组成的射极跟随器，并由该跟随器BG10的发射极输出负方波信号给单稳电路Ⅱ的输入端，经二极管D16钳位，由于电容C10两端电压不能突变，故负信号耦合到三极管BG4的基极b点，使正在饱和导通的三极管BG4的发射结反偏，因此三极管BG4由饱和导通转为截止状态，其集电极④点为高电位输出，该输出信号给主可控硅触发信号发生电路Ⅲ的输入端使稳压管DW7击穿，三极管BG7导通并从串接在该发射极上的电阻R22上输出一个矩形波正电压经二极管D13钳位，触发可控硅4SCR导通，使已充好电的电容C11经可控硅4SCR及脉冲变压器1MB放电，于是在脉冲变压器1MB的次级3028两端产生脉冲信号，输出给主可控硅执行电路的触发导通端，使主可控硅导通，单稳电路Ⅱ中三极管BG4一经截止，单稳电路立即翻转，并由稳定状态转为暂稳状态，于是三极管BG3由截止转为饱和导通，与此同时电容C10开始放电，其放电的路径是电容C10的正极a点→三极管BG3→电阻R17→电源→电阻R16、Rw4→电容C10的负极b点，随着电容C10放电，三极管BG4基极电位逐渐上升，当基极电位高于发射极电位时，BG4又恢复饱和导通，正反馈结果使三极管BG3再截止，从而使单稳电路Ⅱ恢复常稳态，三极管BG4饱和导通后在其集电极④点上输出低电位信号给关断主可控硅触发信号发生电路。参考图3关断主可控硅触发信号发生电路包括由稳压管Dw10、三极管BG16、单结晶体管uJT1、电阻R35、R36、Rw5、电容C25组成的弛张振荡器和脉冲变压器3MB。当单稳电路Ⅱ中三极管BG4截止时，由其集电极④点输出的高电位使稳压管Dw10击穿导通，三极管BG16也导通，并将与其并联的电容C25短路，使其充不上电，于是单结晶体管uJT1不能工作，因此脉冲变压器3MB也就无输出脉冲，此种情况一直持续到单稳电路又恢复到常稳态，即三三极管BG4又饱和导通，其集电极④点为低电位，三极管BG16截止，当电容C25充电到Up后，单结晶体管马上工作，于是由脉冲变压器3MB次级29、28两端输出脉冲信号给主可控硅执行电路，使主可控硅1SCR由导通变为截止。主可控硅1SCR由触发导通到截止这段时间便是加在电弧上的电压宽度。参考图4主可控硅执行电路，由一个整流电源Ⅳ、二极管D9、D29、D27、D40、电感线圈L1／L2、电容C23、C21、主可控硅1SCR、电阻R30、R40、R57、稳压管Dw12组成。图中K1、D1、V1分别表示负方波脉冲通断开关、工作指示灯及负方波电压脉冲显示表。由主可控硅触发信号发生电路(图2中Ⅲ部分)中1MB次级产生的脉冲信号加到触发导通端(30、28两端)触发主可控硅1SCR导通，使脉冲电压信号经电感线圈L1、电阻R40、二极管D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流弧焊机，它包括一个具有徒降电源特性的弧焊机焊接变压器，其特征在于还进一步包括一个双向电压脉冲稳弧装置，该装置包括两套由衰减器、射极跟随器组成的同步电路和由单稳电路、主可控硅触发信号发生电路，关断主可控硅触发信号发生电路、主可控硅执行电路组成的可控硅断续器及控制电源，两套完全相同的线路分别安装在两块印刷板上并与焊接变压器一起安装在一个箱体中，同步电路的输入端连接在焊条与工件的两端，由同步电路跟踪电弧电流过零点信号并将此信号输出给单稳电路使其翻转，单稳电路的输出端与主可控硅触发信号电路和关断主可控硅触发信号发生电路的输入端相连，翻转后的单稳电路随即进入暂稳态，其输出端输出高电平，使主可控硅触发信号发生电路工作并产生脉冲信号输出给主可控硅执行电路的触发导通端，使主可控硅导通，主可控硅执行电路产生脉冲方波电压信号加到电弧上，当单稳电路恢复到常稳态瞬间。其输出端为低电平，此时关断主可控硅触发信号发生电路工作并产生脉冲信号输出给主可控硅执行电路的触发截止端，使主可控硅由导通变为截止。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王清波，郑万林，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]