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逆变式钨极氩弧焊电源及其控制
专栏:技术交流
发布日期:2014-11-19
阅读量:945
作者:佚名
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  钨极氩弧焊(GTAW)被认为是“当今性能最优异的焊接工艺方法”之一。IGBT逆变电源具有宽广的电流连续调节范围和精度以及快速响应能力,将其与运行可靠控制功能丰富的单片机相结什,为拓展GTAW的应用提供了条件。  图6是脉冲GTAW逆变电源(逆变式钨极氩弧焊电源)输出电流的实测波形。其中峰值、基值、起弧值、收弧值、脉冲频率、占空比、爬坡时间、衰减时间等参数分别可调。  图6 脉冲GTAW逆变电...
  钨极氩弧焊(GTAW)被认为是“当今性能最优异的焊接工艺方法”之一。IGBT逆变电源具有宽广的电流连续调节范围和精度以及快速响应能力,将其与运行可靠控制功能丰富的单片机相结什,为拓展GTAW的应用提供了条件。

  图6是脉冲GTAW逆变电源(逆变式钨极氩弧焊电源)输出电流的实测波形。其中峰值、基值、起弧值、收弧值、脉冲频率、占空比、爬坡时间、衰减时间等参数分别可调。

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  图6  脉冲GTAW逆变电源输出焊接电流波形

  GTAW传统的高压高频(HVHF)引弧方式,会对系统电磁兼容件产生影响。采用短路接触引弧方式对消除这一干扰源,但要求:①引弧位置准确,采用提升方式(Lift start)而非划擦方式(Scrach start);②对短路状态及其过渡过程中电源的输出进行有效控制,防止电极钝化和工件夹钨;③对各种条件有较强适应性,保证电弧可靠引燃。

  图7是由逆变电源实现的短路接触引弧典型电流电压波形,其过程可简单描述如下:①钨极与工件接触形成短路,逆变电源恒值输出电流(小于5A),保证可靠短路时仅预热工件和钨极,而不使之熔化;②提升钨极,在点接触转为无接触的过程中,逆变电源的输出使钨极和工件之间快速建立强电场,引燃电弧;③通过恒流状态下对弧压的检测,逆变电源快速输出热引弧电流加热钨极、工件和弧柱空间,保证在钨极提升过程中电弧稳定;④电弧稳定引燃后,逆变电源及时由热引弧电流切换成焊接电流,保证焊接质量。这里,钨极与工件短路接触瞬间的弹性碰撞,常被电源控制系统错误地识别为提升阶段,而输出热引弧电流。因此控制系统中设置延时环节,在由空载进入短路状态后的短暂时间内保持原控制作用不变,可防止这种情况的发生,避免钨极与工件的粘接。

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  图7  短路接触提升引弧过程电流电压波形


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