焊接設備的組成焊接設備包括焊接能量設備、焊頭和焊接控制系統(tǒng)。

1焊接能源設備

        用于提供焊接所需的能量。 常用的是各種弧焊電源，也稱電焊機。 其空載電壓為60~100伏，工作電壓為25~45伏，輸出電流為50~1000安培。

在手工電弧焊過程中，電弧長度經(jīng)常發(fā)生變化，導致焊接電壓發(fā)生變化。 為了使焊接電流穩(wěn)定，所用弧焊電源的外特性應是陡降的，即隨著輸出電壓的變化，輸出電流應變化很小。

熔化極氣體保護焊和埋弧焊可采用特性平坦的電源，其輸出電壓在電流變化時變化很小。

        弧焊電源一般包括弧焊變壓器、直流弧焊發(fā)電機和弧焊整流器。 弧焊變壓器提供交流電，應用廣泛。 直流弧焊發(fā)電機提供直流電，制造更復雜，消耗更多材料，并且效率較低。 它們有逐漸被弧焊整流器取代的趨勢。

弧焊整流器是20世紀50年代發(fā)展起來的直流弧焊電源，采用硅二極管或晶閘管作為整流器。 20世紀60年代出現(xiàn)的由大功率晶體管組成的晶體管式弧焊電源，可以實現(xiàn)較高的控制精度和優(yōu)良的性能，但成本較高。

電阻焊最簡單的焊接能源設備是電阻焊變壓器，空載電壓范圍為1至36伏，電流為幾千至數(shù)萬安培。 配備這種焊接能源設備的焊機稱為交流電阻焊機。其他還有低頻電阻焊機、直流脈沖電阻焊機、電容儲能電阻焊機和二次整流電阻焊機。

2個焊頭

        其作用是將焊接能源設備輸出的能量轉(zhuǎn)化為焊接熱，并不斷送入焊接材料，同時機頭本身向前移動，實現(xiàn)焊接。 手工電弧焊所用的焊鉗必須隨著焊條的熔化而不斷地手動向下送入焊條，并向前移動以形成焊縫。 自動焊接機具有自動送絲的機構和使機頭前進的機頭行走機構。 常用的有兩種：臺車式和懸掛式。 電阻點焊和凸焊的焊頭是電極及其加壓機構，用于對工件施加壓力和通電。 縫焊還有傳動機構帶動工件移動。 對焊需要靜態(tài)和動態(tài)夾具和夾具夾緊機構，以及移動夾具焊接設備和鐓鍛機構。

3焊接控制系統(tǒng)

        其功能是控制整個焊接過程，包括控制焊接工藝和焊接規(guī)范參數(shù)。 一般交流弧焊機沒有控制系統(tǒng)。 高效或精密焊接機由電子電路、數(shù)字電路和微處理器控制。

焊接設備知識問答

1.什么是焊接電源？

答：焊機中，供給焊接所需電能并具有適合焊接的電氣特性的設備稱為焊接電源。

2、為什么對弧焊電源有特殊要求？ 有什么要求？

答：為了保證焊接電弧穩(wěn)定燃燒，適應各種焊接工藝要求，對弧焊電源有以下特殊要求：

<1>弧焊電源的靜態(tài)特性（或外特性）——即穩(wěn)態(tài)輸出電流與輸出電壓的關系，具有下降特性（恒流特性）和平坦特性（恒流特性）電壓特性）。

A、焊條電弧焊、TIG焊、碳弧氣刨電源的外特性為降（恒流）特性；

B、CO2/MAG/MIG弧焊電源的外特性為平坦特性（恒壓特性）。

<2>弧焊電源動態(tài)特性——負載狀態(tài)瞬時變化時（如熔滴短路過渡、顆粒過渡、射流過渡等），弧焊電源的輸出電流與輸出電壓的關系電源和時間是用來確定響應負載瞬變的能力（即動態(tài)響應能力）的特性，簡稱“動態(tài)特性”。

<3>空載電壓——引弧前電源顯示的電壓。

<4>調(diào)整特性——改變電源的外特性以適應焊接規(guī)范的要求。

3、為什么弧長變化時電弧電壓也變化？

答：由弧焊電源的外特性決定，電弧越長，弧壓越高； 電弧越短，電弧電壓越低。

4、為什么CO2焊時焊絲伸出長度變化時電流顯示值也變化？

答：焊絲伸出長度越長（即干伸長度），焊絲電阻越大，電阻熱消耗的電流越大，焊接電流顯示值越小，也越小實際焊接電流。 因此，焊絲的伸出長度一般設定在12--20mm范圍內(nèi)。

5、為什么CO2/MAG/MIG焊接時焊接電流和電弧電壓需要嚴格匹配？

答：CO2/MAG/MIG焊接時，調(diào)節(jié)焊接電流，即調(diào)節(jié)焊絲送絲速度； 調(diào)節(jié)電弧電壓——即調(diào)節(jié)焊絲的熔化速度； 顯然，焊絲的熔化速度和送絲速度必須相等才能保證穩(wěn)弧焊接。

<1>焊接電流一定時，若將電弧電壓調(diào)高，焊絲熔化速度加快，電弧長度增加，熔滴不能正常過渡，一般有大顆粒飛出，導致飛濺增加。

<2>焊接電流一定時，電弧電壓調(diào)低，焊絲熔化速度降低，電弧長度縮短，焊絲深入熔池，出現(xiàn)較大的飛濺，焊縫成型不良。

〈3〉焊接電流與電弧電壓最佳匹配效果：熔滴過渡頻率高、飛濺極小、焊縫形狀美觀。

6.什么是電弧剛度？

答：在熱收縮、磁收縮等效應作用下，電弧沿電極軸線伸直的程度。

7、焊接電弧為什么會出現(xiàn)側(cè)吹現(xiàn)象？

答：焊接過程中，由于氣流的干擾、磁場的影響或焊條偏心的影響，導致電弧中心偏離電極軸線。

8.什么是磁偏轉(zhuǎn)？

答：直流電弧焊時，電弧偏吹是由焊接電路中的電磁力引起的。 通過改變地線位置或減小焊接電流和改變焊條角度，可以減少磁吹的影響。

9、CO2電弧系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)特性是什么？ 為什么要使用細焊絲進行 CO2 焊接？

答：在等速送絲系統(tǒng)下，當電弧長度發(fā)生變化時，電流和熔化速度都會發(fā)生變化，從而使電弧長度恢復功能成為電源電弧系統(tǒng)的自調(diào)節(jié)功能。 所用焊絲直徑越細，電弧的自調(diào)節(jié)作用越強，電弧越穩(wěn)定，飛濺越少。 這就是CO2焊細絲的原理。 通過先進的控制技術，唐山松下CO2焊機具有最好的電弧自調(diào)節(jié)性和最穩(wěn)定的性能。

10.焊機的負載承受率是多少？

答：負載持續(xù)率是指焊接電源在一定電流下連續(xù)工作的能力。 國家標準規(guī)定手工焊接的額定負載持續(xù)率為60%，自動或半自動焊接為60%和100%。 例如：500KR2焊機在額定負載持續(xù)時間60%時額定電流為500A。 當實際負載持續(xù)時間為100%（自動焊接）時，其最大焊接電流≤387A。

11.焊槍的負載持續(xù)時間是多少？

答：是指焊槍在一定電流下連續(xù)工作的能力。

<1>例如：350KR焊槍CO2焊接時額定負載持續(xù)時間為70%時，額定電流為350A； 實際負載持續(xù)時間為100%（自動焊接）時，其最大焊接電流≤290A。 MAG焊接時，額定負載持續(xù)時間為35%。 實際負載持續(xù)時間100%時，最大焊接電流≤207A。

<2>又如500KR焊槍，CO2焊時額定負載持續(xù)時間為70%，額定電流為500A； 實際負載持續(xù)時間100%（自動焊接）時，其最大焊接電流≤418A。 MAG焊接時，額定負載持續(xù)時間為35%。 實際負載持續(xù)時間100%時，最大焊接電流≤296A。

12.正確的連接方法是什么？

答：直流電弧焊時，焊件接焊機輸出正極，焊槍（焊鉗）接輸出負極的連接方法稱為“正極連接” ，也稱為正極性。

13.什么是反接方法？

答：直流電弧焊時，焊件接焊機輸出端負極，焊槍（焊鉗）接輸出端正極的接線方式稱為“反接法”，又稱反極性。 堿性焊條（Knot 507等）、碳弧氣刨、CO2焊均采用反接方法。

14、為什么直流TIG焊的二次輸出回路要接直流正極？ 哪些金屬材料適合焊接？

答：直流電接正極時，鎢電極為負極，陰極區(qū)發(fā)射電子。 溫度較低，鎢電極不易燒毀，因此可采用較大的焊接電流。 適用于焊接碳鋼、不銹鋼、銅、鈦及難熔活性金屬鉬、鈮、鉭等。

15、鋁、鎂及其合金為什么要采用交流TIG焊？

答：直流反接時，鎢電極為正極，產(chǎn)生動能較大的陽離子，撞擊鋁、鎂及其合金表面的氧化膜，起到清洗作用； 當鎢電極處于陽極區(qū)域時，溫度很高，鎢電極被嚴重燒毀。 較大的焊接電流不能用于正常焊接。 采用交流方波電源，正半波加熱工件，負半波清理氧化膜，實現(xiàn)鋁、鎂及其合金的高質(zhì)量焊接。

16.什么是初始電流（初始電流）？

答：在合弧“開”狀態(tài)下，按下焊槍開關切換至起弧電流； 松開焊槍開關切換到焊接電流。

<1>TIG焊時，起始電流小于焊接電流，用于預熱并引導電弧和焊絲指向焊接起始點。 松開焊槍開關，切換到正常焊接。

<2> MIG焊鋁時，起始電流比焊接電流大20-30A，減少了焊接起始點未熔合的情況。

<3> MIG焊接不銹鋼和鋼，起始電流等于焊接電流。

17.什么是關弧電流？

答：在合弧“開”狀態(tài)下，第二次按下焊槍開關時的電流一般小于焊接電流的40-60%。 無論TIG/MIG/MAG/CO2焊，都是在焊縫末端進行填充電弧。 減少電弧弧坑缺陷（如弧坑裂紋等）。

18.什么是上升時間？

答：TIG焊時，從啟動電流到焊接電流的過渡時間。 MIG 焊接時，從基極電流到脈沖電流的時間。

19.下降時間是多少？

答：TIG焊時，從焊接電流到收弧電流的過渡時間。 MIG 焊接時，從脈沖電流到基極電流的時間。

20.什么是脈沖焊接電流？

答：TIG 或 MIG 脈沖焊接時的峰值電流。

21.什么是焊接電流基值？

答：TIG或MIG脈沖焊時的最小電流（TIG焊時調(diào)節(jié)焊接電流旋鈕）。

22.什么是氣滯時間？

答：焊接電弧熄滅后，保護氣體延時0.3-5秒才停止供氣； 一般來說，鋁、不銹鋼、鈦等金屬的TIG焊延時和氣停時間長達3-5秒。

23.什么是電弧點焊？

答：對于薄板搭接接頭，采用TIG/MIG/MAG/CO2焊接方法，使用一定的焊接電流，在設定的時間內(nèi)形成表面熔核，將上下板連接起來。