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2023-06-30
弧焊电源的调节性能优化方法
【摘要】：为满足所需不同Uf和If及其合理匹配，弧焊电源需具备可调节性能，以获得足够宽的焊接范围。—般要求U0=Uf，U0一般不必调节。
弧焊工艺根据被焊工件的材质、厚度与坡口形式等选用不同的焊接参数。而与弧焊电源有关的参数是Uf和If。为满足所需不同Uf和If及其合理匹配，弧焊电源需具备可调节性能，以获得足够宽的焊接范围。
如前所述，电弧Uf和If是由电弧静特性（即规定负载特性）和弧焊电源外特性曲线相交的一个稳定工作点决定的。对应于一定的弧长，只有一个稳定点。为了获得一定范围所需的Uf和If，弧焊电源外特性必须可均匀调节，以便获得一系列稳定工作点，如图1-1-18a、b所示。
图1-1-18 改变等效阻抗时的外特性
a）下降外特性 b）平外特性
根据图1-1-18a，在稳定工作条件下，If和Uf、U0和等效阻抗Z之间的关系，如式（1-1-15）所示：
或者
调节焊接参数，即在给定If时调节Uf，如式（1-1-15a）所示，可通过调节U0和Z来实现；或给定Uf调节If，如式（1-1-15b）所示，也可通过调节U0和Z来实现。当U0不变，改变Z时，便可得到一簇下降特性曲线，如图1-1-18a所示。当Z不变，改变U0可得一簇上下平移的平特性曲线，如图1-1-18b所示。上述三种调节方式所表示的调节性能不同。若能保证在所需宽度范围内均匀而方便地调节参数，并能满足保证电弧稳定、焊缝成形好等工艺要求，就认为调节性能良好。不同焊接方法选用不同的外特性调节方式。
应指出，Z是弧焊电源的等效阻抗，在电子控制的弧焊电源中将被导通角、占空比、频率变化来取代。
这种焊接方法主要焊接参数是焊接电流If，它的调节范围不大，即使Uf不变，也能保证得到所要求的焊缝成形。焊接不同厚度的工件时，只调节焊接电流，常用调节外特性方式如图1-1-18a所示。—般要求U0=（1.8～2.25）Uf，U0一般不必调节。在交流小电流焊接时，也可用较高U0。在大电流焊时，U0可降低。
2.埋弧焊选用的调节性能
在埋弧焊中，If增加使熔深随着增大，要求增大Uf使熔宽相应增加，保持合适的焊缝几何尺寸。有的也采用在Uf增大时相应提高U0，以使电弧更稳定。如选用缓降特性，要求配以变速送丝和电弧电压负反馈，自动调节弧长和Uf。另外，通过改变缓降特性工作曲线段的斜率或位置来调节If。
3.等速送丝气体保护电弧焊选用的调节性能
这种电弧静特性为上升的熔化极气体保护焊（含焊丝直径小于3mm的埋弧焊），可选用平外特性和等速送丝控制。外特性调节方式如图1-1-18b所示。为使焊缝成形系数合理和均匀，Uf应随If增减而增减，有的也采用U0随If、Uf增减而增减，有利于提高功率因数。
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2023-06-25
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2023-06-30
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