弧焊电源动特性标准及评价方法优化方案

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：对弧焊电源动特性好坏的评定，就主观评定而言，是由操作者经试焊后做出的。不同的焊接电弧、不同的焊接方法对弧焊电源的动特性要求不同。我国对于弧焊整流器提出了一个动特性指标，见表2-4。在熔化极电弧焊中，引弧与飞溅情况往往是考核电源动态性能的重要内容。

对弧焊电源动特性好坏的评定，就主观评定而言，是由操作者经试焊后做出的。所谓动特性好，一般指引弧和重新引弧容易，电弧稳定和飞溅少。就客观评定而言，是用仪器测定一些参数后做出评定的（按有关国家标准规定的技术指标来评价）。

不同的焊接电弧、不同的焊接方法对弧焊电源的动特性要求不同。由于引起焊接电弧、焊接过程瞬态变化的影响因素很多，因此通过一些具体的参数指标来衡量弧焊电源动特性的优异是很困难的，目前国内外对弧焊电源动特性的客观评价标准还处于研究中。

我国对于弧焊整流器提出了一个动特性指标，见表2-4。该动特性指标主要是针对诸如电磁惯性比较大的电磁控制型弧焊整流器而制定的。对于弧焊变压器、晶闸管式弧焊整流电源、逆变式直流弧焊电源等来说，因为很容易达到表2-4列出的动态性能指标，无须以此来考核。

表2-4 弧焊整流器动特性指标

多数的现代弧焊电源虽然没有具体的动特性评价指标，但是都要求保证引弧容易且可靠、焊接电弧稳定、焊接飞溅小、成形良好等要求。在熔化极电弧焊中，引弧与飞溅情况往往是考核电源动态性能的重要内容。

在检测弧焊电源引弧情况时，一般可以采用记忆示波器、光线示波器等仪器记录焊接引弧过程的焊接电流和负载电压波形，以三次引弧时间平均值的大小来确定引弧的难易。在评定熔化极气体保护焊引弧性能方面，有人采用如下综合性指标：

式中，X_zi为某次引弧过程（见图2-38）中断次数。X_z为10次引弧过程的中断平均次数。对机械化熔化极气体保护焊对引弧性能的要求为；用于微机控制或机器人焊接的熔化极气体保护焊，对引弧性能的要求为。

图2-38 引弧过程电压波形（图中所示为三次中断之后引燃电弧）

在检测弧焊电源飞溅情况时，往往采用称重法，即试件清洗称重，焊丝焊前、焊后称重，试件堆焊不小于250mm长的焊缝。

飞溅量=焊前试件重+（焊前焊丝重-焊后焊丝重）-焊后试件重。

按给定的焊接参数焊接三次，以平均值作为该弧焊电源该焊丝直径下的飞溅率，以此来评价弧焊电源飞溅的大小。

随着自动控制技术在弧焊电源的广泛应用，也有人提出了采用自动控制系统中评价系统动态响应的方法来评价弧焊电源的动特性，它包括系统响应的超调量、调节时间、系统响应曲线的振荡次数等。该方法详见有关书籍，本教材不做详细介绍。值得指出的是，采用该方法也存在一个评价指标问题。