[其他]薄板焊接器

说明书

本发明涉及一种手工电弧焊机的薄板焊接附加装置。现有的手工电弧焊机虽然焊接电流可调节得很小，但是焊接薄板仍很困难，特别是1mm厚度以下的薄板就几乎不能焊接了。这有两个原因：

（1）.根据电弧静特性曲线的规定，焊接电流小于10A以下的区段： (duf)/(dI) 是负值，因此为了使电弧燃烧稳定，焊机电源的外特性的 (duy)/(dI) 必须是更小的负值。

即：

(duy)/(dI) ＜ (duf)/(dI) ＜0 ……（1）

（1）式中：uy：弧焊电源电压；

uf：电弧电压；

I：电弧电流。

很明显只有弧焊电源外特性是垂直陡降特性（即恒流特性）才能满足（1）式的要求。而且前手工电弧焊机的外特性均是普通陡降特性，不可能满足（1）式的要求，因此焊接薄板时，电弧燃烧非常不稳定。

（2）.电弧的形成需要有足够的引弧热量，使弧区气体的温度迅速增高，产生电离才能起弧。因此在薄板焊接时，往往由于电流过小，而使引弧困难。特别是在采用垂直陡降特性的电源时，引弧更困难。由于上述两个原因，目前手工电弧焊机不能进行1mm厚度以下的薄板焊接。

本发明的目的是利用现有的手工电弧焊机，再附加一种薄板焊接装置，这种装置不但能使原有手工弧焊机的陡降特性转变为垂直陡降特性，同时还能保证在引弧时有足够的引弧热量，使引弧十分方便。从而使现有的手工弧焊机能够方便地进行薄板焊接。由于充分利用了原有电焊机的特性，因此薄板焊接器的成本显著降低。

发明是这样实现的：

把现有手工电弧焊机的工作电流调整到大电流范围，然后在焊机的输出线上串联一个磁饱和电抗器，该磁饱和电抗器的设计要求是：确保在工作电流15A以下的焊接范围内，焊接电源输出特性为垂直陡降特性。再在磁饱和电抗器的两端並联一组由可控硅开关和可变电阻构成的线路。可控硅的导通和关断是由焊条和工件短路状态控制的。当焊条和工件未短路时，可控硅导通；而当焊条和工件短路时，可控硅迅速关断。由此可见这种装置有这样的性能：当引弧时，引弧的短路电流是由磁饱和电抗器的阻抗和並联电阻来确定，很显然只要调节並联电阻的大小，就可以获得满意的短路电流，顺利地创建弧区气体电离的条件，使起弧很方便。而起弧后的一瞬间又立即可使电阻並联支路断开，让磁饱和电抗器单独工作，这样就确保小电流焊接的恒流特性，使电弧电流非常稳定。

本发明的意义在于扩大了手工弧焊机的使用量程和使用范围。大大提高了焊接薄板的质量。

下面通过实施例及其附图的叙述，详细说明本发明。

图〔1〕：薄板焊接器的线路原理图

DH：手工弧焊机        3CT：可控硅

BHK：磁饱和电抗器 D₁、D₂……D₈：二极管

R₁：短路电流可变电阻 L：电流继电器线圈

R₂：工作电流可变电阻 J：电流继电器常闭触点

A：焊条        K：手控开关

O：工件

在图〔1〕中，可控硅〔3CT〕和二极管〔D₁〕、〔D₂〕、〔D₃〕、〔D₄〕组成可控硅静止开关，当未进行焊接时可控硅〔3CT〕始终是导通的。因此焊条〔A〕和工件〔O〕短接引弧时立即产生短路电流，提供足够的短路热量使弧区体电离迅速起弧。短路电流的大小可由可变电阻〔R₁〕进行调节。短路电流的调节幅度为20A－40A。

由于焊条〔A〕和工件〔O〕碰接时，磁饱和电抗器〔BHK〕也已投入工作，电流继电器的线圈〔L〕只要有2安培焊接电流通过，电流继电器便立即动作，並使继电器的触点〔J〕由常闭状态转为常开状态，于是可控硅关断，使电阻並联支路断开，焊接工作电流单独由磁饱和电抗器支路供给。调节可变电阻〔R₂〕可以控制磁饱和电抗器的控制绕组电流的大小，从而使焊接工作电流的大小得到满意的调节。根据薄板焊接的需要，焊接工作电流的调节幅度为5A－20A。

由上可见，薄板焊接器在引弧时是依靠可控硅支路和磁饱和电抗器支路共同提供短路电流，产生短路热量使电弧容易燃烧起弧。

此时电源的外特性为下降特性，而起弧后，立即自动切断可控硅支路，存下磁饱和电抗器支路，迅速转为焊接工作电流。由于在磁饱和电抗器的作用下，工作电流基本恒定不变，此时电源的外特性已转换为垂直陡降特性（即恒流特性）使焊接电弧非常稳定。