氩弧焊机

　　氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊，指用工业钨或活性钨作不熔化电极，惰性气体（氩气）作保护的焊接方法，简称TIG。
　　基本分类
　　氩弧焊机按照电极的不同分为熔化极氩弧焊机和非熔化极氩弧焊机两种。
非熔化极氩弧焊
　　非熔化极氩弧焊是电弧在非熔化极(通常是钨极)和工件之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反应的惰性气体(常用氩气)，形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和熔池及已处于高温的金属不与空气接触，能防止氧化和吸收有害气体。从而形成致密的焊接接头，其力学性能非常好。
熔化极氩弧焊
　　焊丝通过丝轮送进，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母材熔化，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的区别：一个是焊丝作电极，并被不断熔化填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着熔化极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混合气体的广泛应用，如Ar 80%+CO220%的富氩保护气。通常前者称为MIG，后者称为MAG。从其操作方式看，目前应用最广的是半自动熔化极氩弧焊和富氩混合气保护焊，其次是自动熔化极氩弧焊。
　　起弧方式
　　氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式，先在电极针（钨针）与工件间加以高频高压，击穿氩气，使之导电，然后供给持续的电流，保证电弧稳定。
　　同类差别
　　氩焊机与手弧焊机在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面都是相似的。但它在后者的基础上增加了几项控制：1、手开关控制；2、高频高压控制；3、增压起弧控制。另外在输出回路上，氩弧焊机采用负极输出方式，输出负极接电极针，而正极接工件。
　　主流型号
　　WSE5系列交直流方波氩弧焊机WSE系列交直流多用氩弧焊机（动铁芯硅整流组件）
　　WS系列IGBT逆变式直流氩弧焊机
　　WS-250IGBT逆变式直流氩弧焊机
　　WS-315IGBT逆变式直流氩弧焊机
　　WS-400IGBT逆变式直流氩弧焊机
　　WS-500IGBT逆变式直流氩弧焊机
　　WSM-160逆变式脉冲直流钨极氩弧焊机
　　WSM-200逆变式脉冲直流钨极氩弧焊机
　　WSM-250逆变式脉冲直流钨极氩弧焊机
　　WSM-315逆变式脉冲直流钨极氩弧焊机
　　WSM-400逆变式脉冲直流钨极氩弧焊机
　　WSM-500逆变式脉冲直流钨极氩弧焊机专机类
　　工作原理
　　氩弧焊机在主回路、辅助电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是相同的。在此不再多叙述，而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能。
手开关控制
　　氩弧焊机要求氩气先来后走，而电流则后来先走（相对气而言），这此都是通过手开关控制实现的。
　　由图1知：当焊机主开关合上后，辅助电源工作，给控制电路提供了24V的直流电手开关未合上时，24V直流电通过电阻R5使Q2导通，CW3525芯片的8脚经过T形滤波器（L5、C5组成，抗干扰用）对地短路，此时，CW3525处于封波状态，电路无输出；手开关合上时，24V直流电通过电阻R4、R8使Q1导通，Q2基极被拉低而关断，24V直流电通过电阻R6、R7使Q3导通继电器J3A吸合，使控制气体供给的电磁阀工作，给焊接供气。而8脚电位由于缓起动电阻，电容的作用缓慢增长，经过一定时间，CW3525开始工作，电路开始输出功率。这样，电流就较气延时供给延时时间由缓起动动阻、容值决定）。
　　电磁阀为气体供给控制器件，当继电器J3A合上，电磁阀中的电感线圈获得电流，产生磁能，把铁块吸离气管管口，气体通过电磁阀供给焊接。
　　手开关控制电路中，电感线圈L1~L4及C1、C2起到防止干扰而使手开关误导通的作用。
　　1、 手开关合上时，由于Q3导通继电器J3A吸合，电磁阀打开供气。辅助电源向电容C17充电。而由于热敏电阻RT4、RT5的限流，使得手开关不到于因电流过大而损坏；
　　2、焊接结束，手开关断开后，Q2导通，CW3525的8脚电位被拉低，电路停止输出，而C17上仍充有电能，它通过R6、R7放电供给Q3导通，保持电磁阀导通延时供气。实现了焊接对电流、气体的控制要求。
高频、高压电流的产生与控制
　　（1） 产生：氩弧焊机的起弧需要高压，为了能在手弧焊机的基础上产生高压并送到输出回路，采用了如图2的电路。
　　（2） 工作原理：
　　1） 升压变压器；图中变压器为24：70，将307电压升高约3倍。
　　2） 采用4倍压整流电路；如图（C11~C14、D11~D14）来产生高压：①当升压变压器（T1）初级流过一正脉冲电流时（电压值为U），N2产生一上正下负（正向）的感应电动势，并给电容C14充电，使电容C14的端电压也为U，（方向如图）；且由于线圈续流和D14的作用，在主变中无电流流过时，C14也不能放电；②升压变压器流过一等值的负脉冲电流时，在N2上产生一上负下正的感应电动势（值为U），给C11充电，使得C11上的压降VC11=VC14+U感应=2V，方向如图；③升压变压器T1再流过一正脉冲电流时，N2上又产生上正下负的感应电动势，这时，电容C13充电，端电压VC13=VC11+U感应-VC14=2V，方向如图；④升压变压器的电流方向再次改变，使得N2上的感应电动势方向为上负下正，这时，电容C12得到电能，且VC12=VC13+VC14-VC11=2V，方向如图，这样，在A、B间便形成了4U的压降。
　　（3） 高频振荡发生器：（由L3（N3）、C5、放电嘴组成）
　　①A、B两点的压降达到4V（V为逆变器输出电压，约1KV），给电容C15充电；
　　②放电嘴因高压击穿放电，此时，相当于短路L3、C15；
　　③L3、C15产生高频振荡，f=L/2π√LC
　　④由于输出能量的不断补充，使得每隔一定时间，L3、C15便产生高频振荡电流，并通过T4次级输出到输出。由于T4上要通过高频高压的电流，其技术参数要求严格，它的质量是起弧难易，焊接效果的决定性因素。
　　控制
　　输出回路中有高频高压电流后，保证了起弧，可如果防护不当，高频高压电流便会反向击穿二次整流中的整流管，甚至损坏主变T1初级线圈所联接的电路，而且，高频高压只是在起弧时使用，起弧后，便不再需要，所以，需适时断开高频高压发生器，其控制电路防干扰控制：在输出端的正负极间接有压敏电阻与电容，其对于高频高压电流来说明相当于短路同时，正负端都接有抗高频的电感线圈，这样，就控制了高频高压电流反窜到二次整流的电路中，只在输出端形成回路。同时，接在正极与机壳间的电阻（压敏）和电容也能有效地防止高频电流及其它干扰。
　　②高频高压电流的产生与关断控制：高频高压电流的产生与关断都由继电器J控制，手开关全上时，把S2合上，这时，电路工作，输出约56伏的直流电压，它使继电器动作，吸合JA，使高频高压电路工作，产生高频高压电流输出，引起电弧，电弧一引起，输出回路便出现大电流，流经电抗器（电感线圈）；由于电感的续流作用，能使电抗器正端（图中A点）电压降到很低的电位（甚至为负值），这时，继电器被可靠地断开，高频高压发生器停止工作，完成了对高频高压电流的控制。
　　增压起弧控制
　　为了保护轻易起弧，提供焊接质量，氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置，其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器，使得高频高压发生器工作时，也同时抬高了输出端的电压，保证起弧，起弧后，增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。
　　氩弧焊机操作规程
　　1、氩弧焊必须由专人操作开关。
　　2、工作前检查设备，工具是否良好。
　　3、检查焊接电源，控制系统是否有接地线，传动部分加润滑油。转动要正常，氩气、水源必须畅通。如有漏水现象，应立即通知修理。
　　4、检查焊枪是否正常，地线是否可靠。
　　5、检查高频引弧系统、焊接系统是否正常，导线、电缆接头是否可靠，对于自动丝极氩弧焊，还要检查调整机构、送丝机构是否完好。
　　6、根据工件的材质选择极性，接好焊接回路，一般材质用直流正接，对铝及铝合金用反接法或交流电源。
　　7、检查焊接坡口是否合格，坡口表面不得有油污、铁锈等，在焊缝两侧200mm内要除油除锈。
　　8、对于用胎具的要检查其可靠性，对焊件需预热的还要检查预热设备、测温仪器。
　　9、氩弧焊操纵按钮不得远离电弧，以便在发生故障时可以随时关闭。
　　10、采用高频引弧必须经常检查有否漏电。
　　11、设备发生故障应停电检修，操作工人不得自行修理。
　　12、在电弧附近不准赤身和裸暴其它部位，不准在电弧附近吸烟、进食，以免臭氧、烟尘吸入体内。
　　13、磨钍钨极时必须戴口罩、手套，并遵守砂轮机操作规程。最好选用铈钨极(放射量小些)。砂轮机必须装抽风装置。
　　14、操作工应随时佩戴静电防尘口罩。操作时尽量减少高频电作用时间。连续工作不得超过6小时。
　　15、氩弧焊工作场地必须空气流通。工作中应开动通风排毒设备。通风装置失效时，应停止工作。
　　16、氩气瓶不许撞砸，立放必须有支架，并远离明火3米以上。
　　17、在容器内部进行氩弧焊时，应戴专用面罩，以减少吸入有害烟气。容器外应设人监护和配合。
　　18、钍钨棒应存放于铅盒内，避免由于大量钍钨棒集中在一起时，其放射性剂量超出安全规定而致伤人。