埋弧焊一般采用粗焊丝,电弧具有上升的静特性曲线(埋弧焊焊接时采用的焊丝较细的是)

什么是焊接电弧的静特性

在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下，电弧稳定燃烧时，焊接电流与电弧电压变化的关系，称为焊接电弧的静特性。

整个静特性曲线可分为下降段、水平段和上升段三部分。

下降段：在小电流区间，因为电弧电流较小，弧柱的电流密度基本不变，弧柱断面将随电流的增加而增加，若电流增加4倍，弧柱断面也增加4倍，而孤柱周长只增加2倍，使电弧向周围空间散失热量只增加2倍。减少了散热，提高了电弧温度和电离程度，因电流密度不变，必然使电弧电场强度下降。因此，在此区段内，随着电弧电流的增加，电弧电压下降。

水平段：当电流稍大 时，焊丝金属将产生金属蒸汽的发射，要消耗电弧的能量。此时电弧的能量不仅有周边上的散热损失，而且还有金属蒸汽能量的消耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加，因此在某一电流区间可以保持电场强度不变，即电弧电压不变，使本区段基本呈水平直线。

上升段：当电流进一步增大，金属蒸汽的发射作用进一步加强。同时因电磁收缩力的作用，电弧断面不能随电流的增加成比例的增加，电弧的电导率将减小，要保证一定的电流则要求较大的电场强度。所以在大电流区间，随着电流的增加，电弧电压升高，本区段呈上升曲线。钨极氩弧焊时，在小电流区间电弧静特性为下降段；焊条电弧焊、埋弧焊和大电流钨极氩弧焊时，因电流密度不太大，电弧静特性为水平段；CO2气体保护焊、熔化极氩弧焊，因电流密度较大，电弧静特性为上升段。

电弧静特性曲线的形状，决定了它对焊接电源的要求。

埋弧焊电源需要什么样的调节特性？为什么？

采用陡降外特性。因为埋弧焊是自动焊接，焊接过程中经常发生的是焊丝与工件的距离发生变化，采用陡降的外特性可以将距离变化在电压上很好的体现出来，而电压作为反馈量用来调整送丝速度，使焊丝与工件的距离趋于稳定。

埋弧焊电源有哪些特点

埋弧焊电源也有交直流之分，直流电源包括硅弧焊整流器、晶闸管式弧焊整流器和内燃机驱动弧焊发电机(电动机驱动的已趋于淘汰)，可提供平特性、缓降特性、陡降特性、垂降特性的输出。交流电源大都为弧焊变压器，一般为陡降特性输出。由于埋弧焊的特点，一般埋弧焊机都要求有100%负载持续率的大电流输出。

(1)直流平特性与缓降特性电源 配合等速送丝系统，以电弧自身调节作用实现弧长的自动调节，适用于1000a以下电流的场合。缓降特性电源使用很广泛。平特性电源一般只用于细丝(φ≤3mm)埋弧焊。

(2)直流垂降特性与陡降特性电源 配合变速送丝系统，以电弧电压的负反馈实现弧长的自动调节。由于垂降特性不具备电弧自身调节作用，故使用更多的是陡降特性电源，适用于粗丝大电流场合的焊接。

埋弧焊电源可以用交流(弧焊变压器)、直流(弧焊发电机或弧焊整流器)或交直流并用。要根据具体的应用条件，如焊接电流范围、单丝焊或多丝焊、焊接速度、焊剂类型等选用。

一般直流电源用于小电流范围、快速引弧、短焊缝、高速焊接，所采用焊剂的稳弧性较差及对焊接工艺参数稳定性有较高要求的场合。采用直流电源时，不同的极性将产生不同的工艺效果。当采用直流正接(焊丝接负极)时，焊丝的熔敷率最高；采用直流反接(焊丝接正极)时，焊缝熔深最大。

简述焊接电弧静性曲线的意义

(1)、电弧的静特性是电弧放电现象的重要特性之一。它决定在一定的弧长条件下，电弧稳定燃烧时，电流和电压之间的关系。通常把电流和电压之间的这种关系，叫做电弧的静特性，也可以叫做焊接电弧的伏 - 安特性。它反映了电弧在稳定燃烧时的静态（或稳态）电流和电压之间的关系。

(2)、大家知道通常金属的电阻是一个常数，其电流和电压的关系是线性关系。电弧也是一个电阻性的负载，但它不同于一般的电阻负载。因为电阻的大小与电弧的温度有关，而电弧的温度又与电弧的电流有直接的关系，对于不同数值的电弧电压就有不同的电弧温度，而不同的电弧温度，电弧电阻又不同，所有电弧的电阻就不是一个常数，电弧负载就不是一个线性负载，而是随电流的变化而变化的负载。这样一来，电弧电压与电流的关系也就不再是一个线性关系。(如图所示)由图可以看出，当电流变化较大的时候，电弧的静特性可分为性质不同的三段：下降特性段（ab段）、平特性段(bc段)、和上升段（cd段）。在ab段，电弧电压随电流的增加而下降；在bc段，电弧电压不随电流变化而变化，基本保持恒定；在cd段，电弧电压随电流增加而升高，有近似的线性关系，曲线上翘。这是因为，当焊接电流比较小时（即在ab段），电流增加，极性斑点和弧柱的截面积也相应增加，电流密度电流密度基本差不多，但对弧柱来讲，电流增加，弧柱变粗，单位弧长散热面的增加却慢的多，这样导致弧柱温度上升，电离度提高，导电性能改善，电阻率迅速降低。结果使得电弧电压随着电流的增加而减小，出现了所谓的负特性；(可用水管直径，水压作比喻)；在bc段，虽然其基本情况与上段类似，弧柱电阻随着电流的增加有所下降，但其下降的速度却比ab段缓慢得多，因为弧柱的面积虽然仍在扩展，但此时受到电极面积，电极金属蒸发和等离子流的作用等的限制，能量消耗随电流的增加而增加，使弧柱电阻率下降的速度与电流的上升速度基本相当，出现了平特性段；在cd段，电流继续增大时情况就不同，因为受到电极面积、电极金属的大量蒸发、等离子和电磁收缩力的作用等限制，电弧断面不能随电流增加而任意增加，电弧的导电率将大大减小，因此要保证在较小的面积通过较大的电流，则必须提高电场的强度，使电弧压降增加，即随着电流的增加电弧电压也必须增加。所有出现了上升特性段。

(3)、综上所述在电流值变化范围很大时，随着电流的增加，焊接电弧出现一个U形状伏——安特性曲线，即首先出现一个下降特性段，随后是平特性段，最终变为上升特性段。

(4)、现有的每一种电弧焊接方法在一定条件下只适应于此特性曲线的某一范围，如在ab段，电流很小，在这种规范下，如果不采取特殊措施，电弧不容易引燃，所有一般弧焊不用此段，此段只适用于某些特殊情况（如小电流脉冲氩气保护焊）；大多数焊接（如手工电弧焊、埋弧焊等）都在bc段内工作，即电弧电压不随电流的变化而变化；对于电弧特性的上升段（cd）段，只是在焊丝中电流密度较高的情况下才适应，例如细丝熔化极气体保护焊、大电流密度的埋弧焊和高压缩电弧焊等都在这段范围工作。

弧焊电源的种类怎样选？

常用交流焊机以弧焊变压器为主。现在有许多焊机能够提供交流和直流两种电流，使用很方便，如WSE-160交直流两用脉冲氩弧焊机。常用直流焊机以弧焊整流器为主。在直流电焊机的发展过程中，经历了从弧焊发电机（AX系列）到弧焊整流器（ZX系列）再到逆变式弧焊整流器共五代的发展。其中弧焊整流器包括ZX1/ZX3系列动铁心/动圈式硅整流器、ZXG或ZX系列磁放大器式硅整流器、晶闸管式硅整流器三代发展。弧焊发电机（AX系列）由于能耗高、噪声大、成本高，所以国家已明确宣布淘汰。

根据焊接方法选择：焊条电弧焊一般工作在静特性曲线的平缓段，为了当弧长变化引起电压变化时不显著影响焊接电流输出，应配用下降特性的弧焊电源。用酸性焊条焊接时，可选用弧焊变压器；用碱性焊条焊接重要构件时，可选用直流弧焊电源，如硅弧焊整流器、弧焊逆变器等。

埋弧焊一般工作在静特性曲线的平或上升段。单丝、小电流（300~500A）可用直流电源。如弧焊整流器；单丝、中大电流（600~1000A）可用交流或直流电源；大电流时（1200~2500A）宜用交流，采用多台焊机并联。

熔化极气体保护焊选用电源时须考虑配合的送丝系统。这一点在后面谈到其焊接时要详细说明。当焊丝直径较细时（φ≤1.6mm)，可用等速送丝系统配合平特性弧焊电源。当焊丝直径较粗时（φ＞1.6mm），宜用变速送丝系统配合缓降特性弧焊电源，通常可采用弧焊整流器。而铝及其合金的焊接，则可用矩形波交流弧焊电源。

钨极氩弧焊和等离子弧焊，影响这两种方法电弧稳定燃烧的主要焊接参数是焊接电流，为了在焊接过程中减小弧长变化对焊接电流大小的影响，宜采用下降特性弧焊电源。

弧焊电源种类的选择：焊接电流有直流、交流和脉冲三种基本类型，相应的电源为直流弧焊电源、交流弧焊电源和脉冲弧焊电源。弧焊变压器经济性好、可靠性高、维修容易、成本低，因此一般要求的场合（如酸性焊条电弧焊、交流钨极氩弧焊等）可以考虑采用它。弧焊整流器以及逆变式弧焊整流器均可替代弧焊发电机。晶体管式弧焊整流器适应于气体保护电弧焊及全位置焊接时选用。逆变电源性能优良，可用于多种焊接方法及焊接位置。

弧焊电源功率的选择：选择弧焊电源的容量时，要根据使用电流及负载持续率合理地选用。电源的容量标在型号的最后面，直接以数字表示。如ZXG-400,数字400表示额定焊接电流为 400A。

焊接电弧的静特性曲线有何特点

u形曲线一般只利用水平段和上升段。

整个静特性曲线可分为下降段、水平段和上升段三部分。

下降段:在小电流区间，因为电弧电流较小，弧柱的电流密度基本不变，弧柱断面将随电流的增加而增加，若电流增加4倍，弧柱断面也增加4倍，而孤柱周长只增加2倍，使电弧向周围空间散失热量只增加2倍。减少了散热，提高了电弧温度和电离程度，因电流密度不变，必然使电弧电场强度下降。因此，在此区段内，随着电弧电流的增加，电弧电压下降。

水平段:当电流稍大 时，焊丝金属将产生金属蒸汽的发射，要消耗电弧的能量。此时电弧的能量不仅有周边上的散热损失，而且还有金属蒸汽能量的消耗。这些能量消耗将随电流的增加而增加，因此在某一电流区间可以保持电场强度不变，即电弧电压不变，使本区段基本呈水平直线。 上升段:当电流进一步增大，金属蒸汽的发射作用进一步加强。同时因电磁收缩力的作用，电弧断面不能随电流的增加成比例的增加，电弧的电导率将减小，要保证一定的电流则要求较大的电场强度。所以在大电流区间，随着电流的增加，电弧电压升高，本区段呈上升曲线。钨极氩弧焊时，在小电流区间电弧静特性为下降段;焊条电弧焊、埋弧焊和大电流钨极氩弧焊时，因电流密度不太大，电弧静特性为水平段;CO2气体保护焊、熔化极氩弧焊，因电流密度较大，电弧静特性为上升段。 电弧静特性曲线的形状，决定了它对焊接电源的要求。

手工无极氩弧焊的电源具有什么特性？

根据焊接工艺方法选择弧焊电源 不同弧焊方法所需弧焊电源的空载电压、外特性、动特性和焊接工艺参数是不同的。 （1）焊条电弧焊 焊条电弧焊的电弧静特性工作在水平段，要求采用下降外特性的弧焊电源。 用酸性焊条焊接一般金属结构时，应选用弧焊变压器，如动铁式、动圈式和抽头式弧焊变压器（BX1-300、BX3-300-1、BX6-120-1）。用碱性焊条焊接较重要的结构钢以及铸铁、铝合金、铜合金时，则应选用直流弧焊电源，如弧焊整流器（ZXG-400、ZXG1-250、ZXG7-300、ZDK-500等）。 （2）埋弧焊 埋弧焊电弧处于静特性曲线的水平线段或略上升段。在等速送丝时，宜选用较平缓的下降特性；在变速送丝时，则选用陡降外特性。 埋弧焊一般选用容量较大的弧焊变压器（BX2-500、BX2-1000）；若产品质量要求较高时，应采用弧焊整流器或矩形波交流弧焊电源。 （3）氩弧焊 钨极氩弧焊要求选用陡降外特性或恒流特性的交流弧焊电源或直流弧焊电源。焊接铝、镁及其合金时，为清除氧化膜并减轻钨电极的烧损，需采用交流弧焊电源，如弧焊变压器，最好采用矩形波交流弧焊电源；焊接其它材料时，最好采用直流弧焊电源，如弧焊逆变器、弧焊整流器，且采用直流正极性，以减轻钨极的烧损。 对于熔化极氩弧焊，应选用平特性（等速送丝）或下降特性（变速送丝）的弧焊整流器和弧焊逆变器。对铝及其合金的焊接可采用矩形波交流弧焊电源。 对要求较高的钨极和熔化极氩弧焊，也可选用脉冲弧焊电源进行焊接。 （4）CO2气体保护焊 一般选用平特性或缓降特性的弧焊整流器和弧焊逆变器，以提高等速送丝电弧自身调节的灵敏度。一般采用直流反接。 （5）等离子弧焊 一般多为非熔化极，应选用陡降或垂直阡降外特性的直流弧焊电源。 （6）脉冲弧焊 脉冲等离子弧焊和脉冲氩弧焊可选用单相整流式脉冲弧焊电源。在要求较高的场合，宜采用晶闸管式、晶体管式、逆变式脉冲弧焊电源。 从上述可见，一种焊接方法并非一定要用某种型式的弧焊电源。但被选用的弧焊电源，必须满足该种工艺方法对电气性能的要求，包括外特性、调节特性、空载电压和动特性。如某些电气性能不能满足要求，也可通过改装来实现，这正体现了弧焊电源具有一定的通用性。

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