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焊机脉冲功能 & 脉冲焊接 VS. 传统的直流或交流气体保护焊接

焊机是一种利用电能或其他能源将金属或其他材料加热到熔化状态,然后将其连接在一起的设备。焊机有多种类型,根据不同的能源、电流、电压、电弧形式等,可以分为电弧焊机、气体保护焊机、电阻焊机、激光焊机、电子束焊机等。其中,气体保护焊机是一种常用的焊机,它利用惰性气体或活性气体对电弧和熔池进行保护,防止氧化和污染,提高焊接质量。气体保护焊机又可以分为直流气体保护焊机和脉冲气体保护焊机,后者是一种先进的焊接方式,它利用脉冲电流实现射滴过渡,无飞溅、熔深大、晶粒细密、焊缝强度高、适合于全位置焊接。



I. 焊机脉冲功能

所谓脉冲功能,就是指焊机能够输出一定频率和占空比的脉冲电流,而不是恒定的直流或交流电流。脉冲电流由两个不同的电流水平组成:峰值电流和基值电流。峰值电流是指每个脉冲周期内较高的电流水平,它能够产生足够的热量使金属熔化,并将熔滴从焊丝尖端射向熔池。基值电流是指每个脉冲周期内较低的电流水平,它能够维持电弧稳定,并使熔滴在飞行过程中凝固。通过调节脉冲频率、峰值电流、基值电流和占空比等参数,可以实现对电弧能量和熔滴过渡的精确控制。



II. 脉冲焊接的优点

与传统的直流或交流气体保护焊接相比,脉冲焊接具有以下优点:

  1. 良好的引弧性能:由于脉冲电流具有较高的峰值电压,可以很容易地在工件表面激发出稳定的电弧。

  2. 焊接参数对所焊工件的良好适应性:由于可以根据不同的材料、厚度、位置等因素调节脉冲参数,可以实现最佳的焊接效果。

  3. 热输入量可保持最小:由于每个脉冲周期内只有一滴金属从焊丝尖端射出,并且在飞行过程中凝固,因此热输入量只与峰值电流有关,而与基值电流无关。这样可以减少热影响区的大小,降低变形和残余应力。

  4. 较粗焊丝可焊较薄工件:由于每个脉冲周期内只有一滴金属从焊丝尖端射出,并且在飞行过程中凝固,因此焊丝的直径不会影响熔滴的大小,只会影响熔滴的飞行速度。这样可以使用较粗的焊丝来焊接较薄的工件,提高焊接效率和质量。

  5. 在整个脉冲功率调节区内飞溅少:由于每个脉冲周期内只有一滴金属从焊丝尖端射出,并且在飞行过程中凝固,因此不会产生大量的飞溅,即使在高电流下也是如此。这样可以减少清理工作,提高焊接外观。

  6. 焊缝的良好抗气孔性能:由于每个脉冲周期内只有一滴金属从焊丝尖端射出,并且在飞行过程中凝固,因此熔滴中的气体可以很容易地逸出,不会形成气孔。而且由于脉冲电流具有较高的峰值电压,可以打破熔池表面的氧化膜,促进气体的排出。

  7. 与直流焊相比对空间焊缝其熔化效率约高25%:由于每个脉冲周期内只有一滴金属从焊丝尖端射出,并且在飞行过程中凝固,因此熔滴在到达熔池前就已经熔化了大部分的焊丝。而直流焊则需要在熔池中熔化焊丝,这样会消耗更多的电能。因此,脉冲焊接对空间焊缝的熔化效率比直流焊接高约25%。

  8. 良好的抗腐蚀性能:由于每个脉冲周期内只有一滴金属从焊丝尖端射出,并且在飞行过程中凝固,因此熔滴中的合金元素不会发生氧化和烧损,保持了原有的成分和性能。而直流焊则需要在熔池中熔化焊丝,这样会导致合金元素的损失和变质,降低了焊缝的抗腐蚀性能。



III. 脉冲焊接的缺点

与传统的直流或交流气体保护焊接相比,脉冲焊接也有以下缺点:

  1. 设备成本高:由于需要输出脉冲电流,因此需要采用逆变技术和数字控制技术,这样会增加设备的复杂度和成本。

  2. 操作技术要求高:由于需要根据不同的材料、厚度、位置等因素调节脉冲参数,因此需要操作者具有较高的技术水平和经验,否则可能无法达到最佳的焊接效果。

  3. 对环境干扰敏感:由于采用逆变技术和数字控制技术,因此对电源波动、温度变化、电磁干扰等环境因素比较敏感,可能影响设备的稳定性和可靠性。


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综上所述,焊机脉冲功能是一种先进的焊接技术,它利用脉冲电流实现射滴过渡,具有无飞溅、熔深大、晶粒细密、焊缝强度高、适合于全位置焊接等优点,但也存在设备成本高、操作技术要求高、对环境干扰敏感等缺点。因此,使用焊机脉冲功能时,需要根据不同的材料、厚度、位置等因素调节脉冲参数,以达到最佳的焊接效果。同时,也需要注意保护好设备,避免受到外界的影响。


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