等離子弧焊設備的組成

等離子弧焊接設備主要包括焊接電源、控制系統(tǒng)、焊槍、氣路系統(tǒng)、水路系統(tǒng)。根據(jù)不同的需要有時還配送絲系統(tǒng)、機械旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、行走系統(tǒng)及裝夾系統(tǒng)等。

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（一）焊接電源

等離子弧焊的焊接電源由于電弧工作部分是水平或略上升的，為穩(wěn)定焊接電流，都要求有陡降或垂降特性的（恒流）外特性的弧焊電源。電源最好具有電流遞增及衰減等功能，以滿足起弧及收弧的工藝要求。電源空載電壓根據(jù)離子氣的種類而定。氬作離子氣時，空載電壓為60～80V，用氬、氫混合作離子氣時，空載電壓需要110～120V，微束等離子弧焊接電源空載電壓為100～130V。電源種類有直流、交流、脈沖。直流和脈沖正極性可以焊接碳鋼、合金鋼、鎳及鎳合金、鈦及鈦合金、不銹鋼等材料。直流和脈沖反極性可以焊接鋁鎂及其合金或等離子弧堆焊。交流主要焊接鋁鎂及其合金。

等離子弧焊焊接電源主要有磁放大器式、晶閘管式、場效應管逆變式、IGBT逆變式等弧焊整流電源。如ZXG系列、ZX系列、ZDG系列、WS系列、WSM系列、WSE系列和專用LH系列等。

（二）控制系統(tǒng)

等離子弧焊接工藝的主要控制由控制系統(tǒng)完成。控制系統(tǒng)與電源集成在一起，也可以單獨做成一個控制箱。典型的等離子弧焊機的控制系統(tǒng)主要功能包括設定離子氣流量、保護氣流量、維弧電流、主弧電流等。組成有引弧電路、程序控制電路、水和氣體控制電路、送絲和行走，或轉(zhuǎn)動控制與調(diào)節(jié)電路等。

1.引弧電路

利用高壓或高頻引弧，使鎢極與噴嘴之間的電壓達到2500V或更高、頻率為100kHz的高頻電壓，使預先送人的氬氣電離，在焊接電源空載電壓的同時作用下，建立非轉(zhuǎn)移弧。然后把工件接到焊接電源的一極上，噴出噴嘴孔外的非轉(zhuǎn)移弧使鎢極與工件之間的氣隙電離，使工件與鎢極間的轉(zhuǎn)移弧引燃。轉(zhuǎn)移弧形成后立即切斷高頻高壓和非轉(zhuǎn)移弧，利用建立的轉(zhuǎn)移弧進行焊接。

2.焊接電流遞增和遞減（衰減）電路

在進行環(huán)縫小孔型焊接時，一般要求等離子弧焊的焊接電流在起焊階段隨等離子氣體流量一起遞增，在收弧階段兩者同步遞減。起焊時，等離子弧在初始電流值下引燃，然后緩慢升到工作電流值。收弧時由工作電流值緩慢降到停弧電流值后熄弧。

3.氣流控制電路

等離子焊接一般使用等離子氣和保護氣。保護氣有保護罩與噴嘴間保護氣、拖尾保護氣和背面保護氣三種，氣流控制電路在適當時候控制電磁閥通斷，實現(xiàn)等離子氣的遞增、遞減和保護氣的通斷。氣路由氣瓶、減壓器、電磁氣閥、流量計、焊槍等構成。

4.冷卻水控制電路

冷卻水路為水泵一水冷導線一焊槍下槍體—噴嘴一焊槍上槍體一水冷導線一水流開關一水箱組成。水路中的水冷導線由塑料管或膠管內(nèi)穿多芯軟銅線組成，管內(nèi)通水時，導線同時冷卻�；亓鞯乃畮ё哝u極和噴嘴的熱量，使焊槍得到冷卻。冷卻水控制系統(tǒng)由冷卻液存儲罐、散熱器泵、流量傳感器和控制開關組成。為防焊槍燒壞，水泵電動機電源與焊接電源能同時通電，且水壓不足或無水流時，電弧不會引燃，不能焊接。

5.送絲、行走或轉(zhuǎn)動調(diào)速電路

這些電路控制相應的電動機，實現(xiàn)自動送絲、小車行走、焊速快慢調(diào)節(jié)。

6.程序控制電路

程序控制電路把上述電路有機地結合在一起，構成程序控制系統(tǒng)。能按照時間順序完成從送氣引�。ㄩ_始焊接）到收弧停氣（結束焊接）的全部過程序動作。

（三）焊槍

等離子弧焊時產(chǎn)生等離子弧并用以進行焊接的工具稱等離子弧焊槍。按其操作方式分為手工焊槍和自動焊槍。焊槍應能固定鎢極與噴嘴間的相對位置，并要求鎢極與噴嘴孔徑同心，能夠水冷鎢極與噴嘴，20A以下的焊槍可以不水冷鎢極，但必須冷卻噴嘴。噴嘴要與鎢極絕緣，以便在鎢極與噴嘴間產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移弧。采用單獨的氣路分別導入離子氣與保護氣。

1.焊槍結構

上下槍體之間由絕緣柱7和絕緣套8隔開，進出水口也是水冷電纜接口。電極夾在電極夾頭10中，通過螺母12鎖緊，電極夾從上冷卻套插入，并借帶絕緣套壓緊螺母12鎖緊。離子氣和保護氣分兩路進入下槍體。微束等離子弧焊槍的電極夾頭上還有一個壓緊彈簧按鈕17，按下按鈕17可實現(xiàn)接觸短路回抽引弧。

2.壓縮噴嘴

壓縮噴嘴是等離子弧焊槍中產(chǎn)生等離子弧的關鍵零件之一，它對電弧直徑起壓縮作用，是一個銅質(zhì)水冷噴嘴。壓縮噴嘴結構、類型和尺寸對等離子弧性能起決定性作用。

如圖3-102所示的噴嘴基本結構是等離子弧焊中應用最廣泛的類型。擴散型壓縮較弱，但穩(wěn)定性較好，易產(chǎn)生雙弧;直孔型適中;圓柱三孔型適用較大離子氣的場合、因它將等離子弧產(chǎn)生的圓形溫度場改變?yōu)闄E圓形，當橢圓形溫度場的長軸平行于焊接方向時，可以提高焊接速度和減小焊縫熱影響區(qū)寬度。

噴嘴材料通常為純銅，導熱性好，有效降低噴嘴溫度。對于大功率噴嘴必須采用直接水冷方式，為提高冷卻效果，噴嘴壁厚應不大于2～2.5mm。

噴嘴孔徑將決定等離子弧的直徑和能量密度，噴嘴孔徑的大小是由電流及離子氣流量來決定的。

3.電極

等離子弧電極多采用釷鎢或鈰鎢材料。電極需要進行冷卻，當電流過大時，一般選用鑲嵌式水冷結構。如圖3-103所示。制造時應注意電極位于噴嘴的中心。電極偏心將使等離子弧偏斜，影響焊縫成形并且是促成雙弧的一個誘因。同心度可根據(jù)電極和噴嘴間的調(diào)頻火花在電極四周的分布情況來檢查，一般焊接時要求高頻火花布滿圓周75%～80%以上。

焊工是一種技術型工種，從事焊工必須持上崗證工作，焊工操作證每3年需要復審一次。一人一證持證上崗，全國通用。（焊工上崗證以應急管理部（原安監(jiān)局）頒發(fā)的特種作業(yè)證書為準）

考試形式：本人參考、單人單桌、分為理論科目和實操科目，滿分均為100分，及格分均為80分。

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附：如復審操作證需提供操作證原件復印件1份