PLC控制的TIG焊高频接触引弧系统.pdfVIP

维普资讯 PLC控制的TIG焊高频接触引弧系统 堂 。塑 鸯， (西安变通大学 西安 710049) 关t 关t调：茹#e逆自jj巴篓壶塑堡熊篓!墼!鎏雀￡k￡丝岛璺础，：羽昌细髫(a-懈岍 c[3m1 TG434． ~ ． 一 ． ． TG434 ， ，_一 f 引 童 钨极氲弧焊 (即TIG焊)作为一种重要的焊接工艺．具有焊接过程糠定、收弧容易控翻等 优点。但引弧比较困难。传统的TIG焊主要采用非接触引弧方式，其中高频引弧由于结柑简 单、成本低而得到了广泛应用和研究 ““’。然而在 自动TIG焊接设备中．电弧有时不能保证在 期望的地方引燃0]。另外．由于高频电对微电子线路有干扰．因而抗干扰能力较弱的计算机控 制自动TIG焊机一般不采用高频引弧。 国内外在解决自动TIG焊设备的引弧问题上已做了许多有益的工作。国外过去较多地不 用高频但仍采用非接触引弧形式．其具体做法是采用辅助热源，引弧前先对钨极进行加热．以 提高钨极的热发射能力．使其能在较低空载 电压下引燃 电弧。辅助热蔼有【多种形式，例如使用 辅助 电弧、激光束、高能量密度多色光束、感应加热以及等离子柬等，但这种引弧方式需要有一 套较为复杂的辅助引弧机构。使得焊抢的外形尺寸明显增大，焊接空间较小时不宜使用E”。美 国POWCON公司新近开发出一种不使用高频、电容放电或通过擦划方式引弧的新的TIG引 弧方式。Liftarcm”，方法是先将钨极与工件接触．随后提起离开工件．在钨极与工件接触期间 电流和 电压被控制在极低值 }一旦钨极被提升离开工件．电流迅速增大以引燃 电弧。电源在钨 极提升离开工件后才提供全额预置电流．这种低的韧始电流和电压避免了钨极熔化和 由于母 材金属残留在钨极上造成的钨极爆崩。国内将这种引弧方法称为。提升引弧”，实际上属于接触 引弧范围。 在许多情况下．如焊接黑色金属或对焊缝质量无特殊要求时．均碍使用直接接触引弧。然 而传统的人工操作或简单的机械式接触起弧的接触时间长短不易控制。如果短路时间太长，易 发生工件牯钨现象．且钨极损耗也快．钨极尖端几何形状和焊接参数不易保持，影响引弧成功 维普资讯 率、焊接生产率和焊接质量。若短路时间太短，钨极未能充分加热，电弧亦不易引燃。为了提高 接触引弧的成功率．引弧时要求对接触短路电流和短路时间进行严格控制。近年来国冉在采用 单片机控制钨极接触目l弧过程方面进行了较多的研究，例如李焰等人rs’采用单片机研镧出环 缝TIG焊控制系统；周好斌等人 “’研制柏单片机控制TIG焊 自动}l弧系统；韩赞东等人口’采 用单片机研制的IGBT逆变式脉冲TIG焊电源系统等，均取得了丰硕的成果。 近年来，国内}l进的电机钢板外壳 ’rIG纵向自动焊接机组，采用抗干扰能力较强的可编 程序控制器控制，完成对工件的定位、南紧．焊接和启动出料等工序。虽然该机组的自动讴程度 高．但 由于其中的焊接工位采用高频引弧，因而}l弧的成功率仍然难以提高。 ’ ‘’ 本文通过在原有高频}l弧的基础上增加接触引弧部分，从而将高频引弧技术和接触目l弧 技术综合起来发展了一种一次性引弧成功率可达100％的高频接触}l弧方法，该方法在采用可 编程序控制器控制的TIG 自动焊机中有广阏的’々甩前景。 。 ．、 1 高频引弧TIG焊机工作原理 采用高频引弧的TIG焊机部分线路如图 誊器．其霎穗初级输臆入为蝴交象流勰《跃搬输詈出蓍电昙压 可升高到2000至3000V左右 ，而且 B，是一个高 漏抗变压器 ．具有下降外特性 。C，为振荡电容 器．要求选有耐高压且高频输出损耗小的云母 电容器。如为高频输出变压器．用来升高并输 出高额 电压的．其铁芯材料为导磁率较高的铁 氧体。L，为振荡线圈．它与 e．组成 电磁振荡回