等离子弧及新型IGBT微束等离子焊接设备

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电焊机,Vol.30,2000(5)

研究与设计

等离子弧及新型IGBT微束等离子焊接设备

PlasmaArcandNewIGBTMicroPlasmaArcWelder成都电焊机研究所(四川??610051)??支??楠??薛??奋??郑环环ChengduElectricWeldingMachineResearchInstitute??ZHINanetal

[摘要]??介绍了等离子弧及新型IGBT微束等离子焊接设备。关键词:等离子弧;微束等离子;焊接设备

中图分类号:TG439??5??????文献标识码:A??????文章编号:1001-2303(2000)05-0018-04

[Abstract]PlasmaarcandnewIGBTmicroplasmaarcwelderareintroducedinthispaper.Keywords:plasmaarc;microplasma;welder

1??概述

1??1??等离子弧的产生

一般的焊接电弧在电极(包括熔化极和不熔化极)和工件之间燃烧,其导电断面可以自由扩展,不受约束,这种电弧称为自由电弧,其能量密度较低。但如果将它通过一种特制的喷嘴,使其导电断面不能自由扩展,则弧柱电场强度升高,电离度明显增大,温度和能量密度都大幅度提高。这种电弧称为等离子弧,又称压缩电弧[1]

。

机械压缩作用,(2)热压缩作用,(3)电磁压缩作用。1??2??等离子弧的特点及应用

等离子弧的能量高度集中,温度高,弧态近似于圆柱形,挺度好,气流可达很高的速度,可以使用各种工作介质,其功率及各种特性都有很大的调节范围。由于这些特点,等离子弧的实际应用范围很广,在切割及喷涂工艺中,需要焰流速度高,冲力大,特别是在切割时,熔化金属的排除全靠气流的冲力,通常称为!刚性弧?,使用较小的喷嘴,较大的气体流量就能得到刚性弧;在焊接、堆焊等情况下,则需限制焰流的速度,这时过大的焰流速度会破坏工艺的正常进行,通常称为!柔性弧?,使用较小的气流量,较大的喷嘴就可以得到柔性弧。等离子弧还可用作冶炼及一些特殊用途的热源。1??3??等离子弧的基本形式

(1)非转移型等离子弧??电极接电源负极,压缩喷嘴接电源正极。电弧在电极和喷嘴之间产生,母

图1??等离子弧压缩喷嘴示意图

材不参与导电,如图2a所示。工件是被从喷嘴喷出的等离子焰流加热的,所以这种等离子弧又叫做间接等离子弧或等离子焰。这种电弧温度较低,能量密度也低。主要用于金属喷涂以及焊接、切割较薄的金属或用于非导电材料的加热。

产生等离子弧的压缩喷嘴如图1所示。这种喷嘴的特点是:(1)采用水冷的铜喷嘴,并使钨极末端缩到孔道以内,(2)在喷嘴内通等离子气体。自由电弧通过此种喷嘴时经三种压缩作用变成压缩电弧:(1)

收稿日期:2000 04 05

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