埋弧自动焊工艺与设备蒋应田蒋应田辽宁石油化工大学LNPULNPU一、实验目的1、通过实际操作，了解埋弧自动焊机的操作过程2、熟悉埋弧焊接工艺过程3、掌握埋弧焊工作原理及组成4、了解焊接规范对焊缝成型影响。LNPU二、二、实验原理实验原理1、焊接规范参数与焊缝成型的关系焊接规范参数与焊缝成型的关系埋埋弧弧焊焊规规范范参参数数主主要要有有：电电流流、电电压压机机焊焊速速，三三者者决决定定着着焊焊接接线线能能量量的的大大小小，同同时时也也对对焊焊缝缝外外观观成成型型起起至至关重要的作用，是保证焊接质量的首要因素。关重要的作用，是保证焊接质量的首要因素。 焊焊缝缝的的外外观观成成型型主主要要指指：熔熔深深、熔熔宽宽、余余高高等等。下下面面讨论焊接规范于三个指标的关系。讨论焊接规范于三个指标的关系。LNPU（1）、焊接电流）、焊接电流焊焊接接电电流流增增大大时时（其其他他条条件件不不变变），焊焊缝缝的的熔熔深深和和余余高高均均增增大大，熔宽没多大变化（或略微增大），这主要从三个方面讲：熔宽没多大变化（或略微增大），这主要从三个方面讲：a电电流流增增大大时时，工工件件上上的的电电弧弧力力和和热热输输入入均均增增大大，热热源源位位置置下下移移，熔熔深深增增大大。熔熔深深与与焊焊接接电电流流近近于于成成正正比比关关系系，比比例例系系数数（km）与与电弧焊的方法，焊丝直径，电流种类等有关。电弧焊的方法，焊丝直径，电流种类等有关。b电电流流增增大大后后，弧弧柱柱直直径径增增大大，但但是是电电弧弧潜潜入入工工件件的的深深度度增增大大，电弧斑点移动范围受到限制，因而熔深近于不变。电弧斑点移动范围受到限制，因而熔深近于不变。c电流增大后，焊丝熔化量近于成比例地增多，由于熔宽近于不变，电流增大后，焊丝熔化量近于成比例地增多，由于熔宽近于不变，所以余高增大所以余高增大 LNPU（2）、电弧电压）、电弧电压在在其其他他条条件件不不变变时时，电电弧弧电电压压增增大大时时，焊焊缝缝熔熔深深略略有有减减小小而而熔熔宽宽增增大大，余余高高减减小小。这这是是因因为为:电电压压增增大大，电电弧弧功功率率加加大大，工工件件热热输输入入有有所所增增大大；同同时时弧弧长长拉拉长长，斑点移动范围变大，电弧分布半径增大，导致电弧集斑点移动范围变大，电弧分布半径增大，导致电弧集中系数中系数k减小减小( )qm(比热流比热流)减小（减小（），），因此熔深略有减小，而熔宽增大。因此熔深略有减小，而熔宽增大。此此外外，熔熔宽宽增增大大，焊焊丝丝熔熔化化量量却却稍稍有有减减小小，因因此此余余高高减小。减小。LNPU（3）、焊接速度焊接速度提高时，线能量减小，熔宽和熔深都减小，余高也减小。这是因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔化量与焊速v成正比，而熔宽近似于与成反比，熔化比近于不变。说明：这三个参数是互相关联的，要综合考虑各方面的影响与要求去确定，才能得到良好的焊缝成型，接头性能才能满足要求，生产效率才能得到提高。LNPU1、焊缝形状的测量焊缝的熔宽B和余高a可通过量尺直接测量。熔深的测量需进行破坏性方法来测量。将焊缝横向截开，可用锯切加工为宜。用砂轮机磨平截面，再用砂纸磨光。用稀硝酸水溶液（或5%HNO3酒精熔页）腐蚀出焊缝熔透轮廓。用量尺测出熔深。LNPU1、埋弧焊焊接工艺埋弧焊焊接工艺焊前的准备焊前的准备 准备工作包括：工件的加工和焊材的准备准备工作包括：工件的加工和焊材的准备工工件件的的加加工工 主主要要是是厚厚焊焊件件的的坡坡口口加加工工，焊焊接接区区域域的的清清理理及及焊焊件件的的装装配配等。等。a坡口加工：板厚坡口加工：板厚14mm，可以不开坡口可以不开坡口=14=142222时，开时，开“V”V”型坡口型坡口=22=225050时时，可可开开“X”X”坡坡口口，对对于于重重要要构构件件，开开“U”坡坡口口，以以保保证证根根部焊透和无夹渣等缺陷。在部焊透和无夹渣等缺陷。在“V”“X”V”“X”型坡口中，坡口角度为型坡口中，坡口角度为50506060坡口可采用刨边机，气割机或碳弧气刨等设备加工，坡口边缘必须平直。坡口可采用刨边机，气割机或碳弧气刨等设备加工，坡口边缘必须平直。b b焊接区域的清理焊接区域的清理 焊焊前前应应对对坡坡口口及及焊焊接接部部位位附附近近一一定定区区域域的的表表面面铁铁锈锈，氧氧化化皮皮，油油污污清清楚干净，以保证焊接质量。楚干净，以保证焊接质量。c c工件的装配工件的装配焊焊件件装装配配要要求求间间隙隙均均匀匀，高高低低平平整整无无错错边边。装装配配点点固固焊焊时时要要求求使使用用的的焊焊条条要要与与焊焊件件材材料料性性能能相相符符，定定位位焊焊缝缝一一般般应应在在第第一一道道焊焊缝缝的的背背面面，长长度度大于大于3030mmmm。在直焊缝组装时需要加引弧板和收弧板。在直焊缝组装时需要加引弧板和收弧板。LNPU焊材的准备根据制定的焊接工艺要求，选取合适的焊丝和焊剂，并参照有关要求对焊剂进行烘干，对焊丝除油绣。LNPU埋弧焊工艺及规范参数的选择埋弧焊工艺及规范参数的选择 针针对对埋埋弧弧焊焊所所焊焊接接头头的的形形式式及及位位置置选选取取恰恰当当的的工工艺艺过过程程及及规规范范参数。参数。平板对接焊缝平板对接焊缝可可采采用用单单面面焊焊双双面面成成型型或或双双面面焊焊接接，双双面面焊焊因因操操作作简简单单得得到到广广泛泛的的应应用用，而而单单面面焊焊则则在在一一些些薄薄板板及及小小规规范范中中得得到到有有限限的的应应用用，是是一种效率高的焊接方法。一种效率高的焊接方法。双双面面焊焊接接时时，需需采采取取一一定定措措施施保保证证焊焊接接过过程程的的稳稳定定（即即在在第第一一道道时时要要保保证证一一定定的的熔熔深深，又又要要防防止止熔熔化化金金属属的的流流溢溢和和烧烧穿穿）。常常用用的措施有：焊剂垫，临时工艺垫板和悬空焊接等。的措施有：焊剂垫，临时工艺垫板和悬空焊接等。这时的焊接规范选择要视采用措施而定。这时的焊接规范选择要视采用措施而定。角接焊缝角接焊缝 可采用船形焊和斜角焊，规范参数选择也要视焊接形式而定。可采用船形焊和斜角焊，规范参数选择也要视焊接形式而定。说说明明：对对于于双双面面焊焊时时，要要注注意意焊焊接接顺顺序序及及规规范范的的合合理理使使用用，以以提提高生产效率，防止工件的变形及焊接质量都很重要。高生产效率，防止工件的变形及焊接质量都很重要。LNPU1 1、埋弧焊机的工作原理及组成埋弧焊机的工作原理及组成埋弧焊的分类埋弧焊的分类埋埋弧弧焊焊按按焊焊丝丝的的移移动动方方式式可可分分为为半半自自动动和和自自动动焊焊两两类类。半半自自动动焊焊由由焊焊工工操操作作焊焊枪枪，使使电电弧弧相相对对于于工工件件移移动动，并并保保持持一一定定的的电电弧弧长长度度，多多采采用用细细焊焊丝丝。半半自自动动焊焊枪枪上上装装有有焊焊剂剂漏漏斗斗，焊焊丝丝和和焊焊剂剂同同时时向向焊焊接接区区输输送送。因因存存在在很很多多不不方方便便，被被COCO2 2焊代替，目前很少应用。焊代替，目前很少应用。 按照送丝方式，焊丝数目及焊缝成型条件等，按照送丝方式，焊丝数目及焊缝成型条件等，自动埋弧焊可分为如下自动埋弧焊可分为如下: : LNPU分类依据分类依据分类名称分类名称应用范围应用范围按送丝方式按送丝方式变速送丝方式变速送丝方式粗焊丝低电流密度粗焊丝低电流密度等速送丝方式等速送丝方式细焊丝高电流密度细焊丝高电流密度按焊丝数目或形状按焊丝数目或形状单丝埋弧焊单丝埋弧焊常规对接，角接筒体纵环缝常规对接，角接筒体纵环缝双丝埋弧焊双丝埋弧焊高生产率对接、角接高生产率对接、角接多丝埋弧焊多丝埋弧焊螺旋焊管等超高生产率对接螺旋焊管等超高生产率对接带极埋弧焊带极埋弧焊耐磨蚀合金堆焊耐磨蚀合金堆焊按焊缝成型按焊缝成型双面埋弧焊双面埋弧焊常规对接焊常规对接焊单面焊双面一次成型单面焊双面一次成型高生产率对接焊，难以双面焊时的对接高生产率对接焊，难以双面焊时的对接焊焊自动埋弧焊分类及应用范围自动埋弧焊分类及应用范围LNPU典型的埋弧焊设备用于常规对接，角接焊的埋弧焊设备由三种，即MZ11000形式根据电弧的自身调节原理设计成的等速送丝式自动焊机，其控制系统较变速送丝式简单，可使用交流或直流焊接电源，电源采用平或缓降外特性以满足要求。MZ1000型采用发电机电动机系统的电弧电压调节变速送丝式焊机，同样可以使用交直流电源，电源外特性一般采用陡降或缓降外特性。MZ11000型自动埋弧焊机系采用晶闸管控制的电弧电压调节式变速送丝时焊机。LNPU 本本实实验验采采用用MZ11000性性焊焊机机，故故此此详详细细介绍。介绍。 该焊机由两部分组成，电源、焊接小车部分。该焊机由两部分组成，电源、焊接小车部分。（1）、焊焊接接电电源源：电电源源配配用用ZXG1000型型弧弧焊焊整整流流器器，具具有有缓缓降降的的外外特特性性，在在一一定定的的范范围围内内电电流流可可以以均均匀匀调调节节，电电流流调调节节范范围围为为1001000A，其技术数据如下：其技术数据如下： 电电源源电电压压380V，相相数数3，频频率率50HZ，输输入入容容量量80KVA，输输入入电电流流123A，空空载载电电压压75V，额定电流额定电流1000A，负载持续率负载持续率60%。LNPU1）、电源结构概述）、电源结构概述焊接整流器由三相变压器、饱和电抗器、硅整流器组、输出电抗器、通风机等组成。三相变压器为Y/接线的降压变压器，通过饱和电抗器属于部分内反馈式磁放大器，反馈电阻为Rn，这样可获得缓降外特性。整流器组是由12只300A300V整流二极管所组成的三相桥式全波整流。输出电抗器作为滤波元件，在于使电流更加平稳。由以上部分组成的主电路如图所示 LNPUZXG-1000主回路原理图LNPU（2）工作原理A、电源面板上的控制开关及指示电源面板上的控制开关及指示带有指示灯按钮开关两个（启动，停止）。带有指示灯按钮开关两个（启动，停止）。钮子开关钮子开关1个（大小档开关）个（大小档开关）转换开关转换开关1个（远近开关）个（远近开关）电流调节旋钮电流调节旋钮电压、电流表各电压、电流表各1块块(显示焊接电压、电流显示焊接电压、电流)B、启动与停止启动与停止将将电电源源引引入入整整流流器器接接线线端端，“电电源源指指示示灯灯”（红红灯灯）亮亮，整整流流器器处于准备工作的状态。处于准备工作的状态。 按按启启动动开开关关AN1，通通风风机机开开始始运运转转，接接触触器器JC接接通通，整整流流器器接接入电网，进入工作状态，焊接指示灯（绿灯）亮。入电网，进入工作状态，焊接指示灯（绿灯）亮。 停止工作时，按停止按钮停止工作时，按停止按钮AN2，接触器接触器JC断开，通风机停止运断开，通风机停止运转，整流起停止工作。转，整流起停止工作。 LNPU弧焊整流器ZXG-1000电器原理图LNPU具体思路如下（焊接启动）LNPU焊接停止LNPUA、电流调节通过调节电流调节旋钮R10,改变直流控制绕组中的电流大小（从左 右，1KQ和2KQ中的电流都是减小的，这样磁势NI是减小的，焊接电流减小）从而达到电流的调节。电流调节也可实现远控（即在焊接小车上调节），这时需将转换开关打至“远控”。电流的大小档调节主要在于电阻R9的存留上，将R9串在1KQ中时，属于小档调节，将R9拆除后（1ZK将54与48点短接）为大档调节。LNPU电流具体走向顺序LNPU近控（大档）状态：近控（大档）状态：2ZK1同上同上1ZK将将54、48两点短接两点短接直流控制电流流径直流控制电流流径LNPU直流控制电流流径直流控制电流流径远控（大档）状态远控（大档）状态直流控制电流流径（焊接）直流控制电流流径（焊接） 是实现对电源、送丝电机、焊车电机和操作的部件。是实现对电源、送丝电机、焊车电机和操作的部件。 导电嘴的高低可通过升降机构的调节手轮来调节，以保证焊丝有合适的干伸长度。导电嘴的高低可通过升降机构的调节手轮来调节，以保证焊丝有合适的干伸长度。焊剂漏斗焊剂漏斗 漏斗上装有丝网，以过滤掉渣壳，焊剂经过滤网后通过蛇形软管，将焊剂对漏斗上装有丝网，以过滤掉渣壳，焊剂经过滤网后通过蛇形软管，将焊剂对敷在焊件的预焊部位上。敷在焊件的预焊部位上。焊丝盘焊丝盘 焊丝在焊丝盘中绕制要注意绕向，防止搅在一起，不利于送丝。焊丝在焊丝盘中绕制要注意绕向，防止搅在一起，不利于送丝。台车台车台车有四只橡胶车轮支撑，有一台台车有四只橡胶车轮支撑，有一台92W，6000r/min的直流伺服电极作动力，的直流伺服电极作动力，经二级蜗轮减速后，带动台车的主动轮转动，使台车移动。经二级蜗轮减速后，带动台车的主动轮转动，使台车移动。为操作方便，台车的减速机构和主动轮间装有离合器，通过手柄操作，可是焊车为操作方便，台车的减速机构和主动轮间装有离合器，通过手柄操作，可是焊车出于自动（电机驱动）和手动状态。出于自动（电机驱动）和手动状态。控制箱控制箱机头机头 由一台由一台80w、1500r/min的直流伺服电动机作动力，经由一套齿轮和蜗的直流伺服电动机作动力，经由一套齿轮和蜗轮机构减速后，带动送丝滚轮。焊丝被夹在送丝滚轮和从动压紧轮之间，加紧力轮机构减速后，带动送丝滚轮。焊丝被夹在送丝滚轮和从动压紧轮之间，加紧力的大小，可通过弹簧机构调整，焊丝往下送出之后，由矫直滚轮矫直，在经导电的大小，可通过弹簧机构调整，焊丝往下送出之后，由矫直滚轮矫直，在经导电嘴，最后进入电弧区。嘴，最后进入电弧区。技术指标焊接电流2001200A 焊丝直径36mm送丝速度30120m/h 焊速1570m/h焊接头横向位移30mm 垂直位移60mm前后倾斜角45 左右旋转90两侧倾斜角45LNPU（2）、焊接小车（）、焊接小车（MZ11000）LNPU1）结构概述结构概述自动焊车由机头，焊丝盘，控制箱、焊剂漏斗和台车等部分组成。自动焊车由机头，焊丝盘，控制箱、焊剂漏斗和台车等部分组成。LNPU控制相面板布置及操作说明控制相面板布置及操作说明面板上装有：面板上装有：a、仪表两块：仪表两块： 电压表电压表1块块 可以显示电弧电压或小车电枢电压。电流表可以显示电弧电压或小车电枢电压。电流表1块块 可可以显示焊接电流。以显示焊接电流。b、旋钮三个：旋钮三个： 电流调节（电流调节（W8）实现焊接电流的遥控。电压调节实现焊接电流的遥控。电压调节 (W2) 实现送实现送丝速度（电弧电压）的调节；小车速度调节（丝速度（电弧电压）的调节；小车速度调节（W6）实现焊接速度的调节。实现焊接速度的调节。c、钮子开关四个：极性选择开关（钮子开关四个：极性选择开关（1k）实现正反接法的转换；实现正反接法的转换； 电源开关电源开关（3k） 控制箱电源开关；电弧电压与电枢电压选择开关（控制箱电源开关；电弧电压与电枢电压选择开关（2k）通过转换来显示通过转换来显示电弧电压或电枢电压；电弧电压或电枢电压； 自动与预调开关（自动与预调开关（4k） 通过通过4K实现小车速度预调，焊实现小车速度预调，焊接时应处在自动处。接时应处在自动处。d、按钮开关（带灯）三个：焊接按钮（绿灯）按钮开关（带灯）三个：焊接按钮（绿灯）AN3可实现焊接启动。可实现焊接启动。停止按钮（红灯）停止按钮（红灯）AN2可实现焊接过程正常停止。急停按钮可实现焊接过程正常停止。急停按钮AN1可实现送丝过程、可实现送丝过程、电源、行走小车同时断电。电源、行走小车同时断电。e、点动按钮开关两个点动按钮开关两个 下送丝开关下送丝开关AN5可实现焊丝下送调节。可实现焊丝下送调节。 上送丝开关上送丝开关AN4可实现焊丝回抽调节。可实现焊丝回抽调节。f、小车控制开关（小车控制开关（5K）（）（三级开关）可实现小车前后行及停止。三级开关）可实现小车前后行及停止。LNPU2）、电路工作原理）、电路工作原理弧焊电源的启动和停止：焊机的电路原理图如下弧焊电源的启动和停止：焊机的电路原理图如下 LNPU电路图中左侧的常开触点电路图中左侧的常开触点3J1通过通过14芯园插件和控制电缆串在弧焊电源芯园插件和控制电缆串在弧焊电源主接触器中的启动回路中。主接触器中的启动回路中。即通过即通过01，04两点与电源中两点与电源中101，104相连，这样，控制电路中相连，这样，控制电路中3J1闭闭合时，使电源中的合时，使电源中的J吸合，从吸合，从而使而使JC吸合，接通主电路。在吸合，接通主电路。在JC吸合同时，辅助触头吸合同时，辅助触头C闭合，是闭合，是02，03连结，相当于连结，相当于A,B两点短接，从而两点短接，从而4J吸合。吸合。简而言之：当按下简而言之：当按下AN3时，时，3J吸合，吸合，3J1动合，电源主电源接通，起弧动合，电源主电源接通，起弧之后，之后，4J吸合，吸合，4J1自锁自锁3J，弧焊电源输出焊接电压。弧焊电源输出焊接电压。 当急停按钮当急停按钮AN1或弧压继电器常闭触头或弧压继电器常闭触头1J1断开时，断开时，3J1恢复常开恢复常开状态，弧焊电源即停止工作。状态，弧焊电源即停止工作。当按停止按钮当按停止按钮AN2时，时，2J吸合，吸合，2J1子所子所2J，2J2断开（常闭触头），断开（常闭触头），送丝电机，小车电机因失去激励电流而停止，电弧被迫拉长，而弧压升送丝电机，小车电机因失去激励电流而停止，电弧被迫拉长，而弧压升高。当弧压升至某一数值时，高。当弧压升至某一数值时，WG1被击穿，而通过电流时，被击穿，而通过电流时，1J1则吸合，则吸合，这样这样3J失电断开，失电断开，3J1断开，弧焊电源停止输出电压。断开，弧焊电源停止输出电压。LNPU（2）焊车控制）焊车控制焊车的控制是通过改变焊车电机焊车的控制是通过改变焊车电机2D的电枢电压的大小和极性来实现的。的电枢电压的大小和极性来实现的。由同步变压器由同步变压器1B输出的交流电经整流桥输出的交流电经整流桥Z4整流，整流，WG3削波后，既作为同步信号削波后，既作为同步信号又作为触发电源送往晶闸管又作为触发电源送往晶闸管KZ2的移相触发电路。调节电位器的移相触发电路。调节电位器W6时就通过时就通过BG4，改变了电容改变了电容C10的充电电流，从而使加到单结晶体管的充电电流，从而使加到单结晶体管UJ2发射极的电压提前或发射极的电压提前或滞后到达峰点，由脉冲变压器输出的触发脉冲也相应提前或滞后，这样滞后到达峰点，由脉冲变压器输出的触发脉冲也相应提前或滞后，这样KZ2的导的导通角发生变化，输出给通角发生变化，输出给2D的电枢电压变化，焊车的速度也将变化。的电枢电压变化，焊车的速度也将变化。小车的控制开关小车的控制开关5K可改变可改变2D电枢电压的极性，进而改变小车的行走方向。由于电枢电压的极性，进而改变小车的行走方向。由于电枢电压和小车速度密切相关，因此通过监测电枢电压可在焊前对小车速度进行电枢电压和小车速度密切相关，因此通过监测电枢电压可在焊前对小车速度进行预选，图中的开关预选，图中的开关4k和电压表的转换开关和电压表的转换开关2k就此而设。就此而设。预调好小车速度后，应将预调好小车速度后，应将4k断开（置断开（置“自动自动”），显然，当），显然，当5k处于接通状态，按处于接通状态，按下下AN3起焊后，起焊后，3J2闭合，小车就开始按预选速度行走。（闭合，小车就开始按预选速度行走。（3）送丝速度）送丝速度同小车一样，送丝速度也决定于晶闸管的导通角，送丝电机同小车一样，送丝速度也决定于晶闸管的导通角，送丝电机1D的正反转（上下丝）的正反转（上下丝）则由继电器则由继电器5J的状态决定；的状态决定；5J吸合，吸合，1D正转；正转；5J释放，释放，1D反转。反转。焊丝调整是通过焊丝调整是通过AN5,AN4来实现的，按下来实现的，按下AN5，电容电容C6与与R17、W5构成充电回构成充电回路，路，UJ1将充电电压转变为触发脉冲，经脉冲变压器将充电电压转变为触发脉冲，经脉冲变压器2B送给送给KZ1的控制机，使起的控制机，使起触发导通，触发导通，1D正转（下丝）。正转（下丝）。按下按下AN4时，时，AN4-2闭合，脉冲变压器闭合，脉冲变压器2B输出脉冲给输出脉冲给KZ1的控制机，的控制机，KZ1导通，导通，同时同时AN4-1断开，断开，5J释放，释放，5J1-1、5J2-1断开，断开，5J1-2、5J2-2闭合，闭合，1D反转反转（上丝）。（上丝）。LNPULNPU焊机的起弧方式有两种：短路回抽引弧和缓慢送丝引弧。焊机的起弧方式有两种：短路回抽引弧和缓慢送丝引弧。A短路回抽引弧短路回抽引弧引弧前让焊丝与工件轻微接触，按下引弧前让焊丝与工件轻微接触，按下AN3起焊，则为短路回抽引起焊，则为短路回抽引弧。因焊丝与工件短接，导致电弧电压为零，采样电阻弧。因焊丝与工件短接，导致电弧电压为零，采样电阻R2上电压上电压也为零，而也为零，而4J2这时吸合，使电压调节电位器这时吸合，使电压调节电位器W2上的给定电压送上的给定电压送至至BG1基极，使基极，使BG1导通，导通，BG2截止，截止，5J释放，释放，5J1-1、5J2-1断开，断开，5J1-2、5J2-2闭合，闭合，1D反转（焊丝回抽），回抽同时，反转（焊丝回抽），回抽同时，短路电流烧化短路接触点，形成高温金属蒸汽，随后建立的电场短路电流烧化短路接触点，形成高温金属蒸汽，随后建立的电场形成电弧。电弧产生后，形成电弧。电弧产生后，R2上的分压与上的分压与W2上的给定电压叠加后上的给定电压叠加后加在加在BG1基射结上，因所加电压为反电压（即基射结上，因所加电压为反电压（即R2上分压大于上分压大于W2给定电压）。故给定电压）。故BG1截止，而截止，而BG2导通，导通，5J吸合。电机吸合。电机1D正转，正转，这样，就完成了引弧。这样，就完成了引弧。LNPUB、缓送丝引弧缓送丝引弧当焊丝未与工件接触时，按下当焊丝未与工件接触时，按下AN3起焊时，为缓送丝引弧。起焊时，为缓送丝引弧。这时，因弧焊电源输出空载电压，使弧压继电器这时，因弧焊电源输出空载电压，使弧压继电器1J吸合，吸合，1J1断开，断开，4J不吸合（虽然，这是不吸合（虽然，这是A,B被短接），被短接），4J1不闭合，不闭合，3J不能自锁，因此，焊不能自锁，因此，焊接按钮需要持续按下。接按钮需要持续按下。4J2不闭合，使得不闭合，使得R2上的分压需经过上的分压需经过R34,D3加加到到BG1基极上，同样，因基极上，同样，因BG1基极受反向电压而截止，基极受反向电压而截止，BG2导通，导通，5J吸吸合，合，1D正转。在向正转。在向BG1基极供电同时，基极供电同时，R2上分压还通过桥上分压还通过桥Z2（e,f两端）两端）而加在而加在BG3基射极上，由于基射极上，由于R34分压，加在分压，加在BG3基极上电压相应减小，基极上电压相应减小，进而使送丝速度减小。这样，便形成慢送丝。焊丝慢送进直到与工件短进而使送丝速度减小。这样，便形成慢送丝。焊丝慢送进直到与工件短接，接，R2上分压变为零，上分压变为零，1J释放，释放，1J1闭合，闭合，4J吸合，吸合，4J2闭合，闭合，1D才反才反转回抽，形成电弧，完成引弧过程。转回抽，形成电弧，完成引弧过程。起弧后，起弧后，R2两端分压与两端分压与W2给定电压叠加后送至给定电压叠加后送至BG1，使其截止，使其截止，BG2导通，导通，5J吸合，吸合，1D正转，往下送丝。正转，往下送丝。4J2闭合，同时短接了闭合，同时短接了R34，使加使加在在BG3发射结电压增大，送丝速度转入正常。发射结电压增大，送丝速度转入正常。A、弧长调整过程弧长调整过程如果受某种因素影响，电弧被拉长，弧压上升，如果受某种因素影响，电弧被拉长，弧压上升，R2上的分压增大，触发上的分压增大，触发脉冲提前，往下送丝速度加快，电弧长度得以恢复平衡状态。脉冲提前，往下送丝速度加快，电弧长度得以恢复平衡状态。改变电压调节电位器旋钮的位置，即可在一定范围内改变电弧电压。改变电压调节电位器旋钮的位置，即可在一定范围内改变电弧电压。 LNPU（4）焊接电流的调节）焊接电流的调节改变电阻改变电阻W8大小来调整电源中磁饱和电抗器直流控制绕组中电流，即可调节焊接大小来调整电源中磁饱和电抗器直流控制绕组中电流，即可调节焊接电流。电流。（5）紧急停止）紧急停止当焊接过程中出现意外故障时，应按下急停按钮当焊接过程中出现意外故障时，应按下急停按钮AN1。这时，这时，3J、4J同时释放，同时释放，3J1将弧焊电源断开，将弧焊电源断开，3J2将小车停止。将小车停止。4J1断开将断开将3J解锁，解锁，4J2断开，将断开，将W2上上给定电压断开，使给定电压断开，使BG3发射结断开，发射结断开，UJ1单结晶体管停止给脉冲变压器单结晶体管停止给脉冲变压器2B供电，供电，送丝电机停止。送丝电机停止。（6）焊接停止）焊接停止正常停止焊接，应使用正常停止焊接，应使用AN2，让让2J吸合，吸合，2J1子所子所2J，2J2断开，断开，1D和和2D 都因都因电枢电源被切断而停止。这时弧焊电源仍继续供电，直至弧长拉长，弧压上升使电枢电源被切断而停止。这时弧焊电源仍继续供电，直至弧长拉长，弧压上升使1J吸合，吸合，1J1断开，断开，3J释放，电源停电。这样既可使焊缝首尾圆满，又能避免焊释放，电源停电。这样既可使焊缝首尾圆满，又能避免焊丝与工件粘接。丝与工件粘接。此外，在焊接过程中，无论何种原因造成断弧，弧压继电器此外，在焊接过程中，无论何种原因造成断弧，弧压继电器1J都将在空载电压下都将在空载电压下吸合，将整机停止工作。吸合，将整机停止工作。LNPU（7）焊机动作程序）焊机动作程序焊丝调整焊丝调整上丝上丝下丝下丝LNPU焊接焊接LNPU停止停止急停急停LNPU一、一、实验设备及材料实验设备及材料1、MZ-1000-1型埋弧自动焊机型埋弧自动焊机 1台台2、弓锯床、弓锯床 1台台3、砂轮切片机、砂轮切片机 1台台4、氧、氧-液化石油气切割设备液化石油气切割设备 1套套5、台式砂轮、台式砂轮 1台台6、低碳钢板、低碳钢板300*700*12 若干块若干块7、H08A焊丝焊丝 4.0 若干若干8、HJ431 若干若干9、砂纸（各种规格）、砂纸（各种规格） 若干若干10、抛光机、抛光机 1台台11、稀硝酸水溶液、稀硝酸水溶液 100ml12、钢板尺钢板尺13、氧气、液化石油气、氧气、液化石油气 各一瓶各一瓶LNPU一、一、实验步骤及内容实验步骤及内容1、熟悉熟悉MZ-1000-1型埋弧自动焊机的电气原理图型埋弧自动焊机的电气原理图2、熟悉熟悉MZ-1000-1型埋弧自动焊机的外部接线型埋弧自动焊机的外部接线3、熟悉并掌握熟悉并掌握MZ-1000-1型埋弧自动焊机的操作要领。型埋弧自动焊机的操作要领。4、焊前准备焊前准备 a焊材准备工作，包括焊剂，焊丝的有关处理焊材准备工作，包括焊剂，焊丝的有关处理 b试件的处理，包括组对，加工及表面清理试件的处理，包括组对，加工及表面清理5、规范参数与焊缝成形的试验规范参数与焊缝成形的试验 LNPU固固定定参参数数U=I=次次数数可变参数可变参数熔宽熔宽余高余高熔深熔深备注备注12345a在电流、电压、焊速三个规范中，固定其中任意两个参数，改变另外在电流、电压、焊速三个规范中，固定其中任意两个参数，改变另外一个参数进行试焊，同时将有关参数记录于下表中（分别进行一个参数进行试焊，同时将有关参数记录于下表中（分别进行5个不同个不同规范进行焊接）规范进行焊接） b断开焊缝横截面，先用气割割取每条焊缝，然后用砂轮切片机切断断开焊缝横截面，先用气割割取每条焊缝，然后用砂轮切片机切断焊缝横截面。焊缝横截面。c用砂轮机磨平断口，再用砂纸磨光，抛光机抛光，并用稀硝酸水溶用砂轮机磨平断口，再用砂纸磨光，抛光机抛光，并用稀硝酸水溶液（或液（或5%HNO3酒精溶液）腐蚀出焊缝熔透轮廓。酒精溶液）腐蚀出焊缝熔透轮廓。d测量焊缝尺寸，将测量结果相应地填写规范表中。测量焊缝尺寸，将测量结果相应地填写规范表中。e绘制焊接规范与焊缝成形关系图。绘制焊接规范与焊缝成形关系图。LNPU一、一、实验思考题实验思考题1、简述简述MZ-1000-1型埋弧自动焊机的工作型埋弧自动焊机的工作原理，并画出外部接线示意图。原理，并画出外部接线示意图。2、简述简述MZ-1000-1型埋弧自动焊机的两种型埋弧自动焊机的两种引弧方式。引弧方式。3、简述埋弧焊工艺过程。简述埋弧焊工艺过程。4、说明说明MZ-1000-1型埋弧自动焊机的控制型埋弧自动焊机的控制箱面板开关及仪表的功能与作用。箱面板开关及仪表的功能与作用。5、就等速送丝与变速送丝焊机工作原理及应就等速送丝与变速送丝焊机工作原理及应用有何不同。用有何不同。6、根据实验结果，简述焊接规范对焊缝成形根据实验结果，简述焊接规范对焊缝成形的影响？的影响？