第二章　系統構建及試驗方法

第一節　鎢極-熔化極間接電弧焊系統構建

一、系統控制原理

鎢極-熔化極間接電弧焊系統的控制原理如圖2-1所示。焊接電流從焊接電源的正極出發進入到熔化極焊槍的焊絲中，焊絲與鎢極之間形成電弧，并使電流從鎢極流回至焊接電源的負極。電弧使焊絲端頭熔化形成熔滴，在各種力作用下，熔滴過渡到工件，將電弧熱量間接傳遞給工件，焊縫金屬與工件表面之間形成冶金結合，這就是所謂的鎢極-熔化極間接電弧焊。由控制原理圖2-1所示，鎢極焊槍和熔化極焊槍需要單獨送氣，同時也需要單獨能控制送絲速度的送絲機將焊絲不斷送至熔化極焊槍。

二、間接電弧焊系統構建

根據系統控制原理，間接電弧焊系統由焊接電源、送絲機構、鎢極焊槍、熔化極焊槍、雙出氣口氬氣瓶、自動行走機構等組成，如圖2-2所示。

1.焊接電源

根據研究需要可采用平外特性電源，也可采用陡降外特性電源。平外特性電源所采用的焊機為德國CLOOS公司生產的GLC503 QUITOPROFI型焊機，該電源能輸出平外特性，輸出電流范圍為40～550A。陡降外特性電源所采用的焊機是奧地利FRONIUS公司生產的MW2200鎢極氬弧焊機，該電源能輸出陡降外特性，輸出電流范圍為3～220A。

2.熔化極焊槍

送絲系統應獨立于焊接電源，必須對現有的熔化極焊槍進行必要的改造，以便應用不同外特性電源進行試驗。熔化極焊槍一般分為送絲端口、導電端口、送氣口，通過改造送絲機導絲管端頭，使之與焊槍相連接，能夠將焊絲送出并通過導絲管直接進入到熔化極焊槍，再從導電嘴送出；在熔化極焊槍側面重新鉆孔，使氣體從焊槍進入。將焊槍導電端留出連接端口，以便與不同的焊接電源相連。

3.送絲機構

采用FRONIUS公司生產的KD1500送絲機，該送絲機能夠獨立于焊接電源實現控制，最大送絲速度是11m/min，送絲直徑在1.0～2.0mm之間。

4.鎢極焊槍

采用奧地利FRONIUS公司生產的型號為TTW4000A F++ 4M鎢極氬弧焊槍，與熔化極焊槍構成電流回路，同時具備水冷功能。

5.雙出氣口氬氣瓶

雙出氣口氬氣瓶可同時給鎢極焊槍和熔化極焊槍送氣。

6.焊接自動行走機構

該機構可通過調整控制面板按鈕實現速度可調的水平自動行進和前后方向的手動微調。水平運動最大行程為0.6m，移動速度在50～500mm/min范圍內連續可調。焊接時把兩支焊槍以一定的角度固定在自動焊夾具上，夾具與工作臺連接固定，工作臺水平移動速度即為焊接速度。

搭建系統后，將氬氣同時導入鎢極焊槍和熔化極焊槍，將鎢極焊槍的接電端連到電源的負極，將熔化極焊槍的接電端連到電源的正極。上述改造既保證了熔化極焊槍的導電、導絲和導氣的功能，又保證了電弧在鎢極和熔化極焊絲之間穩定燃燒。因鎢極發射電子能力強，考慮到電弧的穩定性，鎢極接負極而焊絲接正極。

兩焊槍的排布方式及間接電弧燃燒如圖2-3所示。