[发明专利]重量减轻、成本降低的恒流和恒压特性的电弧焊装置

说明书

本发明涉及一种仅具有一恒流特性输出装置和一恒压特性输出装置的电弧焊装置。

现有技术中的电弧焊装置结构如图2所示。

在图2中，显示了一焊接变压器1、一通过一电流控制装置来控制焊接变压器1次级输出的电流控制电路2、一用于手工焊的焊钳5、一用于手工焊的焊条6、一恒流特性输出端8、一恒压特性输出端9、一焊接母材输出端10、一用于CO₂电弧焊的焊枪11、一焊接母材12、一恒流特性线圈13和一恒压特性线圈14，其中该恒流特性线圈13和该恒压特性线圈14如图2所示分别绕在分离的铁芯13a和14a上。

现有技术中的电弧焊装置运行时，通过电流控制电路2来控制焊接变压器1的输出电压，并通过线圈13将电流控制电路2的输出提供给恒流特性输出端8，且通过恒压特性输出端9提供给线圈14。

该现有技术通过将手工焊焊钳5连接于恒流特性输出端8使手工焊成为可能，并通过将CO₂电弧焊装置的焊枪11连接于恒压特性输出端9使CO₂电弧焊也成为可能。该现有技术这样构成，以使得在执行CO₂电弧焊时线圈14工作，在执行手工焊时线圈13工作。

图3A表示的是一电源的恒流特性，该电源是用在不考虑电弧长度随焊接方法，如手工焊和TIG(钨极惰性气体电弧)焊的变化而保持焊接电流恒定的情况下，来确保母材金属熔透的恒定深度，它不能自动调整电弧长度。假定现在电弧长度在例如手工焊时是如图中所示的L1，工作点位于显示了焊接电流和焊接电压的关系的图3A的S1。在这种情况下，当由于手的移动或诸如此类的因素使电弧长度伸长到L2时，电弧电压升高，随之工作点从S1移动到S2。然而，就图3A的恒流特性的电源来说，随着工作点到S2的变换，焊接电流几乎没有变化，因此在确保母材金属的恒定熔透深度的时候，焊接可以继续进行。如果应用的是有图3B所示的恒压特性的电源，随着工作点到S2的变换，焊接电流急剧地下降，以至于不仅难以确保恒定的熔透深度，而且焊接的继续进行也变得困难。

另一方面，根据焊丝是自动送进的CO₂电弧焊和MIG(金属极惰性气体电弧)焊，采用如图3B所示的恒压特性的电源，以便通过保持住焊接电压，即不考虑焊接电流的变化使电弧长度大约恒定，可以进行连续满意的焊接。如果现在焊丝送进速度减慢以致电弧长度从L1伸长到L2，那么电弧电压升高使工作点从S1变换到S2。然而，因为焊接电流随着图中所示的变换而急剧地下降，焊丝的熔化量减少从而自动补偿送丝速度的减小，以使电弧长度恢复到原来的长度L1，使得能继续进行令人满意的焊接。如果采用如图3A所示的恒流特性的电源，那么即使当工作点变换到S2时焊接电流也几乎不变化。因此，焊丝的熔化量不减少，随之而来的是送丝速度的减小不能被补偿而电弧熄灭，导致不能焊接。

通常，在CO₂电弧焊中，重要的是在短路过渡区域的电弧的稳定性，因此，适于CO₂电弧焊的线圈的电感量必须做的比手工焊的电感量更小。此外，为了确保电弧的稳定，在手工焊中线圈的电感量必须做的尽可能的大。

因此，在现有技术中，恒流特性线圈13的铁芯13a的截面积做得比恒压特性线圈14的铁芯14a的截面积更大，且恒流特性线圈13的线圈匝数也做的比恒压特性线圈14的线圈匝数更多。如上所述，在现有技术中，有不同电感值的两种类型的线圈已被提供给不同的焊接方法，它们分别通过输出端8和10，输出端9和端10相连接。

然而，因为在现有技术中的电弧焊装置中适于手工焊的恒流特性线圈13的电感量与适于CO₂电弧焊的恒压特性线圈的电感量不同，用于手工焊的恒流特性线圈13和用于CO₂电弧焊的恒压特性线圈14分别绕在分离的铁芯13a和14a上。而且，恒流特性线圈13被连接到恒流特性输出端8上，同时恒压特性线圈14被连接到恒压特性输出端9上。上述布置导致铁芯的使用数量和线圈的使用数量增加，从而引起电弧焊装置的制造成本增加、重量增加等问题。

本发明的目的是解决前述的传统问题。

根据本发明的一个方面，本发明的一种电弧焊装置，具有一用于手工焊的恒流特性输出和一用于CO₂焊的恒压特性输出，并包括一焊接变压器和一用来控制焊接变压器次级输出电流的电流控制电路，