专利名称：脉冲钨极氩弧焊机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流脉冲电焊机，具体地说是一种直流脉冲钨极氩弧焊机。
现有技术所报道的一些脉冲钨极氩弧焊机，大都存在控制电路复杂、抗干扰性较差、调试维修和操作不便等缺陷。公开号为CN1084793A的专利申请对此进行了改进，它阐述了一种脉冲钨极氩弧焊机的控制技术方案，包括程序控制电路、电流信号给定电路和引弧电路，其程序控制电路采用集成时基电路，可提高焊接质量，但仍不能满足远距离施焊的要求。
本实用新型的目的在于提供一种线路简明、操作方便、性能优异、适用面广，可以远距离施焊的脉冲钨极氩弧焊机。
本实用新型是这样实现的整个氩弧焊机，包括控制电路［1］、脉冲电流电路［2］和高频引弧电路［3］。其中由电压取样电路［4］和氩弧控制电路［5］组成的控制电路［1］的输出端与高频引弧电路［3］的输入端连接；高频引弧电路［3］由高频振荡电路［10］和引弧升压器［11］组成，引弧升压器［11］的输出端连接钨极焊枪［9］；脉冲电流电路［2］由方波产生电路［6］、驱动电路［7］、输出电路［8］和钨极焊枪［9］组成，其电源输入端和输出端分别与控制电路［1］的开关K和高压引弧电路［3］的电源输入端相接。
本实用新型的优点和效果主要有1.其方波脉宽占空比与电流调节电位器一并控制焊接电流，电流可以从一个极小值调到额定值，由于调节装置固定在手柄上，故调节十分方便可靠；2.引弧装置的开通与关断由简易的三极管BGO基极和集电极形成与逻辑，通弧及延迟引弧、断弧、起始电流、焊接电流和收口电流，都可以通过焊枪W1控制，所以特别适应于远距离施焊；
3.高压引弧由时基振荡、脉冲升压后能在10毫米左右实现自动引弧，引弧后自动关断；4.脉冲电流的频率高，电流密度大且焊接无噪声，可广泛适用于铜、不锈钢、碳素钢、钛、镍及多种特种金属尤其是精密薄件的焊接。
附图及图面说明
图1为本实用新型的方框图。图中1－－控制电路；2－－脉冲电流电路；3－－高频引弧电路；4－－电压取样电路；5－－氩弧控制电路；6－－方波产生电路；7－－驱动电路；8－－输出电路；9－－钨极焊枪；10－－高频振荡电路；11－－引弧升压器。
图2为控制电路。图3为脉冲电流产生电路。图4为高频引弧电路。
以下结合附图阐述本实用新型实施例钨极焊枪［9］的手柄上装有一个电流控制电位器及附加开关K，由开关K控制焊接脉冲电流、氩气、高频引弧和断弧。工作时，开关K控制三极管BGO的集电极电压，开关打开时，固态继电器JK2发光，开通氩气阀QF，开关K与电位器W1同轴设置，从而使氩气延迟与起始电流、焊接电流、收口电流同步，并与基极取样电压一并控制高压引弧，由D触发器和R1、R2、C1、C2组成的脉冲电流电路产生可调脉宽矩形波。当光耦器GO1发光时，或非门输出高电位，达林顿管BG1、晶体管BG3和晶体管模块GTR导通输出脉冲电流；当发光二极管不发光时，A点的高电位和或非门低电位使BG1、BG3和GTR关断，这样交替输出脉冲焊接电流。由时基电路IC3、功率晶体管BG4和脉冲升压变压器B2组成的高压引弧器，受取样电压电路［4］和固态继电器［5］控制，当取样电压为高电位时，三极管BGO导通，固态继电器JK1打开，时基振荡电流推动功率晶体管BG4经脉冲升压变压器B2输出引弧高压；当取样为低电位时，引弧高压关断。
在图2中，取样电压控制晶体管BGO的导通与截止，从而决定固态继电器JK1的导通与否，JK1的输出端连接时基振荡IC3的电源输入端，即高压引弧既受开关K控制，又受负载电压控制，实现高压引弧和焊接电流起弧后断开引弧高压。氩气阀QF受焊枪开关K和固态继电器JK2控制，因开关K与电位器W1同轴，均装于焊枪之上，所以特别适合远距离操作。
对照附图3，由D触发器、R1、R2、C1、C2组成的方波产生电路［6］产生占空比可调方波接通驱动电路［7］再连接到绝缘栅晶体管IGBT的栅极，IGBT集电极接直流电源正端，发射极输出脉冲电流接焊枪［9］，其脉宽和频率由R1调节，方波脉宽控制驱动电路和绝缘栅晶体管IGBT的电流输出大小，使得IGBT输出高频电弧压缩效应显著的焊接电流。
IGBT的过流保护电路由D6、C6、DW2、R9等组成。二极管D6监视IGBT导通时的集射电压，当某种原因引起器件过流时，IGBT集射电压会突然升高，使电容器C6充电，导致稳压管DW2击穿，使IGBT栅极的导通驱动停止，这时IGBT的栅极电荷通过电阻R9缓慢放电，最后IGBT关闭。稳压管DW3、DW4为IGBT栅射过电压防护之用。为了避免因分布电感引起IGBT的振荡和误动作，在其栅极串入R11和L1。
D7、R10、C7组成IGBT的缓冲电路，用于抑制IGBT关断时的开关浪涌电压，把IGBT关断轨迹限制在反偏安全工作区内，避免器件损坏。
图4显示出高频引弧电路。由时基集成电路产生振荡输出到功率晶体管BG4的基极，BG4集电极接升压变压器B2的初级。由固态继电器JK1控制时基电路IC3的电源通断，R6、R7和C4产生高频振荡，推动功率晶体管BG4，放大后的振荡电流经脉冲变压器B2升压后在焊枪9与工件之间放电起弧施焊。
权利要求1.一种脉冲钨极氩弧焊机，包括控制电路[1]、脉冲电流电路[2]和高频引弧电路[3]，其特征在于由电压取样电路[4]和氩弧控制电路[5]组成的控制电路[1]的输出端与高频引弧电路[3]的输入端连接；高频引弧电路[3]由高频振荡电路[10]和引弧升压器[11]组成，引弧升压器[11]的输出端连接钨极焊枪[9]；脉冲电流电路[2]由方波产生电路[6]、驱动电路[7]、输出电路[8]和钨极焊枪[9]组成，其电源输入端和输出端分别与控制电路[1]的开关K和高压引弧电路[3]的电源输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的氩弧焊机，其特征在于钨极焊枪［9］的手柄上装有一个电流控制电位器及附加开关K，由开关K控制焊接脉冲电流、氩气、高频引弧和断弧。
3.根据权利要求1所述的氩弧焊机，其特征在于由D触发器、R1、R2、C1、C2组成的方波产生电路［6］产生占空比可调方波接通驱动电路［7］再连接到绝缘栅晶体管IGBT的栅极，IGBT集电极接直流电源正端，发射极输出脉冲电流接焊枪［9］。
4.根据权利要求1所述的氩弧焊机，其特征在于高频引弧电路［3］中由时基集成电路产生振荡输出到功率晶体管BG4的基极，BG4集电极接升压变压器B2的初级、经次级升压后接焊枪引弧。
专利摘要一种脉冲钨极氩弧焊机，包括控制电路、脉冲电流电路和高频引弧电路，其中控制电路由电压取样电路和氩弧控制电路组成；脉冲电流电路由方波产生电路、驱动电路、输出电路和钨极焊枪组成；高频引弧电路由高频振荡电路和引弧升压器组成。钨极焊枪的手柄上装有一个电流控制电位器及附加开关K，由开关K控制焊接脉冲电流、氩气、高频引弧和断弧。本实用新型调节方便，特别适应于远距离施焊，并可广泛用于铜、不锈钢、镍、钛等多种金属的焊接。
文档编号B23K9/10GK2213042SQ9423077
公开日1995年11月22日 申请日期1994年11月17日 优先权日1994年11月17日
发明者刘霞林 申请人:刘霞林