逆變焊接電源及焊接技術研究

楊東暉

摘 要：在當代的焊接技術當中，除了需要運用到一定的先進焊接設備以外，一些時候還需要運用到各種焊接電源，并且不同的焊接電源往往有著不同的適用性，所呈現出來的焊接效果也不一樣，而其中就包括了逆變焊接電源以及它相關的焊接技術。文章主要對逆變焊接電源以及其焊接技術進行了一定的研究，并提出了一部分相對應的完善和發展內容。

關鍵詞：逆變；焊接電源；焊接技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.027

進入21世紀以來，社會正經歷著多個方面的共同改革，其中不僅僅有基礎的計算機技術和網絡技術改革，還伴隨著一定的信息技術改革，并且出現了最為先進的智能控制技術。而其中的很多內容都對焊接領域造成了最為直接的影響，同時帶動了所有科學領域的全面發展，使得他們的研究方向有了本質上的改善。在焊接領域的發展當中，本身已運用了一定的新技術，而這些新技術的運用，除了給焊接領域形成了較大的發展空間，還使得焊接學科面臨著新時代的各種挑戰。而在焊接技術發展的過程中，出現了相當多的先進技術和材料。而焊接結構也在這個時期朝著全新的方向進行發展，整體的質量變得相當輕，而且體積也十分小，強度反而變得更高。此外，由于國內微電子技術和航天領域的不斷發展，使得焊接技術必須具有較為穩定且焊接的飛濺必須十分小的特征，整體的質量也需要相當可靠，而這樣的狀況對整個焊接電源形成全新的發展要求[1]。

1 逆變焊接電源的發展狀況

伴隨著時代的發展，現代的自關斷器件不斷的增加，而其功率也在不斷的提升當中，甚至涌現出了一些價格低效率高的開關器件，而在這些器件的驅動下，其中的保護模塊進行了迅速的更新。弧焊逆變器屬于當前時代的全新逆變器，其經歷了最初的晶體管弧逆變器，一直發展到了現如今的效益晶體弧焊逆變器，并衍生出測全新的IGBT逆變器。而國際上相當有名的焊接公司都對這一逆變器進行了研究，并且將逆變焊機作為主要的研究對象和產品研制，尤其是西方國家，對于逆變焊機的市場爭奪相當激烈。而我國現階段的逆變焊機種類也十分多，其中不僅有基礎的晶體管和場效應晶體管，而且包括了IGBT，它們被廣泛的應用到了手弧焊機、CO2焊機和空氣離子切割機當中。

現階段，我國的產品發展已將IGBT作為了最為主要的逆變器發展方向，并且對于其中的產品優化有了相當大的關注度，已在當前的市場當中進行了全面的推廣和應用。所出售的逆變焊機主要是小功率的逆變焊機，而對于大功率的逆變焊機開發，國內仍然沒有較好的策略，并且相比于國外的逆變電源，國內依然有著相當大的差距。而且逆變技術的應用在焊接的領域當中還包括了電阻焊電源。通常而言逆變點焊機所包括的變壓器十分小，而可以控制的精確度卻相當高，能夠用在實際的精密焊接當中具有相當大的發展潛力。伴隨著80時代出現了逆變點焊機，西方國家項目推出了各種各樣的焊接產品，并且廣泛的應用在汽車、電子產品等領域，逐步建立起了以逆變點焊機器人為主的焊裝線，使得逆變電阻和逆變電源能夠投入實際的使用當中。

逆變電焊機主要被應用在較小功率的焊接當中，并且小功率的焊接點往往都會在實際的電子工業應用當中。但是逆變電源的發展依舊不成熟，需要進行深層次的研究和開發。而很多的逆變電源本身的體積十分小，重量也比較輕，能夠實現較高的節能省材效果，由于整體的工作頻率相當高，因而還需要具有較高的反應速度，進而實現良好的輸出，切實改善整體的焊接工藝。因而在以后的發展當中，需要將逆變電源完全的運用在自動化和半自動化的焊接設備當中，進而使得更多的焊接設備在選擇配套電源的時候選用逆變焊接電源[2]。

2 逆變焊接電源以及相關技術的發展

2.1 基礎的開關元件優化

對于弧焊逆變器而言，功率開關元件屬于它的核心部件，而且它對于逆變電源的基礎設計和性能優化有著最為直接的影響。伴隨著功率開關元器件的不斷發展，弧焊逆變器成為了新時期主要的焊接工具，并且在功率開關元器件的基礎上，進行著深層次的開發和優化。而它的多樣化發展也使得逆變焊機能夠進行多種容量以及特性上的開發，進而使得功率元器件可以朝著多樣化的方向發展。而在這個時候，要想提高整個逆變電源的可靠性，必然需要選擇一些性能較好、可靠性較好的開關元器件，進而簡化當前逆變電源當中的電路設計，充分解決現階段的逆變焊機大功率的設計難點，進而提高逆變電源的可靠性。從當前的功率元器件發展來看，晶體管式的弧焊逆變器將會逐漸的退出市場，并且完全被最新的IGBT弧焊逆變器所代替。而功率的開關元器件也在這個時期朝著相當高的容量化和集成化發展，并且所具有的功能會相當多，很容易實現完全的控制。

2.2 磁性材料的相關發展

在高頻率的弧焊逆變器當中，經常會使用到一定的磁性器件，而這些磁性器件往往有著相當多的全新特點，并且磁性電流往往都是一些非正弦的，其中的磁化效果很可能并不是對稱的。而在某些電路當中需要采取一定的去磁措施，如果磁性材料在較高的頻率當中運行，則其中的結構以及設計工藝都需要進行深層次的完善，而對于這一方面的內容，我國并沒有很好的了解還需要進行深層次的拓展。最后，由于大功率弧焊逆變器在使用的過程中，經常會運用到高頻率的變壓器，而它的磁化工作本身不太對稱，因而對于變壓器的要求相當高。

3 結語

逆變焊接電源以及相關的焊接技術在時代的發展當中，必然會得到最為廣泛的應用，并為當前的焊接產生最為高效的推動作用。

參考文獻：

[1]韓永全，杜茂華，姚青虎等.逆變焊接電源的特征[J].內蒙古工業大學學報（自然科學版），2010（02）.

[2]段彬，張承慧，孫同景等. 脈沖逆變焊接電源建模與仿真[J].焊接學報，2012（04）.