在B点，电源所提供的输出端电压等于电弧所需要的电弧电压，电弧能稳定燃烧。如果燃烧点变到B₁，电流增大到I_B1，这时电源供给的电压U_B减小到U_B1。U_B1小于电弧在IB1燃烧时的电压，迫使电流由IB1回复到I_B；同样，当燃烧点变到B₂，电流藏小到I_B2，这时电源供给的电压U_B增大到U_B2。电源供给的电压大于电孤实际的需要，又迫使电流自动增加回复到IB值。所以手工电弧焊应采用下降外特性的电源。

    下降外特性有陡降和缓降2种，如图1—8中的曲线1和曲线2所示。哪一种更有利于手工电弧焊的焊接规范稳定呢?如果焊接时电弧长度由L₀变化到L₁，陡降外特性曲线2的电源，其电流变化为△I₂；外特性缓降曲线1的电源，其电流变化为△I₁。显然△I₁>△I₂，即缓降外特性电源所引起的电流变化大。所以，手工电弧焊时，焊接电源的外特性陡降比缓降的更好。

    在焊接过程中，若由于外界条件变化，引起两外特性曲线不同的电源有同样大小的电流变化△I，(如图1—10)。这时。缓降外特性1的电源，使电弧电压变化为△U₁；陡降外特性2的电源，使电强电压变化为△U₂，△U₂>△U₁。电弧电压变化越大，使送丝速度相应变化亦越快。由此可知，外特性越陡的电源，其电弧电压自动调节的效果越好。故变速送丝的埋弧自动焊最好用具有陡降外特性的焊接电源。

    气体保护焊的种类很多，这里着重讨论用得比较广泛而又有代表性的CO2气体保护自动焊和钨极氩弧自动焊。

   a.CO₂气体保护自动焊

    由于电弧在CO₂气体中燃烧，气体的冷却作用使电弧静特性曲线呈上升状，如图1—11中所示曲线L₀、L₁。因此，对于用等速进丝的CO₂气体保护自动焊的电源外特性可选择缓降外特性曲线2、平特性曲线3，甚至上升外特性曲线4。

    当弧长发生变化，L₀缩短到L₁时，4种不同外特性曲线所引起的焊接电流变化分别为△I₁、△I₂、△I₃、△I₄，而且△I₄>△I₃>△I₂>△I₁。进丝速度不变，电流变化越大者，焊丝熔化速度越快，促使电弧长度恢复到原来的长度也越快。所以，具有上升外特性电源的电弧自身调节灵敏度最高，平外特性次之，缓降外特性更次，陡降外特性最差。故CO2气体保护自动焊通常不用陡降外特性的电源。

    b．钨极氪弧自动焊

    电弧在氩气中燃烧，由于氩气的冷却作用，电弧静特性曲线也略呈上升状，见图1—12曲线L₀、L₁。为了得到尽可能稳定的非熔化极氩弧焊的焊接规范，焊接时弧长变化所引起的电流变化应尽可能小，故可选用陡降外特性或垂直陡降外特性的电源。具有垂直陡降的外特性电源，当弧长由L0变化到L1时，可使焊接电流基本保持不变。

    1．4．4电渣焊

    要满足电渣过程的特点，即保证焊接过程无电弧产生，维持正常稳定的电渣过程，一般都是采用平特性的降压变压器作电渣焊电源，其感抗小，功率因数和效率高，制造也很简单。

    1．5电弧焊机选择和使用方法

    目前弧焊方法有下列几种：手工焊、CO₂气保焊、自保焊、TIG焊、MIG焊、埋弧焊、等离子焊等。

    1．5．1弧焊方法的选择

    选择焊接方法时，必须对本厂焊接工作进行归纳。首先根据焊件材料，不同板厚算出2-3年内的焊接工作量。对工作量大的焊接操作，可从上述几种方法中选出最有效的焊接方法。并根据焊接工位、工作环境(室内、室外、工作范围)、焊接质量(X射线检验、焊缝外观等)来检验所选焊接方莹是蕊遗当。如果不适当，则应再选择能满足要求的较低教事的焊接方法。也可以只在那些不适于采用高教霹接方法的部分，改用低效焊接方法。再者，还可以跌材质、板厚、操作条件等出发，选定几种焊接方法，但是，对工作量大的应考虑焊接自动化。

    1．5．2 焊机的选定

    焊接方法确定之后，随之应选择榴适应的痒机。从多种焊机中选择最合适的焊机需注意以下几点：

    a.多用焊机的有效使用

    在选定的焊接方法中，假如施焊工作量少，即使采用单功能的焊机，也不能充分利用。采用多用焊机，则可在施焊量不足的情况下，用于进行其他的焊接，因而能提高焊机的工作效率。另外，在现场施焊或外出采用多种焊接方法施焊时，用多功能焊机可以减少焊机台数和提高焊机使用效率。

    b.减小电源容量

    从节省能源的观点出发，应尽量减小电源变压器容量。而要减小电源变压器容量，问题在于焊机额定输入功率的大小。如果采用不同的焊接方法，则每种焊接电弧的燃烧情况不同，为使电弧稳定，必须采用不同的额定输入功率。

    即使是同一额定输出电流，由于焊接方法不同，其额定输入功率也就不同。如TIC焊(直流)、CO₂气保焊、等离子焊等，其额定输入功率都小。而交直流两用TIG焊机的额定输入功率则大，因它也适用手工焊。

    在交流弧焊机中，用电容器来提高焊机的功率是有益的 由于在要求减小电源变压器容量的情况下，必须考虑焊机的额定输入功率，因此，有必要对选定的焊接方法再次进行推敲，同时应避免使用不必要的额定输出电流大的焊机。

    c．适合操作的条件

    根据焊件和周围环境选择焊接操作形式，然后再根据焊接操作形式来选择具备特种功能的焊机，从而有效地提高工作效率。例如，在远离焊机的地点进行焊接时，需具备焊接规范的遥控调节；在电源电压波动大的地点焊接时，焊机需加装电源电压波动补偿装置；在50Hz、60Hz两地区施焊时，则应用50Hz、60Hz的通用焊机。对交流弧焊机应根据操作条件，采用防触电装置，但为了在任意操作条件下使用，则应采用带内藏型防触电装置的焊机。

    1．5．3焊机的使用方法

    使用焊机时，首先必须考虑充分发挥其性能，并遵照焊机使用说明书所说明的注意事项有效地使用。

    a.容许负载持续率

    弧焊机是以电弧断续燃烧为前提的。电弧燃烧时间与全部焊接时间之比祢之谓“负载持续率”。铭牌上所表示的额定负载持续率，系指额定输出电流时的负载持续率，它是由线圈的温升所决定的。因此，若工作电流小，则允许提高负载持续率。容许负载持续率和工作电流之间的关系可由下式算出：

    因此，若工作电流比额定输出电流小时，可提高额定负载持续率；或者，若降低额定负载持续率，则可提高额定输出电流。整流弧焊机由于整流元件的热容量小，所以不能用比额定输出电流大的电流焊接。

    b．减少电能损耗

    电弧焊接时电流一般都是较大的，因此，根据不同的工作情况，焊接电缆应尽可能短，因为长电缆造成的能量损失较大。比如38mm²长60m的电缆，工作电流300A，通电时间1天4h，1个月工作20天，每月即耗电216度。

    因此，焊机应尽量与焊接点靠近，以缩短焊接电缆长度。若电流小，即使电源侧的电缆较长，其能量损耗也不大。

    c．夹具的使用

    合理有效地使用夹具，对于提高焊接效率是有成效的。如圆周焊接时，用旋转爽具使焊件旋转；直线焊接时，使焊件直线移动，而操作者不移动位置，可连续施焊。这样，既可提高工作效率，又能提高焊接质量。

    特别是半自动焊，如采用合适央具，就能进行简单自动焊，一个人能有效地操作几台焊机。另外若使用夹具，可将立焊、仰焊改变为乎焊，大大提高工作效率和焊接质量。

    d．维护检查

    要保持焊机正常地使用，必须定期进行维护检查。如清除内部灰尘、检查基本性能、更换零部件等等，这样，更能充分发挥焊机的性能，有效地提高工效。

    1．6电阻焊机电源特性和焊接回路的基本特点

    1．6．1电阻焊机的分类及型号

    电阻焊是利用强大的电流通过焊件焊接区的电阻产生热量，同时对焊接处鹿加压力而实现电阻焊的装置。

    电阻焊机可按接头形式和工艺方法、电流以及电源能量种类来划分。其分类见图1—13。

    电阻焊机的型号和其他电焊机一样，由大类名称、附注特征、小类名称、系列序号、基本规格、派生代号、改进序号7个部分组成。如表1—2所示（略）。

   1．6．2 电阻焊的电源特点

    电阻焊电源是一个漏抗极小的电源。其焊接变压器更接近于一般电力变压器而不同于弧焊变压器。其特点主要有：

    a.由于要求电源对工件提供瞬时大电流，因而要求电源二次侧电压低(固定式焊机通常不超过10-12V)，特殊情况(例如悬挂式点焊机或某些要求焊接回路较长的场合)也有达到24V左右的。回路的阻抗小(一般在几微欧到几十撤欧内)。

    b．功率大(变压器功率一般在几十到几百kVA，甚至可达到上千kVA)，且具有较好的调节性能。调节方便，控制精确。

    c．工作不连续，无空载运行。电阻焊电源的负载持续率一般比弧焊电源低。

    d．为了减少漏磁通，变压器一次绕组和二次绕组安装在同一铁心柱上，通常采用永拎却。以便尽可嚣地减小焊接电源的轮廓尺寸。

    1．6．3电阻焊焊接回路的基本特点

    点焊、缝焊、凸焊机的焊接回路，主要由电阻焊变压器二次侧线圈，二次侧硬、软联结件，电极臂(导电轴、轴瓦)，电授握杆，电极(电极平板)等组成。对焊机的焊接回路主要由电阻焊变压器二次侧线圈，二次侧硬、软连线，静、动夹具等组成。

    由于电阻焊机是通过焊件焊接区的电阻产生的热量进行焊接，而焊接区的电阻又是微欧级的，所以焊接电流通常为千安级以上。由于二次倒回路通过的电流大，因此回路导体构件的电阻、构件间的接触电阻及二次侧回路所包容的面积产生的感抗，通电时均造成能量的大量损耗和电网功率因数的降低。电阻焊机电授臂间距离与臂伸长度的改变，直接影响到焊接电流的变化。在二次侧空载电压不变的情况下，当臂伸长度和臂间距离增大时，焊接电流将随之减小。因此在焊接同等厚度的工件时，长臂伸或大臂闻距离，焊机所需焊接变压器容量应比短臂仲或小臂间距离的大。

    因此，工频电阻焊机的功率因数主要取决于二次侧回路的感抗，回路感抗则几乎和包容面积成正比。为了提高焊机的功率因数可将焊接变压器做成低漏抗变压器，同时，在焊机设计中尽可能减少包容面积。但是，采取这些措施的效果有限，直至低频焊机和二次侧整流焊机问世才从根本上解决这一问题，使电阻焊机的功率因数提高到0.85-0.95。三相整流、低频焊机与工频单相电阻焊机的功率因数与输入容量的比较见图1—14。

    1．7 电焊机的使用须知

    1．7．1 电焊机的种类及其电气性能

    焊接的方法程多，其中有电孤焊和电阻焊。下面将扼要介绍它们的电气性能。

    a．电弧焊机

    ① 交流弧焊机

    交流弧焊机除了广泛应用于手弧焊之外，也应用在自保护电弧焊和铝台金的TIG焊中。为了可靠地引弧并使电弧稳定地持续燃烧，所以要求焊机的空载电压为65—85V；而燃弧时，电弧电压应为20—35V，呈下降外特性。

    单相动铁式交流弧焊机，其输出特性如图1-15a所示。而近年来普及的交直流两用单相晶闸管式焊机，由于采用普通的反馈控制而实现恒流控制，其外特性则如图1-15b所示。对于这种特性，即使电弧电压变化，电流也几乎不变，所以称之为恒流外特性。

    ② 直流弧焊机

    直流弧焊机输出直流电流，其外特性可用如图1—15那样的下降特性。可用于焊铝、不锈钢等多种金属的TIG焊，或者对稳弧性能要求较高的高台金钢的手弧焊。

    在直流TIG焊机中，为了使起弧平稳，需要叠加一个高达100-180V的引弧电压，所搬一般采用如图1—16a所示的外特性。

    此外，直流电弧也用于等离子切割，此时要把空载电压的最大值提高到120-200V。即采用如图1—16b那样的外特性。

    直流弧焊机多用三相整流式，它比之单相动铁式或单相晶闸管式具有输入容量软小的优点。

    ③ 自动、半自动弧焊机

    这种焊机的特征是连续送进焊墼丽实现焊接。它们可按表1—3分类（略）。

    对于高速细丝的CO₂焊接，可用直流平特性，虽然是等速送丝，但利用电弧自身调节作用仍可进行稳定的焊接。由焊机的输出电压决定焊接电压，由送丝速度决定焊接电流。

    与下降外特性不同，平特性因会产生非常大的短路电流，所以必须注意避免诸如输出端短路之类的情况发生；

    电源外特性和电弧工作点如图1—17所示。下降外特性的电源交直流均可用，而平特性只用于直流。

    b．电阻焊机

    它是利用被焊工件的电阻和接触电阻，当通以大电流时由电阻发热(焦耳热)把接合面的温度升高到焊接温度，再施以压力从而实现焊接。

    如图1-18所示，输出电流决定于输出回路的阻抗，而电流调整则通过变压器输入回路的晶闸管的相位控制而得以实现。