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关 键 词：大朗镇洋乌村高纯氩气公司
行 业：化工 无机化工原料 二氧化碳
发布时间：2022-09-12
氩气机工作原理:
1) 升压变压器;图中变压器为24:70，将307电压升高约3倍。
2) 采用4倍压整流电路;如图(C11~C14、D11~D14)来产生高压:①当升压变压器(T1)初级流过一正脉冲电流时(电压值为U)，N2产生一上正下负(正向)的感应电动势，并给电容C14充电，使电容C14的端电压也为U，(方向如图);且由于线圈续流和D14的作用，在主变中无电流流过时，C14也不能放电;②升压变压器流过一等值的负脉冲电流时，在N2上产生一上负下正的感应电动势(值为U)，给C11充电，使得C11上的压降VC11=VC14+U感应=2V，方向如图;③升压变压器T1再流过一正脉冲电流时，N2上又产生上正下负的感应电动势，这时，电容C13充电，端电压VC13=VC11+U感应-VC14=2V，方向如图;④升压变压器的电流方向再次改变，使得N2上的感应电动势方向为上负下正，这时，电容C12得到电能，且VC12=VC13+VC14-VC11=2V，方向如图，这样，在A、B间便形成了4U的压降。
(3) 高频振荡发生器:(由L3(N3)、C5、放电嘴组成)
①A、B两点的压降达到4V(V为逆变器输出电压，约1KV)，给电容C15充电;
②放电嘴因高压击穿放电，此时，相当于短路L3、C15;
③L3、C15产生高频振荡，f=L/2π√LC
④由于输出能量的不断补充，使得每隔一定时间，L3、C15便产生高频振荡电流，并通过T4次级输出到输出。由于T4上要通过高频高压的电流，其技术参数要求严格，它的质量是起弧难易，焊接效果的决定性因素。
控制
输出回路中有高频高压电流后，保证了起弧，可如果防护不当，高频高压电流便会反向击穿二次整流中的整流管，甚至损坏主变T1初级线圈所联接的电路，而且，高频高压只是在起弧时使用，起弧后，便不再需要，所以，需适时断开高频高压发生器，其控制电路如图3所示
①防干扰控制:在输出端的正负极间接有压敏电阻与电容，其对于高频高压电流来说明相当于短路同时，正负端都接有抗高频的电感线圈，这样，就控制了高频高压电流反窜到二次整流的电路中，只在输出端形成回路。同时，接在正极与机壳间的电阻(压敏)和电容也能有效地防止高频电流及其它干扰。
②高频高压电流的产生与关断控制:高频高压电流的产生与关断都由继电器J控制，手开关全上时，把S2合上，这时，电路工作，输出约56伏的直流电压，它使继电器动作，吸合JA，使高频高压电路工作，产生高频高压电流输出，引起电弧，电弧一引起，输出回路便出现大电流，流经电抗器(电感线圈);由于电感的续流作用，能使电抗器正端(图中A点)电压降到很低的电位(甚至为负值)，这时，继电器被可靠地断开，高频高压发生器停止工作，完成了对高频高压电流的控制。
增压起弧控制
为了保护轻易起弧，提供焊接质量，氩弧焊机还在输出端增设了一个增压起弧的装置，其利用高频高压发生器的变压器的另一组次边作为增压变压器，使得高频高压发生器工作时，也同时抬高了输出端的电压，保证起弧，起弧后，增压装置也随着高频高压电流发生器一起被断开。
氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式，先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压，击穿氩气，使之导电，然后供给持续的电流，保证电弧稳定。
氩弧焊机在主回路、电源、驱动电路、保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是相同的。在此不再多叙述，而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能。
手开关控制
氩弧焊机要求氩气先来后走，而电流则后来先走(相对气而言)，这此都是通过手开关控制实现的。
由图1知:当焊机主开关合上后，电源工作，给控制电路提供了24V的直流
电。手开关未合上时，24V直流电通过电阻R5使Q2导通，CW3525芯片的8脚经过T形滤波器(L5、C5组成，抗干扰用)对地短路，此时，CW3525处于封波状态，电路无输出;手开关合上时，24V直流电通过电阻R4、R8使Q1导通，Q2基极被拉低而关断，24V直流电通过电阻R6、R7使Q3导通继电器J3A吸合，使控制气体供给的电磁阀工作，给焊接供气。而8脚电位由于缓起动电阻，电容的作用缓慢增长，经过一定时间，CW3525开始工作，电路开始输出功率。这样，电流就较气延时供给延时时间由缓起动动阻、容值决定)。
这是人类次制得O+2的盐，PtF6是能够氧化氧分子的强氧化剂。巴特列特头脑机敏，善于联想类比和推理。他考虑到O2的电离能是1175.7千焦/摩尔，氙的电离能是1175.5千焦/摩尔，比氧分子的电离能还略低，既然O2可以被PtF6氧化，那么氙也应能被PtF6氧化。他同时还计算了晶格能，若生成XePtF6，其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦/摩尔。这说明XePtF6一旦生成，也应能稳定存在。于是巴特列特根据以上推论，仿照合成O2PtF6的方法，将PtF6的蒸气与等摩尔的氙混合，在室温下竟然轻而易举地得到了一种橙固体XePtF6:
Xe+PtF6→XePtF6 该化合物在室温下稳定，其蒸气压很低。它不溶于非极性溶剂，这说明它可能是离子型化合物。它在真空中加热可以升华，遇水则迅速水解，并逸体:
具有历史意义的个含有化学键的"惰性"气体化合物诞生了，从而很好地了巴特列特的正确设想。1962年6月，巴特列特在英国Proccedings of the Chemical Society杂志上发表了一篇重要短文，正式向化学界公布了自己的实验报告，一下震动了整个化学界。持续70年之久的关于稀有气体在化学上完全惰性的传统说法，首先从实践上被了。化学家们开始改变了原来的观念，摘掉了冠以稀有气体头上名不副实的"惰性"的帽子，拆除了人为的樊篱，很快形成了一个合成和研究新的稀有气体化合物的热潮，开辟了一个稀有气体化学的。
认识上的障碍一旦拆除，更多的稀有气体化合物很快被陆续合成出来。就在同年8月，柯拉森(H.H.Classen)在加热加压的情况下，以1∶5体积比混合氙与氟时，直接得到了XeF4，年底又制得了XeF2和XeF6。氙的氟化物的直接合成成功，更加激发了化学家合成稀有气体化合物的热情。在此后不长的时间内，人们相继又合成了一系列不同价态的氙氟化合物、氙氟氧化物、氙氧酸盐等，并对其物理化学性质、分子结构和化学键本质进行了广泛的研究和探讨，从而大大丰富和拓宽了稀有气体化学的研究领域。到1963年初，关于氪和氡的一些化合物也陆续被合成出来了。至今，人们已经合成出了数以百计的稀有气体化合物，但却于原子序数较大的氪、氙、氡，至于原子序数较小的氦、氖、氩，仍未制得它们的化合物，但有人已从理论上预测了合成这些化合物的可能性。1963年，皮门陶(Pimentaw)等人根据HeF2的电子排布与稳定的HF-2离子相似这一点，提出了利用核反应制备HeF2的3种设想:(1)制取TF-2，再利用氚〔3H(T)〕的β衰变合成HeF2:TF-2→HeF2+β;(2)用热中子LiF，生成HeF2;(3)直接用α粒子轰击固态氟而产生HeF2。但毛姆等人则认为，HeF2和HF-2的电子排布虽然相似，但HF-2可以看成是一个H-跟两个F原子作用成键，H-的电离能仅为22.44千焦/摩尔，而He的电离能却高达 801.5千焦/摩尔，因此是否存在HeF2，在理论上是值得怀疑的，氦能否形成化合物，至今仍是个不解之谜。
氩本身无毒,但在高浓度时有窒息作用。当空气中氩气浓度高于33%时,即氧气浓度比平时减少 2/3以下时,就有窒息的危险。当氩气浓度超过50% 时,出现严重,浓度达75%以上时,能在数分钟内。
窒息表现为,初出现呼吸加快,注意力减退,肌肉运动失调,继而出现判断力下降,失去所有感觉,情绪不稳,全身疲乏,进而出现恶心、呕吐、衰弱、意识丧失、痊孪、昏睡,以致。液态氩溅入眼内可引起,触及皮肤可引起冻伤。氩气可用玻璃瓶或钢瓶储装。[5]
用途:一种稀有气体。用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光，又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。[3]
在酿酒的过程中，啤酒桶里的填充物，它可以把氧气置换，以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
热处理工艺也用于代替氮气和氨气，效果更是超过氮气和氨气，不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂。
氩气国标编号 22011 ，CAS号 7440-37-1， 分子式 Ar，分子量 39.95，无色无臭的惰性气体;蒸汽压 202.64kPa(-179℃);熔点 -189.2℃;沸点-185.7℃ 溶解性:微溶于水;密度:相对密度(水=1)1.40(-186℃);相对密度(空气=1)1.38;稳定性:稳定;危险标记 5(不燃气体);主要用途:用于灯泡充气和对不锈钢、镁、铝等的电弧焊接，即"氩弧焊"。
等离子弧焊，是指利用等离子弧高能量密度束流作为焊接热源的熔焊方法。等离子弧焊接具有能量集中、生产率高、焊接速度快、应力变形小、电孤稳定且适宜焊接薄板和箱材等特点，特别适合于各种难熔、易氧化及热敏感性强的金属材料(如钨、钼、铜、镍、钛等) 的焊接。
气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用纯氩。根据各种工件的材料性质，也有使用氦、氮、氩或其中两者混合的混合气体的。
用途:一种稀有气体。用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体。还用于钢铁、铝、钛和锆的冶炼中。放电时氩发出紫色辉光，又用于照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等。[3]
在酿酒的过程中，啤酒桶里的填充物，它可以把氧气置换，以避免啤酒桶里的原料被氧化成乙酸。
热处理工艺也用于代替氮气和氨气，效果更是超过氮气和氨气，不锈钢热处理时采用氩气保护折弯效果更好不易断裂
等离子弧切割是一种常用的金属和非金属材料切割工艺方法。它利用高速、高温和高能的等离子气流来加热和熔化被切割材料，并借助内部的或者外部的高速气流或水流将熔化材料排开直至等离子气流束穿透背面而形成割口。
等离子弧焊接和切割:
等离子弧的产生:
(1)等离子弧的概念:
自由电弧:未受到外界约束的电弧，如一般电弧焊产生的电弧。
等离子弧:受外部拘束条件的影响使孤柱受到压缩的电弧。
自由电弧弧区内的气体尚未完全电离，能量未高度集中，而等离子弧弧区内的气体完全电离，能量高度集中，能量密度很大，可达10~10W/cm2，电弧温度可高达24000~50000K(一般自由状态的钨极氩弧焊高温度为10000~20000K，能量密度在10W/cm2以下)能迅速熔化金属材料，可用来焊接和切割。
(2)等离子弧的产生
等离子弧发生装置如图6-4-1所示。
在钨极与喷嘴之间或钨极与工件之间加一较高电压，经高频振荡使气体电离形成自由电弧，该电弧受下列三个压缩作用形成等离子弧。
①机械压缩效应(作用)--电弧经过有一定孔径的水冷喷嘴通道，使电弧截面受到拘束，不能自由扩展。
②热压缩效应--当通入一定压力和流量的氩气或氮气时，冷气流均匀地包围着电弧，使电弧受到强烈冷却，迫使带电粒子流(离子和电子)往弧柱中心集中，弧柱被进一步压缩。
③电磁收缩效应--定向运动的电子、离子流就是相互平行的载流导体，在弧柱电流本身产生的磁场作用下，产生的电磁力使孤柱进一步收缩。
电弧经过以上三种压缩效应后，能量高度集中在直径很小的弧柱中，弧柱中的气体被充分电离成等离子体，故称为等离子弧。
当小直径喷嘴，大的气体流量和电流时，等离子焰自喷嘴喷出的速度很高，具有很大的冲击力，这种等离子弧称为"刚性弧"，主要用于切割金属。反之，若将等离子弧调节成温度较低、冲击力较小时，该等离子弧称为"柔性弧"，主要用于焊接。
等离子弧焊接
用等离子弧作为热源进行焊接的方法称为等离子孤焊接。
焊接时离子气(形成离子弧)和保护气(保护熔池和焊缝不受空气的有害作用)均为纯氩。
等离子弧焊所用电极一般为钨极(与钨极氩弧焊相同，国内主要采用钍钨极和铈钨极，国外还采用锆钨极和锆极)，有时还需填充金属(焊丝)。一般均采用直流正接法(钨棒接负极)。故等离子弧焊接实质上是一种具有压缩效应的钨极气体保护焊。
氩气熔化极惰性气体保护焊又称MIG(Metal Inertia Gas )焊，它是利用氩气或富氩气体作为保护介质，采用连续送进可熔化的焊丝与燃烧于焊丝焊丝工件间的电弧作为热源的电弧焊。这种方法焊接质量稳定可靠，适于焊接铝、铜、钛及其合金等有色金属中厚板，也适用于焊接不锈钢、耐热钢和低合金钢等。由于焊丝的载流能力大，焊接生产率高。熔化极氩弧焊的电弧是明弧，焊接过程参数稳定，易于检测及控制。
MIG属于熔化极气体保护焊，与CO2气体保护焊相比，具有以下的优点:MIG焊是以惰性气体保护或以富氩气体保护的弧焊方法。而CO2保护焊却具有强烈的氧化性。这就决定了二者的区别和特点。MIG焊的主要优点如下:
1.在氩或富氩气体保护下的焊接电弧稳定。
2.由于MIG焊熔滴过渡均匀和稳定，所以焊缝成形均匀、美观。
3.电弧气氛的氧化性很弱，甚至无氧化性，MIG焊不但可以焊接碳钢、高合金钢，而且还可以焊接许多活泼金属及其合金，如:铝及铝合金、镁及镁合金等。
4.大大地提高了焊接工艺性和焊接效率。但是:
①熔化极气体保护焊比手工电弧焊的焊接设备更复杂、价格高，并且使用时不轻便、灵活。
②熔化极气体保护焊焊枪较大，焊接缆线比较僵硬、不灵活，因此不适合焊接密封舱体结构。
③熔化极气体保护焊焊枪的尺寸较大，并且焊丝伸出长度为12~25mm，不易观察焊接电弧和得到高质量的焊缝。
④采用熔化极气体保护焊进行室外焊接时，常常受到天气或防护措施的限制。为了避免焊接时保护气体发生爆炸，应对保护气体气瓶采取防护措施。当室外风速超过2.2 m/s时，不易采用熔化极气体保护焊进行焊接。
电源极性
通常MIG焊应采用直流电源。因为交流电源将破坏电弧稳定性，在电流过零时，电弧难以再引燃。直流焊接时，电流极性有两种接法，直流正接(反极性)法和直流反接(正极性)法。直流正接法是指电极为阴极和工件为阳极;直流反接法则恰好相反。MIG焊多采用直流反接。主要原因如下:
1.电弧稳定。因阳极斑点牢固地出现在焊丝端头，使得电弧不发生飘移。相反，采用直流正极性接法时，焊丝为阴极，因阴极斑点总是寻找氧化膜，所以阴极斑点不断地沿焊丝上、下飘移，移动大可以达到20~30mm，从而破坏了电弧的稳定性。
2.在焊缝附近产生阴极破碎作用。因工件为阴极，所以在焊缝附近的金属氧化膜能被阴极破碎作用而去除。这正适合于焊接铝、镁及其合金。
3.直流反接时，焊丝熔化速度加快，生产效率高。
注:国内的直流正接对应国际上直流反极性接法。
电源
使用等离子弧焊时，通常采用直流电流和垂降特性电源。由于从特别的焊炬排列方式和各自分离的等离子、保护气流中获得了特的操作特性，可在等离子控制台上增加一个普通的TIG电源，还可以使用特别组建的等离子系统。采用正弦波交流电时，不容易使等离子弧稳定。当电和工件间距较长且等离子被压缩时，等离子弧很难发挥作用，而且，在正半周期内，过热的电会使导电嘴变成球形，从而干扰弧的稳定。
可使用的直流开关电源。通过调节波形的平衡来减少电正的持续时间，使电得到充分冷却，以维护尖头导电嘴形状，并形成稳定的弧。
起弧
虽然等离子弧是通过采用高频产生的，但它先是在电和等离子喷嘴之间形成的。该维弧被装在焊炬中，需要焊接时，再将它转移到工件上。与在焊缝间保持的维弧相同，维弧系统能确保稳定的起弧，这避免了对产生电子干涉的高频的需要。
电
用于等离子过程使用的是含2%氧化钍的钨电和铜的等离子喷嘴。与TIG焊使用的导电嘴不同，在等离子过程中，对电导电嘴的直径要求不那么严格，但压缩角须保持在30°~60°左右。等离子喷嘴孔的直径是很重要的，在相同的电流强度和等离子气流速度下，孔直径太小会导致喷嘴被过度腐蚀甚至熔化。在工作电流下，需要谨慎使用直径过大的等离子喷嘴。
注:孔的直径过大，可能会对弧的稳定及孔的维护造成困难。
气体
通常等离子气体的组合气体是纯氩，并含有2%~5%的氩气作为保护气体。氦气也能用做等离子气体，但由于它温度较高，会降低喷嘴的电流上升率。氢气含量越少，进行小孔型等离子焊接越困难。
