电阻焊--电阻焊设备

6.电阻焊设备电阻焊设备是指利用电阻加热原理进行焊接的一种设备。一、分类（1）按焊接工艺特点:分为点焊机、凸焊机、缝焊机和对焊机；（2）按供能方式分：单相工频焊机、二次整流焊机、三相低频焊机、电容式贮能焊机和逆变式焊机等。目前产量最多、应用最广的是单相工频焊机，逆变式电阻焊机成为今后发展的主流。电阻焊设备编号见表5-1.二、电阻焊设备的组成二、电阻焊设备的组成一般电阻焊设备由三个主要部分组成。1、机械装置：由机架、加压机构、传动机构、夹紧和送进机构等组成。性能要求：机身：足够的刚性、稳定性并能满足安装要求；目前多采用钢板或钢管的焊接结构。加压机构：良好的随动性、可提供不变或可变的压力曲线；有杠杆传动、电动凸轮传动、气压传动、气-液压传动等多种形式。可以使电极做直线或弧线运动，但以直线运动最好。焊前应能调节压力和施焊位置，加压要快速，摩擦力小，当焊件厚度变化时，压力应无显著变化。联体式悬挂点焊机(ＤＮ２-２５)加压机构a)主机组成简图１—固定臂２—回转吊盘３—控制手柄４—气缸５—变压器６—活动臂７—电极８—电极握杆b)气压传动机构１—固定臂２—连杆３—活塞杆４—气缸５—活动臂６—焊件气路系统图固定式电焊机（DN2-100）恒压力加压系统传动机构缝焊机传动方式有三种：上滚轮电极为主动，多用于纵向缝焊机和万能缝焊机；下滚轮电极为主动，多用于横向缝焊机；上、下滚轮电极皆为主动，电极由滚花轮（修整轮）带动，主要用于缝焊镀层钢板。同时，按缝焊工艺要求不同，又有连续传动和步进传动两种形式.送进机构：平稳，能实现需要的位移曲线和足够的顶锻速度和顶锻力。夹紧机构：足够的夹紧力和接触面积，顶锻时不打滑，钳口距离和对中位置方便可调；有顶座系统可承受较大的顶锻力、而所需夹紧力较小（Fc0.4～0.5Fu）；无顶座系统可焊接长的零件（平板、钢轨、管子等）而应用较广。气压式夹紧机构2、供电装置（主电力回路）（1）由阻焊变压器、功率调节机构、主电力开关、焊接回路组成。电容贮能焊机、直流冲击波焊机、三相低频焊机还包括：一次整流装置、极性转换开关；逆变式焊机，还包括一次整流装置、逆变器、二次整流组件；二次整流焊机还包括二次整流组件。（2）供电装置特点A、可输出大电流、低电压：输出焊接电流一般在1-100kA，输出空载电压固定式焊机为12V以内，移动式在24V以内；B、功率大并可方便调节：一般采用大容量、低漏抗的阻焊变压器作焊接电源，利用改变阻焊变压器一次绕组线圈匝数方法分级调节焊接功率；C、阻焊变压器一般无空载运用及负载持续率较低；D、可提供多种焊接电流波形单相工频焊机原理、电流、特征电容储能式焊机原理、电流、特征焊机功率选择：点焊机：根据被焊材料性质、板厚选择，2mm以下低碳钢，选用50kVA以下，5mm以上，选用200kVA以上。铝合金为相同厚度钢板的2-3倍；凸焊机：根据工件厚度、凸点尺寸和凸点数选择；缝焊机：根据板厚和焊接速度选择；对焊机：根据截面尺寸、工件材料性质和对焊方法选择，一般：低碳钢电阻对焊：0.3-0.5kVA/mm2；低碳钢连续闪光对焊：0.15-0.3kVA/mm2；低碳钢预热闪光对焊：0.05-0.1kVA/mm2。（3）阻焊变压器由铁心、一次绕组、二次绕组、绝缘物及夹紧件组成；按其结构形式可分为芯型、壳型和环形（a）芯型（b）壳型（c）环形芯型构造简单，制造容易，但漏抗大、电气性能差，仅用于功率在5kVA小容量阻焊机上；环形变压器漏抗小，电气性能优良，但制造、维修复杂，目前仅用在大型管线对焊机上；壳型电气性能优良，便于维修，广发用于中、大功率阻焊机上。阻焊变压器通常采用改变一次绕组匝数来获得不同的U20，其功率调节机构又称级数换接器，其结构形式有搭片式、插刀式、鼓筒式、转换开关式等。（4）焊接回路指电阻焊机中焊接电流流经的回路，又称二次回路，它是供电装置中重要组成之一。回路要求：1）有一定的强度、刚度和发热要求；2）尽可能小的短路阻抗降低短路阻抗措施：降低变压器漏抗、减小二次回路包围面积、降低构件连接处接触电阻3、控制装置作用：实现焊接电流、电极压力、夹紧力、顶锻力等工艺参数的调节与控制，保证焊接循环中各阶段工艺参数的动态波形相互匹配及时间控制。对要求严格控制焊接质量的焊机可实现工艺参数的自动控制和适量监控。组成：（1）程序转换定时器：实现电阻焊焊接循环中各程序段的时间调整；（2）相移控制器：用于焊接功率的均匀调节，即焊接电流的热量控制；（3）触发器：将触发脉冲耦合输出给断续器；（4）断续器：接通和切断主电源与电网的链接电阻焊机的主要技术参数：见P127的表5-11三、电阻焊机的使用条件(1)空气自然冷却的焊机，海拔高度不超过1000m，周围空气最高温度不大于40℃。(2)通水冷却的焊机，进水口的水温不大于30℃，冷却水的压力应能保证必需的流量，水质应符合工业用水标准。(3)电网供电参数：220V或380V，50Hz。在下列电网供电品质条件下焊机应能正常工作：电压波动：在±10％内(当频率为额定值时)。频率波动：不大于±2％(当电压为额定值时)。四、电阻焊机的安装（1）焊机应远离有激烈振动的设备，如大吨位冲床、空气压缩机等，以免引起控制设备工作失常。（2）气源压力要求稳定。压缩空气的压力不得低于0．5MPa，必要时应在焊机近旁安置储气筒。（3）冷却水压力一般应不低于0.15MPa，进水温度不高于30℃。要求水质纯净，以减少造成漏电或引起管路堵塞。在有多台焊机工作的场地当水源压力太低或不稳定时，应设置专用冷却水循环系统。（4）在闪光对焊或点焊、缝焊有镀层的工件时，应有通风设备。五、电阻焊机的调试1、通电前的检查按照说明书对照检查连接线是否正确；测量各个带电部位对机身的绝缘电阻是否符合要求；检查机身的接地是否可靠；水和气是否畅通；测量电网电压是否与焊机铭牌数据相符。2、通电检查主要是检查控制设备各个按钮与开关操作是否正常。然后进行不通焊接电流下的机械动作运行。即拔出电压级数调节组的手柄或把控制设备上焊接电流通断开关放在断开的位置。启动焊机，检查工作程序和加压过程。3、焊接参数的选择使用与工件相同材料和厚度裁成的试件进行试焊。试验时通过调节焊接规范参数(电极压力，次级空载电压、通电时间、热量调节、焊接速度、工件伸出长度、烧化量、顶锻量、烧化速度、顶锻速度、顶锻力等)以获得符合要求的焊接质量。对一般工件的焊接，用试件焊接一定数量后，经目视检查应无过深的压痕、裂纹和过烧。再经撕破试验检查焊核直径合格且均匀即可正式焊接几个工件。经对产品的质量检验合格，焊机即可投入生产使用。对航空和航天等要求严格的工件，当焊机安装、调试合格后，还应按照有关技术标准，焊接一定数量的试件经目测、金相分析、X射线检查、机械强度测量等试验，以评定焊机工作的可靠性。六、电阻焊机的维护保养1、日常保养保持焊机清洁；对电气部分要保持干燥；注意观察冷却水流通状况；检查电路各部位的接触和绝缘状况。2、定期维护检查机械部位应定期加润滑油。缝焊机还应在旋转导电部分定期加特制的润滑脂；检查活动部分的间隙；观察电极及电极握杠之间的配合是否正常，有无漏水；电磁气阀的工作是否可靠；水路和气路管道有否堵塞；电气接触处有否松动；控制设备中各个旋钮有否打滑，元件有否脱焊或损坏。七、电阻焊安全1、防触电电阻焊机二次电压甚低，不会产生触电危险。但一次电压为高压，尤其是采用电容放电的一类，电压可高于千伏。晶闸管一般均带水冷，水柱带电，故焊机必须可靠接地。在检修控制箱中的高压部分必须切断电源。电容放电类焊机如采用高压电容，则应加装门开关，在开门后自动切断电源。2、防压伤(撞伤)电阻焊机须固定一人操作，防止多人因配合不当而产生压伤事故。脚踏开关必须有安全防护。国外的对焊机上夹紧按钮带采用双钮式，操作人员必须双手同时各按一钮才夹紧，以杜绝夹手事件。多点焊机则在其周围设置栅栏，操作人员在上料后必须退出，离设备一定距离或关上门后才能起动焊机，确保运动部件不致撞伤人员。3、防灼伤电阻焊工作时常有喷溅产生，尤其是闪光对焊时，火花如礼花持续数秒至十多秒。因此操作人员应穿防护服、戴防护镜，防止灼伤。在闪光产生区周围宜用黄铜防护罩罩住，以减少火花外溅。闪光时火花可飞高9～10m，故周围及上方均应无易燃物。4、防污染电阻焊焊接镀层板时，产生有毒的锌、铅烟尘，闪光对焊时有大量金属蒸汽产生，修磨电极时有金属尘，其中镉铜和铍钴铜电极中的镉与铍均有很大毒性，因此必须采用一定的通风措施。