電焊機(jī)定義及原理

1、焊機(jī)中文名稱：焊機(jī)英文名稱：welding machine 定義：能為完成焊接過(guò)程提供所需能源和運(yùn)動(dòng)，包括焊絲和(或)焊炬運(yùn)動(dòng)及控制系統(tǒng)的設(shè)備。 應(yīng)用學(xué)科：機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科）；焊接與切割（二級(jí)學(xué)科）；焊接與切割工藝裝備與設(shè)備（二級(jí)學(xué)科） 產(chǎn)品簡(jiǎn)介電焊機(jī)（electric welding machine）實(shí)際上就是具有下降外特性的變壓器，將220V和380V交流電變?yōu)榈蛪旱闹绷麟姡姾笝C(jī)一般按輸出電源種類可分為兩種，一種是交流電源的；一種是直流電的。直流的電焊機(jī)可以說(shuō)也是一個(gè)大功率的整流器，分正負(fù)極，交流電輸入時(shí)，經(jīng)變壓器變壓后，再由整流器整流   冷焊機(jī)，然后輸出具有下降

2、外特性的電源，輸出端在接通和斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的電壓變化，兩極在瞬間短路時(shí)引燃電弧，利用產(chǎn)生的電弧來(lái)熔化電焊條和焊材，冷卻后來(lái)達(dá)到使它們結(jié)合的目的。焊接變壓器有自身的特點(diǎn)，外特性就是在焊條引燃后電壓急劇下降的特性。工作原理。 電焊機(jī)的主要部件是一個(gè)降壓變壓器，次級(jí)線圈的兩端是被焊接工件和焊條，工作時(shí)引燃電弧，在電弧的高溫中將焊條熔接于工件的縫隙中。由于電焊變壓器的鐵芯有自身的特點(diǎn)，因此具有電壓急劇下降的特性，即在焊條引燃后電壓下降；在焊條被粘連短路 時(shí)，電壓更是急劇下降。在焊接操作時(shí)，雖然電路中的電流處處相等，但由于各處的電阻 不一樣，在不固定接觸處的電阻最 大(這個(gè)電阻叫接觸電阻)，根據(jù)電 流

3、的熱效應(yīng)定律(也叫焦?fàn)柖?，即 Q=IRt可知：在電流相等時(shí)，則電 阻越大的部位發(fā)熱越高，因此在焊 接時(shí)，焊條的觸頭也就是被接的金 屬體的接觸處的接觸電阻最大，則 在這個(gè)部位產(chǎn)生的電熱自然也就最 多，加之焊條是熔點(diǎn)較低的合金，自然容易熔化。熔化后的合金焊條芯 粘合在被焊物體上，冷卻后便把焊 接對(duì)象粘合在一塊。 一般直流逆變電焊機(jī)面板上均 設(shè)有輸出直流電流調(diào)節(jié)旋鈕。逆變直 流電焊機(jī)先 是將單相交 流220V電壓 或三相交流 380v電壓進(jìn) 行橋式整流、 濾波，然后供給功率開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行 逆變處理。 少部分逆變電焊機(jī)先利用555 時(shí)基電路等脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生矩形 脈沖波，再利用三極管進(jìn)行電流放 大，

4、接著用一對(duì)互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)行 電壓放大，從而產(chǎn)生高頻信號(hào)，最后 利用升壓變壓器進(jìn)行升壓，在二次 繞組上得到感應(yīng)交流電。其功率的 大小取決于放大電路的放大能力。 現(xiàn)在的逆變電焊機(jī)多采用由 IGBT管組成單端正激式逆變電路， 其控制系統(tǒng)多采用脈寬調(diào)制芯片 SG3525，其逆變頻率為20kHz，并能 進(jìn)行恒流外特性控制。系統(tǒng)在空載 時(shí)，由于采用電壓反饋控制，PWM 調(diào)制器間斷地輸出脈沖，因間歇振 蕩的頻率低且脈沖寬度窄，這樣不 但空載損耗小，而且變壓器不易飽 和。由于該類焊機(jī)采用以脈寬調(diào)制 PWM為核心的控制技術(shù)，從而可獲 得較好的恒流特性和優(yōu)異的焊接工 藝效果。優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電焊機(jī)使用電能源，將電能瞬

5、間轉(zhuǎn)換為熱能，電很普遍，電焊機(jī)適合在干燥的環(huán)境下工   電焊機(jī)作，不需要太多要求，因體積小巧，操作簡(jiǎn)單，使用方便，速度較快，焊接后焊縫結(jié)實(shí)等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域，特別對(duì)要求強(qiáng)度很高的制件特實(shí)用，可以瞬間將同種金屬材料（也可將異種金屬連接，只是焊接方法不同）永久性的連接，焊縫經(jīng)熱處理后，與母材同等強(qiáng)度，密封很好，這給儲(chǔ)存氣體和液體容器的制造解決了密封和強(qiáng)度的問(wèn)題。缺點(diǎn)電焊機(jī)在使用的過(guò)程中焊機(jī)的周圍會(huì)產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)，電弧燃燒時(shí)會(huì)向周圍產(chǎn)生輻射，弧光中有紅外線，紫外線等光種，還有金屬蒸汽和煙塵等有害物質(zhì)，所以操作時(shí)必須要做足夠的防護(hù)措施。焊接不適合于高碳鋼的焊接，由于焊接焊縫金屬

6、結(jié)晶和偏析及氧化等過(guò)程，對(duì)于高碳鋼來(lái)說(shuō)焊接性能不良，焊后容易開(kāi)裂，產(chǎn)生熱裂紋和冷裂紋。低碳鋼有良好的焊接性能，但過(guò)程中也要操作得當(dāng)，除銹清潔方面較為煩瑣，有時(shí)焊縫會(huì)出現(xiàn)夾渣裂紋氣孔咬邊等缺陷，但操作得當(dāng)會(huì)降低缺陷的產(chǎn)生。輔助器具電焊機(jī)輔助器具 包括防止操作人員被焊接電弧或其他焊接能源產(chǎn)生的紫外線、紅外線或其他射線傷害眼睛的氣焊眼鏡，電弧焊時(shí)保護(hù)焊工眼睛、面部和頸部的面罩，白色工作服、焊工手套和護(hù)腳等。發(fā)展趨勢(shì)高效節(jié)能電焊機(jī)的節(jié)能體現(xiàn)在空載時(shí)節(jié)能和負(fù)載時(shí)節(jié)能兩個(gè)方面?？蛰d時(shí)電焊機(jī)可以將主電路、風(fēng)機(jī)等全部進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，空載功耗僅有幾瓦；電焊機(jī)負(fù)載時(shí)的效率比晶閘管整流焊機(jī)要高。據(jù)有關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)，200

7、8年國(guó)焊接行業(yè)直流焊機(jī)的需求量為89萬(wàn)臺(tái)，若全部采用電焊機(jī)，可直接節(jié)約銅4.3萬(wàn)噸，鋼6.4萬(wàn)噸,節(jié)約用電6.8億KW.H，間接節(jié)約煤56.65萬(wàn)噸，水1034萬(wàn)噸，減少CO2排放量114.45萬(wàn)噸。由此可見(jiàn)，大力推廣電焊機(jī)具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。性能穩(wěn)定由于電焊機(jī)的工作頻率為20KHZ以上，具有較快的響應(yīng)速度，可以對(duì)熔滴過(guò)渡細(xì)分為多個(gè)階段進(jìn)行控制。對(duì)CO2氣體保護(hù)焊來(lái)說(shuō)，可以大幅降低飛濺，對(duì)脈沖熔化極MIG/MAG焊可以進(jìn)行有效地控制射流過(guò)渡的穩(wěn)定性，還可以將熔滴過(guò)渡和送絲機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步控制熔滴過(guò)渡過(guò)程，得到良好的焊縫成形，焊接性能穩(wěn)定。這些都是傳統(tǒng)整流焊機(jī)無(wú)法做到的。集中

8、控制電焊機(jī)大量采用單片機(jī)、DSP、FPGA等數(shù)字控制器，通過(guò)以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)焊機(jī)或者上位機(jī)與焊機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)通信。不僅解決了多臺(tái)焊機(jī)協(xié)同作業(yè)的問(wèn)題，方便焊接過(guò)程中的集中控制，而且實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程焊機(jī)參數(shù)的設(shè)置或監(jiān)控，使電焊機(jī)遠(yuǎn)程故障診斷及維護(hù)成為可能。六大價(jià)值1.設(shè)計(jì)合理，自由調(diào)節(jié)。可根據(jù)不同金屬材質(zhì)選用不同檔放電頻率，以達(dá)到最佳修補(bǔ)效果。 2.熱影響區(qū)域小。堆覆的瞬間過(guò)程中無(wú)熱輸入，因而無(wú)變形，咬邊和殘余應(yīng)力。不會(huì)產(chǎn)生局部退火，修復(fù)后不需要重新熱處理。 3.極小的焊補(bǔ)沖擊 ，本焊機(jī)在焊補(bǔ)過(guò)程中克服了普通氬弧焊對(duì)工件周邊產(chǎn)生沖擊的現(xiàn)象。對(duì)沒(méi)有余量的工件加工面也可放心進(jìn)行修補(bǔ)。 4.修復(fù)精度高

9、：堆焊厚度從幾微米到幾毫米，只需打磨，拋光。 5.熔接強(qiáng)高：由于充分滲透到工件表面材料產(chǎn)生極強(qiáng)的結(jié)合力。 6.采用環(huán)精密控制。焊機(jī)分類目前焊機(jī)的分類1還沒(méi)有一個(gè)權(quán)威的分類方法，以下的分類主要是以市面上的行業(yè)用途來(lái)簡(jiǎn)單的分類：1）目前工礦企業(yè)主要用的焊機(jī)由：交流弧焊機(jī)、直流電焊機(jī)、氬弧焊機(jī)、二氧化碳保護(hù)焊機(jī)、對(duì)焊機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)、埋弧焊機(jī)、高頻焊逢機(jī)、閃光對(duì)焊機(jī)、壓焊機(jī)、碰焊機(jī) 激光焊機(jī) 交流焊機(jī)和直流焊機(jī)（2）直流焊機(jī)有二種：一種是交流電機(jī)的基楚下加裝整流原元，還有一種是直流發(fā)電機(jī)。直流焊機(jī)主要焊有色金屬、生鐵為主。交流焊機(jī)主要焊鋼板為主。 （3）氬弧焊機(jī)、二氧化碳保護(hù)焊機(jī)、高頻逢焊機(jī)、閃光對(duì)焊機(jī)。氬弧焊機(jī)、二氧化碳保護(hù)焊機(jī)主要可焊2MM以下的薄板及有色金層。閃光對(duì)焊機(jī)主要對(duì)接銅鋁接頭等物體，高頻逢焊機(jī)主要制