電阻焊設(shè)備及安全操作

1、電阻焊設(shè)備及安全操作一、電阻焊設(shè)備分類(lèi)電阻焊設(shè)備是指采用電阻加熱原理進(jìn)行焊接操作的一種設(shè)備。包括點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)、 凸焊機(jī)和對(duì)焊機(jī)。 有些場(chǎng)合還包括與這些焊機(jī)配套的控制箱。 一般的電阻焊設(shè)備由三個(gè)主要部分組成：以阻焊變壓器為主，包括電極及次級(jí)回路組成的焊接回路。由機(jī)架和有關(guān)夾持工件及施加焊接壓力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的機(jī)械裝置。(3)能按要求接通電源，并可控制焊接程序中各段時(shí)間及調(diào)節(jié)焊接電流的控制電路。為了保證電阻焊設(shè)備的正常運(yùn)行， 使其能發(fā)揮最大的效能， 電阻焊設(shè)備要盡量滿(mǎn)足下列要求：(一 )使用條件(1)空氣自然冷卻的焊機(jī)，海拔高度不超過(guò)1000m ，周?chē)諝庾罡邷囟炔淮笥?40 。(2)通水冷卻的

2、焊機(jī)，進(jìn)水口的水溫不大于30 ，冷卻水的壓力應(yīng)能保證必需的流量，水質(zhì)應(yīng)符合工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。電網(wǎng)供電參數(shù)：220V 或 380V ， 50Hz 。 在下列電網(wǎng)供電品質(zhì)條件下焊機(jī)應(yīng)能正常工作：電壓波動(dòng)：在 10 內(nèi)(當(dāng)頻率為額定值時(shí))。頻率波動(dòng)：不大于 2(當(dāng)電壓為額定值時(shí))。(二 )主要技術(shù)要求焊機(jī)中不與地相連接的電氣回路，在規(guī)定的使用條件下其對(duì)地絕緣電阻 應(yīng)不低于2 . 5M Qo(2)焊機(jī)中不與地相連接，工作電壓為以下值時(shí)的電氣回路應(yīng)承受規(guī)定的試驗(yàn)電壓，持續(xù)1min o小于或等于220V工作電壓時(shí)的試驗(yàn)電壓為1700V。小于或等于380V工作電壓時(shí)的試驗(yàn)電壓為 2000V。對(duì)電氣回路中的個(gè)別元

3、件，由于特性限制，在試驗(yàn)時(shí)允許從電路中拆除或短 接。(3)阻焊變壓器在額定初級(jí)電壓及額定級(jí)數(shù)時(shí)其空載視在功率(P。)及空載電流(Pi。)應(yīng)不大于表6 3規(guī)定的數(shù)值。對(duì)于額定功率小于16kV A的阻焊變壓器 與焊鉗連成一體的焊機(jī)，具空載視在功率與空載電流的允許值可較表中數(shù)值大 2. 5 倍。表6 3 阻焊變壓器空載視在功率及空載電流允許值額定功率(kV. A)空載視在功空載電流允許值110(A)率額定初級(jí)電壓U1n(V)(W)220380415500510004.52.62.42.01018008.24.74.33.516260011.66.76.25.125375017.09.99.07.54

4、0560025.514.713.511.263820037.221.619.716.480880040.023.221.217.61001000045.526.324.120.01251125051.129.627.122.51601280058.233.730.825.62001400063.636.833.728.02501500068.239.536.130.03151575071.641.438.031.54002000090.952.648.240.0(4)焊機(jī)的最大次級(jí)短路電流值(1200)在以間接方法測(cè)定時(shí)(即以初級(jí)電流與 阻焊變壓器變壓比的乘積計(jì)算)允差是一10 %,當(dāng)使用專(zhuān)門(mén)

5、大電流計(jì)直接測(cè)定時(shí) 允差5%。(5)阻焊變壓器線圈溫升的測(cè)定最常采用的是電阻法。大多數(shù)阻焊變壓器均 是水冷結(jié)構(gòu)，絕緣等級(jí)以 B級(jí)占多數(shù)，因此線圈的溫升極限值是 95K。如果絕 緣等級(jí)提高到9級(jí)時(shí)則溫升極限值是115K。(6)焊機(jī)加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)保證電極間壓力穩(wěn)定，電極壓力的實(shí)際值與額定值之差 不應(yīng)超過(guò)額定值的 8%。二、點(diǎn)焊機(jī)和凸焊機(jī)(一)搖臂式焊機(jī)最簡(jiǎn)單和最通用的點(diǎn)焊機(jī)是搖臂式點(diǎn)焊機(jī)。 這種點(diǎn)焊機(jī)是利用杠桿原理，通過(guò)上電極臂施加電極壓力。 上、 下電極臂為伸長(zhǎng)的圓柱形構(gòu)件， 既傳遞電極壓力，也傳遞焊接電流。搖臂式焊機(jī)的上電極是繞上電極臂支承軸作圓弧運(yùn)動(dòng)， 當(dāng)上電極和下電極與工件接觸加壓時(shí)， 上電極

6、臂和下電極臂必須處于平行位置。 只有這樣， 才能獲得良好的加壓狀態(tài)。如果電極臂的剛度不夠，可能發(fā)生電極滑移。有三種操作方法： (1)氣動(dòng)； (2)腳踏； (3)電動(dòng)機(jī)凸輪。氣動(dòng)搖臂式焊機(jī)的電極壓力是活塞力與杠桿長(zhǎng)度比的乘積。 因此電極壓力與用減壓閥控制的壓縮空氣壓強(qiáng)成正比。在腳踏和電動(dòng)機(jī)凸輪操作的焊機(jī)中， 彈簧力代替活塞力。 彈簧被腳踏推動(dòng)的杠桿或被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的凸輪壓縮。電極壓力與彈簧的壓縮量成正比。腳踏操作的點(diǎn)焊機(jī)適用于焊接要求不高的小批量工件。 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的焊機(jī)用于壓縮空氣不易得到的場(chǎng)合。搖臂式焊機(jī)不論如何操作， 隨著臂伸長(zhǎng)度的增加， 焊接電流和電極壓力都會(huì)降低。搖臂式焊機(jī)由于上電極的運(yùn)動(dòng)

7、軌跡是圓弧形的，因而不適宜作凸焊。(二 )直壓式焊機(jī)直壓式焊機(jī)適用于點(diǎn)焊及凸焊。 這類(lèi)焊機(jī)的上電極在有導(dǎo)向構(gòu)件的控制下作直線運(yùn)動(dòng)。電極壓力由氣缸或液壓缸直接作用。點(diǎn)焊機(jī)的臂伸長(zhǎng)度是指電極中心線與機(jī)架平面之間的距離。 凸焊機(jī)的臂伸長(zhǎng)度是指氣缸中心線與機(jī)架平面之間的距離。 凸焊機(jī)的剛性要求高， 故臂伸長(zhǎng)度較小。為了擴(kuò)大使用范圍，點(diǎn)焊機(jī)的臂伸長(zhǎng)度一般較大。(三)多點(diǎn)焊機(jī)多點(diǎn)焊機(jī)是大批量生產(chǎn)中的專(zhuān)用設(shè)備， 例如汽車(chē)生產(chǎn)線上針對(duì)具體沖壓焊接件而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)制造的。多點(diǎn)焊機(jī)一般采用多個(gè)阻焊變壓器及多把焊槍根據(jù)工作形狀分布。 電極壓力由安裝在焊槍上的氣缸或液壓缸直接作用在電極上。為了達(dá)到較小的焊點(diǎn)間距，焊槍外形

8、和尺寸受到限制；有時(shí)需要采用液壓缸才能滿(mǎn)足要求。三、縫焊機(jī)縫焊機(jī)除電極及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)外， 其他部分與點(diǎn)焊機(jī)基本相似。 縫焊機(jī)的電極驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)調(diào)速器和萬(wàn)向軸帶動(dòng)電極轉(zhuǎn)動(dòng)。有三種普通類(lèi)型的縫焊機(jī)：（一 ）橫向縫焊機(jī)在焊接操作時(shí)形成的縫焊接頭與焊機(jī)的電極臂相垂直的稱(chēng)橫向縫焊機(jī)。 這種焊機(jī)用于焊接水平工件的長(zhǎng)焊縫以及圓周環(huán)形焊縫。（二 ）縱向縫焊機(jī)在焊接操作時(shí)形成的縫焊接頭與焊機(jī)的電極臂相平行的稱(chēng)縱向縫焊機(jī)。 這種焊機(jī)用于焊接水平工件的短焊縫以及圓筒形容器的縱向直縫。（三）通用縫焊機(jī)通用縫焊機(jī)是一種縱橫兩用縫焊機(jī)。上電極可作90 旋轉(zhuǎn)，而下電極臂和下電極有兩套。一套用于橫向，另一套用于縱向，可

9、根據(jù)需要進(jìn)行互換?？p焊機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是單由上電極或單由下電極作主動(dòng)， 或者上下電極均是主動(dòng)。 但通用縫焊機(jī)都是上電極作主動(dòng)。 大多數(shù)縫焊機(jī)的電極轉(zhuǎn)動(dòng)是連續(xù)性的，對(duì)于較厚工件或者鋁合金工件縫焊時(shí)需采用間隙驅(qū)動(dòng) （步進(jìn)）施焊以保證焊核在冷卻結(jié)晶時(shí)有充分的電極壓力和施加鍛壓壓力四、閃光對(duì)焊機(jī)一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的閃光對(duì)焊機(jī)包括：機(jī)架、靜夾具、動(dòng)夾具、閃光和頂鍛機(jī)構(gòu)、阻 焊變壓器和級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)組以及配套的電氣控制箱。通常靜夾具是固定安裝在機(jī)架上 并與機(jī)架在電氣上絕緣。大多數(shù)焊機(jī)中還有活動(dòng)調(diào)節(jié)部件，以保證電極和工件焊 接時(shí)對(duì)準(zhǔn)中心線。動(dòng)夾具則安裝在活動(dòng)導(dǎo)軌上并與閃光和頂鍛機(jī)構(gòu)相連接。夾具 座由于承受很大的鉗口夾緊力，

10、通常都用鑄件或焊接結(jié)構(gòu)件。兩個(gè)夾具上的導(dǎo)電 鉗口分別與阻焊變壓器的次級(jí)輸出端相連。 鉗口一方面夾持工件，另外要向工件 傳遞焊接電流。對(duì)焊機(jī)的阻焊變壓器實(shí)質(zhì)上和其他類(lèi)型電阻焊機(jī)的阻焊變壓器相同、阻焊變壓器的初級(jí)線圈與級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)組通過(guò)電磁接觸器或由晶閘管組成的電子斷續(xù)器和 電網(wǎng)接通。當(dāng)采用電子斷續(xù)器時(shí)，還可配合熱量控制器以便為預(yù)熱或焊后熱處理 提供較小的電功率。五、電阻對(duì)焊機(jī)電阻對(duì)焊機(jī)除了沒(méi)有閃光過(guò)程外，其原理與閃光對(duì)焊機(jī)十分相似。典型電阻 對(duì)焊機(jī)包括一個(gè)容納阻焊變壓器及級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)組的主機(jī)架、夾持工件并傳遞焊接電 流的電極鉗口和頂鍛機(jī)構(gòu)。最簡(jiǎn)單的電阻對(duì)焊機(jī)是手工操作的。自動(dòng)電阻對(duì)焊機(jī)可以采用彈簧或氣缸

11、提 供壓力。這樣得到的壓力穩(wěn)定，適合焊接塑性范圍很窄的有色金屬。六、電阻焊機(jī)的安裝（一 ）對(duì)電源要求電阻焊設(shè)備對(duì)電源功率的需求取決于焊接方法和焊機(jī)的設(shè)計(jì)。 合適的電源是電阻焊機(jī)能達(dá)到預(yù)期生產(chǎn)率的先決條件之一。 工廠電網(wǎng)供電系統(tǒng)主要由電力變壓器、 饋電母線、 裝有分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)和指示儀表的開(kāi)關(guān)板以及從開(kāi)關(guān)板至焊機(jī)的導(dǎo)線所組成。電力變壓器和饋電母線是否合適要由兩個(gè)因素決定： 允許的電壓降和允許的發(fā)熱程度。 對(duì)于多數(shù)電阻焊設(shè)備而言， 允許電壓降是決定性因素， 但也必須考慮發(fā)熱因素。對(duì)單臺(tái)焊機(jī)， 如只根據(jù)發(fā)熱程度考慮時(shí)， 確定電力變壓器功率的大小是比較簡(jiǎn)單的。 因?yàn)橐话阕韬缸儔浩鞯念~定功率是根據(jù)發(fā)熱程度確定

12、的。 電力變壓器通常是 100 工作制， 而阻焊變壓器的負(fù)載持續(xù)率為 50 。 當(dāng)只以發(fā)熱為基礎(chǔ)時(shí)，向一臺(tái)給定的焊機(jī)供電的電力變壓器的等效額定值等于該焊機(jī)阻焊變壓器額定值（負(fù)載持續(xù)率為50 %）的70. 7%。例如：一臺(tái)正常運(yùn)行的150kV A縫焊機(jī)所需的電力變壓器的功率可為106kV Ao如果由一臺(tái)公用的電力變壓器供電的焊機(jī)中有若干臺(tái)同時(shí)工作， 則必須研究各臺(tái)焊機(jī)之間的工作分散性因數(shù)以及所有焊機(jī)的實(shí)際工作負(fù)載持續(xù)率。 電阻焊機(jī)一般都在低于其最大熱容量情況下工作。根據(jù)電壓降來(lái)確定向一臺(tái)電阻焊機(jī)供電的電力變壓器功率大小時(shí)， 首先要確定焊機(jī)規(guī)定的最大允許壓降。 當(dāng)同一臺(tái)電力變壓器向兩臺(tái)或多臺(tái)焊機(jī)供

13、電時(shí)， 由一臺(tái)焊機(jī)引起的電壓降將會(huì)反映在第二臺(tái)焊機(jī)的工作中。 因而， 為保證焊接質(zhì)量，不論向單臺(tái)或多臺(tái)焊機(jī)供電時(shí)，規(guī)定總電壓降不超過(guò)5 是合適的。最大時(shí)也不 應(yīng)超過(guò) 10 。電壓降應(yīng)在焊機(jī)所在處測(cè)量。從開(kāi)關(guān)板到焊機(jī)的導(dǎo)線總是愈短愈好，截面應(yīng)滿(mǎn)足額定電流值導(dǎo)通的規(guī)定。并且應(yīng)設(shè)計(jì)成低阻抗，以使線路中的電壓降最小。每臺(tái)焊機(jī)都應(yīng)通過(guò)單獨(dú)的分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)與饋電系統(tǒng)連接。（二 ）安裝焊機(jī)應(yīng)遠(yuǎn)離有激烈振動(dòng)的設(shè)備， 如大噸位沖床、 空氣壓縮機(jī)等， 以免引起控制設(shè)備工作失常。氣源壓力要求穩(wěn)定。壓縮空氣的壓力不得低于 0 5MPa ，必要時(shí)應(yīng)在焊機(jī)近旁安置儲(chǔ)氣筒。冷卻水壓力一般應(yīng)不低于0 15MPa ，進(jìn)水溫度不高于3

14、0 。要求水質(zhì)純凈， 以減少造成漏電或引起管路堵塞。 在有多臺(tái)焊機(jī)工作的場(chǎng)地當(dāng)水源壓力太低或不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)設(shè)置專(zhuān)用冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。在閃光對(duì)焊或點(diǎn)焊、縫焊有鍍層的工件時(shí)，應(yīng)有通風(fēng)設(shè)備。（三）排水大多數(shù)電阻焊機(jī)都要水冷卻。 對(duì)于排水， 一般是經(jīng)過(guò)集水管排出。 在點(diǎn)焊和 縫焊時(shí)還可能采用澆水方式對(duì)電極和工件冷卻。冷卻水由附加集水槽排出。七、電阻焊機(jī)的調(diào)試（一 ）通電前的檢查按照說(shuō)明書(shū)對(duì)照檢查連接線是否正確； 測(cè)量各個(gè)帶電部位對(duì)機(jī)身的絕緣電阻是否符合要求； 檢查機(jī)身的接地是否可靠； 水和氣是否暢通； 測(cè)量電網(wǎng)電壓是否與焊機(jī)銘牌數(shù)據(jù)相符。（二 ）通電檢查確認(rèn)安裝無(wú)誤的焊機(jī)， 便可進(jìn)行通電檢查。 主要是檢查

15、控制設(shè)備各個(gè)按鈕與開(kāi)關(guān)操作是否正常。然后進(jìn)行不通焊接電流下的機(jī)械動(dòng)作運(yùn)行。 即拔出電壓級(jí)數(shù)調(diào)節(jié)組的手柄或把控制設(shè)備上焊接電流通斷開(kāi)關(guān)放在斷開(kāi)的位置。 啟動(dòng)焊機(jī)， 檢查工作程序和加壓過(guò)程。（三）焊接參數(shù)的選擇使用與工件相同材料和厚度裁成的試件進(jìn)行試焊。 試驗(yàn)時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范參數(shù)（電極壓力，次級(jí)空載電壓、通電時(shí)間、熱量調(diào)節(jié)、焊接速度、工件伸出長(zhǎng)度、燒化量、頂鍛量、燒化速度、頂鍛速度、頂鍛力等）以獲得符合要求的焊接質(zhì)量。對(duì)一般工件的焊接，用試件焊接一定數(shù)量后，經(jīng)目視檢查應(yīng)無(wú)過(guò)深的壓痕、裂紋和過(guò)燒。 再經(jīng)撕破試驗(yàn)檢查焊核直徑合格且均勻即可正式焊接幾個(gè)工件。 經(jīng)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)合格，焊機(jī)即可投入生產(chǎn)使

16、用。對(duì)航空和航天等要求嚴(yán)格的工件， 當(dāng)焊機(jī)安裝、 調(diào)試合格后， 還應(yīng)按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，焊接一定數(shù)量的試件經(jīng)目測(cè)、金相分析、 X 射線檢查、機(jī)械強(qiáng)度測(cè)量等試驗(yàn)，以評(píng)定焊機(jī)工作的可靠性。八、電阻焊機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)（一 ）日常保養(yǎng)這是保證焊機(jī)正常運(yùn)行， 延長(zhǎng)使用期限的重要環(huán)節(jié)。 主要項(xiàng)目是： 保持焊機(jī) 清潔； 對(duì)電氣部分要保持干燥； 注意觀察冷卻水流通狀況； 檢查電路各部位的接 觸和絕緣狀況。（二 ）定期維護(hù)檢查機(jī)械部位應(yīng)定期加潤(rùn)滑油?？p焊機(jī)還應(yīng)在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電部分定期加特制的潤(rùn)滑脂； 檢查活動(dòng)部分的間隙； 觀察電極及電極握杠之間的配合是否正常， 有無(wú)漏水；電磁氣閥的工作是否可靠； 水路和氣路管道有否堵塞；

17、電氣接觸處有否松動(dòng)； 控制設(shè)備中各個(gè)旋鈕有否打滑，元件有否脫焊或損壞，（三）性能參數(shù)檢測(cè)（1）焊接電流及通電時(shí)間的檢測(cè) 一臺(tái)新的電阻焊機(jī)在裝配好出廠前要通過(guò)規(guī)定項(xiàng)目的試驗(yàn)， 包括空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)以確定阻焊變壓器及整臺(tái)焊機(jī)的性能是否符合出廠標(biāo)準(zhǔn)。 空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)要求有專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)設(shè)備才能進(jìn)行。 在焊機(jī)的使用現(xiàn)場(chǎng)，可使用電阻焊大電流測(cè)量?jī)x對(duì)次級(jí)短路電流（電極直接接觸）或焊接電流 （電極間有工件置入）及通電時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)。電阻焊電流測(cè)量?jī)x是一種專(zhuān)用儀表，通過(guò)套在次級(jí)回路中的感應(yīng)線圈（傳感器）獲取通電瞬間的電磁訊號(hào)，然后經(jīng)過(guò)電路轉(zhuǎn)換，以數(shù)字形式顯示出電流值及時(shí)間值。（2）次級(jí)回路直流電阻值的檢測(cè) 對(duì)

18、特定的一臺(tái)焊機(jī)來(lái)說(shuō)，次級(jí)回路尺寸是固定的， 因此感抗是不變的。 只有電阻值會(huì)因接觸表面氧化膜的增厚緊固螺栓的松動(dòng)等而增大。次級(jí)回路電阻的增大將使焊機(jī)次級(jí)短路電流值（或焊接電流值）減小， 降低了焊機(jī)的焊接能力。 所以， 在長(zhǎng)期使用后應(yīng)對(duì)次級(jí)回路進(jìn)行清理和檢測(cè)。次級(jí)回路直流電阻值的檢測(cè)方法可采用微歐姆計(jì)進(jìn)行直接測(cè)量， 也可對(duì)次級(jí)回路外接直流電源，通過(guò)測(cè)定電流及電壓降的方法換算成電阻值。（3）測(cè)定壓力 對(duì)于一般氣動(dòng)焊機(jī)來(lái)說(shuō)，壓力是由氣缸產(chǎn)生的。因此接入氣缸的壓縮空氣的壓強(qiáng)與氣缸壓力是成比例的。 可建立電極壓力與壓縮空氣壓強(qiáng)的關(guān)系曲線，定期檢測(cè)電極壓力，并與之對(duì)照。電極壓力的檢測(cè)方法有以下幾種：(1)采用 U 形彈簧鋼制成的測(cè)力計(jì)，根據(jù)已知變形量與壓力的關(guān)系曲線。從百分表讀數(shù)可得知壓力值。(2)采用鋼球壓痕的方法。 即取一直徑適當(dāng)?shù)匿撉蚝鸵粔K平整的鋼板或銅板，先在材料試驗(yàn)機(jī)上測(cè)得壓痕直徑與壓力的關(guān)系曲線， 然后與在焊機(jī)上以同一鋼球和同一鋼板測(cè)得的壓痕作對(duì)比而得到焊機(jī)的壓力值。(3)使用電阻應(yīng)變片及相應(yīng)的儀表組成的測(cè)力計(jì)直接測(cè)定。(4)用專(zhuān)用的機(jī)械式測(cè)力計(jì)測(cè)定。九、電阻焊安全技術(shù)電阻焊的安全技術(shù)主要有預(yù)防觸電、壓傷(撞傷)、灼傷和空氣污染等。除了在技術(shù)措施方面作必要的安全考慮外， 操作人員亦須了解安全常識(shí)， 應(yīng)事先對(duì)其進(jìn)行必要的安全教育。(一 )防觸電電阻焊機(jī)二次電壓甚低，