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电焊机

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  • 发布时间:2015/12/6 18:54:11
  • 作者:银河电气
定义
将电能转换成焊接能量并能实现焊接操作的整套装置设备,包括电源及附件等。
摘自:GB/T 2900.22-1985 电工名词术语 电焊机 2.1.1
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电焊机原理

  电焊机的主要部件是一个降压变压器,次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,工作时引燃电弧,在电弧的高温中将焊条熔接于工件的缝隙中。由于电焊变压器的铁芯有自身的特点,因此具有电压急剧下降的特性,即在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压更是急剧下降。

  在焊接操作时,虽然电路中的电流处处相等,但由于各处的电阻不一样,在不固定接触处的电阻最大(这个电阻叫接触电阻),根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),即Q=I^2R*t可知:在电流相等时,则电阻越大的部位发热越高,因此在焊接时,焊条的触头也就是被接的金属体的接触处的接触电阻最大,则在这个部位产生的电热自然也就最多,加之焊条是熔点较低的合金,自然容易熔化。熔化后的合金焊条芯粘合在被焊物体上,冷却后便把焊接对象粘合在一块。

  一般直流逆变电焊机面板上均设有输出直流电流调节旋钮。逆变直流电焊机先是将单相交流220V电压或三相交流380v电压进行桥式整流、滤波,然后供给功率开关器件进行逆变处理。少部分逆变电焊机先利用555时基电路等脉冲产生电路产生矩形脉冲波,再利用三极管进行电流放大,接着用一对互补场效应管进行电压放大,从而产生高频信号,最后利用升压变压器进行升压,在二次绕组上得到感应交流电。其功率的大小取决于放大电路的放大能力。现在的逆变电焊机多采用由IGBT管组成单端正激式逆变电路,其控制系统多采用脉宽调制芯片SG3525,其逆变频率为20kHz,并能进行恒流外特性控制。系统在空载时,由于采用电压反馈控制,PWM调制器间断地输出脉冲,因间歇振荡的频率低且脉冲宽度窄,这样不但空载损耗小,而且变压器不易饱和。由于该类焊机采用以脉宽调制PWM为核心的控制技术,从而可获得较好的恒流特性和优异的焊接工艺效果。

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电焊机特点

01电焊机优点

  电焊机使用电能源,将电能瞬间转换为热能,电很普遍,电焊机适合在干燥的环境下工作,不需要太多要求,因体积小巧,操作简单,使用方便,速度较快,焊接后焊缝结实等优点广泛用于各个领域,特别对要求强度很高的制件特实用,可以瞬间将同种金属材料(也可将异种金属连接,只是焊接方法不同)永久性的连接,焊缝经热处理后,与母材同等强度,密封很好,这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。

02电焊机缺点

  电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场,电弧燃烧时会向周围产生辐射,弧光中有红外线,紫外线等光种,还有金属蒸汽和烟尘等有害物质,所以操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接,由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程,对于高碳钢来说焊接性能不良,焊后容易开裂,产生热裂纹和冷裂纹。低碳钢有良好的焊接性能,但过程中也要操作得当,除锈清洁方面较为烦琐,有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷,但操作得当会降低缺陷的产生。

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电焊机发展

01高效节能

  电焊机的节能体现在空载时节能和负载时节能两个方面。空载时电焊机可以将主电路、风机等全部进入停止状态,空载功耗仅有几瓦;电焊机负载时的效率比晶闸管整流焊机要高。据有关参数统计,2008年国焊接行业直流焊机的需求量为89万台,若全部采用电焊机,可直接节约铜4.3万吨,钢6.4万吨,节约用电6.8亿KW.H,间接节约煤56.65万吨,水1034万吨,减少CO2排放量114.45万吨。由此可见,大力推广电焊机具有巨大的经济效益和社会效益。

02焊接性能稳定

  由于电焊机的工作频率为20KHZ以上,具有较快的响应速度,可以对熔滴过渡细分为多个阶段进行控制。对CO2气体保护焊来说,可以大幅降低飞溅,对脉冲熔化极MIG/MAG焊可以进行有效地控制射流过渡的稳定性,还可以将熔滴过渡和送丝机构的运动结合起来,进一步控制熔滴过渡过程,得到良好的焊缝成形,焊接性能稳定。这些都是传统整流焊机无法做到的。

03实现集中控制

  电焊机大量采用单片机、DSP、FPGA等数字控制器,通过以太网、现场总线来实现多台焊机或者上位机与焊机之间的网络通信。不仅解决了多台焊机协同作业的问题,方便焊接过程中的集中控制,而且实现了远程焊机参数的设置或监控,使电焊机远程故障诊断及维护成为可能。


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