焊機

　　焊機就是為焊接提供一定特性的電源的電器，焊接由于靈活簡單方便牢固可靠，焊接后甚至與母材同等強度的優點廣乏用于各個工業領域，如航空航天，船舶，汽車，容器等。
　　產品簡介
　　電焊機（electric welding machine）實際上就是具有下降外特性的變壓器，將220V和380V交流電變為低壓的直流電，電焊機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。直流的電焊機可以說也是一個大功率的整流器，分正負極，交流電輸入時，經變壓器變壓后，再由整流器整流，然后輸出具有下降外特性的電源，輸出端在接通和斷開時會產生巨大的電壓變化，兩極在瞬間短路時引燃電弧，利用產生的電弧來熔化電焊條和焊材，冷卻后來達到使它們結合的目的。焊接變壓器有自身的特點，外特性就是在焊條引燃后電壓急劇下降的特性。
　　產品分類
　　常用電焊機從焊接電流上分有 直流、交流、脈沖三類，但常用的是 交流和直流逆變電焊機。交流焊機 實質是一個特殊變壓器，但直流逆變電焊機要復雜些，其控制方式現 在基本采用變頻式
　　1.鋁件缺陷修補機
　　2.模具修補機
　　3.電火花堆焊機
　　4.高能微弧冷焊機
　　5.冷焊修復機
　　工作原理
　　電焊機的主要部件是一個降壓變壓器，次級線圈的兩端是被焊接工件和焊條，工作時引燃電弧，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，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，電壓更是急劇下降。
　　在焊接操作時，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(這個電阻叫接觸電阻)，根據電 流的熱效應定律(也叫焦爾定律)，即 Q=IR．t可知：在電流相等時，則電 阻越大的部位發熱越高，因此在焊 接時，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 在這個部位產生的電熱自然也就最 多，加之焊條是熔點較低的合金，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 接對象粘合在一塊。
　　一般直流逆變電焊機面板上均 設有輸出直流電流調節旋鈕。逆變直 流電焊機先 是將單相交 流220V電壓 或三相交流 380v電壓進 行橋式整流、 濾波，然后供給功率開關器件進行 逆變處理。
　　少部分逆變電焊機先利用555 時基電路等脈沖產生電路產生矩形 脈沖波，再利用三極管進行電流放大，接著用一對互補場效應管進行 電壓放大，從而產生高頻信號，最后 利用升壓變壓器進行升壓，在二次 繞組上得到感應交流電。其功率的 大小取決于放大電路的放大能力。
　　現在的逆變電焊機多采用由 IGBT管組成單端正激式逆變電路， 其控制系統多采用脈寬調制芯片 SG3525，其逆變頻率為20kHz，并能 進行恒流外特性控制。系統在空載 時，由于采用電壓反饋控制，PWM 調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。由于該類焊機采用以脈寬調制 PWM為核心的控制技術，從而可獲 得較好的恒流特性和優異的焊接工藝效果。
　　冷焊簡介
　　介紹
　　1.冷焊修復機適用范圍：冷焊修復機是鑄件針孔、砂眼、氣孔、裂紋、碰傷、劃傷、凹坑以及機械件表面磨損、模具磨損等細小缺陷的專業精密補焊設備。廣泛應用于模具業、鑄造業、電器制造業、醫療器械、汽車、造船、鍋爐、建筑、橋梁建設等行業中。
　　2. 冷焊修復機適用材質：冷焊修復機采用普通焊絲作為補材的材質有：灰鉄、球鐵、不銹鋼、碳鋼、模具鋼、鋁、鋁合金、紫銅等只要是導電的金屬均可修補。
　　特點
　　（1）低熱常溫焊補，基體不發熱、不產生熱變形、焊補點附近金相組織不變、無應力、無裂紋、無硬點硬化現象，不影響機械加工性能。
　　（2）操作簡單，一機多用。除了堆焊修復功能以外，還可以進行碳化鎢等硬質合金表面涂層強化。
　　（3）氬氣保護密著性好，熔接強度高，冶金結合，補材與基體同時熔化后的再凝固，結合牢固、致密、不脫落。焊補后可進行車、銑、刨、磨等各種機械加工。
　　（4）焊絲來源廣，經濟實用，整機30KG左右，可在線修補。
　　（5）旋轉式自損電極沉積堆焊，操作容易，工作效率高。
　　（6）環保無污染。無有害氣產生，可直接手握、眼視、焊位準確，焊補點小，焊后修整量小。
　　（7）焊補過程為高頻焊補點的反復熔化堆積，無論缺陷大小，只要是筆尖能觸到的地方都能修復。
　　（8）純金屬修補，無焊補痕跡，焊補效果滿足質檢標準。
　　優點缺點
　　優點
　　電焊機使用電能源，將電能瞬間轉換為熱能，電很普遍，電焊機適合在干燥的環境下工作，不需要太多要求，因體積小巧，操作簡單，使用方便，速度較快，焊接后焊縫結實等優點廣泛用于各個領域，特別對要求強度很高的制件特實用，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，焊縫經熱處理后，與母材同等強度，密封很好，這給儲存氣體和液體容器的制造解決了密封和強度的問題。
　　缺點
　　電焊機在使用的過程中焊機的周圍會產生一定的磁場，電弧燃燒時會向周圍產生輻射，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，所以操作時必須要做足夠的防護措施。焊接不適合于高碳鋼的焊接，由于焊接焊縫金屬結晶和偏析及氧化等過程，對于高碳鋼來說焊接性能不良，焊后容易開裂，產生熱裂紋和冷裂紋。低碳鋼有良好的焊接性能，但過程中也要操作得當，除銹清潔方面較為煩瑣，有時焊縫會出現夾渣裂紋氣孔咬邊等缺陷，但操作得當會降低缺陷的產生。
　　輔助器具
　　電焊機輔助器具 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，電弧焊時保護焊工眼睛、面部和頸部的面罩，白色工作服、焊工手套和護腳等。
　　發展趨勢
　　高效節能
　　電焊機的節能體現在空載時節能和負載時節能兩個方面。空載時電焊機可以將主電路、風機等全部進入停止狀態，空載功耗僅有幾瓦；電焊機負載時的效率比晶閘管整流焊機要高。據有關參數統計，2008年國焊接行業直流焊機的需求量為89萬臺，若全部采用電焊機，可直接節約銅4.3萬噸，鋼6.4萬噸,節約用電6.8億KW.H，間接節約煤56.65萬噸，水1034萬噸，減少CO2排放量114.45萬噸。由此可見，大力推廣電焊機具有巨大的經濟效益和社會效益。
　　性能穩定
　　由于電焊機的工作頻率為20KHZ以上，具有較快的響應速度，可以對熔滴過渡細分為多個階段進行控制。對CO2氣體保護焊來說，可以大幅降低飛濺，對脈沖熔化極MIG/MAG焊可以進行有效地控制射流過渡的穩定性，還可以將熔滴過渡和送絲機構的運動結合起來，進一步控制熔滴過渡過程，得到良好的焊縫成形，焊接性能穩定。這些都是傳統整流焊機無法做到的。
　　集中控制
　　電焊機大量采用單片機、DSP、FPGA等數字控制器，通過以太網、現場總線來實現多臺焊機或者上位機與焊機之間的網絡通信。不僅解決了多臺焊機協同作業的問題，方便焊接過程中的集中控制，而且實現了遠程焊機參數的設置或監控，使電焊機遠程故障診斷及維護成為可能。
　　六大價值
　　1.設計合理，自由調節。可根據不同金屬材質選用不同檔放電頻率，以達到最佳修補效果。
　　2.熱影響區域小。堆覆的瞬間過程中無熱輸入，因而無變形，咬邊和殘余應力。不會產生局部退火，修復后不需要重新熱處理。
　　3.極小的焊補沖擊 ，本焊機在焊補過程中克服了普通氬弧焊對工件周邊產生沖擊的現象。對沒有余量的工件加工面也可放心進行修補。
　　4.修復精度高：堆焊厚度從幾微米到幾毫米，只需打磨，拋光。
　　5.熔接強高：由于充分滲透到工件表面材料產生極強的結合力。
　　焊機分類
　　目前焊機的分類還沒有一個權威的分類方法，以下的分類主要是以市面上的行業用途　　來簡單的分類：
　　1）目前工礦企業主要用的焊機由：交流弧焊機、直流電焊機、氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、對焊機、點焊機、埋弧焊機、高頻焊逢機、閃光對焊機、壓焊機、碰焊機 激光焊機 交流焊機和直流焊機
　　（2）直流焊機有二種：一種是交流電機的基楚下加裝整流原元，還有一種是直流發電機。直流焊機主要焊有色金屬、生鐵為主。交流焊機主要焊鋼板為主。
　　（3）氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、高頻逢焊機、閃光對焊機。氬弧焊機、二氧化碳保護焊機主要可焊2MM以下的薄板及有色金層。閃光對焊機主要對接銅鋁接頭等物體，高頻逢焊機主要制管廠焊鋼管。
　　（4）埋弧焊主要焊鋼結構件、橋梁H鋼、工字房大梁等厚的鋼結構材料。
　　（5）氣體保護焊：氬弧焊、二氧化碳保護焊，才氣體的保護下焊機時不會氧化、溶焊牢固、可焊有色金層、可焊薄材料。
　　（6）激光焊機：可焊晶體管內部的引線。
　　（7）對焊機：索鏈廠主要焊錨上的鐵索等物體。可對接元鋼等。
　　常見問題
　　1. 為什么焊薄板用儲能焊機適合，而厚板適合用焊拉弧焊？
　　大多數情況下，儲能式螺柱焊適合在薄板上焊接，拉弧式螺柱焊適合在厚板上焊接。
　　儲能式螺柱焊的特點是大電流（幾千A）短時間（1-3 ms），因此熔池較淺，焊接變形也小。
　　但此時焊接強度仍比較大（焊接強度>螺柱本身強度>板材本身強度，或焊接強度>板材本身強度>螺柱本身強度），所以，首先屈服的是螺柱（彎曲或斷裂）或者是板材（撕裂）。
　　如果在厚板上使用儲能式螺柱焊，那么板材本身的強度則是最大的，因為幾乎不可能被撕裂，那么首先屈服的可能是螺柱（螺柱直徑較小時，但很少在厚板上焊接小直徑的螺柱）或者是焊接接頭。
　　另外還有一個原因，是儲能式螺柱焊不能在熱軋板上焊接（較厚氧化皮存在），而厚板多數情況下是熱軋板。
　　拉弧式螺柱焊的電流相對較小（500-1500A），但焊接時間更長（5-2000 ms），因此熔池較深，焊接變形較大。
　　較深的熔池如果焊接薄板則容易造成穿透（焊接大直徑螺柱時），一般要求最小板厚為螺柱直徑的1/4。
　　較深的熔池使得焊接強度始終大于螺柱本身強度，所以在破壞性實驗時首先屈服的始終是螺柱或板材。
　　2. 螺柱焊機測試中，如何理解“焊接強度大于板材與螺柱本身強度”？
　　這句話主要針對焊接強度測試來說明。
　　在進行破壞性實驗時，如果將板材撕裂或拉穿，螺柱焊接部分仍未與板材脫離，則說明螺柱焊接強度大于板材自身強度。
　　如果將螺柱折斷或彎曲，螺柱焊接部分仍未與板材脫離，則說明螺柱焊接的強度大于螺柱自身強度。