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电阻焊设备及安全操作电阻焊设备及安全操作 一、电阻焊设备分类一、电阻焊设备分类 电阻焊设备是指采用电阻加热原理进行焊接操作的一 种设备 包括点焊机、 缝焊机、 凸焊机和对焊机 有些场合还 包括与这些焊机配套的控制箱一般的电阻焊设备由三个主 要部分组成： (1)以阻焊变压器为主，包括电极及次级回路组成的焊 接回路 (2)由机架和有关夹持工件及施加焊接压力的传动机构 组成的机械装置 (3)能按要求接通电源，并可控制焊接程序中各段时间 及调节焊接电流的控制电路 为了保证电阻焊设备的正常运行，使其能发挥最大的 效能，电阻焊设备要尽量满足下列要求： (一)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) (二)主要技术要求 (1)焊机中不与地相连接的电气回路，在规定的使用条 件下其对地绝缘电阻应不低于2．5MΩ。

(2)焊机中不与地相连接，工作电压为以下值时的电气 回路应承受规定的试验电压，持续1min 小于或等于220V 工作电压时的试验电压为1700V 小于或等于380V 工作电压时的试验电压为2000V 对电气回路中的个别元件，由于特性限制，在试验时 允许从电路中拆除或短接 (3)阻焊变压器在额定初级电压及额定级数时其空载视 在功率(P0)及空载电流(P10)应不大于表6—3规定的数值对 于额定功率小于 16kV·A 的阻焊变压器与焊钳连成一体的焊 机，其空载视在功率与空载电流的允许值可较表中数值大 2．5倍 表表6—3 阻焊变压器空载视在功率及空载电流允许值阻焊变压器空载视在功率及空载电流允许值 额定功 率 (kV．A) 空载视 在功率 (W) 空载电流允许值 I10(A) 额定初级电压 U1n(V) 220380415500 5 10 1000 1800 4.5 8.2 2.6 4.7 2.4 4.3 2.0 3.5 16 25 40 63 80 100 125 160 200 250 315 400 2600 3750 5600 8200 8800 10000 11250 12800 14000 15000 15750 20000 11.6 17.0 25.5 37.2 40.0 45.5 51.1 58.2 63.6 68.2 71.6 90.9 6.7 9.9 14.7 21.6 23.2 26.3 29.6 33.7 36.8 39.5 41.4 52.6 6.2 9.0 13.5 19.7 21.2 24.1 27.1 30.8 33.7 36.1 38.0 48.2 5.1 7.5 11.2 16.4 17.6 20.0 22.5 25.6 28.0 30.0 31.5 40.0 (4)焊机的最大次级短路电流值(1200)在以间接方法测 定时(即以初级电流与阻焊变压器变压比的乘积计算)允差是 －10％，当使用专门大电流计直接测定时允差±5％。

(5)阻焊变压器线圈温升的测定最常采用的是电阻法 大 多数阻焊变压器均是水冷结构，绝缘等级以 B 级占多数， 因此线圈的温升极限值是95K如果绝缘等级提高到9 级时 则温升极限值是115K (6)焊机加压机构应保证电极间压力稳定，电极压力的 实际值与额定值之差不应超过额定值的±8％ 二、点焊机和凸焊机二、点焊机和凸焊机 (一)摇臂式焊机 最简单和最通用的点焊机是摇臂式点焊机这种点焊机 是利用杠杆原理，通过上电极臂施加电极压力上、下电极 臂为伸长的圆柱形构件，既传递电极压力，也传递焊接电 流 摇臂式焊机的上电极是绕上电极臂支承轴作圆弧运动， 当上电极和下电极与工件接触加压时，上电极臂和下电极 臂必须处于平行位置只有这样，才能获得良好的加压状态 如果电极臂的刚度不够，可能发生电极滑移 有三种操作方法：(1)气动；(2)脚踏；(3)电动机—凸轮 气动摇臂式焊机的电极压力是活塞力与杠杆长度比的 乘积因此电极压力与用减压阀控制的压缩空气压强成正比 在脚踏和电动机—凸轮操作的焊机中，弹簧力代替活 塞力弹簧被脚踏推动的杠杆或被电动机驱动的凸轮压缩 电极压力与弹簧的压缩量成正比 脚踏操作的点焊机适用于焊接要求不高的小批量工件。

电动机驱动的焊机用于压缩空气不易得到的场合 摇臂式焊机不论如何操作，随着臂伸长度的增加，焊 接电流和电极压力都会降低 摇臂式焊机由于上电极的运动轨迹是圆弧形的，因而 不适宜作凸焊 (二)直压式焊机 直压式焊机适用于点焊及凸焊这类焊机的上电极在有 导向构件的控制下作直线运动电极压力由气缸或液压缸直 接作用 点焊机的臂伸长度是指电极中心线与机架平面之间的 距离凸焊机的臂伸长度是指气缸中心线与机架平面之间的 距离凸焊机的刚性要求高，故臂伸长度较小为了扩大使 用范围，点焊机的臂伸长度一般较大 (三)多点焊机 多点焊机是大批量生产中的专用设备，例如汽车生产 线上针对具体冲压—焊接件而专门设计制造的 多点焊机一般采用多个阻焊变压器及多把焊枪根据工 作形状分布电极压力由安装在焊枪上的气缸或液压缸直接 作用在电极上为了达到较小的焊点间距，焊枪外形和尺寸 受到限制；有时需要采用液压缸才能满足要求 三、缝焊机三、缝焊机 缝焊机除电极及其驱动机构外，其他部分与点焊机基 本相似缝焊机的电极驱动机构由电动机通过调速器和万向 轴带动电极转动 有三种普通类型的缝焊机： (一)横向缝焊机 在焊接操作时形成的缝焊接头与焊机的电极臂相垂直 的称横向缝焊机。

这种焊机用于焊接水平工件的长焊缝以及 圆周环形焊缝 (二)纵向缝焊机 在焊接操作时形成的缝焊接头与焊机的电极臂相平行 的称纵向缝焊机这种焊机用于焊接水平工件的短焊缝以及 圆筒形容器的纵向直缝 (三)通用缝焊机 通用缝焊机是一种纵横两用缝焊机上电极可作 90°旋 转，而下电极臂和下电极有两套一套用于横向，另一套用 于纵向，可根据需要进行互换 缝焊机的传动机构可以是单由上电极或单由下电极作 主动，或者上下电极均是主动但通用缝焊机都是上电极作 主动大多数缝焊机的电极转动是连续性的，对于较厚工件 或者铝合金工件缝焊时需采用间隙驱动(步进)施焊以保证焊 核在冷却结晶时有充分的电极压力和施加锻压压力 四、闪光对焊机四、闪光对焊机 一台标准的闪光对焊机包括：机架、 静夹具、 动夹具、 闪 光和顶锻机构、阻焊变压器和级数调节组以及配套的电气控 制箱通常静夹具是固定安装在机架上并与机架在电气上绝 缘大多数焊机中还有活动调节部件，以保证电极和工件焊 接时对准中心线动夹具则安装在活动导轨上并与闪光和顶 锻机构相连接夹具座由于承受很大的钳口夹紧力，通常都 用铸件或焊接结构件两个夹具上的导电钳口分别与阻焊变 压器的次级输出端相连。

钳口一方面夹持工件，另外要向工 件传递焊接电流 对焊机的阻焊变压器实质上和其他类型电阻焊机的阻 焊变压器相同、阻焊变压器的初级线圈与级数调节组通过电 磁接触器或由晶闸管组成的电子断续器和电网接通当采用 电子断续器时，还可配合热量控制器以便为预热或焊后热 处理提供较小的电功率 五、电阻对焊机五、电阻对焊机 电阻对焊机除了没有闪光过程外，其原理与闪光对焊 机十分相似典型电阻对焊机包括一个容纳阻焊变压器及级 数调节组的主机架、夹持工件并传递焊接电流的电极钳口和 顶锻机构 最简单的电阻对焊机是手工操作的自动电阻对焊机可 以采用弹簧或气缸提供压力这样得到的压力稳定，适合焊 接塑性范围很窄的有色金属 六、电阻焊机的安装六、电阻焊机的安装 (一)对电源要求 电阻焊设备对电源功率的需求取决于焊接方法和焊机 的设计合适的电源是电阻焊机能达到预期生产率的先决条 件之一 工厂电网供电系统主要由电力变压器、 馈电母线、 装 有分断开关和指示仪表的开关板以及从开关板至焊机的导 线所组成 电力变压器和馈电母线是否合适要由两个因素决定： 允许的电压降和允许的发热程度对于多数电阻焊设备而言， 允许电压降是决定性因素，但也必须考虑发热因素。

对单台焊机，如只根据发热程度考虑时，确定电力变 压器功率的大小是比较简单的因为一般阻焊变压器的额定 功率是根据发热程度确定的电力变压器通常是 100％工作 制，而阻焊变压器的负载持续率为50％ 当只以发热为基础 时，向一台给定的焊机供电的电力变压器的等效额定值等 于该焊机阻焊变压器额定值(负载持续率为 50％)的 70．7％例如：一台正常运行的150kV·A 缝焊机所需的电 力变压器的功率可为106kV·A 如果由一台公用的电力变压器供电的焊机中有若干台 同时工作，则必须研究各台焊机之间的工作分散性因数以 及所有焊机的实际工作负载持续率电阻焊机一般都在低于 其最大热容量情况下工作 根据电压降来确定向一台电阻焊机供电的电力变压器 功率大小时，首先要确定焊机规定的最大允许压降当同一 台电力变压器向两台或多台焊机供电时，由一台焊机引起 的电压降将会反映在第二台焊机的工作中因而，为保证焊 接质量，不论向单台或多台焊机供电时，规定总电压降不 超过 5％是合适的最大时也不应超过10％电压降应在焊 机所在处测量 从开关板到焊机的导线总是愈短愈好，截面应满足额 定电流值导通的规定并且应设计成低阻抗，以使线路中的 电压降最小。

每台焊机都应通过单独的分断开关与馈电系统连接 (二)安装 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 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 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 在闪光对焊或点焊、缝焊有镀层的工件时，应有通风设 备 (三)排水 大多数电阻焊机都要水冷却对于排水，一般是经过集 水管排出在点焊和缝焊时还可能采用浇水方式对电极和工 件冷却冷却水由附加集水槽排出 七、电阻焊机的调试七、电阻焊机的调试 (一)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 (二)通电检查 确认安装无误的焊机，便可进行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 (三)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 八、电阻焊机的维护保养八、电阻焊机的维护保养 (一)日常保养 这是保证焊机正常运行，延长使用期限的重要环节主 要项目是：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。