当前位置:文档之家› 碰焊机原理

碰焊机原理

碰焊机原理是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料,来达到使它们结合的目的。

电焊机的结构十分简单,说白了就是一个大功率的变压器,将220V交流电变为低电压,大电流的电源,可以是直流的也可以是交流的。

碰焊接的种类什么是碰焊机?什么是点焊机?工作件相对夹头上,接合两端相互抵紧,以大量的电流经夹头导至工作件上,通过接触面产生高温,金属到达可塑状态时再在移动端施以适当压力紧压使两端挤压接合。

主要用途:用以焊接棒、管子、型钢等。

能焊接直径达16MM金属及200平方毫米切面金属,适用于各五金制品行业使用,如自行车、风扇、厨具器皿等制品。

技术参数:机型输入功率输出电流加压压力焊接能力WL-B-16K 380V/1¢ 16KVA 4500uF 10000A 2~4MMWL-B-25K 380V/1¢ 25KVA 13500uF 12000A 3~6MMWL-B-35K 380V/1¢ 35KVA 27000uF 16000A 3~8MMWL-B-60K 380V/1¢ 60KVA 40500uF 27000A 5~12MM这个是碰焊机点焊机原理焊件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。

电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点,因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门,是重要的焊接工艺之一。

一、焊接热的产出及影响因素点焊时产生的热量由下式决定:Q=IIRt(J)————(1)式中:Q——产生的热量(J)、I——焊接电流(A)、R——电极间电阻(欧姆)、t——焊接时间(s)1.电阻R及影响R的因素电极间电阻包括工件本身电阻Rw,两工件间接触电阻Rc,电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——(2)如图.当工件和电极一定时,工件的电阻取决与它的电阻率.因此,电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差(如不锈钢)电阻率低的金属其导电性好(如铝合金)。

因此,点焊不锈钢时产热易而散热难,点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时,前者可用较小电流(几千安培),而后者就必须用很大电流(几万安培)。

电阻率不仅取决与金属种类,还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。

接触电阻存在的时间是短暂,一般存在于焊接初期,由两方面原因形成:1)工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层,会使电流遭到较大阻碍。

过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。

2)在表面十分洁净的条件下,由于表面的微观不平度,使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。

在接触点处形成电流线的收拢。

由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。

电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比,由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低,因此很小,对熔核形成的影响更小,我们较少考虑它的影响。

2.焊接电流的影响从公式(1)可见,电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。

因此,在焊接过程中,它是一个必须严格控制的参数。

引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。

阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。

对于直流焊机,次级回路阻抗变化,对电流无明显影响。

3.焊接时间的影响为了保证熔核尺寸和焊点强度,焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。

为了获得一定强度的焊点,可以采用大电流和短时间(强条件,又称硬规范),也可采用小电流和长时间(弱条件,也称软规范)。

选用硬规范还是软规范,取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。

对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间,都有一个上下限,使用时以此为准。

4.电极压力的影响电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响,随着电极压力的增大,R显著减小,而焊接电流增大的幅度却不大,不能影响因R减小引起的产热减少。

因此,焊点强度总随着焊接压力增大而减小。

解决的办法是在增大焊接压力的同时,增大焊接电流。

5.电极形状及材料性能的影响由于电极的接触面积决定着电流密度,电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失,因此,电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。

随着电极端头的变形和磨损,接触面积增大,焊点强度将降低。

6.工件表面状况的影响工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。

过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。

局部的导通,由于电流密度过大,则会产生飞溅和表面烧损。

氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性,引起焊接质量波动。

因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。

二、热平衡及散热点焊时,产生的热量只有一小部分用于形成焊点,较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了,其热平衡方程式:Q=Q1+Q2————(3)其中:Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量,而与所用的焊接条件无关。

Q1=10%-30%Q,导热性好的金属(铝、铜合金等)取下限;电阻率高、导热性差的金属(不锈钢、高温合金等)取上限。

损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量(30%-50%Q)和通过工件传导的热量(20%Q左右)。

辐射到大气中的热量5%左右。

三、焊接循环点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段(如图点焊过程):1)预压阶段——电极下降到电流接通阶段,确保电极压紧工件,使工件间有适当压力。

2)焊接时间——焊接电流通过工件,产热形成熔核。

3)维持时间——切断焊接电流,电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。

4)休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降,开始下一个焊接循环。

为了改善焊接接头的性能,有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环:1)加大预压力以消除厚工件之间的间隙,使之紧密贴合。

2)用预热脉冲提高金属的塑性,使工件易于紧密贴合、防止飞溅;凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触,以保证各点加热的一致。

3)加大锻压力以压实熔核,防止产生裂纹或缩孔。

4)用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织,提高接头的力学性能,或在不加大锻压力的条件下,防止裂纹和缩孔。

四、焊接电流的种类和适用范围1.交流电可以通过调幅使电流缓升、缓降,以达到预热和缓冷的目的,这对于铝合金焊接十分有利。

交流电还可以用于多脉冲点焊,即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间,以控制加热速度。

这种方法主要应用于厚钢板的焊接。

2.直流电主要用于需要大电流的场合,由于直流焊机大都三相电源供电,避免单相供电时三相负载不平衡。

五、金属电阻焊时的焊接性下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标:1.材料的导电性和导热性电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊机,其焊接性较差。

2.材料的高温强度高温(0.5-0.7Tm)屈服强度大的金属,点焊时容易产生飞溅,缩孔,裂纹等缺陷,需要使用大的电极压力。

必要时还需要断电后施加大的锻压力,焊接性较差。

3.材料的塑性温度范围塑性温度范围较窄的金属(如铝合金),对焊接工艺参数的波动非常敏感,要求使用能精确控制工艺参数的焊机,并要求电极的随动性好。

焊接性差。

4.材料对热循环的敏感性在焊接热循环的影响下,有淬火倾向的金属,易产生淬硬组织,冷裂纹;与易熔杂质易于形成低熔点的合金易产生热裂纹;经冷却作强化的金属易产生软化区。

防止这些缺陷应该采取相应的工艺措施。

因此,热循环敏感性大的金属焊接性也较差电焊机的工作原理电焊机就是一个特殊的变压器.所不同的是变压器接负载时电压下降小,电焊机接负载时电压下降大.这主在是通过调解磁通和串联电感的电感量来实现的普通电焊机的工作原理和变压器相似,是一个降压变压器。

在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条,引燃电弧,在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。

电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。

在焊条引燃后电压下降;在焊条被粘连短路时,电压也是急剧下降。

这种现象产生的原因,是电焊变压器的铁芯特性产生的。

电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯的进入多少,就分流磁路,进入越多,焊接电压越低。

虽然电路是闭合的,可正是因为电路是闭合的才使得在整个闭合电路和电流处处相等;但各处的电阻可是不一样的,特别是在不固定接触处的电阻最大,这个电阻在物理中叫接触电阻。

根据电流的热效应定律(也叫焦尔定律),Q=I方Rt可知,电流相等,则电阻越大的部位发热越高,电焊在焊接时焊条的触头也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,焊条又是熔点较低的合金,自然的容易熔化了,熔化后的合金焊条芯沾合在被焊物体上后经过冷却,就把焊接对象粘合在一块了氩弧焊机工作原理【机 电】 加入时间:2008-3-14 16:17:49 访问量:29一,什么是氩弧焊氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊,指用工业钨或活性钨作不熔化电极,惰性气体(氩气)作保护的焊接方法,简称TIG.二,氩弧焊的起弧方式氩弧焊的起弧采用高压击穿的起弧方式,先在电极针(钨针)与工件间加以高频高压,击穿氩气,使之导电,然后供给持续的电流,保证电弧稳定.三,氩弧焊的一般要求对气体的控制要求:要求气体先来后走,氩气是较易被击穿的惰性气体,先在工件与电极针间充满氩气,有利于起弧;焊接完成后,保持送气,有助于防止工件迅速冷却防止氧化,保证了良好的焊接效果.电流的手开关控制要求:要求按下手开关时,电流较气延迟,手开关断开(焊接结束后),根据要求延时供气电流先断.高压的产生与控制要求:氩弧焊机采用高压起弧的方式,则要求起弧时有高压,起弧后高压消失.干扰的防护要求:氩弧焊的起弧高压中伴有高频,其对整机电路产生严重的干扰,要求电路有很好的防干扰能力.四,氩弧焊机与手弧焊机的工作电路的差别氩焊机与手弧焊机在主回路,辅助电源,驱动电路,保护电路等方面都是相似的.但它在后者的基础上增加了几项控制:1,手开关控制;2,高频高压控制;3,增压起弧控制.另外在输出回路上,氩弧焊机采用负极输出方式,输出负极接电极针,而正极接工件.五,氩弧焊机的工作原理氩弧焊机在主回路,辅助电源,驱动电路,保护电路等方面的工作原理是与手弧焊机是相同的.在此不再多叙述,而着重介绍氩弧焊机所特有的控制功能及起弧电路功能.氩弧焊机要求氩气先来后走,而电流则后来先走(相对气而言),这此都是通过手开关控制实现的.当焊机主开关合上后,辅助电源工作,给控制电路提供了24V的直流电.手开关未合上时,24V直流电通过电阻R5使Q2导通, CW3525芯片的8脚经过T形滤波器(L5,C5组成,抗干扰用)对地短路,此时,CW3525处于封波状态,电路无输出;手开关合上时,24V直流电通过电阻R4, R8使Q1导通,Q2基极被拉低而关断,24V直流电通过电阻R6, R7使Q3导通继电器J3A吸合,使控制气体供给的电磁阀工作,给焊接供气.而8脚电位由于缓起动电阻,电容的作用缓慢增长,经过一定时间,CW3525开始工作,电路开始输出功率.这样,电流就较气延时供给延时时间由缓起动动阻,容值决定).电磁阀为气体供给控制器件,当继电器J3A合上,电磁阀中的电感线圈获得电流,产生磁能,把铁块吸离气管管口,气体通过电磁阀供给焊接.手开关控制电路中,电感线圈L1~L4及C1,C2起到防止干扰而使手开关误导通的作用. 手开关合上时,由于Q3导通继电器J3A吸合,电磁阀打开供气.辅助电源向电容C17充电.而由于热敏电阻RT4,RT5的限流,使得手开关不到于因电流过大而损坏;2,焊接结束,手开关断开后,Q2导通,CW3525 的8脚电位被拉低,电路停止输出,而C17上仍充有电能,它通过R6,R7放电供给Q3导通,保持电磁阀导通延时供气.实现了焊接对电流,气体的控制要求.高频,高压电流的产生与控制产生:氩弧焊机的起弧需要高压,为了能在手弧焊机的基础上产生高压并送到输出回路电路.工作原理:升压变压器;图中变压器为24:70,将307电压升高约3倍.采用4倍压整流电路;如图(C11~C14,D11~D14)来产生高压:①当升压变压器(T1)初级流过一正脉冲电流时(电压值为U),N2产生一上正下负(正向)的感应电动势,并给电容C14充电,使电容C14的端电压也为U,;且由于线圈续流和D14的作用,在主变中无电流流过时,C14也不能放电;②升压变压器流过一等值的负脉冲电流时,在N2上产生一上负下正的感应电动势(值为U),给C11充电,使得C11上的压降VC11=VC14+U感应 =2V,方向如图;③升压变压器T1再流过一正脉冲电流时,N2上又产生上正下负的感应电动势,这时,电容C13充电,端电压VC13=VC11+U感应-VC14=2V,方向如图;④升压变压器的电流方向再次改变,使得N2上的感应电动势方向为上负下正,这时,电容C12得到电能,且VC12=VC13+VC14-VC11=2V,方向如图,这样,在A,B间便形成了4U的压降.高频振荡发生器:(由L3(N3),C5,放电嘴组成)①A,B两点的压降达到4V(V为逆变器输出电压,约1KV),给电容C15充电;②放电嘴因高压击穿放电,此时,相当于短路L3,C15;③L3,C15产生高频振荡,f=L/2π√LC④由于输出能量的不断补充,使得每隔一定时间,L3,C15便产生高频振荡电流,并通过T4次级输出到输出.由于T4上要通过高频高压的电流,其技术参数要求严格,它的质量是起弧难易,焊接效果的决定性因素.输出回路中有高频高压电流后,保证了起弧,可如果防护不当,高频高压电流便会反向击穿二次整流中的整流管,甚至损坏主变T1初级线圈所联接的电路,而且,高频高压只是在起弧时使用,起弧后,便不再需要,所以,需适时断开高频高压发生器。

相关主题