不銹鋼點(diǎn)焊設(shè)備的使用與焊接控制器選擇

羅青

摘 要：不銹鋼點(diǎn)焊設(shè)備因其環(huán)保性和節(jié)能性等特點(diǎn)，逐漸在更廣的范圍內(nèi)推廣使用，但是在對(duì)設(shè)備焊接控制器的選型上要明確規(guī)格，避免選型偏小帶來故障隱患。

關(guān)鍵詞：不銹鋼；點(diǎn)焊設(shè)備；焊接控制器

不銹鋼電阻焊具有的采用內(nèi)部熱源、熱量集中、熱影響區(qū)小、產(chǎn)品變形小能獲得較好的表面加工質(zhì)量、易操作、不使用外加焊接耗材等特點(diǎn)，使其成為焊接質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化大規(guī)模生產(chǎn)形式。目前最常用的焊接方法之一，廣泛應(yīng)用于城軌車輛等多種制造領(lǐng)域。某企業(yè)在2010年建設(shè)了不銹鋼車體電阻焊生產(chǎn)線，引進(jìn)來自日本、韓國、德國、意大利及國產(chǎn)的點(diǎn)焊設(shè)備，除日本的焊接控制器為該國制造外，其他設(shè)備都采用了力士樂Rexroth 6000系列的焊接控制器，根據(jù)焊接的不銹鋼板厚度選用不同的控制器型號(hào)。隨著生產(chǎn)的深入進(jìn)行和夏季高溫環(huán)境的故障高發(fā)期，設(shè)備焊接控制器的故障逐漸顯露出來，集中表現(xiàn)在韓國的點(diǎn)焊設(shè)備，焊接控制器電路板經(jīng)常被燒壞，給批量生產(chǎn)的順利進(jìn)行造成了干擾。

通過分析比較，廠房?jī)?nèi)點(diǎn)焊設(shè)備焊接控制器的型號(hào)主要為PSI6100W1、PSI6200W1和PSI6300W1三種，其最大熱連續(xù)電流分別為110A、220A和110A，由變壓器決定的最大輸出電流分別為20KA、54KA和36KA。底架邊梁點(diǎn)焊設(shè)備使用PSI6300W1型號(hào)的焊接控制器，而其板厚又是在所有工序中是最大的，電焊時(shí)其焊鉗的壓力和電流都比其他設(shè)備要大很多，每次焊接輸出三次電流，從8KA到15KA不等。而采用PSI6200W1焊接控制器的側(cè)墻總成設(shè)備需要焊接的板厚要低于底架邊梁，焊鉗的壓力和電流也低一些。從這兩年的使用情況來看，底架邊梁設(shè)備的焊接控制器已經(jīng)出現(xiàn)過多次電路板燒壞現(xiàn)象，這就證明此設(shè)備的焊接控制器在功率設(shè)計(jì)上不合理，設(shè)計(jì)能力偏小，系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到保障。雖然在使用的過程中設(shè)定的單次電流低于最大的額定電流，但是在連續(xù)使用中存在各種細(xì)微問題都會(huì)導(dǎo)致電流的變化，如工件變形不平整情況，焊鉗預(yù)緊力不足以保證兩塊不銹鋼板的密切接觸，通電后產(chǎn)生爆點(diǎn)且電流會(huì)偏大，沖擊焊接控制器的電路板，造成電路板的燒損。

點(diǎn)焊是由雙面點(diǎn)焊與單面點(diǎn)焊兩種形式組成，雙面點(diǎn)焊在工作過程中，需要電極通過工件兩側(cè)進(jìn)行焊接工作，在不銹鋼點(diǎn)焊工作過程中，雙面點(diǎn)焊是常用的一種點(diǎn)焊方式，其主要優(yōu)點(diǎn)是點(diǎn)焊過程中側(cè)面電極均勻，電極在焊接面積下進(jìn)行導(dǎo)電工作，降低壓痕程度。點(diǎn)焊的主要優(yōu)點(diǎn)是高速節(jié)能的連接方式，使用在不銹鋼焊接薄板構(gòu)建中，使不銹鋼構(gòu)建通過點(diǎn)焊產(chǎn)生的電極熱量將構(gòu)件連接在一起。點(diǎn)焊在工作過程中需要不銹鋼材質(zhì)具有良好的可塑性。

點(diǎn)焊在對(duì)不銹鋼焊接前期，需要相關(guān)工作人員對(duì)不銹鋼表面清理干凈，如焊件表面存有灰塵及雜質(zhì)，直接影響點(diǎn)焊的使用效果，同時(shí)對(duì)不銹鋼構(gòu)件在日常使用中存在隱性危害。對(duì)不銹鋼清理干凈后，應(yīng)將不銹鋼焊接板料進(jìn)行搭建，確保在點(diǎn)焊施工的順利完成，此項(xiàng)工藝在施工過程中嚴(yán)禁出現(xiàn)焊件串動(dòng)現(xiàn)象，眾所周知點(diǎn)焊工藝是通過上下兩個(gè)電極對(duì)工件施加壓力再通電進(jìn)行焊接，如焊件出現(xiàn)串動(dòng)現(xiàn)象，將直接影響焊接質(zhì)量，對(duì)點(diǎn)焊工作帶來嚴(yán)重影響。點(diǎn)焊工作結(jié)束后，焊件表面將形成一個(gè)焊點(diǎn)，經(jīng)過一段時(shí)間冷卻后，焊件之間通過點(diǎn)焊工藝而緊密結(jié)合在一起。

點(diǎn)焊使用過程中，對(duì)不銹鋼焊件要求較高，其中主要體現(xiàn)在不銹鋼焊點(diǎn)之間不能存在較大的間距，如間距較大，點(diǎn)焊工作將無法進(jìn)行。點(diǎn)焊在工作過程中，由于焊點(diǎn)之間存在一定的間距現(xiàn)象，因此只能對(duì)間距較小的薄板進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)，如果把柱狀電極換成圓盤狀電極，電極緊壓焊件并且轉(zhuǎn)動(dòng)。焊件在圓盤狀電極之間連續(xù)并進(jìn)，再配合脈沖式通電，因此在焊件表面將形成連續(xù)并重疊的焊點(diǎn)，被成為縫焊，縫焊工藝主要使用對(duì)密度要求較高的點(diǎn)焊工藝中。

點(diǎn)焊在使用過程中應(yīng)針對(duì)不銹鋼不同的切削加工性、顏色、強(qiáng)度等選擇不同的電焊機(jī)焊接方式，焊條電弧焊熱法對(duì)于要求質(zhì)量高、切削加工好的不銹鋼材質(zhì)最為合適，焊條電弧焊冷焊法則適用于加工不便于預(yù)熱的大型鑄件中。焊件體積、形狀、厚度等條件也直接影響著點(diǎn)焊的使用方式。

點(diǎn)焊機(jī)在工作前必須清除上、下兩電極的油漬及塵污，通電檢查電氣設(shè)備、操作機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)及機(jī)體外殼有無漏電現(xiàn)象。點(diǎn)焊機(jī)在啟動(dòng)前期，先接通控制線路轉(zhuǎn)換開關(guān)和焊接電流開關(guān)，安插好極數(shù)調(diào)節(jié)開關(guān)的閘門位置，接通水源、氣源、控制箱上各調(diào)節(jié)按鈕，并且電極頭要保持光潔。焊機(jī)工作過程中，氣路、水冷卻系統(tǒng)通暢，氣體不應(yīng)含有水分，排水溫度不能超過40℃，流量按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行調(diào)節(jié)。點(diǎn)焊機(jī)軸承鏈接與氣罐活塞應(yīng)定期進(jìn)行潤(rùn)滑，確保設(shè)備在使用過程中發(fā)揮應(yīng)有作用。焊接停止工作后應(yīng)及時(shí)切斷電源、氣源、最后關(guān)閉水源。

點(diǎn)焊機(jī)工作時(shí)兩個(gè)電極加壓工件使不銹鋼工件金屬在兩電極的壓力下形成一定的接觸電阻，而焊接電流從一電極流經(jīng)另一電極時(shí)在兩接觸電阻點(diǎn)形成瞬間的熱熔接，且焊接電流瞬間從另一電極沿兩工件流至此電極形成回路，不傷及被焊工件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。點(diǎn)焊機(jī)同電使兩工件接觸表面受熱局部融化，形成焊核，斷點(diǎn)后保持壓力，使熔核在壓力下冷卻凝固形成焊點(diǎn)，去處壓力，取出工件。

電焊機(jī)利用正負(fù)兩級(jí)在瞬間斷路時(shí)產(chǎn)生的高溫電弧來熔化點(diǎn)焊條上的焊料和被焊材料，來達(dá)到使它們結(jié)合的目的。目前廣泛使用的電焊機(jī)主要是單向交流工頻焊機(jī)，是一種大容量的用電設(shè)備，普通電焊機(jī)是適合用于各種場(chǎng)合、各類焊接對(duì)象的通用點(diǎn)焊設(shè)備，也是不銹鋼材質(zhì)生產(chǎn)過程中自動(dòng)化生產(chǎn)線的主要設(shè)備，普通點(diǎn)焊機(jī)根據(jù)機(jī)器結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場(chǎng)合的不同又分為移動(dòng)式電焊機(jī)和固定式電焊機(jī)，移動(dòng)式點(diǎn)焊機(jī)根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同，又可分為懸掛式電焊機(jī)和手提式電焊機(jī)。多點(diǎn)焊機(jī)需要根據(jù)工件設(shè)計(jì)、制造的專用焊接設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，適合大批量不銹鋼材質(zhì)生產(chǎn)，對(duì)焊裝結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、焊點(diǎn)密集、接頭搭邊小、操作困難、焊接質(zhì)量難以保證等因素的工件，其缺點(diǎn)是設(shè)備投資多、專用性強(qiáng)，將逐步由焊接機(jī)器人和相應(yīng)工裝夾具組合取代。多點(diǎn)焊機(jī)除用于焊接各種不銹鋼構(gòu)件之外，還應(yīng)用于家用電器、鋼制家具、交通設(shè)施等各種薄金屬構(gòu)建制造行業(yè)。

隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，焊接工作的生產(chǎn)節(jié)拍逐步提升，點(diǎn)焊自動(dòng)化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，使用點(diǎn)焊機(jī)的數(shù)量也在不斷增多，在焊接控制器的選擇上放大安全系數(shù)，減少故障率，提高生產(chǎn)效率。為適應(yīng)集中管理、信息化管理需要，將現(xiàn)代企業(yè)信息管理方式與當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及通信技術(shù)結(jié)合，建立基于現(xiàn)場(chǎng)總線的電焊機(jī)集中控制系統(tǒng)已成為重要工作。

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