埋弧焊機

埋弧焊機

埋弧焊機,是一種利用電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的焊接機器。其固有的焊接質量穩定、焊接生產率高、無弧光及煙塵很少等優點,使其成為壓力容器、管段製造、箱型樑柱鋼結構等製作中的主要焊接機器。雖然先後出現了許多種高效、優質的新型焊接機器,但埋弧焊機的套用領域依然未受任何影響。從各種熔焊機器的熔敷金屬重量所占份額的角度來看,埋弧焊機約占10%左右,且多年來一直變化不大。

基本信息

相關來源

埋弧焊機是ESAB眾多焊接產品之一,伊薩(ESAB)有100多年的歷史,是全球焊接與切割設備及材料製造的的領軍企業之一。2005年7月,伊薩在中國正式註冊成立上海貿易公司,並由此陸續開始在中國投資設廠。截止目前,伊薩已在中國張家港、上海、煙臺、無錫等地建立了5家工廠,其範圍涉及焊機焊材、自動化以及切割機等,重點發展行業包括能源、工程機械、運輸、造船與海洋平台等。

基本分類

埋弧焊機由焊接電源、埋弧焊機和輔助設備構成。其電源可以使用交流、直流或交直流並用。埋弧焊機分為自動焊機和半自動焊機兩大類。

半自動埋弧焊機

半自動埋弧焊機半自動埋弧焊機
①半自動埋弧焊機;半自動埋弧焊機是由焊接小車、埋弧焊機組成,焊接小車可以前後行走,速度可調。半自動埋弧焊機的主要功能是:(1)將焊絲通過軟管連續不斷地送入電弧區;(2)傳輸焊接電流;(3)控制焊接起動和停止;(4)向焊接區鋪施焊劑。

因此它主要由送絲機構、控制箱、帶軟管的焊接手把及焊接電源組成。軟管式半自動埋弧焊機兼有自動埋弧焊的優點及手工電弧焊的機動性。在難以實現自動焊的工件上(例如中心線不規則的焊縫、短焊縫、施焊空間狹小的工件等),可用這種焊機進行焊接

自動埋弧焊機

自動埋弧焊機是由埋弧焊機,輔助設備組成,可以達到自動焊接,自動埋弧焊機的主要功能是;(1)連續不斷地向焊接區送進焊絲;(2)傳輸焊接電流;(3)使電弧沿接縫移動;(4)控制電弧的主要參數;(5)控制焊接的起動與停止;(6)向焊接區鋪施焊劑;(7)焊接前調節焊絲端位置。

常用的自動埋弧焊機有等速送絲和變速送絲兩種。它們一般都由機頭、控制箱、導軌(或支架)以及焊接電源組成。等速送絲自動埋弧焊機採用電弧自身調節系統;變速送絲自動埋弧焊機採用電弧電壓自動調節系統。

自動埋弧焊機按照工作需要,做成不同的形式。常見的有:焊車式、懸掛式、工具機式、懸臂式、門架式等。使用最普遍的是MZ—1000焊機,該焊機為焊車式。MZ—1000焊機採用電弧電壓自動調節(變速送絲)系統,送絲速度正比於電弧電壓。

結構設計

埋弧焊機由焊接電源、焊接機頭和輔助設備構成。其電源可以使用交流、直流或交直流並用。埋弧焊設備由電源、控制電纜、小車三部分組成。每部分都十分重要,只有配合得很好才能充分發揮埋弧焊的優勢。
電源的要求電源分交流和直流。直流電源有磁放大器式,晶閘管式和逆變式。由於晶閘管式體積適中,效率高,運行可靠,價格低廉,廣泛被採用。直流電源的特點:電弧穩定,採用反極性聯接,熔深較大,成型美觀。
控制電纜埋弧焊長期處在運動之中,電纜長期彎曲,容易損壞。電纜的質量特別重要,電纜與插頭的焊接一定要可靠。由於電纜內部斷線造成設備不能工作的例子已經舉不勝舉,應該引起廣大使用者的注意。
小車(焊車)小車是由電氣控制箱電機、機械傳動裝置組成。小車工作平穩,可靠。

焊接特點

埋弧焊機埋弧焊機
埋弧焊電源可以用交流(弧焊變壓器)、直流(弧焊發電機或弧焊整流器)或交直流並用。要根據具體的套用條件,如焊接電流範圍、單絲焊或多絲焊、焊接速度、焊劑類型等選用。
一般直流電源用於小電流範圍、快速引弧、短焊縫、高速焊接,所採用焊劑的穩弧性較差及對焊接工藝參數穩定性有較高要求的場合。採用直流電源時,不同的極性將產生不同的工藝效果。當採用直流正接(焊絲接負極)時,焊絲的熔敷率最高;採用直流反接(焊絲接正極)時,焊縫熔深最大。
採用交流電源時,焊絲熔敷率及焊縫熔深介於直流正接和反接之間,而且電弧的磁偏吹最小。因而交流電源多用於大電流埋弧焊和採用直流時磁偏吹嚴重的場合。一般要求交流電源的空載電壓在65V以上。
為了加大熔深並提高生產率,多絲埋弧自動焊得到越來越多的工業套用。套用較多的是雙絲焊和三絲焊。多絲焊的電源可用直流或交流,也可以交、直流聯用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時焊接電源的選用及聯接有多種組合。

焊機優點

生產效率高:因為一方面焊絲導電長度縮短,電流和電流密度提高,因此電弧溶深和焊絲溶敷效率都大大提高。(一般不開坡口單面一次溶深可達20mm)另一方面由於焊劑和溶渣的隔熱作用,電弧上基本沒有熱的輻射散失,飛濺也少,雖然用於熔化焊劑的熱量損耗有所增大,但總的熱效率仍然大大增加。
焊縫質量高:熔渣隔絕空氣的保護效果好,焊接參數可以通過自動調節保持穩定,對焊工技術水平要求不高,焊縫成分穩定,機械性能比較好。
勞動條件好:除了減輕手工焊操作的勞動強度外,它沒有弧光輻射,這是埋弧焊的獨特優點。
可以達到自動焊接。連續不斷地向焊接區送進焊絲、傳輸焊接電流、使電弧沿接縫移動、控制電弧的主要參數、控制焊接的起動與停止、向焊接區鋪施焊劑、焊接前調節焊絲端位置。
自動焊接時:焊接參數可通過自動調節保持穩定。與手工電弧焊相比,焊接質量對焊工技藝水平的依賴程度可大大降低。

電源性能

埋弧焊交流焊接電源

埋弧焊機埋弧焊機
交流焊接電源含有TAF801/1251型號,均是採用了獨特方波技術的交流焊接電源,適用於全面的交流焊接套用。
具有如下特點:
連續焊接
電弧電壓預
可靠的方波起弧
電弧電壓及電流反饋
最佳化的斷路電壓
電源電壓波動補償
長距離焊接電纜壓降補償
功率過低時的高功率因數補償
設備設計結構易於維護
安全控制電壓42V
兩台焊接電源設備之間能實現思考特(Scott)並聯連線
TAF方波焊接電源還利用了交流電源的優勢:
不發生電弧偏吹現象
使用多電極系統實現高效生產力

埋弧焊直流焊接電源

直流焊接電源含有LAF631/1001/1251/1601型號,LAF系列焊接電源為三相風冷直流焊接電源,設計用於高效自動化埋弧焊或高效MIG/MAG電弧焊接。焊接電源與伊薩A2-A6設備系列和A2-A6過程控制器(PEK或PEI)配合使用。
LAF焊接電源在其電流與電壓範圍設定範圍內,具有優異的焊接性能,起弧與二次起弧性能尤為出色。不論電弧電壓的高或低,焊接時都能表現出良好的電弧穩定性。焊接電源可以通過過程控制器(PEK或PEI)的前面板進行調解或監控,各項焊接參數簡單易調。將兩台焊接電源並聯後,能實現焊接電流範圍的升級,滿足最為嚴格的套用要求。
LAF焊接電源可以套用於:
埋弧焊--焊接性能加上LAF系列焊接電源的負載能力,使這些設備成為了連續埋弧焊接的最佳焊接電源選擇。LAF焊接電源被各大主要風力發電設備零件生產商、核電容器、鍋爐及造船行業的客戶廣泛使用。
MIG/MAG焊--LAF焊接電源在較低的電流電壓狀態下,也能提供穩定的電弧。該款設備也是高效MIG/MAG自動化焊接套用,是焊接重型管道根部焊道時的理想之選。

焊接特點

一般埋弧焊多採用粗焊絲,電弧具有水平的靜特性曲線。按照前述電弧穩定燃燒的要求,電源應具有下降的外特性。在用細焊絲焊薄板時,電弧具有上升的靜特性曲線,宜採用平特性電源。

埋弧焊電源可以用交流(弧焊變壓器)、直流(弧焊發電機或弧焊整流器)或交直流並用。要根據具體的套用條件,如焊接電流範圍、單絲焊或多絲焊、焊接速度、焊劑類型等選用。

一般直流電源用於小電流範圍、快速引弧、短焊縫、高速焊接,所採用焊劑的穩弧性較差及對焊接工藝參數穩定性有較高要求的場合。採用直流電源時,不同的極性將產生不同的工藝效果。當採用直流正接(焊絲接負極)時,焊絲的熔敷率最高;採用直流反接(焊絲接正極)時,焊縫熔深最大。

採用交流電源時,焊絲熔敷率及焊縫熔深介於直流正接和反接之間,而且電弧的磁偏吹最小。因而交流電源多用於大電流埋弧焊和採用直流時磁偏吹嚴重的場合。一般要求交流電源的空載電壓在65V以上。

為了加大熔深並提高生產率,多絲埋弧自動焊得到越來越多的工業套用。目前套用較多的是雙絲焊三絲焊。多絲焊的電源可用直流或交流,也可以交、直流聯用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時焊接電源的選用及聯接有多種組合。

維護保養

保養

埋弧焊機是較複雜、較貴重的焊接設備,維護保養十分重要。
1、設備應專人使用,操作人員應對設備基本原理有所了解,合理使用焊接工藝規範進行焊接,人員應進行培訓和考核;
2、埋弧焊設備應定期進行清潔處理和更換導電嘴和送絲輪等;
3、電源的進出線和接地線必須聯接良好;
4、控制電纜在小車端頭應加以固定,不要使它嚴重彎曲損壞,出現故障。

修理

埋弧焊機埋弧焊機
設備出現故障,應從三方面檢查,電源、控制電纜、小車
1,焊接電源檢查
a、打開電源開關,將轉換開關放至手工焊位置,電源輸出電壓是否顯示在規定值範圍內,達不到規定的應更換控制線路板進行試驗;
b、檢查熔斷絲是否良好,輸入三相電壓是否(380V110%)正常,檢查控制變壓器各級電壓是否在規定值內。如有問題,更換控制變壓器;
c、檢查各繼電器能否正常動作,出現問題更換器件,
d、檢查常溫時溫度繼電器是否導通,冷卻風扇運轉是否正常,出現問題更換器件;
e、晶閘管的檢查,用萬用表測量門極與陰極之間電阻,應在十幾至幾十歐姆電阻,否則門極短路或開路,陰與陽極間電阻應大於1兆歐姆,小於時極間絕緣性能不良,電阻值為零表示擊穿。
2、控制電纜檢查
控制電纜長期處於運動狀態,很容易折斷,檢查方法用萬用表電阻檔按電纜兩端號碼測量通斷情況,有折斷的可用備用線聯接。
3、小車故障的檢查
a、按下小車前進產後退按鍵,小車能否行走,調節速度鏇鈕,能否改變行十諫度。按下送絲按鈕,送絲輪能否正反轉。如有問題,檢查熔斷絲,小型繼電器有否損壞;
b,焊接一調整開關放在自動焊接位置檢查在不裝焊絲時,按下焊接按鈕,空載時送絲輪有否慢速鏇轉。當電壓降到“v至28V送絲輪應快速鏇轉,當短路電壓為零時,送絲輪應反轉(抽絲),若不正常應更換控制線路板;
c、送絲不穩定,檢查送絲輪的輪齒是否損壞,損壞的更換。壓緊裝置是否調節得當。
修理人員的要求埋弧焊機產品質量在不斷提高,設備的修理十分重要,修理人員應具備的條件:
1、對產品生產工藝了解;
2、產品的質檢、測試、試驗及標準應較熟悉;
3、一般應具備中專程度的電學基礎。
4、要準備一些修理用材料和工具,比如電源控制板,小車控制板、控制變壓器,繼電器、開關,保險絲等。只有這樣修理工作才能順利進行。

操作規程

一、埋弧焊機操作人員必須經過電弧焊接工作的專門培訓,持證上崗,非本機操作人員,嚴禁擅自操作設備。

二、作業前檢查電纜絕緣情況,如有損壞立即停止使用,確認各部導線連線良好,控制箱外殼和接線板上的罩殼蓋好。

三、作業過程中,操作人員要精神集中,正確操作,注意機械情況,不得擅自離崗或將機器交給其他無證人員操作,嚴禁無關人員進入作業區。

四、作業工程中,任何人員均不得蹬上龍門架頂層平台進行觀察、檢修或檢查工作。如必須蹬頂作業,必須先停車斷電。

五、焊接進行中,不許鏟藥皮、清渣,鏟藥皮清渣時要戴護目鏡。

六、認真及時做好保養工作,保持機械完好狀態,機械不得帶病工作,運轉中發現不正常,立即停機斷電檢查,排除故障方可使用。

七、操作人員下班時,要將機械停放在待命位置,關機斷電,鎖好電閘箱,清理現場雜物,焊渣

注意事項

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1.電源與小車控制盒上的“平特性/降特性”設定必須一致。降特性為恆流變速送絲,平特性為恆壓等速送絲。埋弧焊正常焊接時,焊接電流和焊接電壓兩個參數只有其中一個較穩定,而另外一個會有一定範圍內的波動,如果使用降特性焊接,則電流較穩定,變化不超過3A,而電壓會有3~5V範圍內的波動,因為降特性為恆流不恆壓,如果使用平特性焊接,則電壓較穩定,變化不超過1V,而電流會有20-50A範圍內的波動,因為平特性為恆壓不恆流。

2.細焊絲(φ3mm)小電流(500A)焊接只能用平特性,粗焊絲大電流焊接可用降特性或平特性。6mm以下的薄板焊接只能用平特性,並且只能用MZ-ZK-630B小車細絲焊接。厚板焊接一般用降特性。

3.焊接參數(包括行走速度或行走電壓、焊接電流、焊接電壓)設定必須嚴格按照焊接規範(詳看說明書)執行。焊接規範參數是實際焊接時參數而非預置參數。實際焊接時如果參數不對,可實時調節電位器來實現。電流電壓工作點也可大致按以下公式來計算?U=20+0.04I。

4.本焊機有焊接電流和焊接電壓預置功能。焊機未焊接前小車數顯表值為焊接電流和焊接電壓的預置值,實際焊接時小車數顯表值為焊接電流和焊接電壓的實際值。預置值可能較準確也可能不準確這跟焊接特性和焊絲直徑有關,降特性焊接時(注意降特性為恆流不恆壓),焊接電流預置值與實際值差距不大,而焊接電壓預置值會比實際值稍低,平特性焊接時(注意平特性為恆壓不恆流),焊接電壓預置值與實際值差距不大,而焊接電流預置值會與實際值有或大或小的差距(在相同的焊接電流預置值下,焊絲直徑越大則焊接電流實際值越大)。必須注意:平特性焊接當使用大直徑焊絲時,焊接電流預置不能過大,否則焊接電流實際值有可能會超過焊機最大額定焊接電流並損壞焊機務必避免此情況出現。

5.埋弧焊送絲小車有三種型號?各自有使用範圍。

6.不同直徑焊絲焊接時實際焊接電流不能超出該焊絲適用電流範圍。

7.不同直徑焊絲必須選用與其對應的導電嘴和送絲輪。

8.所有電位器調節方法:

(一)電源PCB板與數顯表?①R96(V34負-P7?右鏇增大)-調節埋弧焊最大電流調到2.92K?②R88(P24-P28右鏇減小)-調節埋弧焊最小電流調到3.32K③焊接電壓數顯表內部電位器-調節使電壓表值最大④R11(右鏇R10方向增大表值增大)-調節校準焊接電壓表與實際值一致(帶載)⑤RP1(右鏇減小表值增大)-調節校準焊接電流表與實際值一致⑥RP2(右鏇增大)-調節平衡電抗兩側電流平衡度⑦R5(右鏇R13方向增大表值增大)-調節使預置電流與實焊電流一致?⑧R95(V34負-P5右鏇增大表值減小)-調節使最大預置電流為最大額定焊接電流值⑨R85(P4-P28右鏇減小表值減小)-調節使最小預置電流為100A

(二)小車PCB板與數顯表①CW102(D104正-R109右鏇減小)-調到2.36K②CW301(24V-Q302E右鏇減小)-調到133Ω③焊接電壓數顯表內部電位器-調節使放大倍數為2.30V/24.0V④CW101(右鏇R111方向增大,電壓減小手動送絲速度增大)-調節手動送絲和起弧瞬間送絲速度調到使IC4-7腳電壓為7.75V⑤R47(右鏇增大表值增大)-調節校準行走電壓表與實際值一致⑥焊接電流數顯表電位器-調節校準焊接電流表與實際值一致⑦R20(右鏇增大表值增大)-調節校準焊接電壓表與實際值一致⑧R52(右鏇減小表值增大)-調節使最大預置焊接電流為最大額定焊接電流值⑨R54(右鏇減小表值增大)-調節使最大預置焊接電壓為48V

9.焊劑必須用細小顆粒的焊劑,焊劑重複使用必須用過濾網過濾乾淨,不能有一點雜質。

10.地線、焊接電纜線與工件連線必須牢固可靠。

11.工件必須要墊平不能有晃動,工件表面需較平整。

12.焊接前最好讓交流接觸器先接通(打到手工焊再打回埋弧焊),交流接觸器有8分鐘的延時。

13.埋弧焊起弧必須用短路起弧(焊接前先清理焊絲頭部粘住的焊劑熔渣?然後按住“手動進絲”直到焊絲與工件短路並自動停止送絲為止)。

14.焊接結束時會有2秒的延時焊接收弧過程,以避免粘絲。

15.小車正在行走時不能改變行走方向。

16.焊劑流量取決於出料套距離工件的高度,而出料套距離工件的高度取決於焊接電流的大小,焊接電流越小,出料套距離工件的高度越小,焊劑流量也越小,不同電流焊接時必須調試找到最佳高度(小電流焊接時焊劑流量過多可能會產生氣孔,需調試找到最佳高度)。

17.電源正負輸出端必須帶負載,不能直接短路,否則電流會很大且不可調。

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