電焊機的使用維護

劉順田

（大化集團大連化工股份有限公司，遼寧大連 116308）

電焊機的使用維護

劉順田

（大化集團大連化工股份有限公司，遼寧大連 116308）

介紹電焊機弧焊電源的特點及發(fā)展方向，說明電焊機使用維護方法及注意事項。關(guān)鍵詞：電焊機；弧焊電源；電路

電焊機是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少且普遍使用的一種加工設(shè)備。有人統(tǒng)計過世界鋼鐵和有色金屬產(chǎn)量近一半都是通過焊接加工成為成品和半成品設(shè)備。焊接技術(shù)的發(fā)展，使焊接方法發(fā)展到幾十種，其焊機也越來越先進，性能更完好，而且高效節(jié)能，滿足各種焊接技術(shù)要求。新型焊機不斷出現(xiàn)使我國目前電焊機的品種、規(guī)格達到200多個，世界上有的我國幾乎都有。焊接技術(shù)的高低反眏一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平，也反眏出一個企業(yè)設(shè)備裝備檔次。

1 弧焊電源的特點

電弧焊是最重要且應(yīng)用最廣泛的一種焊接方法。它的主要設(shè)備部分就是弧焊電源，它必須具備電弧焊所要求的電氣性能，有良好的電源輸出靜特性和動特性，以獲得優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量。所以研究設(shè)計制造出先進的弧焊電源是電焊機的發(fā)展所在。

弧焊電源有4大類型。交流弧焊電源、直流弧焊電源、脈沖弧焊電源和逆變式弧焊電源。根據(jù)以上4大類型弧焊電源，介紹6種弧焊電源的特點。

1）弧焊變壓器

弧焊變壓器是把電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)變成適宜于弧焊的低壓交流電。它具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造維修、成本低等優(yōu)點。但其電流波形正弧波，所以電弧的穩(wěn)定性差，功率因數(shù)低。是二十世紀(jì)初發(fā)展起來的，直至現(xiàn)在使用量也很大。

2）直流弧焊發(fā)電機

它是由交流三相異步電動機和直流發(fā)電機2大部分組成的。從電網(wǎng)吸取電能轉(zhuǎn)化成機械能再轉(zhuǎn)變成電能。它的缺點是空載損耗大、效率低、噪聲大和維修困難，但過載能力強。它是二十世紀(jì)初的產(chǎn)物，正逐步被淘汰。

3）矩形波交流弧焊電源

矩形波交流弧焊電源是采用半導(dǎo)體變流控制技術(shù)來獲得矩形波交流弧焊電流的。焊接時電弧的穩(wěn)定性較好，焊接質(zhì)量高，功率因數(shù)高，并且可調(diào)節(jié)的焊接參數(shù)多，適應(yīng)性強。

4）弧焊整流器

它是把電網(wǎng)的交流電經(jīng)過降壓、整流后獲得焊接所需要的直流電。它主要由焊接變壓器、半導(dǎo)體整流器和控制電源輸出特性的電子電路等組成。它代替了直流弧焊發(fā)電機，優(yōu)點顯而易見。

5）弧焊逆變器

弧焊逆變器的作用是把單相或三相電壓的交流電經(jīng)整流后，由逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)閹装僦翈兹f赫茲的中頻交流電，再經(jīng)過降壓、整流后輸出焊接所需要的直流電，還可經(jīng)過二次逆變，輸出變?yōu)榻涣麟姟Ｕ麄€過程由電子電路控制，并使電源具備符合焊接工藝所需要的外特性和動特性。它具有高效、節(jié)能、重量輕、體積小、焊接性能好等獨特優(yōu)點。可用作各種弧焊方法的電源，是最有發(fā)展前途的新型弧焊電源。

6）脈沖弧焊電源

它的電源輸出的焊接電流可分為低頻、中頻、高頻或者脈沖與直流的混合等多種形式。具有效率高，焊接接頭輸入線能量較小，可在較寬范圍內(nèi)控制接頭熱輸入，不容易產(chǎn)生焊接缺陷（如氣孔和夾渣）等。具有獨特的工藝特點。

從以上介紹弧焊電源的特點，可看出近一個世紀(jì)的電焊機發(fā)展所走過的道路。20世紀(jì)60年代，大容量的硅整流元器件和晶閘管問世，為發(fā)展硅弧焊整流器和晶閘管弧焊整流器提供了技術(shù)和物質(zhì)的必要條件。進入70～90年代，弧焊電源發(fā)展的更快更加完善。表現(xiàn)在多種形式的弧焊整流器取代了直流弧焊發(fā)電機。而半導(dǎo)體控制的矩形波交流弧焊電源逐步取代了傳統(tǒng)的交流弧焊電源，其交流電弧更加穩(wěn)定，可用于焊條電弧焊和埋弧焊、鎢極氬弧焊外，甚至可代替直流弧焊電源，而用于堿性焊條的焊接。特別具有劃時代意義是研制成功了高效、節(jié)能、輕便、焊接性能好的晶體管式、晶閘管式、場效應(yīng)晶體式和絕緣柵雙極晶體管式弧焊逆變器。逐步取代了傳統(tǒng)焊接電源，市場占有率越來越大。

這些年來，現(xiàn)代電力電子技術(shù)，計算機與自動化控制技術(shù)的發(fā)展，極大地推動了焊接設(shè)備控制技術(shù)和自動化水平的提高。例如單片機、DSP等控制的先進焊接電源，不僅可實現(xiàn)焊機輸出的自適應(yīng)控制，較好地控制弧焊電源的動、靜特性，而且還能在焊接過程中自動變換焊接參數(shù)，以保證獲得高質(zhì)量焊接接頭和焊縫外觀的一致性。焊機操作簡單化和智能化。設(shè)備具有預(yù)置、記憶和再現(xiàn)焊接參數(shù)等功能。可以說今天發(fā)展起來的電焊機已不是傳統(tǒng)意義上的電焊機了，它是集于機械、電子、微型計算機控制等先進技術(shù)于一體的新型焊接設(shè)備了。

2 電焊機的使用

2.1 電源開關(guān)

每臺電焊機應(yīng)安裝專用開關(guān)，多臺電焊機不能共用1個電源開關(guān)，當(dāng)多臺電焊機接入電源回路時要考慮三相負(fù)載平衡。

開關(guān)種類有鐵殼刀開關(guān)、空氣斷路器及電磁起動器。主要起接通切斷電源及短路保護作用。所以要求電源開關(guān)的容量要比電焊機容量稍大些。

對電源開關(guān)中的熔體選擇。一般熔體額定電流稍大于焊機的一次額定電流即可。如果焊機中有發(fā)電機，考慮到三相異步電動機的起動電流，熔體的額定電流是焊機的一次額定電流2.5倍即可。同樣空氣斷路器（自動空氣開關(guān)）也按以上原則選取。

2.2 電纜線

選擇電纜線主要考慮溫升和電壓降。一次電纜應(yīng)按焊機的一次額定電流選取，導(dǎo)線的載流密度可按經(jīng)驗4～6A／mm2來計算確定導(dǎo)線的截面。如果線路太長，電壓降應(yīng)不超過5%，否則應(yīng)加大導(dǎo)線的截面。

二次電纜都是采用電焊專用YHH型橡套電纜。因二次電流大，以保證焊接時電纜不發(fā)熱的情況下為合適，電纜截面太大焊工手持電纜會吃力不方便，一般長度20～30m為宜，再長導(dǎo)致壓降會使引弧困難和電弧不穩(wěn)定，一般電纜在工作時電把線和地線的電壓降不應(yīng)超過4V。接地線的截面：銅線為6～10mm2，鐵線為20mm2。

2.3 注意事項

1）絕緣電阻的檢查

對于焊機屬于電源變壓器類型的，長期不用或陰雨潮濕季節(jié)送電前必須要進行絕緣檢查，用500 V絕緣電阻表測變壓器一次繞組對地（鐵芯）的電阻值不小于0.5MΩ，變壓器的二次繞組對地（鐵芯）的電阻值不小于0.25MΩ，如果小于以上值說明焊機受潮，需做干燥處理。如果選擇通電干燥，可用調(diào)壓器做電源，焊機做負(fù)載，調(diào)壓器調(diào)節(jié)電流從小到大控制在小于100A以下，很快絕緣電阻值就會上升。但要注意絕緣電阻值為零不能采用這種方法。

測硅弧焊整流器這樣的焊機絕緣電阻時，應(yīng)注意硅整流元件的正負(fù)極短接，以防電壓擊穿。

2）使用環(huán)境

應(yīng)放在通風(fēng)良好、干燥的地方，不準(zhǔn)靠近熱源和易燃易爆的場所。露天使用應(yīng)有防雨防潮措施。

3）不應(yīng)過載使用。對使用大功率晶閘管、二極管的晶閘管弧焊整流器、硅弧焊整流器，其過載能力很差，極易擊穿，一定要注意。雖然交流弧焊電焊機過載能力尚好，但也不能過熱，否則將縮短使用壽命。所以平時要注意焊機是否溫升過高，用手摸一下外殼，以便采取措施。

4）防止機內(nèi)進入金屬物

機殼蓋上禁放雜物。如焊條、工具等。金屬物進入機內(nèi)，極易引起短路事故。

5）焊機使用過程中不允許調(diào)節(jié)電流，只能進行空載調(diào)節(jié)。

6）保護接地

電焊機底部明顯位置都裝有保護接地螺栓，其規(guī)格不小于M8。接地線的截面絕緣銅線不得小于2mm2；裸銅線不得小于4mm2。接地裝置的對地電阻不得超過4Ω。多臺焊機接地線不可串聯(lián)連接，必須獨立接地。禁止用氧氣管和乙炔管等易燃易爆氣體管道作為接地裝置的自然接地極，防止由于電阻熱或引弧時沖擊電流的作用產(chǎn)生火花而引爆。

7）焊機使用過程中，要注意電焊機的運轉(zhuǎn)聲響。當(dāng)出現(xiàn)不正常聲響時，要查找原因并排除。

3 電焊機的維護

1）定期檢查清掃電焊機。內(nèi)部要整潔無積灰，對電子整流元器件必須擦干凈，防止爬電造成閃絡(luò)，既有利于提高絕緣強度又有利于散熱。

2）電流調(diào)節(jié)機構(gòu)滑動部分要定時更換甘油，保持潤滑。交流弧焊電焊機動鐵心的軌道要使用蓖麻油（耐熱）潤滑。

3）經(jīng)常檢查焊機的輸出端子的電纜接線螺栓是否松動、發(fā)熱，要保持緊固，防止過熱。

4）電纜完好無破損。特別是二次線磨損重，皮破應(yīng)包扎好。兩線連接不能隨意絞接，應(yīng)使用銅端子螺栓連接。

［1］ 魏繼昆.先進焊接設(shè)備與維修［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2006

［2］ 周希章.怎樣維修電焊機［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2004

［3］ 梁文廣.電焊機維修簡明問答［M.］北京：機械工業(yè)出版社，2003

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