KR系列CO2氣保焊機典型故障分析與維修

敖朝凱

（中車成都機車車輛有限公司，四川成都 610511）

0 引言

隨著科學技術的不斷發展，焊接工藝水平不斷提高，焊接方法也層出不窮。以CO2作為保護氣體，充分利用焊絲與焊件之間的電弧來熔化金屬的焊接方法稱為CO2氣體保護焊[1]。這種焊接法具有很多優點，如自動送絲、敷化金屬量大、生產及加工效率高、質量可靠、安全系數較高等，得到了廣泛應用。CO2氣體保護焊主要有以下特點：①明弧焊接，能見度高，操作簡單，適和機械化和自動化焊接；②焊接速度較快，生產效率高，焊件不容易發生形變，具有較強的抗裂性，適合薄板焊接[2]；③用惰性氣體焊接化學性質活潑的金屬時，焊接質量較高；④具有較高的抗銹能力，對焊件清潔工作要求低，節省輔助時間；⑤CO2氣體具有較強的氧化性，焊接過程中飛濺情況嚴重，盡管科研人員從電源、焊絲材料和工藝上不斷改進和嘗試，但這仍然是CO2氣體保護焊的一個難以解決的問題[3]。

KR系列CO2氣體保護焊機為松下公司設計生產，焊機焊接性能較好、操作簡單便捷、控制技術先進，可靠性和可維護性較高。但由于焊機工作強度較高，工作環境惡劣，導致在工作過程中經常出現不可避免的故障。通過對CO2氣體保護焊機電路結構原理的分析、控制方法和控制程序的研究，結合工程實際中的問題，分析其典型故障，總結故障檢測流程，闡述檢修程序和注意事項。

1 常見故障原因

CO2氣體保護焊機的故障原因可分為3類：焊機內因、焊機外因和人為原因。

1.1 焊機內在原因

通常導致CO2氣體保護焊機故障的內因主要包括：①P板故障，如元器件或者模塊損壞；②主電源的部件損壞；③送絲機部分的部件損壞，如送絲機損壞、電閥故障等[4]；④主電路連接電纜、控制電纜等損壞。

1.2 焊機外部原因

通常導致CO2氣體保護焊機故障的外因主要包括：①輸入電壓波動過大，超過焊機能夠承載的最大電壓（380 V±10%）；②輸入電源缺相；③輸入輸出電纜過細或者連接不牢固；④氣體濃度不夠；⑤惡劣環境下使用；⑥機內進入不明動物或物體；⑦未按照技術中說明要求的場所安裝使用。

1.3 人為原因

通常導致CO2氣體保護焊機故障的人為原因主要包括：①超負荷運轉，長時間工作；②操作流程不當；③搬運過程中損壞；④保養、維修時導致故障。

2 典型故障分析及解決措施

2.1 無空載電壓，送絲機不轉

導致該故障現象的主要原因包括：供電電路不正常、控制變壓器故障、交流接觸器沒有閉合和P板故障[5]。

解決措施：①用多用表測量三相輸入電壓、檢查控制電纜插頭內阻、檢查控制變壓器輸入、輸出電壓；②檢查交流接觸器線圈阻值；③用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況；④檢查電焊機面板上的保險是否燒損，若燒毀則更換。

2.2 焊接電流失調

導致該故障現象的主要原因包括：控制電纜短路或者斷路、調節電流的電位器故障和P板發生故障。

解決措施：①用多用表測試控制電纜及其插頭的輸入輸出通斷狀況，查看有無斷路或短路現象；②用多用表檢查調節電流的電位器，測試并記錄阻值，通過計算，分析其值是否按指數規律改變；③用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況。

2.3 電流表顯示值與實際值不符

導致該故障現象的主要原因包括：焊機的接線不牢固、地線接觸不良、交流互感器故障和P板故障。

解決措施：①緊固焊機接線螺栓；②檢查地線與母材間的接觸；③更換電流互感器，觀察情況；④用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況。

2.4 焊接電壓失調

導致該故障現象的主要原因：控制電纜短路或者斷路、調節電壓的電位器故障、SCR模塊故障和P板故障[6]。

解決措施：①用多用表測試控制電纜及其插頭的輸入輸出通斷狀況，查看有無斷路或短路現象；②用多用表檢查調節電壓的電位器，測試并記錄阻值，通過計算，分析其值是否按指數規律改變；③用多用表檢查SCR模塊；④用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況。

2.5 燒8 A保險

導致該故障現象的主要原因包括：控制電纜短路、P板故障、導電嘴和焊絲間短路。

解決措施：①檢查控制電纜是否短路；②用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況；③檢查導電嘴是否與焊絲短路，更換導電嘴后觀察情況。

2.6 送絲不穩定

導致該故障現象的主要原因包括：導電嘴不匹配、焊槍電纜彎曲半徑＜300 mm、送絲軟管堵塞、焊絲排列不整齊，有折疊彎曲和P板或送絲電路故障[7]。

解決措施：①檢查導電嘴是否匹配，可以更換導電嘴；②操作時將焊槍電纜拉直，使之彎曲半徑＞300 mm；③清理送絲管；④剔除雜亂焊絲；⑤用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況；⑥更換檢查送絲電路。

2.7 焊縫間產生大量氣孔

導致該故障現象的主要原因包括：CO2純度不夠、氣體流量小、焊道有污漬、氣閥不動作和氣閥保險斷開[8]。

解決措施：①使用純度較高的CO2；②增加氣體流量；③清理油污及鐵銹；④更換P板上的氣閥保險。

2.8 空載電壓低

導致該故障現象的主要原因有電源故障、SCR模塊故障、交流接觸器故障和P板故障。

解決措施：①利用多用表板測量三相輸入電壓，判斷電源是否有問題；②切斷電源，利用多用表檢查SCR模塊；③檢查交流接觸器觸點閉合情況；④用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況。

2.9 焊接一段時間后指示燈變亮

導致該故障現象的主要原因包括熱繼電器發生故障、超負載持續工作時間過長和風扇不工作。

解決措施：①用多用表測量溫度繼電器間2根引線間的阻值，判斷溫度繼電器是否發生故障；②在規定負載和限定工作時間范圍內使用；③檢查風扇，排除風扇故障。

2.10 有空載電壓但不能引弧

導致該故障現象的主要原因有焊機輸出電纜故障、地線電纜沒有與母材導通、焊道油污太多或銹蝕嚴重。

解決措施：①檢查輸出電纜是否有斷路或短路現象；②檢測地線電纜與母材間是否有斷路或短路現象；③清除焊道油污及鐵銹。

2.11 無法手動送絲

導致該故障現象的主要原因有手動送絲開關損壞和P板故障。

解決措施：①更換手動送絲的開關，觀察情況；②用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況。

2.12 送絲不穩定

導致該故障現象的主要原因包括：送絲軟管堵塞、導電嘴不合適、焊槍電纜彎曲半徑＜300 mm、焊絲排列雜亂、送絲輪出現磨損和P板故障。

解決措施：①檢查焊絲和導電嘴，確認導電嘴是否合適；②將焊槍電纜拉直，使之彎曲半徑＞300 mm；③清理送絲軟管或更換送絲軟管；④剔除排列雜亂或有硬彎的焊絲；⑤更換送絲輪；⑥檢查送絲電路，更換P板。

2.13 收弧有狀況，無工作送絲

導致該故障現象的主要原因為P板故障。

解決措施：用多用表測量P板是否有故障，更換可原位替換的P板，觀察情況。

2.14 合上電源開關燒5 A保險

導致該故障現象的主要原因包括控變次級繞組短路、冷卻風扇繞組短路和交流接觸器線圈故障。

解決措施：①斷開控變次級的負載回路，使控變空載運行，接通電源開關查看是否燒5 A保險，若未燒，檢查次級各繞組的輸出電壓，若數值正常，說明控變無故障；②檢查冷卻風扇是否故障；③檢查交流接觸器線圈直流電阻，一般而言，500KR型為150～160 Ω，350KR型為345 Ω，200KR型為483 Ω，若有損壞，立即更換。

3 維修

維修人員在維修電焊機之前，首先應當了解操作者的操作流程，還原故障發生過程，根據異常現象判斷故障發生的原因，準確快速地排查出故障點。經驗豐富的維修人員可不用逐條分析，但缺乏維修經驗的人員按照流程逐步排查，可以節省時間，快速定位。

3.1 維修流程

維修流程：①了解操作者操作流程，還原故障發生過程，確認故障現象；②檢查電源是否正常；③檢查控制電纜、輸出電纜、焊槍接線是否正常；④查看保險是否燒壞，焊接面板和P板上轉換開關設置正確；⑤根據上文的典型故障分析進行排查。

3.2 維修注意事項

注意事項：①維修人員在維修前根據故障現象進行分析，不可輕易再次給焊機上電，否則導致二次故障發生；②發現P板上有元器件明顯的損壞時，在未查出原因并排除故障之前，不能換上好的P板或保險就再次給焊機上電；③通電檢查時如發現焊機冒煙、發出異味、過熱等故障現象時應當立即關機；④維修時勤使用多用表分析故障，總結維修測試經驗；⑤更換接觸器、SCR模塊、控變時注意相關接線。

4 結論

以工程中常用的松下KR系列CO2氣體保護焊機為例，結合工程實際應用中遇到的問題，總結常見故障原因，分析CO2氣體保護焊機的典型故障案例，總結解決措施，闡述維修方法及注意事項，具有一定的利用價值和工程應用指導意義。