焊機

焊機是指為焊接提供一定特性的電源的電器，焊接由於靈活簡單方便牢固可靠、焊接後甚至與母材同等強度的優點廣泛用於各個工業領域，如航空航天，船舶，汽車，容器等。

基本介紹

• 中文名：焊機
• 外文名：welding machine

產品簡介

電焊機（electric welding machine）實際上就是具有下降外特性的變壓器，將220V和380V交流電變為低壓的直流電，電焊機一般按輸出電源種類可分為兩種，一種是交流電源的；一種是直流電的。直流的電焊機可以說也是一個大功率的整流器，分正負極，交流電輸入時，經變壓器變壓後，再由整流器整流，然後輸出具有下降外特性的電源，輸出端在接通和斷開時會產生巨大的電壓變化，兩極在瞬間短路時引燃電弧，利用產生的電弧來熔化電焊條和焊材，冷卻後來達到使它們結合的目的。焊接變壓器有自身的特點，外特性就是在焊條引燃後電壓急劇下降的特性。

工作原理

電焊機的主要部件是一個降壓變壓器，次級線圈的兩端是被焊接工件和焊條，工作時引燃電弧，在電弧的高溫中將焊條熔接於工件的縫隙中。由於電焊變壓器的鐵芯有自身的特點，因此具有電壓急劇下降的特性，即在焊條引燃後電壓下降；在焊條被粘連短路 時，電壓更是急劇下降。

在焊接操作時，雖然電路中的電流處處相等，但由於各處的電阻 不一樣，在不固定接觸處的電阻最 大（這個電阻叫接觸電阻），根據電 流的熱效應定律（也叫焦爾定律），即 Q=IRt可知：在電流相等時，則電阻越大的部位發熱越高，因此在焊接時，焊條的觸頭也就是被接的金 屬體的接觸處的接觸電阻最大，則在這個部位產生的電熱自然也就最多，加之焊條是熔點較低的合金，自然容易熔化。熔化後的合金焊條芯粘合在被焊物體上，冷卻後便把焊接對象粘合在一塊。

一般直流逆變電焊機面板上均設有輸出直流電流調節旋鈕。逆變直 流電焊機先是將單相交流220V電壓 或三相交流 380v電壓進 行橋式整流、 濾波，然後供給功率開關器件進行 逆變處理。

少部分逆變電焊機先利用555 時基電路等脈衝產生電路產生矩形 脈衝波，再利用三極體進行電流放大，接著用一對互補場效應管進行電壓放大，從而產生高頻信號，最後利用升壓變壓器進行升壓，在二次繞組上得到感應交流電。其功率的 大小取決於放大電路的放大能力。

逆變電焊機多採用由 IGBT管組成單端正激式逆變電路， 其控制系統多採用脈寬調製晶片SG3525，其逆變頻率為20kHz，並能進行恆流外特性控制。系統在空載時，由於採用電壓反饋控制，PWM 調製器間斷地輸出脈衝，因間歇振盪的頻率低且脈衝寬度窄，這樣不但空載損耗小，而且變壓器不易飽和。由於該類焊機採用以脈寬調製 PWM為核心的控制技術，從而可獲得較好的恆流特性和優異的焊接工 藝效果。

分類

焊機的分類還沒有一個權威的分類方法，以下的分類主要是以市面上的行業用途來簡單的分類：

（1）工礦企業主要用的焊機有：交流弧焊機、直流電焊機、氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、對焊機、點焊機、埋弧焊機、高頻焊逢機、閃光對焊機、壓焊機、碰焊機 雷射焊機 交流焊機和直流焊機

（2）直流焊機有二種：一種是交流電機的基礎下加裝整流原件，還有一種是直流發電機。直流焊機主要焊有色金屬、生鐵為主。交流焊機主要焊鋼板為主。

（3）氬弧焊機、二氧化碳保護焊機、高頻逢焊機、閃光對焊機。氬弧焊機、二氧化碳保護焊機主要可焊2MM以下的薄板及有色金層。閃光對焊機主要對接銅鋁接頭等物體，高頻逢焊機主要制管廠焊鋼管。

（4）埋弧焊主要焊鋼結構件、橋樑H鋼、工字房大梁等厚的鋼結構材料。

（5）氣體保護焊：氬弧焊、二氧化碳保護焊，在氣體的保護下焊接時不會氧化、溶焊牢固、可焊有色金屬、可焊薄材料。

（6）雷射焊機：可焊電晶體內部的引線。

（7）對焊機：索鏈廠主要焊錨上的鐵索等物體。可對接元鋼等。

（8）多功能電焊機。

（9）點焊機。

（10）對焊機。

（11）螺栓焊機。

（12）二氧化碳氨氣體焊機。

輔助器具

電焊機輔助器具 包括防止操作人員被焊接電弧或其他焊接能源產生的紫外線、紅外線或其他射線傷害眼睛的氣焊眼鏡，電弧焊時保護焊工眼睛、面部和頸部的面罩，白色工作服、焊工手套和護腳等。

高效節能

電焊機的節能體現在空載時節能和負載時節能兩個方面。空載時電焊機可以將主電路、風機等全部進入停止狀態，空載功耗僅有幾瓦；電焊機負載時的效率比晶閘管整流焊機要高。據有關參數統計，2008年國焊接行業直流焊機的需求量為89萬台，若全部採用電焊機，可直接節約銅4.3萬噸，鋼6.4萬噸,節約用電6.8億KW.H，間接節約煤56.65萬噸，水1034萬噸，減少CO2排放量114.45萬噸。由此可見，大力推廣電焊機具有巨大的經濟效益和社會效益。

性能穩定

由於電焊機的工作頻率為20KHZ以上，具有較快的回響速度，可以對熔滴過渡細分為多個階段進行控制。對CO₂氣體保護焊來說，可以大幅降低飛濺，對脈衝熔化極MIG/MAG焊可以進行有效地控制射流過渡的穩定性，還可以將熔滴過渡和送絲機構的運動結合起來，進一步控制熔滴過渡過程，得到良好的焊縫成形，焊接性能穩定。這些都是傳統整流焊機無法做到的。

集中控制

電焊機大量採用單片機、DSP、FPGA等數字控制器，通過乙太網、現場匯流排來實現多台焊機或者上位機與焊機之間的網路通信。不僅解決了多台焊機協同作業的問題，方便焊接過程中的集中控制，而且實現了遠程焊機參數的設定或監控，使電焊機遠程故障診斷及維護成為可能。

優點缺點

優點

電焊機使用電能源，將電能瞬間轉換為熱能，電很普遍，電焊機適合在乾燥的環境下工作，不需要太多要求，因體積小巧，操作簡單，使用方便，速度較快，焊接後焊縫結實等優點廣泛用於各個領域，特別對要求強度很高的製件特實用，可以瞬間將同種金屬材料（也可將異種金屬連線，只是焊接方法不同）永久性的連線，焊縫經熱處理後，與母材同等強度，密封很好，這給儲存氣體和液體容器的製造解決了密封和強度的問題。

電焊機

缺點

電焊機在使用的過程中焊機的周圍會產生一定的磁場，電弧燃燒時會向周圍產生輻射，弧光中有紅外線，紫外線等光種，還有金屬蒸汽和煙塵等有害物質，所以操作時必須要做足夠的防護措施。焊接不適合於高碳鋼的焊接，由於焊接焊縫金屬結晶和偏析及氧化等過程，對於高碳鋼來說焊接性能不良，焊後容易開裂，產生熱裂紋和冷裂紋。低碳鋼有良好的焊接性能，但過程中也要操作得當，除銹清潔方面較為煩瑣，有時焊縫會出現夾渣裂紋氣孔咬邊等缺陷，但操作得當會降低缺陷的產生。

主要特點

1、設計合理，自由調節。可根據不同金屬材質選用不同檔放電頻率，以達到最佳修補效果。

2、熱影響區域小。堆覆的瞬間過程中無熱輸入，因而無變形，咬邊和殘餘應力。不會產生局部退火，修復後不需要重新熱處理。

3、焊補衝擊極小 。本焊機在焊補過程中克服了普通氬弧焊對工件周邊產生衝擊的現象。對沒有餘量的工件加工面也可放心進行修補。

4、修復精度高。堆焊厚度從幾微米到幾毫米，只需打磨，拋光。

5、熔接強高。由於充分滲透到工件表面材料產生極強的結合力。

6、採用環精密控制。

冷焊簡介

介紹

1、冷焊修復機適用範圍：冷焊修復機是鑄件針孔、砂眼、氣孔、裂紋、碰傷、劃傷、凹坑以及機械件表面磨損、模具磨損等細小缺陷的專業精密補焊設備。廣泛套用於模具業、鑄造業、電器製造業、醫療器械、汽車、造船、鍋爐、建築、橋樑建設等行業中。

2、冷焊修復機適用材質：冷焊修復機採用普通焊絲作為補材的材質有：灰鉄、球鐵、不鏽鋼、碳鋼、模具鋼、鋁、鋁合金、紫銅等只要是導電的金屬均可修補。

特點

（1）低熱常溫焊補，基體不發熱、不產生熱變形、焊補點附近金相組織不變、無應力、無裂紋、無硬點硬化現象，不影響機械加工性能。

（2）操作簡單，一機多用。除了堆焊修復功能以外，還可以進行碳化鎢等硬質合金表面塗層強化。

（3）氬氣保護密著性好，熔接強度高，冶金結合，補材與基體同時熔化後的再凝固，結合牢固、緻密、不脫落。焊補後可進行車、銑、刨、磨等各種機械加工。

（4）焊絲來源廣，經濟實用，整機30KG左右，可線上修補。

（5）旋轉式自損電極沉積堆焊，操作容易，工作效率高。

（6）環保無污染。無有害氣產生，可直接手握、眼視、焊位準確，焊補點小，焊後修整量小。

（7）焊補過程為高頻焊補點的反覆熔化堆積，無論缺陷大小，只要是筆尖能觸到的地方都能修復。

（8）純金屬修補，無焊補痕跡，焊補效果滿足質檢標準。

焊機操作規範

連線的檢查

完成焊機的接線之後，在開始操作設備之前必須檢查一下每個安裝的接頭以確認其連線良好。其內容包括：

（1）線路連線正確合理，接地必須符合規定要求；

（2）磁性工件夾爪在其接觸面上不得有附著的金屬顆粒及飛濺物；

（3）盤卷的焊接電纜在使用之前應展開以免過熱及絕緣損壞；

（4）需要交替使用不同長度屯纜時應配備絕緣接頭，以確保不需要時無用的長度可被斷開。

泄漏

不得有影響焊工安全的任何冷卻水、保護氣或機油的泄漏。

工作中止

當焊接工作中止時（如：工間休息），必須關閉設備或焊機的輸出端或者切斷電源。

移動焊機

需要移動焊機時，必須首先切斷其輸入端的電源。

不使用的設備

金屬焊條和碳極在不用時必須從焊鉗上取下以消除人員或導電物體的觸電危險。焊鉗在不使用時必須置於與人員、導電體、易燃物體或壓縮空氣瓶接觸不到的地方。半自動焊機的焊槍在不使用時亦必須妥善放置以免使槍體開關意外啟動。

維護

所有的弧焊設備必須隨時維護，保持在安全的工作狀態。當設備存在缺陷或安全危害時必須中止使用，直到其安全性得到保證為止。修理必須由認可的人員進行。

常見問題

1. 為什麼焊薄板用儲能焊機適合，而厚板適合用焊拉弧焊？

大多數情況下，儲能式螺柱焊適合在薄板上焊接，拉弧式螺柱焊適合在厚板上焊接。

儲能式螺柱焊的特點是大電流（幾千A）短時間（1-3 ms），因此熔池較淺，焊接變形也小。

但此時焊接強度仍比較大（焊接強度>螺柱本身強度>板材本身強度，或焊接強度>板材本身強度>螺柱本身強度），所以，首先屈服的是螺柱（彎曲或斷裂）或者是板材（撕裂）。

如果在厚板上使用儲能式螺柱焊，那么板材本身的強度則是最大的，因為幾乎不可能被撕裂，那么首先屈服的可能是螺柱（螺柱直徑較小時，但很少在厚板上焊接小直徑的螺柱）或者是焊接接頭。

另外還有一個原因，是儲能式螺柱焊不能在熱軋板上焊接（較厚氧化皮存在），而厚板多數情況下是熱軋板。

拉弧式螺柱焊的電流相對較小（500-1500A），但焊接時間更長（5-2000 ms），因此熔池較深，焊接變形較大。

較深的熔池如果焊接薄板則容易造成穿透（焊接大直徑螺柱時），一般要求最小板厚為螺柱直徑的1/4。

較深的熔池使得焊接強度始終大於螺柱本身強度，所以在破壞性實驗時首先屈服的始終是螺柱或板材。

2. 螺柱焊機測試中，如何理解“焊接強度大於板材與螺柱本身強度”？

這句話主要針對焊接強度測試來說明。

在進行破壞性實驗時，如果將板材撕裂或拉穿，螺柱焊接部分仍未與板材脫離，則說明螺柱焊接強度大於板材自身強度。

如果將螺柱折斷或彎曲，螺柱焊接部分仍未與板材脫離，則說明螺柱焊接的強度大於螺柱自身強度。

選購參考

一、在選購電焊機產品時，要到正規的生產企業或大商場去選購，並且要選購市場占有率較高的品牌名優產品。千萬不要貪圖便宜到小商店去購買，那裡的電焊機質量無法達到保證。

二、購買前可以通電檢查一下面板上的開關的操作，轉換以及安裝情況，電源指示燈的亮滅，風扇是否正常，電源部分是否有異常的振動及蜂鳴聲，是否有異味，外觀上是否有變色等發熱現象，以保證電焊機的質量，充分發揮電焊機的性能。

三、購買時可以要求經銷商提供產品質量檢驗報告或合格證。因電焊機產品是國家強制性認證產品，所以購買時一定要確認該產品是否通過“3C”認證。也可以上網查詢。

四、選購時，檢查產品上的銘牌是否有生產廠家的名稱、生產地址、規格型號、焊接電流調節範圍、負載持續率及輸入電壓電流等一些內容，隨後根據工作需要來確定自己要購買的電焊機。

五、購買時一定要檢查該產品是否有接地螺釘，接地螺釘連線處應無油漆接地良好。機芯是否清潔絕緣是否有損壞，以保證使用安全，必要時也可檢測一下。

六、如要購買氣體保護焊機的，在購買前還要檢查配件是否齊全，送絲機是否有油污，轉動是否平穩，連線電纜是否匹配外表絕緣是否有損壞，以保證電弧的穩定性。