电渣焊设备及其特点

2023-06-26 理论教育版权反馈

【摘要】：电渣焊设备主要包括焊接电源、送丝机构、摆动机构、焊接机头、控制器、行走小车和水冷成形滑块（挡块）等。前述的丝极电渣焊和熔嘴电渣焊的设备，除导电嘴的结构和垂直行走机构有所区别之外，其他基本相同。电渣焊电源要有足够的功率、较低的空载电压，较小的感抗和平外特性。电渣焊焊接电压范围一般为30～55V，最低空载电压为60V。

电渣焊设备主要包括焊接电源、送丝机构、摆动机构、焊接机头（提升机构）、控制器、行走小车和水冷成形滑块（挡块）等。前述的丝极电渣焊和熔嘴电渣焊的设备，除导电嘴的结构和垂直行走机构有所区别之外，其他基本相同。

1.焊接电源

电渣焊焊接电源应保证维持稳定的电渣过程，以及在焊接过程中维持焊接参数的稳定性（主要是焊接电流和电压）。基本要求如下：

（1）保持稳定的电渣过程电渣焊时，不应该出现电弧放电过程或电渣-电弧的混合过程，否则将破坏正常的焊接工艺过程，故电渣焊电源所需要的外特性与弧焊电源的外特性不同，应为空载电压低和感抗小的平特性电源。

（2）保持焊接参数即在电渣焊过程中要保持焊接电流、焊接电压不变，焊丝等速送进，熔渣的外特性为上升特性。电网电压发生变化或送丝速度变化时，具有平特性的弧焊电源所引起的焊接电流、电压变化小，自身调节作用强，恢复时间短。电渣焊电源要有足够的功率、较低的空载电压，较小的感抗和平外特性。通常电渣焊采用交流弧焊电源，其型号为BP1—3×1000和BP1—3×3000。在没有平特性的弧焊电源时，也可使用下降特性的弧焊电源。

电渣焊焊接电压范围一般为30～55V，最低空载电压为60V。每根焊丝需接一台弧焊电源。

2.送丝机构和摆动机构

送丝机构的功能是将焊丝从焊丝盘（桶）通过导电嘴等速送入渣池。送丝机构通常安装在焊接机头上，一般每根焊丝由一台驱动电动机和送丝滚轮输送，也可以用双齿轮箱，由一台电动机驱动两根焊丝，这时如果送丝出了问题就没有挽救的余地了，因为重新起焊处的补焊费用可能相当高；在多丝焊接的情况下，当一个送丝机构出了故障如能迅速地采取补救措施可不中断焊接。对于大型长焊件，要求送丝机构连续工作50h以上。

送丝机构的电动机驱动在设计和操作上与熔化极气体保护电弧焊和埋弧焊相似，送丝轮通常由齿轮对组成，滚轮的凹槽形状可按采用的实心焊丝或者药芯焊丝选择。使用实心焊丝时，要求送丝时不打滑，但也不要压得太紧，以免在焊丝上留下压痕，有压痕的焊丝可能对导管等附件产生磨损，带有椭圆形凹槽的送丝滚轮，不会压扁药芯焊丝，无论对实心焊丝还是药芯焊丝都合适。

通常采用焊丝矫直机构来矫直弯曲的焊丝。当焊丝从导电嘴伸出时，抛射式弯曲可引起焊丝偏移，从而引起焊接熔池位置的改变，导致未熔合等缺陷。

送丝速度取决于获得合适熔敷速度所对应的焊接电流，也取决于所采用的焊丝直径和种类。一般来说，送丝速度为17～150mm/s对于使用直径2.4mm或3.2mm的药芯焊丝或实心焊丝是合适的。

当每根焊丝所占的接头厚度在70mm以上时，则要求配备焊丝摆动机构。导电嘴的摆动可采用电动机驱动的机械机构，如丝杠或齿条等。摆动机构的行走距离、行走速度以及在每一行程终点的停留时间应该可调。

3.焊接机头和控制器

在电渣焊中，焊件通常比较大而重，因此，焊接电源单独安装比较方便，采用长电缆连接和遥控。在焊接部位安装焊接机头，焊接机头包括送丝机构、焊丝盘、焊丝导电嘴、与导电嘴相连的电气接头以及将焊接机头装在工件上的机构。焊接机头还可装有多丝作业用的装置和焊丝摆动机构。在要求轻便的场合，送丝机构和焊丝盘可装在离焊接机头一定距离，和半自动熔化极气体保护电弧焊一样。

电渣焊控制器一般是轻型的，其控制功能主要有焊接电源的操控，每台焊丝驱动电动机的速度控制，导电嘴的摆动控制和焊接机头垂直上升的控制。

焊接机头垂直上升的控制器分手工提升和自动提升两种。自动控制提升装置可以采用光电传感器控制，传感器对准滑块上端附近某一点，并将其调整至可以探测到渣池液面的位置。当渣池上升到超过该点时，发出信号起动提升装置，向上移动焊接机头和滑块，直到不能再探测到渣池为止。如果已知板厚、根部间隙、焊丝根数及送丝速度，则可以近似地算出垂直提升速度，焊工也可通过人工干预调节提升速度。

4.成形装置

成形装置包括挡块（滑块）及冷却水循环系统。挡块的功能是将金属熔池和熔渣保持在焊接区内。成形挡块用铜制造，通常在热量过分集中部位装有水通道以防止其过热和熔化。在每个挡块朝焊缝的侧面加工出一个成形凹槽，以使焊缝金属略有增高。

挡块可用循环水或自来水冷却。循环系统一般不应使挡块上出现冷凝水。如果冷凝水流到挡块下面并在开始焊接之前汇流到引弧板上，则容易使焊缝产生气孔。在焊接过程中由于渣池上升，挡块内面的冷凝水会蒸发。

采用不熔化的导电嘴电渣焊时，水冷挡块安装在焊接机头上并且随着焊接过程的进行而向上移动。采用熔嘴电渣焊时，挡块不移动。有时，成形挡块不用水冷却，但必须有足够大的体积，以避免熔化。挡块通过横跨于接头上的U形铁内的楔块夹紧，保持在适当的位置上，或者在用熔嘴电渣焊方法焊接的短焊缝上采用大号C形夹钳夹紧挡块。

电渣焊设备及其特点

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