焊接設(shè)備

焊接設(shè)備實(shí)現(xiàn)焊接工藝所需要的裝備。焊接設(shè)備包括焊機(jī)、焊接工藝裝備和焊接輔助器具。包括焊接能源設(shè)備、焊接機(jī)頭和焊接控制系統(tǒng)。

中文名：焊接設(shè)備，外文名：Welding Equipment，學(xué)科：冶金學(xué)。技術(shù)要求工作特性穩(wěn)定等選用原則根據(jù)被焊結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求等選擇相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)《電弧焊機(jī)通用技術(shù)條件》等。

發(fā)展情況

其實(shí)，從今年各類(lèi)展會(huì)上可以發(fā)現(xiàn)國(guó)外焊接設(shè)備現(xiàn)階段的幾個(gè)特點(diǎn)：高精度、高質(zhì)量、高可靠性，數(shù)字化、智能化控制、大型化、集成化以及多功能化。

國(guó)內(nèi)無(wú)論從產(chǎn)量構(gòu)成還是技術(shù)發(fā)展方向上看，正在向高效、自動(dòng)化、智能型、節(jié)能、環(huán)保型的焊接方向上發(fā)展。

弧焊設(shè)備屬于量大面廣的產(chǎn)品，種類(lèi)多、規(guī)格全，正逐步接近國(guó)際水平，高效、節(jié)能、省材、降耗的產(chǎn)品市場(chǎng)份額將進(jìn)一步擴(kuò)大。需順應(yīng)市場(chǎng)要求，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、提高產(chǎn)品檔次，宜大力發(fā)展逆變式焊接電源和自動(dòng)、半自動(dòng)焊機(jī)尤其是高效節(jié)能的二氧化碳焊機(jī)。

電阻焊技術(shù)則以中、大功率為主要研究?jī)?nèi)容及發(fā)展方向。電阻焊微機(jī)控制質(zhì)量監(jiān)控、逆變電阻焊技術(shù)、智能化及專(zhuān)家系統(tǒng)、柔性化電阻焊成套設(shè)備、阻焊機(jī)器人等是重要的研究?jī)?nèi)容和專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)方向。專(zhuān)門(mén)適用于鍍層材料、鋁合金材料焊接要求，以及精密零件焊接的電阻焊機(jī)的研制更引人重視。

測(cè)試技術(shù)和測(cè)試設(shè)備的發(fā)展，將有利于促進(jìn)企業(yè)工藝和技術(shù)水平的提高。

電磁兼容技術(shù)將在焊接設(shè)備中得到推廣應(yīng)用。電磁污染已被確定為第五大環(huán)境污染源，電磁環(huán)境問(wèn)題日益突出，焊接設(shè)備產(chǎn)業(yè)急需低能耗、綠色環(huán)保產(chǎn)品。

國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)“電磁兼容性要求”以及“焊接設(shè)備的電磁場(chǎng)對(duì)操作人員造成傷害的評(píng)估”基于對(duì)操作人員影響的焊接設(shè)備的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則等電磁兼容方面的標(biāo)準(zhǔn)正在制訂當(dāng)中，頒布實(shí)施后將改變國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品因檢測(cè)指標(biāo)不全而無(wú)法大規(guī)模走向國(guó)際市場(chǎng)的局面。

自動(dòng)化焊接技術(shù)及設(shè)備正以前所未有的速度發(fā)展。三峽工程、西氣東輸工程、航天工程、船舶工程等國(guó)家大型基礎(chǔ)工程的發(fā)展和國(guó)內(nèi)汽車(chē)工業(yè)的崛起，都有力地促進(jìn)了先進(jìn)焊接工藝特別是焊接自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。焊接機(jī)器人及智能型焊接也會(huì)在特定領(lǐng)域適當(dāng)發(fā)展，應(yīng)用廣泛。

成套、專(zhuān)用焊接設(shè)備的需求量將不斷增大，應(yīng)用范圍更廣泛，對(duì)其技術(shù)性能要求越來(lái)越高，滿(mǎn)足高效新工藝的設(shè)備更為成熟與普及。國(guó)內(nèi)成套焊接設(shè)備制造企業(yè)還要在企業(yè)質(zhì)量管理、各種基礎(chǔ)件、配套件的選用方面下功夫，爭(zhēng)取在專(zhuān)用、成套焊接設(shè)備方面取得新的突破。

焊接原理分類(lèi)

焊接設(shè)備的主要類(lèi)型有電焊機(jī)、火焰焊設(shè)備和其他焊接設(shè)備。其中主要是電焊機(jī)，它包括如下幾種：

(1)電弧焊機(jī)，它又分為手工弧焊機(jī)（弧焊變壓器、弧焊整流器和弧焊發(fā)電機(jī)）、埋弧焊機(jī)和氣體保護(hù)弧焊機(jī)（不熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)和熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)）。

(2)電阻焊機(jī)，它分為點(diǎn)焊機(jī)、凸焊機(jī)、縫焊機(jī)和對(duì)焊機(jī)。

(3)其他電焊機(jī)，如電渣焊機(jī)、等離子弧焊機(jī)、高頻焊機(jī)、電子束焊機(jī)、光束焊機(jī)、超聲波焊機(jī)、摩擦焊機(jī)、冷壓焊機(jī)、釬焊機(jī)等。

1、手弧焊設(shè)備

手弧焊使用的設(shè)備簡(jiǎn)單、方法簡(jiǎn)便靈活、適應(yīng)性強(qiáng)，但對(duì)焊工操作要求高。手弧焊適用于碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、銅及銅合金等金屬材料的焊接。

2、埋弧焊設(shè)備

埋弧焊設(shè)備由焊接電源、埋弧焊機(jī)和輔助設(shè)備構(gòu)成。其電源可以用交流、直流或交直流并用。埋弧焊機(jī)分為自動(dòng)焊機(jī)和半自動(dòng)焊機(jī)兩大類(lèi)。

1. 半自動(dòng)埋弧焊機(jī)。

2. 自動(dòng)埋弧焊機(jī)。　

3、CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備

半自動(dòng)CO2氣體保護(hù)焊設(shè)備主要由焊接電源、供氣系統(tǒng)、送絲機(jī)構(gòu)和焊槍等組成。　　

4、惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備

手工惰性氣體保護(hù)焊設(shè)備包括焊槍、焊接電源與控制裝置、供氣和供水系統(tǒng)四大部分。

5、等離子弧焊設(shè)備

等離子弧焊設(shè)備主要包括焊接電源、控制系統(tǒng)、焊槍、氣路系統(tǒng)和水路系統(tǒng)。

6、熱熔電阻焊接設(shè)備

原理為高壓低電流使焊接點(diǎn)融化達(dá)到焊接效果，有通電時(shí)間短，生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

7、超聲波焊接設(shè)備

超聲波焊接設(shè)備主要包括超聲波塑料焊接機(jī)和超聲波金屬焊接機(jī)。

技術(shù)要求

所有在工業(yè)生產(chǎn)條件下使用的焊接設(shè)備均應(yīng)滿(mǎn)足下列基本要求：

1)所有弧焊設(shè)備和電阻焊設(shè)備，必須相應(yīng)符合GB15579-1995《弧焊設(shè)備安全要求中第1部分——焊接電源》和GB15578-1995《電阻焊機(jī)的安全要求》標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并通過(guò)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局推行的低壓電器3C強(qiáng)制性認(rèn)證。

2)應(yīng)堅(jiān)固耐用，工作特性穩(wěn)定，可靠性好。

3)焊機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)特性指標(biāo)，應(yīng)符合機(jī)械工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)規(guī)定，并滿(mǎn)足所使用的焊接工藝的要求。

4)焊接參數(shù)調(diào)節(jié)方便、直觀，并能在長(zhǎng)時(shí)間的焊接過(guò)程中保持穩(wěn)定。

5)對(duì)工業(yè)電網(wǎng)的波動(dòng)，具有較好的補(bǔ)償能力。

6)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、便于維修保養(yǎng)。

7)在正常使用和正確維護(hù)的條件下，工作壽命應(yīng)在10年以上。

選用原則

焊接設(shè)備的選用是制定焊接工藝的一項(xiàng)重要內(nèi)容，涉及的因素很多，但應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的因素。

1、被焊結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求

被焊結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求包括被焊結(jié)構(gòu)的材料特性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸、精度要求和結(jié)構(gòu)的使用條件等。

如果焊接結(jié)構(gòu)材料為普通低碳鋼，選用弧焊變壓器即可；如果焊接結(jié)構(gòu)要求較高，并且要求低氫型焊條焊接，則要選用直流弧焊機(jī)。

如果是厚大件焊接，則可使用電渣焊機(jī)；如果是棒材對(duì)接，可選用冷壓焊機(jī)和電阻對(duì)焊機(jī)。對(duì)活性金屬或合金、耐熱合金和耐腐蝕合金，根據(jù)具體情況，可選用惰性氣體保護(hù)焊機(jī)、等離子弧焊機(jī)、電子束焊機(jī)等。

對(duì)于大批量結(jié)構(gòu)形式和尺寸固定的焊接結(jié)構(gòu)，可以選用專(zhuān)用焊機(jī)。

2、實(shí)際使用情況

不同的焊接設(shè)備，可以焊接同一焊件，這就要根據(jù)實(shí)際使用情況，選擇較為合適的焊接設(shè)備。

如在野外焊接時(shí)缺泛電源和氣源，則只能選擇柴（汽）油直流弧焊發(fā)電機(jī)等弧焊發(fā)電機(jī)作為焊接設(shè)備。

對(duì)焊后不允許再加工或熱處理的精密焊件，應(yīng)選用能量集中、不需添加填充金屬材料、熱影響區(qū)較少、精密度高的電子束焊機(jī)。

3、經(jīng)濟(jì)效益

焊接時(shí)，焊接設(shè)備的能源消耗是相當(dāng)可觀的。選用焊接設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮在滿(mǎn)足工藝要求的前提下，盡可能選用耗電少、功率因素高的焊接設(shè)備。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、機(jī)械裝置

點(diǎn)焊機(jī)系統(tǒng)由機(jī)械裝置、供電裝置、控制裝置三大部分組成。點(diǎn)焊機(jī)為了適應(yīng)焊接工藝要求，加壓機(jī)構(gòu)（焊鉗）采用了雙行程快速氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)切換行程控制手柄改變焊鉗開(kāi)口度，可分為大開(kāi)和小開(kāi)來(lái)滿(mǎn)足焊接操作要求。通常狀態(tài)為焊鉗短行程張開(kāi)，當(dāng)把控制按鈕切換到“通電”位置,扣動(dòng)手柄開(kāi)關(guān)則焊鉗夾緊加壓，同時(shí)電流在控制系統(tǒng)控制下完成一個(gè)焊接周期后恢復(fù)到短行程張開(kāi)狀態(tài)。　

2、供電裝置　　　

主電力電路由電阻焊變壓器、可控硅單元、主電力開(kāi)關(guān)、焊接回路等組成。目前，我們采用的焊接設(shè)備是功率200kVA、次級(jí)輸出電壓20V--40V的單相工頻交流電阻焊機(jī)。由于多種車(chē)型共線(xiàn)生產(chǎn)，焊鉗要焊接高強(qiáng)度鋼板和低碳鋼薄板，焊鉗槍臂要傳遞較大的機(jī)械力和焊接電流，因此焊鉗的強(qiáng)度、剛度、發(fā)熱要滿(mǎn)足一定要求，并且要具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，同時(shí)要求焊鉗采用通水冷卻，所以選擇焊鉗電極臂能夠承受400kg壓力的新型焊鉗。

3、控制裝置

控制裝置主要提供信號(hào)控制電阻焊機(jī)動(dòng)作接通和切斷焊接電流，控制焊接電流值，進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)和處理。

通用標(biāo)準(zhǔn)

在我國(guó)，通用焊接設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造已有較長(zhǎng)的歷史，并已頒布實(shí)施了一系列有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)促進(jìn)通用焊接設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展和保證焊接設(shè)備的質(zhì)量和安全可靠起到了重要的作用。我國(guó)現(xiàn)行的有關(guān)通用焊接設(shè)備的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最主要的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T8118-1995《電弧焊機(jī)通用技術(shù)條件》；GB15578-1995《電阻焊機(jī)的安全要求》，GBl5579-1995《弧焊設(shè)備安全要求第1部分焊接電源》。

焊接能源設(shè)備

用于提供焊接所需的能量。常用的是各種弧焊電源，也稱(chēng)電焊機(jī)。它的空載電壓為60～100伏，工作電壓為25～45伏特，輸出電流為50～1000安。手工電弧焊時(shí)，弧長(zhǎng)常發(fā)生變化，引起焊接電壓變化。為使焊接電流穩(wěn)定，所用弧焊電源的外特性應(yīng)是陡降的，即隨著輸出電壓的變化，輸出電流的變化應(yīng)很小。熔化極氣體保護(hù)電弧焊和埋弧焊可采用平特性電源，它的輸出電壓在電流變化時(shí)變化很小。弧焊電源一般有弧焊變壓器、直流弧焊發(fā)電機(jī)和弧焊整流器。弧焊變壓器提供的是交流電，應(yīng)用較廣。

直流弧焊發(fā)電機(jī)提供直流電，制造較復(fù)雜，消耗材料較多且效率較低，有漸被弧焊整流器取代的趨勢(shì)。弧焊整流器是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的直流弧焊電源，采用硅二極管或可控硅作整流器。60年代出現(xiàn)的用大功率晶體管組成的晶體管式弧焊電源，能獲得較高的控制精度和優(yōu)良的性能，但成本較高。電阻焊的焊接能源設(shè)備中較簡(jiǎn)單的是電阻焊變壓器，空載電壓范圍為1～36伏，電流從幾千到幾萬(wàn)安。配用這種焊接能源設(shè)備的焊機(jī)稱(chēng)為交流電阻焊機(jī)。其他還有低頻電阻焊機(jī)、直流脈沖電阻焊機(jī)、電容儲(chǔ)能電阻焊機(jī)和次級(jí)整流電阻焊機(jī)。

1、焊接機(jī)頭

它的作用是將焊接能源設(shè)備輸出的能量轉(zhuǎn)換成焊接熱，并不斷送進(jìn)焊接材料，同時(shí)機(jī)頭自身向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)焊接。手工電弧焊用的電焊鉗，隨電焊條的熔化，須不斷手動(dòng)向下送進(jìn)電焊條，并向前移動(dòng)形成焊縫。自動(dòng)焊機(jī)有自動(dòng)送進(jìn)焊絲機(jī)構(gòu)，并有機(jī)頭行走機(jī)構(gòu)使機(jī)頭向前移動(dòng)。常用的有小車(chē)式和懸掛式機(jī)頭兩種。電阻點(diǎn)焊和凸焊的焊接機(jī)頭是電極及其加壓機(jī)構(gòu)，用以對(duì)工件施加壓力和通電。縫焊另有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以帶動(dòng)工件移動(dòng)。對(duì)焊時(shí)需要有靜、動(dòng)夾具和夾具夾緊機(jī)構(gòu)，以及移動(dòng)夾具和頂鍛機(jī)構(gòu)。

2、焊接控制系統(tǒng)

它的作用是控制整個(gè)焊接過(guò)程，包括控制焊接程序和焊接規(guī)范參數(shù)。一般的交流弧焊機(jī)沒(méi)有控制系統(tǒng)。高效或精密焊機(jī)用電子電路、數(shù)字電路和微處理機(jī)控制。

3、焊接裝備

完成焊接操作的輔助設(shè)備，包括保證焊件尺寸、防止焊接變形的焊接夾具；焊接小型工件用的焊接工作臺(tái)；將工件回轉(zhuǎn)或傾斜，使焊件接頭處于水平或船形位置的焊接變位機(jī)；將工件繞水平軸翻轉(zhuǎn)的焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)；將焊件繞垂直軸作水平回轉(zhuǎn)的焊接回轉(zhuǎn)臺(tái)；帶動(dòng)圓筒形或錐形工件旋轉(zhuǎn)的焊接滾輪架；以及焊接大型工件時(shí)，帶動(dòng)操作者升降的焊工升降臺(tái)。

LN藍(lán)能焊接設(shè)備如下：