凸點(diǎn)板材焊接

鍍鋅板焊接點(diǎn)焊機(jī)的選擇——中頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)

2.0+1.0鍍鋅板凸點(diǎn)焊接中頻點(diǎn)焊機(jī)

中頻逆變電阻焊機(jī)非常適合鍍鋅鋼板焊接，帶凸點(diǎn)板材焊接，厚不銹鋼板的焊接。

中頻逆變器輸出電流為直流形式。所以焊接過(guò)程更加容易控制，焊接速度更快，而且焊接過(guò)程更加穩(wěn)定。本機(jī)的焊接頻率為1kHz，所以相對(duì)于50hz電源來(lái)說(shuō)，電流的調(diào)節(jié)過(guò)程更快更準(zhǔn)確。

如圖所示：中頻控制器控制的電流輸出更加穩(wěn)定。

相對(duì)于普通的工頻控制器，逆變中頻控制器有著如下的優(yōu)點(diǎn)：
1.二次焊接回路中流過(guò)的電流是直流的。因此由于深入焊接工件中不同的浸深而產(chǎn)生的二次回路中的感抗對(duì)焊接電流的影響大大減小。
2.焊接變壓器的質(zhì)量大大減輕。
3.電極壽命更長(zhǎng)。
4.可以焊接鋁和鍍鋅金屬等材料，焊接結(jié)果良好。
5.尤其適合于三層板焊接、非常薄的材料的焊接以及精密焊接的要求。
6.少飛濺
7.對(duì)于電流的控制提高了焊點(diǎn)的質(zhì)量。

中頻電阻焊接系統(tǒng)組成；
如圖所示：整個(gè)焊接系統(tǒng)由控制器、中頻變壓器、工件組成。其中控制器又包含多個(gè)部分，有電源驅(qū)動(dòng)、整流部分、電容板、IGBT、以及中心控制部分。
主要特點(diǎn)：
1.輸出電源頻率：1KHZ，時(shí)間精度為 ms 級(jí)；
2.可編程最多64套焊接規(guī)范；
3.三段加熱過(guò)程：預(yù)熱、焊接、回火；其中焊接段中可以自己定義遞增和遞減段；
4.可編程壓力控制，最多可定義10個(gè)壓力段；
5.可編程輸出I/O口：可編程3段輸出，更好地與PLC、機(jī)器人等適配；
6.焊點(diǎn)計(jì)數(shù)功能。

技術(shù)參數(shù)
1.輸入電壓：三相380V，50HZ/60HZ，電源波動(dòng)+10%，-20%；
2.輸出電壓：?jiǎn)蜗?/span>PWM 輸出 500V；
3.輸出電流：依控制器型號(hào)不同而不同，最大為400A（800A ，800A，1200A，2400A）；
4.冷卻水：流量 >6L/MIN，溫度≤30℃(依控制器型號(hào)不同而不同)；
5.工作環(huán)境溫度：0~50℃；
6.氣閥規(guī)格：DC24V。

一、鍍鋅板焊接本身存在的問(wèn)題：

1．適用的焊接參數(shù)范圍較小，由于接觸面上存在低電阻率、低硬度、低熔點(diǎn)的鋅層，使接觸電阻減小，電流場(chǎng)分布不均勻，影響了熔核的形成和大小。左圖為鍍鋅板點(diǎn)焊時(shí)的電流分布。

2．電極壽命縮短，由于鋅層熔點(diǎn)較低，表面易燒損，沾污電極后在電極表面形成合金，易過(guò)熱變形，降低電極壽命。

3．容易產(chǎn)生焊接噴濺，影響焊點(diǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。

4．熔核內(nèi)易出現(xiàn)裂紋、氣孔或軟化組織。在鍍鋅鋼板點(diǎn)焊過(guò)程中，由于焊接規(guī)范不合理，會(huì)使接頭中殘留部分鋅及鋅鐵合金在熔核結(jié)晶過(guò)程中，可能會(huì)形成細(xì)小裂紋或氣孔，殘留鋅較多時(shí)還會(huì)形成軟化組織。

二、

在鍍鋅板的點(diǎn)焊研究中，電極材料是一個(gè)注目的焦點(diǎn)，研究主要集中在現(xiàn)有電極與鍍層之間的相互作用特點(diǎn)分析， 以及開發(fā)新的電極材料。國(guó)外鍍鋅板點(diǎn)焊用電極材料主要有Cu— Cr(0.8%Cr) 、Cu— Zr(0.15%Zr)、Cu— Cr— Zr ，以及含Al3O2 粒子的彌散強(qiáng)化銅(簡(jiǎn)稱DSC)。國(guó)內(nèi)研究大都是通過(guò)試驗(yàn)研究上述幾種材質(zhì)電極的使用性能，大量實(shí)驗(yàn)證明，在焊接條件不太理想的情況下，無(wú)論是價(jià)格較便宜的Cu— Cr、Cu— Zr 合金電極，還是較貴的DSC 電極，其使用情況相近，但工廠經(jīng)驗(yàn)表明，在實(shí)際生產(chǎn)的某些情況下，使用DSC 20 級(jí)合金電極時(shí)，電極粘著性減小。至于電極的形狀及端面尺寸方面，圓錐臺(tái)形被認(rèn)為是最好。另外大量的點(diǎn)焊試驗(yàn)表明，電極在焊接過(guò)程中其表面溫度比焊接普通鋼板時(shí)有顯著提高。因此，電極的冷卻十分重要，冷卻水流必須充分，保證電極接近室溫，這樣才能將電極與鍍層的合金反應(yīng)減至最小，并防止因電極軟化而產(chǎn)生的“凸起”或電極脹大。

鍍鋅板焊接點(diǎn)焊機(jī)的選擇——中頻逆變直流點(diǎn)焊機(jī)

三、工頻焊機(jī)與中頻焊機(jī)的參數(shù)對(duì)比

1. 中頻焊機(jī)焊接電流接近完全直流，由于沒(méi)有明顯的峰值電流，熔核尺寸穩(wěn)定擴(kuò)大，幾乎沒(méi)有飛濺，焊接質(zhì)量穩(wěn)定、熱效率高。與工頻焊機(jī)相比，中頻焊機(jī)焊接電流可降低40%，電極使用壽命大大延長(zhǎng)。

2. 中頻焊機(jī)變壓器重量和體積小，輸入功率低，便于采用連變壓器式焊鉗。當(dāng)運(yùn)用于機(jī)器人點(diǎn)焊操作時(shí)，可使機(jī)器人的負(fù)荷減輕，而工頻焊機(jī)在自動(dòng)線上運(yùn)用時(shí)則需要負(fù)載能力更強(qiáng)的機(jī)器人。

3. 中頻焊機(jī)的響應(yīng)速度是工頻焊機(jī)的20倍，電流能夠更快地達(dá)到設(shè)定值，更準(zhǔn)確地分析參數(shù)，焊接質(zhì)量控制更精確。

4. 中頻焊機(jī)三相負(fù)荷均衡，功率因數(shù)高(0.9左右)，節(jié)能。而兩相工頻焊機(jī)，工作時(shí)很難保證相電壓之間的均衡，功率因數(shù)低（0.6左右），三相工頻焊機(jī)則很難實(shí)現(xiàn)恒流輸出。

5. 中頻焊機(jī)適用多種材料及異種金屬的焊接，如鋁合金、不銹鋼、高強(qiáng)度鋼板等材料。另外，對(duì)于鍍鋅板和普通多層板的焊接，其焊接質(zhì)量也遠(yuǎn)高于工頻焊機(jī)的焊接質(zhì)量。而工頻焊機(jī)只適應(yīng)焊接性能好的材料，如低碳鋼板。

從綜合性能來(lái)看，中頻焊機(jī)運(yùn)行的能源成本比工頻焊機(jī)節(jié)約近1/3，適合自動(dòng)線運(yùn)用，控制智能化程度高，適應(yīng)材料范圍廣，符合汽車安全性要求增高和新材料焊接發(fā)展的方向，在汽車行業(yè)會(huì)有越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

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