电焊机的使用维护

2011-08-15刘顺田

纯碱工业 2011年6期

关键词：电焊机电路

刘顺田

（大化集团大连化工股份有限公司，辽宁大连 116308）

电焊机的使用维护

刘顺田

（大化集团大连化工股份有限公司，辽宁大连 116308）

介绍电焊机弧焊电源的特点及发展方向，说明电焊机使用维护方法及注意事项。关键词：电焊机；弧焊电源；电路

电焊机是工业生产中必不可少且普遍使用的一种加工设备。有人统计过世界钢铁和有色金属产量近一半都是通过焊接加工成为成品和半成品设备。焊接技术的发展，使焊接方法发展到几十种，其焊机也越来越先进，性能更完好，而且高效节能，满足各种焊接技术要求。新型焊机不断出现使我国目前电焊机的品种、规格达到200多个，世界上有的我国几乎都有。焊接技术的高低反眏一个国家工业现代化水平，也反眏出一个企业设备装备档次。

1 弧焊电源的特点

电弧焊是最重要且应用最广泛的一种焊接方法。它的主要设备部分就是弧焊电源，它必须具备电弧焊所要求的电气性能，有良好的电源输出静特性和动特性，以获得优质的焊接质量。所以研究设计制造出先进的弧焊电源是电焊机的发展所在。

弧焊电源有4大类型。交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变式弧焊电源。根据以上4大类型弧焊电源，介绍6种弧焊电源的特点。

1）弧焊变压器

弧焊变压器是把电网的交流电转变成适宜于弧焊的低压交流电。它具有结构简单，易于制造维修、成本低等优点。但其电流波形正弧波，所以电弧的稳定性差，功率因数低。是二十世纪初发展起来的，直至现在使用量也很大。

2）直流弧焊发电机

它是由交流三相异步电动机和直流发电机2大部分组成的。从电网吸取电能转化成机械能再转变成电能。它的缺点是空载损耗大、效率低、噪声大和维修困难，但过载能力强。它是二十世纪初的产物，正逐步被淘汰。

3）矩形波交流弧焊电源

矩形波交流弧焊电源是采用半导体变流控制技术来获得矩形波交流弧焊电流的。焊接时电弧的稳定性较好，焊接质量高，功率因数高，并且可调节的焊接参数多，适应性强。

4）弧焊整流器

它是把电网的交流电经过降压、整流后获得焊接所需要的直流电。它主要由焊接变压器、半导体整流器和控制电源输出特性的电子电路等组成。它代替了直流弧焊发电机，优点显而易见。

5）弧焊逆变器

弧焊逆变器的作用是把单相或三相电压的交流电经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电，再经过降压、整流后输出焊接所需要的直流电，还可经过二次逆变，输出变为交流电。整个过程由电子电路控制，并使电源具备符合焊接工艺所需要的外特性和动特性。它具有高效、节能、重量轻、体积小、焊接性能好等独特优点。可用作各种弧焊方法的电源，是最有发展前途的新型弧焊电源。

6）脉冲弧焊电源

它的电源输出的焊接电流可分为低频、中频、高频或者脉冲与直流的混合等多种形式。具有效率高，焊接接头输入线能量较小，可在较宽范围内控制接头热输入，不容易产生焊接缺陷（如气孔和夹渣）等。具有独特的工艺特点。

从以上介绍弧焊电源的特点，可看出近一个世纪的电焊机发展所走过的道路。20世纪60年代，大容量的硅整流元器件和晶闸管问世，为发展硅弧焊整流器和晶闸管弧焊整流器提供了技术和物质的必要条件。进入70～90年代，弧焊电源发展的更快更加完善。表现在多种形式的弧焊整流器取代了直流弧焊发电机。而半导体控制的矩形波交流弧焊电源逐步取代了传统的交流弧焊电源，其交流电弧更加稳定，可用于焊条电弧焊和埋弧焊、钨极氩弧焊外，甚至可代替直流弧焊电源，而用于碱性焊条的焊接。特别具有划时代意义是研制成功了高效、节能、轻便、焊接性能好的晶体管式、晶闸管式、场效应晶体式和绝缘栅双极晶体管式弧焊逆变器。逐步取代了传统焊接电源，市场占有率越来越大。

这些年来，现代电力电子技术，计算机与自动化控制技术的发展，极大地推动了焊接设备控制技术和自动化水平的提高。例如单片机、DSP等控制的先进焊接电源，不仅可实现焊机输出的自适应控制，较好地控制弧焊电源的动、静特性，而且还能在焊接过程中自动变换焊接参数，以保证获得高质量焊接接头和焊缝外观的一致性。焊机操作简单化和智能化。设备具有预置、记忆和再现焊接参数等功能。可以说今天发展起来的电焊机已不是传统意义上的电焊机了，它是集于机械、电子、微型计算机控制等先进技术于一体的新型焊接设备了。

2 电焊机的使用

2.1 电源开关

每台电焊机应安装专用开关，多台电焊机不能共用1个电源开关，当多台电焊机接入电源回路时要考虑三相负载平衡。

开关种类有铁壳刀开关、空气断路器及电磁起动器。主要起接通切断电源及短路保护作用。所以要求电源开关的容量要比电焊机容量稍大些。

对电源开关中的熔体选择。一般熔体额定电流稍大于焊机的一次额定电流即可。如果焊机中有发电机，考虑到三相异步电动机的起动电流，熔体的额定电流是焊机的一次额定电流2.5倍即可。同样空气断路器（自动空气开关）也按以上原则选取。

2.2 电缆线

选择电缆线主要考虑温升和电压降。一次电缆应按焊机的一次额定电流选取，导线的载流密度可按经验4～6A／mm2来计算确定导线的截面。如果线路太长，电压降应不超过5%，否则应加大导线的截面。

二次电缆都是采用电焊专用YHH型橡套电缆。因二次电流大，以保证焊接时电缆不发热的情况下为合适，电缆截面太大焊工手持电缆会吃力不方便，一般长度20～30m为宜，再长导致压降会使引弧困难和电弧不稳定，一般电缆在工作时电把线和地线的电压降不应超过4V。接地线的截面：铜线为6～10mm2，铁线为20mm2。

2.3 注意事项

1）绝缘电阻的检查

对于焊机属于电源变压器类型的，长期不用或阴雨潮湿季节送电前必须要进行绝缘检查，用500 V绝缘电阻表测变压器一次绕组对地（铁芯）的电阻值不小于0.5MΩ，变压器的二次绕组对地（铁芯）的电阻值不小于0.25MΩ，如果小于以上值说明焊机受潮，需做干燥处理。如果选择通电干燥，可用调压器做电源，焊机做负载，调压器调节电流从小到大控制在小于100A以下，很快绝缘电阻值就会上升。但要注意绝缘电阻值为零不能采用这种方法。

测硅弧焊整流器这样的焊机绝缘电阻时，应注意硅整流元件的正负极短接，以防电压击穿。

2）使用环境

应放在通风良好、干燥的地方，不准靠近热源和易燃易爆的场所。露天使用应有防雨防潮措施。

3）不应过载使用。对使用大功率晶闸管、二极管的晶闸管弧焊整流器、硅弧焊整流器，其过载能力很差，极易击穿，一定要注意。虽然交流弧焊电焊机过载能力尚好，但也不能过热，否则将缩短使用寿命。所以平时要注意焊机是否温升过高，用手摸一下外壳，以便采取措施。

4）防止机内进入金属物

机壳盖上禁放杂物。如焊条、工具等。金属物进入机内，极易引起短路事故。

5）焊机使用过程中不允许调节电流，只能进行空载调节。

6）保护接地

电焊机底部明显位置都装有保护接地螺栓，其规格不小于M8。接地线的截面绝缘铜线不得小于2mm2；裸铜线不得小于4mm2。接地装置的对地电阻不得超过4Ω。多台焊机接地线不可串联连接，必须独立接地。禁止用氧气管和乙炔管等易燃易爆气体管道作为接地装置的自然接地极，防止由于电阻热或引弧时冲击电流的作用产生火花而引爆。

7）焊机使用过程中，要注意电焊机的运转声响。当出现不正常声响时，要查找原因并排除。