半自动钢桶缝焊机技术培训讲义

王金东

尊敬的张秘书长！尊敬的杨文亮老师、慕董事长！

尊敬的各位包装公司的领导们你们好！

非常感谢包协给我这样一个和大家一起学习的机会，我会毫无保 留地把我这几年学到的和工作中碰到的各种疑难问题和大家一起探讨、学习。

其实半自动钢桶缝焊机是由原来上海电焊机厂生产的FN150-5的基础上改造而成。第一次改进在2000年，将沿用了近半个世纪的宽搭边窄焊轮技术改由现在的窄搭边宽焊轮技术。不仅提高焊接速度，节省了原材料，还大大改变了桶的美观性。但是，它存在最大的缺点就是定位点焊，一是搭接量不好控制，总有头大尾小现象，直接影响焊接质量；二是点焊处有分流现象，焊点处二次焊接。针对这种情?，我公司技术人员经过多年努力，在2008年底推出了不需要点焊的钢桶半自动缝焊机。经过一年多全国几十家客户的使用和反馈的意见和建议不断改进，焊接技术日趣成熟。

我们大家知道电阻焊的方法自19世纪末问世以来发展迅速，占整个焊接工作量的1/4左右。它具有如下主要优缺点。

半自动焊机的构造、工作过程及工作原理

一、构造

二、工作过程

桶身板由人工塞入Z型导向杆，光电检测到后，推进气缸快速前推，桶板迅速沿Z型杆进入腰鼓轮，推进气缸改由与焊轮线速度相同的速度将桶板推入焊轮间开始焊接。桶身焊完后，主气缸迅速抬起的同时腰鼓轮松开，焊机下方的推出气缸迅速将桶身推出，再由翻转气缸翻出外支架，腰鼓轮复位的同时上焊轮下压，等待下一工件的焊接。

三、缝焊机的工作原理

其实缝焊是点焊的一种演变。当点距减小，使熔核相互重叠度超过融核直径的1/3以上时，则可得到具有一定强度的气密性焊缝。根据通电方式的不同，可将缝焊分为二种：

连续通过，每半个周波形成一个焊点。所以，这种焊接方式速度较快，能达到10-12m/min。原来第二代和现在的半自动免点焊机就采用这种焊接方式，它存在的问题是焊轮易发热而磨损，融核附近及桶身表面易过热甚至烧伤。

续接通，而每通断一次，形成一个焊点。原来老焊机就采用这种焊接方式，它虽然能克服连续缝焊时的一部份缺点，但速度慢而现在制桶行业很少采用。

四、微电脑阻焊控制器

主要特点

控制箱参数选择

预压时间 、 加压时间指上电极下压到通电的时间；

缓升时间指零到设定电流用时间；

预热时间、预热电流指第一段（头部）焊接电流；

焊接时间、焊接电流指第二段（中间）焊接电流；

回火时间、回火电流指第三段（尾部）焊接电流；

递减时间指尾部离开检测开关后的延时焊接时间。

维持时间指推出气缸用时间。

休止时间+维持时间指主气缸上抬维持用时间。下面主要讲一下恒电流功能

恒流控制。它是一种电阻焊质量控制模式。那什么是恒流控制模式呢？在焊接过程中，当电网电压、焊接二次回路感抗等变化时，要使焊接电流保持基本不变，这就需要采用恒流控制方法进行实时质量监控。所谓恒流控制，就是当外界某些因素引起焊接电流有效值发生变化时，通过对电流有效值的测量并反馈控制器，使焊接电流保持基本恒定，从而保证焊接质量。那么要实现恒流控制，控制器必须具备以下关键两点。

但是恒流控制虽然能补偿由电网电压、二次回路感抗、电极压力等因素引起的电流变化，但不能补偿由于分流或电极磨损引起焊接质量的变化。

焊接热量的产生及影响因素

缝焊时产生的热量是由电阻产生的电阻热。按焦耳定律所产生的总热量可用下式表达：

Q=I2Rt

式中：Q——总热量（J）、I——电流的有效值（A）、R——总电阻的平均值（欧姆）、t——通电时间（s）（缝焊速度）

1、电阻R及影响R的因素

缝焊区电阻包括桶板本身电阻Rw，桶板与桶板间接触电阻Rc，电极与桶板间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew。
桶板的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。因此不同厂家，就是同一厂家不同批次的材料其电阻率也存在差异

接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：

2、焊接电流的影响

从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。

3、焊接时间的影响
  为了保证熔核尺寸和焊缝强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊缝，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。

4、电极压力的影响

电极压力即影响接触电阻和桶身电阻，从而影响焊缝中产生的热量，又影响焊核结晶时的压实作用。过小电极压力会影响焊接质量的稳定性；并缩短焊轮的使用寿命。过大的电极压力会使焊轮表面存在凹痕，并大大降低电流密度。因此，缝焊时要有合适的电极压力以保证焊接处接触良好，才能保证焊接质量的稳定。

5、电极形状及材料性能的影响

由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极的变形和磨损，接触面积增大，焊缝强度将降低。在这里指桶身前后搭边宽窄不一致，电极表面有凹槽。

6、工件表面状况的影响

工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质焊缝的必要条件。

原镀锌板的焊接

镀锌焊接是世界性难题，那它为什么比普通碳钢板难焊，主要有以下三点须解决

1、镀层金属熔点低，早于钢板融化，融化的金属流入缝隙，增大了接触面，降低电流密度。

2、镀层金属与电极在升温时往往能组成固溶体或化合物等，一旦发生上述现象，电极端部的导电、导热性能下降，温度进一步上升，产生恶性循环。

3、镀层金属进入融核将产生结晶裂纹，出现针孔渗漏。

焊机的使用条件、调整及保养

一、使用条件

因缝焊机的容量多较大，并且多数为单相，故因接入足
够大容量的配电网，工作时造成过大的压降。还有用线要满足大电流的要求，防止电缆发热。

半自动焊接的工件进出和电极上下都采用气压传动方式，因此要有足够稳定的气源才能保证焊接质量的稳定。一般气压波动小于5%，储气罐容量应为一个循环耗气量的20倍。压力应不低于0.6Mpa。

缝焊机的变压器、二次回路铜板、电极、可控硅等都由循环水来冷却。一般来说循环水应满足以下要求：

二、调整

1、推杆

推杆务必与Z型杆垂直，桶板上下应受力一致。否则容易出现错位、翻边时开裂等现象。

2、腰鼓轮

首先腰鼓轮由三套组成一个圆，因此接缝处与桶身务必吻合，否则焊完的桶身上会留下痕迹。

腰鼓轮松紧务必合适，左右一致，高度与下焊轮持平。如太紧，焊缝可能会有渗漏。这是因为焊轮在往里面带桶的时候，受力会增加，焊轮对桶板有一个碾压的过程，桶板间的电阻会减小，从而影响焊接质量；如太松，则有可能尾部搭接量小或没有搭边。

3、光电检测开关

头部检测开关离焊轮中心太远,头部有“舌头”,翻边时头部易开裂。如离中心太近，则有可能留“白头”。

三、日常维护保养内容

1、开机前的检查，清除焊机各部表面的赃物和尘埃，尤其是相对运动部件滑动面上因涂上油脂，这样对减少机械事故，延长导轨、滑块等运动部件的使用寿命有着重要意义。

2、按规定定期加注润滑油、排放压实空气系统中的水分，防止气缸内积水锈蚀。
3定期紧固主回路中各固定接触面的螺丝，因为振动和发热将导致螺丝的松动而使接触电阻上升。

4、经常检查水气路的工作情?，保证其畅通，气无泄露现象。

安全技术

1、防触电

缝焊机二次电压很低，不会有触电危险。但一次电压为380V的高压，可控硅一般均为水冷，水柱带电，因此焊机必须可靠接地。维修人员务必了解用电安全常识。

2、防压伤

一般缝焊机需固定人员操作，因为气缸的推力都较大，误操作易引起手指压伤。维修时应关闭电源、气源。

3、防灼伤
焊缝上残留温度较高，焊接时有火花飞溅，因此操作者应有必要防护措施。

4、防污染

由于桶板上的油污，焊接时有大量烟雾，锌尘等有毒气体。因此必须通风。

最后谢谢大家的支持，真诚希望大家到我公司考察、指导。愿我们的努力能为广大客户服务，实现互利双赢，共创钢桶包装行业新的辉煌！谢谢大家！