[科普中國(guó)]-埋弧焊機(jī)

埋弧焊機(jī)是一種利用電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的焊接機(jī)器。其固有的焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無(wú)弧光及煙塵很少等優(yōu)點(diǎn)，使其成為壓力容器、管段制造、箱型梁柱鋼結(jié)構(gòu)等制作中的主要焊接機(jī)器。近年來(lái)，雖然先后出現(xiàn)了許多種高效、優(yōu)質(zhì)的新型焊接機(jī)器，但埋弧焊機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域依然未受任何影響。從各種熔焊機(jī)器的熔敷金屬重量所占份額的角度來(lái)看，埋弧焊機(jī)約占10%左右，且多年來(lái)一直變化不大。

簡(jiǎn)介埋弧焊機(jī)是一種利用電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的焊接機(jī)器。其固有的焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊接生產(chǎn)率高、無(wú)弧光及煙塵很少等優(yōu)點(diǎn)，使其成為壓力容器、管段制造、箱型梁柱鋼結(jié)構(gòu)等制作中的主要焊接機(jī)器。近年來(lái)，雖然先后出現(xiàn)了許多種高效、優(yōu)質(zhì)的新型焊接機(jī)器，但埋弧焊機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域依然未受任何影響。從各種熔焊機(jī)器的熔敷金屬重量所占份額的角度來(lái)看，埋弧焊機(jī)約占10%左右，且多年來(lái)一直變化不大。

埋弧焊機(jī)是ESAB眾多焊接產(chǎn)品之一， 伊薩（ESAB）有100多年的歷史, 是全球焊接與切割設(shè)備及材料制造的的領(lǐng)軍企業(yè)之一。2005年7月，伊薩在中國(guó)正式注冊(cè)成立上海貿(mào)易公司，并由此陸續(xù)開(kāi)始在中國(guó)投資設(shè)廠。，伊薩已在中國(guó)張家港、上海、煙臺(tái)、無(wú)錫等地建立了5家工廠，其范圍涉及焊機(jī)、焊材、自動(dòng)化以及切割機(jī)等，重點(diǎn)發(fā)展行業(yè)包括能源、工程機(jī)械、運(yùn)輸、造船與海洋平臺(tái)等。

焊機(jī)分類(lèi)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

1.半自動(dòng)埋弧焊機(jī)

半自動(dòng)埋弧焊機(jī)是由焊接小車(chē)、埋弧焊機(jī)組成，焊接小車(chē)可以前后行走，速度可調(diào)。2半自動(dòng)埋弧焊機(jī)的主要功能是：

(1)將焊絲通過(guò)導(dǎo)絲管連續(xù)不斷地送入電弧區(qū)；

(2)傳輸焊接電流；

(3)控制焊接起動(dòng)和停止；

(4)向焊接區(qū)鋪施焊劑。

因此它主要由送絲機(jī)構(gòu)、控制箱、帶軟管的焊接手把及焊接電源組成。半自動(dòng)埋弧焊機(jī)兼有自動(dòng)埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)及手工電弧焊的機(jī)動(dòng)性。在難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊的工件上(例如中心線不規(guī)則的焊縫、短焊縫、施焊空間狹小的工件等)，可用這種焊機(jī)進(jìn)行焊接。3

2.自動(dòng)埋弧焊機(jī)

自動(dòng)埋弧焊機(jī)是由埋弧焊機(jī)，輔助設(shè)備組成，可以達(dá)到自動(dòng)焊接，自動(dòng)埋弧焊機(jī)的主要功能是**：**

(1)連續(xù)不斷地向焊接區(qū)送進(jìn)焊絲；

(2)傳輸焊接電流；

(3)使電弧沿接縫移動(dòng)；

(4)控制電弧的主要參數(shù)；

(5)控制焊接的起動(dòng)與停止；

(6)向焊接區(qū)鋪施焊劑；

(7)焊接前調(diào)節(jié)焊絲端位置。

自動(dòng)埋弧焊機(jī)按照工作需要，做成不同的形式。常見(jiàn)的有：焊車(chē)式、懸掛式、機(jī)床式、懸臂式、門(mén)架式等。1

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)埋弧焊機(jī)由焊接電源、焊接機(jī)頭和輔助設(shè)備構(gòu)成。其電源可以使用交流、直流或交直流并用。埋弧焊設(shè)備由電源、控制電纜、小車(chē)三部分組成。每部分都十分重要，只有配合得很好才能充分發(fā)揮埋弧焊的優(yōu)勢(shì)。

**電源的要求：**電源分交流和直流。直流電源有磁放大器式，晶閘管式和逆變式。由于晶閘管式體積適中，效率高，運(yùn)行可靠，價(jià)格低廉，廣泛被采用。直流電源的特點(diǎn)：電弧穩(wěn)定，采用反極性聯(lián)接，熔深較大，成型美觀。

控制電纜埋弧焊長(zhǎng)期處在運(yùn)動(dòng)之中，電纜長(zhǎng)期彎曲，容易損壞。電纜的質(zhì)量特別重要，電纜與插頭的焊接一定要可靠。由于電纜內(nèi)部斷線造成設(shè)備不能工作的例子已經(jīng)舉不勝舉，應(yīng)該引起廣大使用者的注意。

**小車(chē)(焊車(chē))**小車(chē)是由電氣控制箱和電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置組成。小車(chē)工作平穩(wěn)，可靠。4

焊接特點(diǎn)埋弧焊電源可以用交流(弧焊變壓器)、直流(弧焊發(fā)電機(jī)或弧焊整流器)或交直流并用。要根據(jù)具體的應(yīng)用條件，如焊接電流范圍、單絲焊或多絲焊、焊接速度、焊劑類(lèi)型等選用。

一般直流電源用于小電流范圍、快速引弧、短焊縫、高速焊接，所采用焊劑的穩(wěn)弧性較差及對(duì)焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定性有較高要求的場(chǎng)合。采用直流電源時(shí)，不同的極性將產(chǎn)生不同的工藝效果。當(dāng)采用直流正接(焊絲接負(fù)極)時(shí)，焊絲的熔敷率最高；采用直流反接(焊絲接正極)時(shí)，焊縫熔深最大。

采用交流電源時(shí)，焊絲熔敷率及焊縫熔深介于直流正接和反接之間，而且電弧的磁偏吹最小。因而交流電源多用于大電流埋弧焊和采用直流時(shí)磁偏吹嚴(yán)重的場(chǎng)合。一般要求交流電源的空載電壓在65V以上。

為了加大熔深并提高生產(chǎn)率，多絲埋弧自動(dòng)焊得到越來(lái)越多的工業(yè)應(yīng)用。應(yīng)用較多的是雙絲焊和三絲焊。多絲焊的電源可用直流或交流，也可以交、直流聯(lián)用。雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊時(shí)焊接電源的選用及聯(lián)接有多種組合。3

焊機(jī)優(yōu)點(diǎn)**生產(chǎn)效率高：**因?yàn)橐环矫婧附z導(dǎo)電長(zhǎng)度縮短，電流和電流密度提高，因此電弧溶深和焊絲溶敷效率都大大提高。(一般不開(kāi)坡口單面一次溶深可達(dá)20mm)另一方面由于焊劑和溶渣的隔熱作用，電弧上基本沒(méi)有熱的輻射散失,飛濺也少，雖然用于熔化焊劑的熱量損耗有所增大，但總的熱效率仍然大大增加。

焊縫質(zhì)量高：熔渣隔絕空氣的保護(hù)效果好，焊接參數(shù)可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對(duì)焊工技術(shù)水平要求不高,焊縫成分穩(wěn)定，機(jī)械性能比較好。

**勞動(dòng)條件好：**除了減輕手工焊操作的勞動(dòng)強(qiáng)度外，它沒(méi)有弧光輻射，這是埋弧焊的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

可以達(dá)到自動(dòng)焊接。連續(xù)不斷地向焊接區(qū)送進(jìn)焊絲、傳輸焊接電流、使電弧沿接縫移動(dòng)、控制電弧的主要參數(shù)、控制焊接的起動(dòng)與停止、向焊接區(qū)鋪施焊劑、焊接前調(diào)節(jié)焊絲端位置。

**自動(dòng)焊接時(shí)：**焊接參數(shù)可通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定。與手工電弧焊相比，焊接質(zhì)量對(duì)焊工技藝水平的依賴(lài)程度可大大降低。5

應(yīng)用埋弧焊在工業(yè)中的應(yīng)用。我國(guó)鋼產(chǎn)量大幅度增長(zhǎng)，給工業(yè)采用鋼結(jié)構(gòu)建筑創(chuàng)造了有利條件，高層建筑、橋梁、體育場(chǎng)館、車(chē)站、大型廠房、民用建筑等等都采用鋼結(jié)構(gòu)。埋弧焊的高效率，高質(zhì)量使鋼結(jié)構(gòu)的制造大量采用埋弧焊焊接技術(shù)。埋弧焊機(jī)主要供應(yīng)對(duì)象鋼結(jié)構(gòu)廠、造船廠、橋梁廠、壓力容器廠等，使用后反映效果良好6。

維護(hù)保養(yǎng)保養(yǎng)埋弧焊機(jī)是較復(fù)雜、較貴重的焊接設(shè)備，維護(hù)保養(yǎng)十分重要。

1、設(shè)備應(yīng)專(zhuān)人使用，操作人員應(yīng)對(duì)設(shè)備基本原理有所了解，合理使用焊接工藝規(guī)范進(jìn)行焊接，人員應(yīng)進(jìn)行培訓(xùn)和考核；

2、埋弧焊設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行清潔處理和更換導(dǎo)電嘴和送絲輪等；

3、電源的進(jìn)出線和接地線必須聯(lián)接良好；

4、控制電纜在小車(chē)端頭應(yīng)加以固定，不要使它嚴(yán)重彎曲損壞，出現(xiàn)故障7。

修理設(shè)備出現(xiàn)故障，應(yīng)從三方面檢查，電源、控制電纜、小車(chē)。

**1,**焊接電源檢查

a、打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放至手工焊位置，電源輸出電壓是否顯示在規(guī)定值范圍內(nèi)，達(dá)不到規(guī)定的應(yīng)更換控制線路板進(jìn)行試驗(yàn)；

b、檢查熔斷絲是否良好，輸入三相電壓是否(380V110%)正常，檢查控制變壓器各級(jí)電壓是否在規(guī)定值內(nèi)。如有問(wèn)題，更換控制變壓器；

c、檢查各繼電器能否正常動(dòng)作，出現(xiàn)問(wèn)題更換器件；

d、檢查常溫時(shí)溫度繼電器是否導(dǎo)通，冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，出現(xiàn)問(wèn)題更換器件；

e、晶閘管的檢查，用萬(wàn)用表測(cè)量門(mén)極與陰極之間電阻，應(yīng)在十幾至幾十歐姆電阻，否則門(mén)極短路或開(kāi)路，陰與陽(yáng)極間電阻應(yīng)大于1兆歐姆，小于時(shí)極間絕緣性能不良，電阻值為零表示擊穿8。

2**、控制電纜檢查**

控制電纜長(zhǎng)期處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，很容易折斷，檢查方法用萬(wàn)用表電阻檔按電纜兩端號(hào)碼測(cè)量通斷情況，有折斷的可用備用線聯(lián)接。

3**、小車(chē)故障的檢查**

a、按下小車(chē)前進(jìn)產(chǎn)后退按鍵，小車(chē)能否行走，調(diào)節(jié)速度旋鈕，能否改變行十諫度。按下送絲按鈕，送絲輪能否正反轉(zhuǎn)。如有問(wèn)題，檢查熔斷絲，小型繼電器有否損壞；

b、焊接一調(diào)整開(kāi)關(guān)放在自動(dòng)焊接位置檢查；

在不裝焊絲時(shí)，按下焊接按鈕，空載時(shí)送絲輪有否慢速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電壓降到“v至28V送絲輪應(yīng)快速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)短路電壓為零時(shí)，送絲輪應(yīng)反轉(zhuǎn)(抽絲)，若不正常應(yīng)更換控制線路板；

c、送絲不穩(wěn)定，檢查送絲輪的輪齒是否損壞，損壞的更換。壓緊裝置是否調(diào)節(jié)得當(dāng)。

4.修理人員的要求

埋弧焊機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量在不斷提高，設(shè)備的修理十分重要，修理人員應(yīng)具備的條件：

1、對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝了解；

2、產(chǎn)品的質(zhì)檢、測(cè)試、試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)較熟悉；

3、一般應(yīng)具備中專(zhuān)程度的電學(xué)基礎(chǔ)；

4、要準(zhǔn)備一些修理用材料和工具，比如電源控制板，小車(chē) 控制板、控制變壓器，繼電器、開(kāi)關(guān)，保險(xiǎn)絲等。只有這樣修理工作才能順利進(jìn)行。9

操作規(guī)程一、埋弧焊機(jī)操作人員必須經(jīng)過(guò)電弧焊接工作的專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，持證上崗，非本機(jī)操作人員，嚴(yán)禁擅自操作設(shè)備。

二、作業(yè)前檢查電纜絕緣情況，如有損壞立即停止使用，確認(rèn)各部導(dǎo)線連接良好，控制箱外殼和接線板上的罩殼蓋好。

三、作業(yè)過(guò)程中，操作人員要精神集中，正確操作，注意機(jī)械情況，不得擅自離崗或?qū)C(jī)器交給其他無(wú)證人員操作，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。

四、作業(yè)工程中，任何人員均不得蹬上龍門(mén)架頂層平臺(tái)進(jìn)行觀察、檢修或檢查工作。如必須蹬頂作業(yè)，必須先停車(chē)斷電。

五、焊接進(jìn)行中，不許鏟藥皮、清渣，鏟藥皮清渣時(shí)要戴護(hù)目鏡。

六、認(rèn)真及時(shí)做好保養(yǎng)工作，保持機(jī)械完好狀態(tài)，機(jī)械不得帶病工作，運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)不正常，立即停機(jī)斷電檢查，排除故障方可使用。

七、操作人員下班時(shí)，要將機(jī)械停放在待命位置，關(guān)機(jī)斷電，鎖好電閘箱，清理現(xiàn)場(chǎng)雜物，焊渣10。

注意事項(xiàng)1、焊接參數(shù)(包括行走速度或行走電壓、焊接電流、焊接電壓)設(shè)置必須嚴(yán)格按照焊接規(guī)范(詳看說(shuō)明書(shū))執(zhí)行。焊接規(guī)范參數(shù)是實(shí)際焊接時(shí)參數(shù)而非預(yù)置參數(shù)。實(shí)際焊接時(shí)如果參數(shù)不對(duì)，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、不同直徑焊絲焊接時(shí)實(shí)際焊接電流不能超出該焊絲適用電流范圍。

3、不同直徑焊絲必須選用與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電嘴和送絲輪。

4、地線、焊接電纜線與工件連接必須牢固可靠。

5、工件必須要墊平不能有晃動(dòng),工件表面需較平整。

6、埋弧焊起弧必須用短路起弧(焊接前先清理焊絲頭部粘住的焊劑熔渣?然后按住“手動(dòng)進(jìn)絲”直到焊絲與工件短路并自動(dòng)停止送絲為止)。

7、焊接結(jié)束時(shí)會(huì)有2秒的延時(shí)焊接收弧過(guò)程，以避免粘絲。

8、小車(chē)正在行走時(shí)不能改變行走方向。

9、焊劑流量取決于出料套距離工件的高度，而出料套距離工件的高度取決于焊接電流的大小，焊接電流越小，出料套距離工件的高度越小，焊劑流量也越小，不同電流焊接時(shí)必須調(diào)試找到最佳高度(小電流焊接時(shí)焊劑流量過(guò)多可能會(huì)產(chǎn)生氣孔，需調(diào)試找到最佳高度)。

10、電源正負(fù)輸出端必須帶負(fù)載，不能直接短路，否則電流會(huì)很大且不可調(diào)2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

石季英 - 副教授 - 天津大學(xué)