电熔焊机技术综述
- 格式:pdf
- 大小:257.43 KB
- 文档页数:12
电熔压力焊接技术交底1. 简介电熔压力焊接技术(Electric Resistance Butt Welding)是一种常用于金属材料焊接的方法,通过在焊接区域应用高电流和高压力,使金属材料达到熔化并实现焊接的目的。
本文档将介绍电熔压力焊接技术的工作原理、操作步骤和注意事项。
2. 工作原理电熔压力焊接技术利用电流通过金属材料产生热量,使焊接区域升温并达到熔化点。
同时,通过施加一定的压力,将熔融的金属材料压合在一起,形成坚固的焊接接头。
该技术适用于多种金属材料,如钢、铁、铝等。
3. 操作步骤以下是进行电熔压力焊接的基本步骤:- 准备工作:清洁焊接区域,确保表面无油污和氧化物。
- 准备材料:选取合适的焊接材料,并切割成所需长度。
- 设置设备:根据焊接材料的要求,设置电流和压力参数。
- 夹持材料:使用夹具将待焊接的材料夹持在一起。
- 开始焊接:通电,使电流通过材料,产生热量。
- 施加压力:同时施加合适的压力,将熔融的材料压合在一起。
- 焊接完成:保持一段时间,使焊接接头冷却固化。
- 清理工作:清除焊接区域的残渣和污染物。
4. 注意事项在进行电熔压力焊接时,需要注意以下事项:- 安全措施:使用防护眼镜和手套等个人防护装备,确保操作人员的安全。
- 设备维护:定期检查和维护焊接设备,确保其正常工作。
- 材料选择:选择适合的焊接材料和材质,以确保焊接接头的质量。
- 电流和压力控制:根据焊接材料和要求,准确设置电流和压力参数。
- 清洁焊接区域:在焊接之前,务必将焊接区域清洁干净,以免影响焊接质量。
以上就是电熔压力焊接技术的交底内容,希望能对您有所帮助!。
热加工中的电熔焊技术电熔焊技术是热加工中的一种重要焊接方法,也被称为电弧焊。
它是利用电弧的高温作用将被焊材料加热熔化,再通过半自动或手动的方法加入填充材料来形成焊缝。
电熔焊技术广泛应用于各种金属材料的连接和修复,其特点是熔化区域小,成形好,焊缝质量高。
本文将从电熔焊的原理、类型、特点、应用等方面进行详细介绍。
一、电熔焊的原理电熔焊技术的原理是利用电弧的高温作用将被焊材料加热熔化,形成熔池,再通过填充材料的加入形成焊缝。
在焊接过程中,需要通过合适的电源将电流传递到电极和工件之间,在电极和工件之间形成电弧,经过弧光的照射、电弧的热辐射和气流的冷却,使焊缝区域升温,达到熔化点,形成熔池。
同时,填充材料随着焊接热源的移动被加入熔池中,形成一定的焊缝。
焊缝冷却后,焊接就完成了。
二、电熔焊的类型1.手工电弧焊手工电弧焊是电熔焊中最简单的一种技术。
手工电弧焊使用的主要设备是电弧焊机和电极。
焊接时,工人手持电极,将它倾斜,并在工件上形成一个明亮的弧光。
在电极移动的过程中,熔池形成了并且填充材料得以加入,可以制成各种形状的焊接零件。
手工电弧焊比较耗费人力和时间,但是在某些场合下仍然不可替代。
例如,需要在野外进行维修或者是进行紧急修理时,手工电弧焊就很有用处。
2.半自动焊接技术半自动焊接技术是将焊丝进行送丝焊接,小型焊接机器人可以使用半自动焊接技术进项高效率的焊接。
半自动焊接工艺中,焊接工件固定不动,电极和填充材料通过焊接枪进行送丝,并通过焊接枪上的气体产生保护氛围,以保持焊接区域足够的纯净度和焊接质量。
3.氩弧焊接技术氩弧焊接是利用惰性气体(如氦、氩等)代替空气,防止焊接区域充氧和脱碳的焊接方法。
推荐对于铜、镍和锆等材料完美的焊接技术,氩弧焊接技术需要极其高的技能要求和专业知识,不同类型材料、不同类型气体的选择可能会对焊接产生不同的影响。
三、电熔焊的特点1.焊接质量好电熔焊是通过电弧的高温作用将金属材料加热熔化,这种焊接方法有利于形成较小的熔化区域,焊接的结果密码紧密,焊缝的力学性能和耐腐蚀性强,通常能够达到需要的标准。
全自动热熔焊机的应用与特点(PE/HDPE燃气管专用)一、前言聚乙烯管道目前已广泛应用于燃气管道的施工中,其主要连接方式有:电熔连接、热熔对接连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接、法兰连接、螺纹连接等。
聚乙烯(PE)材料一般可在190℃~240℃之间的温度范围内被熔化,此时若将管材(或管件)的两熔化面充分接触,并施加适当的压力,冷却后便可牢固地融为一体,从而达到焊接目的。
考虑到聚乙烯管道输送的介质,我们在燃气管道施工中一般采用电熔连接和热熔对接连接两种方式。
目前这两种连结方式在国内外聚乙烯压力管道系统中都得到了广泛的应用。
根据燃气集团为提高工程施工质量、避免焊接过程中人为因素影响的有关文件要求和国家相关法规规定,为了正确控制PE管熔接过程中的操作程序、杜绝质量漏洞,2006年起上海地区开始在道路管以及中压聚乙烯管道热熔对接焊过程中要求采用全自动热熔焊机。
二、全自动热熔焊机的主要功能聚乙烯管道的热熔对接焊的工艺参数较多,动作过程也较复杂,因此焊接质量的好坏受人为因素的影响也较大。
全自动对接焊机全部靠电脑程序控制,且焊机有自动监控和提示功能。
焊机要求操作人员必须按照规定的步骤操作,并且自动监控各个步骤以及相关参数,发现任何偏差,焊机将自动停止焊接过程并提示操作人员,从而实现将人为失误的影响减至最少的目的。
全自动热熔焊机控制箱连有一个压力传感器和温度探头,可控制和调节加热板温度,也能控制焊接过程中预热阶段、吸热阶段、转换阶段、焊接阶段、冷却阶段等5个阶段的时间参数。
工作时允许各阶段设置不同的压力及维持时间并记录,每个工作循环可自动记录并重复操作。
一组新的焊接参数被选定,如果实际参数超差,将会出现报警提示。
全自动热熔对接焊机一般具有以下功能:1、可以实现一致、可靠、可重复的操作;2、系统将控制监视并记录焊接过程中各阶段的主要参数,以判断每一焊口的状况;3、焊机有数据检索存储装置和数据下载接口,能存贮和下载焊接数据;4、铣削管道端面后,能够自动检查管道是否夹装牢固;5、自动测量拖动压力以及自动补偿拖动力;6、根据选定参数自动监控热板温度,只有热板温度在设定的工作温度范围内时,焊机才能进行焊接;7、热板放入待焊两管材端面之后的所有阶段(加压、卷边、降压力降至拖动压力、吸热压力和时间、切换:机架打开/热板抽出/机架闭合、加压、保压、冷却)自动进行;8、微处理器采用闭环控制系统,在焊接过程中突然出现不符合焊接参数时,焊机能够自动中断焊接并报警。
一. 铝合金的焊接特点铝及其合金资源丰富,具有比重小、强度高、表面氧化膜有较强的抗腐蚀性能,现已广泛应用于航天、航空、核能、化工容器及军事工业等各个领域。
铝及其合金具有以下一些焊接性能: 1、 铝及其合金非常容易和氧起作用,在表面生成一层致密而难熔的氧化膜(AL 2O 3),厚度约0.1-0.2微米,熔点高达20500C (铝合金熔点大于6000C )。
比重也大(3.85克/厘米3),它防碍基本金属的熔化,极易造成夹渣,焊接时应把氧化膜清除掉。
2、 液态铝可以溶解大量氢气,固态铝却几乎不溶解氢,因此,焊接快速冷却凝固时,极易产生气孔。
3、 线膨胀系数和结晶收缩率比钢大2倍,易产生较大的焊接变形和内应力,易产生裂缝。
4、 导热率高。
铝具有高的的导热性(比钢大2-4倍)和热容量,因此铝及其合金焊接时,要求采用能量集中的强热源。
5、 合金元素的蒸发及烧损严重,从而改变焊缝金属的化学成分,性能下降。
6、 高温强度和塑性低,常常不能支持液体熔池金属的重量,破坏焊缝成形,易焊穿。
7、固液态转变时无颜色变化,焊接时掌握加热温度很困难。
二、TIG 焊接设备及工艺发展及现状铝合金焊接早期主要采用气焊,由于气焊接头质量差、焊件变形大、生产效率低,目前已几乎不用。
六十年代,随着铝合金得到越来越广泛的应用,铝合金的焊接技术也得到飞速发展,先后出现了MIG 焊、TIG 焊、等离子弧焊、电子束焊及激光焊。
现又发明了FSW ,Laser hybrid welding 。
T IG 焊方法由于其独特的优点已成为工业生产中铝合金焊接的主要方法之一。
近几十年来,TIG 焊方法得到快速发展。
人们先后研究了直流钨极接正(DCEP )TIG 焊、直流钨极接负(DCEN)TIG焊、直流脉冲TIG焊、正弦波交流TIG焊、方波交流TIG焊,变极性TIG焊等。
1、直流钨极接负(DCEN)TIG焊直流钨极接负(DCEN)TIG焊,在美国很早就应用于实际焊接中。
全自动热熔焊机的应用与特点(PE/HDPE燃气管专用)一、前言聚乙烯管道目前已广泛应用于燃气管道的施工中,其主要连接方式有:电熔连接、热熔对接连接、热熔承插连接、热熔鞍型连接、法兰连接、螺纹连接等。
聚乙烯(PE)材料一般可在190℃~240℃之间的温度范围内被熔化,此时若将管材(或管件)的两熔化面充分接触,并施加适当的压力,冷却后便可牢固地融为一体,从而达到焊接目的。
考虑到聚乙烯管道输送的介质,我们在燃气管道施工中一般采用电熔连接和热熔对接连接两种方式。
目前这两种连结方式在国内外聚乙烯压力管道系统中都得到了广泛的应用。
根据燃气集团为提高工程施工质量、避免焊接过程中人为因素影响的有关文件要求和国家相关法规规定,为了正确控制PE管熔接过程中的操作程序、杜绝质量漏洞,2006年起上海地区开始在道路管以及中压聚乙烯管道热熔对接焊过程中要求采用全自动热熔焊机。
二、全自动热熔焊机的主要功能聚乙烯管道的热熔对接焊的工艺参数较多,动作过程也较复杂,因此焊接质量的好坏受人为因素的影响也较大。
全自动对接焊机全部靠电脑程序控制,且焊机有自动监控和提示功能。
焊机要求操作人员必须按照规定的步骤操作,并且自动监控各个步骤以及相关参数,发现任何偏差,焊机将自动停止焊接过程并提示操作人员,从而实现将人为失误的影响减至最少的目的。
全自动热熔焊机控制箱连有一个压力传感器和温度探头,可控制和调节加热板温度,也能控制焊接过程中预热阶段、吸热阶段、转换阶段、焊接阶段、冷却阶段等5个阶段的时间参数。
工作时允许各阶段设置不同的压力及维持时间并记录,每个工作循环可自动记录并重复操作。
一组新的焊接参数被选定,如果实际参数超差,将会出现报警提示。
全自动热熔对接焊机一般具有以下功能:1、可以实现一致、可靠、可重复的操作;2、系统将控制监视并记录焊接过程中各阶段的主要参数,以判断每一焊口的状况;3、焊机有数据检索存储装置和数据下载接口,能存贮和下载焊接数据;4、铣削管道端面后,能够自动检查管道是否夹装牢固;5、自动测量拖动压力以及自动补偿拖动力;6、根据选定参数自动监控热板温度,只有热板温度在设定的工作温度范围内时,焊机才能进行焊接;7、热板放入待焊两管材端面之后的所有阶段(加压、卷边、降压力降至拖动压力、吸热压力和时间、切换:机架打开/热板抽出/机架闭合、加压、保压、冷却)自动进行;8、微处理器采用闭环控制系统,在焊接过程中突然出现不符合焊接参数时,焊机能够自动中断焊接并报警。
电焊机工作原理及电焊机组成结构修订版一、电焊机工作原理电焊机是一种通过电弧加热将金属材料熔化并连接在一起的设备。
它的工作原理基于电流通过导电材料产生的热量,使工件表面熔化并形成焊缝。
1. 电弧的产生电焊机通过电源提供的电流产生电弧。
当两个导电材料之间存在一定的电压差时,电流会从一个导电材料流向另一个导电材料,形成电弧。
电弧产生的过程中,电流通过电弧气体,使其电离并形成等离子体。
2. 等离子体的特性等离子体是由高温电离气体组成的物质状态,具有良好的导电性和热传导性。
等离子体的高温使其能够将工件表面加热到足够高的温度,使其熔化。
3. 熔化和焊接当工件表面被加热到熔点以上时,金属开始熔化并形成液态。
此时,焊工可以通过控制电焊机的电流和电压来控制焊接过程中的热量和温度。
一旦金属熔化,焊工可以将需要连接的工件放在一起,使其熔化的金属相互融合并形成焊缝。
二、电焊机组成结构电焊机通常由以下几个主要部分组成:1. 电源电源是电焊机的核心部分,它提供所需的电流和电压。
电源通常由变压器、整流器和电容器组成。
变压器用于将输入的交流电压转换为所需的焊接电流和电压。
整流器将交流电转换为直流电,以提供稳定的焊接电流。
电容器用于储存电能,以确保焊接过程中电流的稳定性。
2. 控制系统控制系统用于调节焊接过程中的电流和电压。
它通常包括电位器、开关和显示器。
电位器用于调节焊接电流的大小。
开关用于控制电焊机的开关机状态。
显示器用于显示焊接电流和电压的数值。
3. 电极夹具电极夹具是用于固定焊条或焊丝的装置。
它通常由夹具本体、电极夹、电缆和连接器组成。
焊条或焊丝通过电缆连接到电极夹,通过电流传递到工件上。
4. 冷却系统冷却系统用于保持电焊机的工作温度在合适的范围内。
它通常由风扇、散热片和冷却液组成。
风扇通过循环空气来降低电焊机的温度。
散热片通过增大表面积来提高散热效果。
冷却液通过循环流动来吸收和散发热量。
5. 保护装置保护装置用于保护电焊机和焊工的安全。
电焊机简述及工作原理电焊机是一种通过电能产生高温熔融金属的设备,用于连接或修复金属材料。
它是现代工业中常见的一种焊接工具,广泛应用于建筑、制造业、汽车修理等领域。
电焊机的工作原理基于电弧焊接的原理。
电弧焊接是一种利用高温熔融金属来连接金属材料的方法。
在电焊机内部,通过电源将低压、高电流的电能转化为高压、低电流的电能。
电能经过变压器或整流装置,被转化为适合焊接操作的直流或交流电流,然后通过电焊机的手柄传递给焊接头。
当电焊头接触金属工件时,电流通过工件和电焊头之间的间隙,引起一个弧电流的形成。
由于电流通过这个弧间隙,产生高温,金属工件在电弧的作用下熔化。
同时,在熔化金属的同时,焊条或焊丝也会熔化,填充到工件的焊缝中。
熔融金属凝固后,形成持久的焊接接头,连接起两个或更多的金属材料。
电焊机在焊接过程中起到了电源的作用,它不仅可以提供所需的高电流和电压,还可以根据焊接需要调节电流的大小。
一般来说,电焊机有两种类型:直流电焊机和交流电焊机。
直流电焊机是指电流方向恒定的电焊机。
它具有电弧稳定、焊接稳定性好、溶敷层质量好等优点,在焊接高低碳钢和不锈钢时,具有很好的效果。
直流电焊机通过整流装置将交流电转换为直流电,然后通过变压器调整电流的大小和电压的大小。
交流电焊机是指电流方向在正向和反向之间变化的电焊机。
这种类型的电焊机具有电源成本低、泵送方便、焊接性能好等特点,广泛应用于建筑、装修、维修等领域。
交流电焊机可以直接将电能转化为适合焊接的交流电流,无需经过变压器和整流装置。
此外,电焊机还有一些其他的辅助设备,如焊条夹、接地夹、保护面罩等。
焊条夹用于固定焊条,保证焊条与电焊头稳定接触;接地夹用于将电焊机与工件接地,确保焊接过程中的电流安全流动;保护面罩用于保护焊工的眼睛和脸部免受强光和火花的伤害。
总之,电焊机是一种利用电能产生高温熔融金属的设备,通过电源将低压、高电流的电能转化为高压、低电流的电能,然后通过电焊头传递给焊接部位。
焊接机工作原理范文焊接机是一种用来连接金属等材料的设备,其工作原理主要涉及电磁感应、加热与融化、熔化金属等过程。
下面将详细介绍焊接机的工作原理。
焊接机通常由功率源、变压器、电磁线圈和电极等组成。
当焊接机通电后,通过变压器将电源提供的低电压(一般为220V或380V)转换为高电压(一般为10V-100V)并加到焊接机的电极上。
焊接机中的电磁线圈会随着电流的通过而产生磁场,磁场越强,焊接机的工作能力就越强。
通过调节电流大小和工作时间等参数,可以对焊接机进行控制。
而焊接机的电极则会通过传递电流到工件中,使工件受热并熔化。
在焊接机工作时,焊接机电极与工件之间的接触电腐蚀现象即焊接弧的燃烧也是焊接的重要过程之一、焊接弧是一种高温、高能量的电弧,它是通过电流通过电极和金属工件之间的空气而形成的。
焊接弧产生的高温和高热量能够使工件表面的金属迅速熔化,从而达到焊接的目的。
焊接弧将金属工件熔化后,通过固化形成焊缝,从而实现金属的连接。
焊接机通常采用不同的焊接方法,如电弧焊、气体保护焊、电阻焊等,具体的焊接过程在原理上有些差异,但其基本工作原理都是相似的。
在焊接过程中,焊接机发出的高频电流使工件的温度升高到熔点,使焊接材料能够融化和熔化。
同时,焊接机还会通过采用不同的焊接材料和气体,如焊丝和保护气等,来提供更好的焊接效果。
例如,在气体保护焊中,焊接机会同时释放一种保护气体,以防止外部空气进入焊接区域,从而减少氧化和杂质的产生,提高焊接的质量。
总之,焊接机通过产生高温、高能量的焊接弧,使金属工件熔化并连接在一起,从而实现金属的连接。
焊接机的工作原理涉及电磁感应、加热与融化、熔化金属等过程,并可通过控制参数和选择不同的焊接方法来实现不同类型的焊接需求。
通过优化工艺和创新技术,焊接机的工作效率和焊接质量可不断提高,为现代焊接工业的发展提供了强大的支持。
EFW系列全自动电熔焊机产品介绍整机标配:主机一台,条码读取器一只,焊接面刮刀一把.功能与特点:1、输入电压170V-250V AC2、输出电压:(用户可按需要调节)5V-49V AC3、能够在线监控熔接状态,迅速中断异常的熔接过程,并保存熔接数据。
4、具有自动稳定电压、电流、电压、电流超限保护;具有自动温度补偿,熔接时不受环境温度影响。
5、电脑菜单全中文液晶显示操作极为方便。
6、选购读卡器连接电脑,可存储、打印熔接过程中的状态参数。
7、超强存储功能,可根椐用户的需要配制信息的存储量(出厂预置495条)。
8、所有的熔接信息实时存储于操作员IC卡中,可转存至电脑上,以便查找/打印熔接记录。
9、有电脑的专用软件,随时可查看各个操作工人的信息并通过电脑打印熔接记录。
10、实现了一直以来未能达到的人机一体化管理。
技术参数:1、输入电源电压170V-250V AC2、输出电压5V-49V AC3、频率40-60HZ4、可熔接规格(两个型号分别是)20-200mm(EFW-2K型)20-315mm(EFW-3K型)5、额定输出功率(两个型号分别是)2.0KW(EFW-2K型)3.5KW(EFW-3K型)6、额定输出电流50A7、使用环境温度-10℃—+70℃8、相对湿度≤80%9、工作时间调整范围1-9999S(出厂预置)10、时间分辨率1S11、时间误差0.1%12、输出电压误出1%13、存储记录数(超强存储功能,可跟椐用户的需要配制信息的存储量)500(出厂前预置)14、净重20.5KG(EFW-2K型) 25.0KG(EFW-3K型)15、外包装尺寸530X370X290(mm)注:整套焊机包括:主机1台条码读取器1只焊接面PE刮皮刀1把杭州焊魔机电有限公司。
电熔连接电熔连接又称电熔焊,是聚乙烯(PE)燃气管道施工中主要的连接方法之一,它使用的设备是电熔焊机,能适用于所有管径的连接;是伴随着热熔连接方法后的又一种连接方法,通过不断的改进已成功的应用于聚乙烯(PE)燃气管道和其他热塑性塑料管道的连接,随着国内外对电熔管件和焊机的研究开发,同对接焊一样,在国内早已经成熟的应用于所有行业聚乙烯(PE)管道的焊接。
一、电熔焊接的原理预埋在电熔管件内表面的电阻丝通电后发热,使电熔管件内表面和承插管材的外表面达到熔化温度,并产生压力,冷却后融为一体,达到熔接目的。
二、电熔接焊机电熔焊机是用来实施对聚乙烯(PE)电熔管件内的电热丝,按照管件生产厂家规定的电压、电流和时间参数,进行控制加热焊接的专用设备。
电熔焊机分为半自动和全自动焊机,半自动电熔焊机只有极少数的地区还在使用,随着发展已经淘汰,目前完全由全自动电熔焊机(见图4-35和图4-36)代替,它无须手工输入焊接参数,是由读码器直接扫描电熔管件上的条码,将所有的焊接参数自动输入焊机,对电熔管件进行加热焊接。
全自动电熔焊机的一般功能要求:1.具备通过扫描器(读码器)自动输入;和手动输入焊接参数的功能。
2.输入和输出电压超出焊机规定的范围,或不符合电熔管件制造商所要求的条件时,焊机能自我保护不进行熔接。
3.能自动储存至少250条熔接数据的原始记录,可以查看或打印。
4.按停止键开关熔接可立即中断。
5.电熔管件断路时焊机能提示并且不工作。
6.显示屏在阳光下或柔光下数据清晰可见。
7.应当配备精度±1℃的环境温度传感器,根据环境温度的变化,设置在自动档时能自动进行焊接补偿。
8.焊机的正常工作温度范围应当为-10℃~+40℃。
9.输出电缆≥2.5m;输入电缆≥3m;与电熔管件连接的输出接头接触良好,并且有保护措施,以免操作人员人体接触触电。
10.应当具备管理功能(操作密码),拒绝无证的操作人员进行操作。
三、焊接工艺制定和工艺评定电熔焊的焊接完全由全自动的焊机进行焊接,人为因素少,由于各个生产厂家的电熔管件设计不同,材料、电阻丝选用各异,加工工艺差别较大,所规定的焊接工艺参数也不同;电熔管件焊接的工艺参数,都是按照管件生产厂家规定的焊接电压和时间进行操作,这些焊接工艺参数编入管件的条形码中,并且在条形码上面有文字标识(见图4-37);焊机内装有数据输入解码器,自动焊接时使用读码器读取数据,焊机将数据自动输入;也可以使用手动的方式将数据输入焊机;在国内目前普遍使用的焊机电源电压220V±10,频率 50Hz;输出电压39.5V ±0.5;所以电熔焊的关键工艺参数电压、加热时间、冷却时间、电阻值和焊接工艺,由管件生产厂家提供,所有电熔管件的焊接工艺评定由生产厂家进行,而施工单位进行工艺评定时,在使用同一制造单位提供的电熔管件中,任选一种规格进行验证,即可覆盖所有的电熔管件规格。
熔焊方法及设备总结第一章非自持放电时气体导电需要的带电粒子需要外加措施才能产生,不能通过导电过程本身产生,自持放电不需要外加措施导电机构(1)弧柱区:电子质量小,在同样eE作用下,速度高,载流能力强,电子流占99.9%,正离子流占0.1%,电流l=0.999le+0.001li ;呈中性,大电流、低电压;弧柱温度5000〜50000K热电离(2)阴极区:电子流占(60〜80) %,有时超过97.5%,导电机构类型有热发射型、场致发射型、等离子型;( 3)阳极区:接受弧柱区99.9%电子流,提供弧柱区0.1%正离子流,提供正离子的方式有场致电离和热电离最小电压原理:在电流和周围条件一定的情况下,稳定燃烧的电弧将自动选择一适当的截面以保证电弧的电场强度具有最小值,即在固定弧长上的电压最小产热公式:(1 )阳极区:PA=I (UA+UW+UT) (2 阴极区:PK=I (UK-UW-UT) ; (3)弧柱区:PC=IUC焊接电弧力、及其影响因素:焊接电弧中的作用力统称电弧力,主要包括电磁力、等离子流力、斑点压力、短路爆破力等。
电磁力:当电流在一个导体中流过时,整个电流可看成是由许多平行的电流线组成,这些电流线间将产生相互吸引力,使导体断面有收缩的倾向,这种收缩现象谓之电磁收缩效应,而作用的力称为电磁收缩力或电磁力。
电磁力合成方向:小断面指向大断面,靠近电极处电磁力大等离子流力:由等离子流的高速运动产生的气动力,也称电磁动压力。
等离子流力形成原因:沿电弧轴向存在电磁压力梯度,使得电弧中的高温等离子体从高电磁压力区(焊丝)向低压力区流动,形成一股等离子流,同时,又将从上方吸入新气体,被加热电离后继续向低压处流动。
等离子流力除影响焊缝形状外,它还有促进熔滴过渡、搅拌熔池、增加电弧的挺度等作用。
等离子流是由焊条与工件形成锥形电弧而引起的,因此与电流种类和极性无关,运动方向总是由焊条指向工件。
斑点力构成:①电磁收缩力②正离子或电子对电极的撞击力③金属蒸发反作用力•这三个力中,阴极斑点力均较大;斑点力在一定条件下将阻碍焊条熔化金属的过渡。
焊接机工作原理焊接机是一种用于进行金属材料连接的设备。
它通过加热金属材料并施加压力,使得两个或多个金属材料在局部区域内熔化并连接起来。
焊接机的工作原理可以分为熔化焊接和固态焊接两种。
熔化焊接是最常见的焊接方法之一。
它适用于大多数金属材料,包括钢、铝、铜等。
在熔化焊接中,焊接机通过电弧、激光、电流等能量形式提供热量,使焊条(或焊丝)和工件的接触处升温到足够高的温度,使金属熔化并形成熔池。
同时,焊接机还会施加一定的压力,将熔池均匀地连接在一起。
当熔池冷却固化后,焊接就完成了。
固态焊接是一种不破坏原材料晶体结构的焊接方法。
它适用于高强度材料和对导电性要求高的材料。
在固态焊接中,焊接机会创建足够大的压力,使金属材料之间的接触面互相扩散。
这种扩散使得金属原子之间的结合更紧密,从而实现了焊接。
固态焊接的过程中并不需要加热金属材料,因此可以避免某些材料因加热而发生形变或氧化的问题。
焊接机使用了多种能量形式来加热金属材料。
其中,电弧焊是最常见的焊接方法之一。
电弧焊是通过在电极和工件之间产生弧光放电来实现加热的。
焊接机产生的电弧能够提供足够高的温度,使工件的金属熔化。
同时,电弧焊还可以通过改变电流的强度、电压的大小和电极的材料来控制焊接的深度和强度。
除了电弧焊,激光焊也是一种常见的焊接方法。
激光焊利用了高能量的激光束来加热金属材料,使其瞬间熔化。
激光焊具有高效、精确的特点,适用于对焊接精度要求较高的场合。
总的来说,焊接机的工作原理可以归结为通过加热金属材料和施加压力来实现金属的连接。
无论是熔化焊接还是固态焊接,焊接机都能够实现高质量的焊接。
随着焊接技术的不断发展和创新,焊接机将在制造业等领域发挥越来越重要的作用。
PE热熔机工艺特点与焊接全过程介绍PE热熔机是一种用于聚乙烯(PE)管道焊接的专用设备。
其工艺特点和焊接全过程可以概括如下:1. 热熔机工艺特点- 高效性:热熔机采用高温加热元件,能够迅速将PE管材加热到熔融状态,从而实现焊接。
相较于传统的手工焊接方法,热熔机具有更高的焊接速度和效率。
- 精确性:热熔机可对焊接温度进行精确控制,从而确保焊接质量。
通过调节热熔机的温度和压力,能够实现稳定的焊缝质量,确保焊接的可靠性。
- 适用性:热熔机适用于各种规格大小的PE管道焊接,能够满足不同工程的需求。
同时,热熔机还能够焊接不同类型的PE材料,具有较高的兼容性。
- 操作简单:热熔机操作相对简单,只需设置好焊接温度和压力,将PE管道对接在热熔机的夹具上,机器会自动完成加热和压接的过程。
操作人员无需专门的焊接技能。
2. PE管道焊接全过程- 准备工作:将待焊接的PE管道端部切割成平整、垂直的面,确保其与热熔机的夹具接触均匀。
同时,清洁管道端部和热熔机的加热板,确保无杂质和污染物。
- 设置参数:根据PE管道的规格和材料性质,设置合适的焊接温度和压力。
通常,热熔机提供了预设的焊接参数和自动调节功能,操作人员只需根据需要进行选择。
- 热熔焊接:将待焊接的PE管道放入热熔机的夹具中,确保管道端部对齐。
启动热熔机,将管道预热和热熔头紧压于管道连接处。
根据热熔机的指示,等待一段时间使管道达到熔融状态。
- 压接与冷却:根据热熔机的要求,将热熔头迅速从管道上移开,保持管道端部不动直到冷却。
冷却的时间根据焊接的管道尺寸和环境温度而定,确保焊接完全固化。
- 检查和验收:对焊接处进行外观检查,确保没有裂缝、气泡或其他焊接缺陷。
进行泄漏测试和其他必要的检验,确保焊接质量符合要求。
PE热熔机的工艺特点和焊接全过程使得它成为一种广泛使用的PE管道焊接设备,具有高效、可靠和易于操作的优势,适用于各种工程和应用场景。
PE热熔机工艺特点与焊接全过程介绍3. 热熔机工艺特点(续)- 焊接质量可靠性:热熔机能够实现管道的全面熔接,并形成均匀的焊缝,确保焊接的强度和密封性。
电熔焊机技术综述四川奥伦科技有限公司 文元洪(高级工程师)摘要:介绍电熔焊机的基本概念和分类,认真分析了各种电熔焊机焊接电压的控制方式、输出波形,并进行了比较。
同时还介绍了电熔焊机的各种功能和技术指标。
最后介绍了电熔焊机的选择依据和“全自动电熔焊机”的准确定义。
关键词:电熔焊机移相控制闭环控制逆变自动采样参数补偿全自动一、电熔焊机的基本概念电熔焊机又叫电热熔焊机。
是一种用于PE管材电熔焊接的专用工具,主要为焊接提供稳定的焊接电压或焊接电流,并对焊接过程进行检测与控制,使焊接效果达到最佳状态。
从技术上讲,电熔焊机属于功率电源范畴,它集电力电子技术、自动控制技术、自动检测和自动辩识技术、计算机硬件技术、软件技术、显示技术、条码扫描技术和数据库技术于一体,因此,要真正做好一台高水平的电熔焊机并非易事。
目前电熔焊机可用的标准只有ISO12176-2、ISO12176-3、ISO12176-4标准。
我国去年颁布的电熔焊机技术标准GB/T 20674.2-2006,几乎完全照抄IS012176-2标准,而后两个标准均未涉及。
所以,开发具有自主知识产权、技术一流的全自动电熔焊机并制定出科学完善的技术标准,仍然是业界的重要任务。
二、熔焊机的分类1)管件电熔焊机这种电熔焊机用于PE、PP电熔管件的电热熔焊接,是一种可调电压源,其输出电压和焊接时间可在大范围内连续调节,以满足不同电熔管件的焊接要求。
2)电热带电熔焊机这种电熔焊机用于PE电热带的电热熔焊接,其输出一般采用有效值恒流输出,输出电流和焊接时间可在大范围内连续调节,以满足不同电热带的焊接要求。
目前管件电熔焊机主要用于压力PE和PP管道的电熔焊接,而电热带电熔焊机主要用于非压力PE和PP直管或波纹管的电熔焊接。
其实从理论上讲,无论是电熔管件还是电热带,都是阻性负载,所需的焊接热功量为Q=U²t/R=I²Rt,只要满足焊接热功要求,至于用电压型焊机还是电流型焊机并无本质区别。
比如一个电阻为6欧姆的PE电热带,焊接1200mm的波纹管,厂家给出的焊接电流为20A,此时用20A恒流焊接和用120V恒压焊接,其效果是完全一样的。
不过需要指出的是,电熔管件属于低阻负载,而电热带为高阻负载,按照ISO12176-2标准,常用管件电熔焊机的输出电压一般为39.5V,向上调最高只能输出44V,只能用于低阻负载,无法输出120V的焊接电压,所以不能用于电热带的焊接。
正是由于这个原因,才产生了电热带电熔焊机。
也许有人会问,为什么不能将管件电熔焊机的输出电压设计高一些,既用于电熔管件的焊接也用于电热带的焊接?表面上看可以,但对相控型电熔焊机来说,电压提高以后,焊接电熔管件时,功率因数将变得很低。
就以上面为例,如果将变压器副边电压有效值提高到120V,而焊接电压仍为39.5V,那么根据后面的(1)式可知,此时的功率因数为39.5/120=0.329。
这样的功率因数实在太低了。
如果焊接电压低于39.5V,则功率因数会更低。
所以这样做实际上是不行的。
三、焊接电压的控制方式控制方式是电熔焊机的关键技术,一种电熔焊机的优劣,主要取决于控制方 式。
1)交流相控型电熔焊机这种电熔焊机直接利用工频电源通过变压器降压后作为焊接电压。
为了达到 调节焊接电压的目的,采用可控硅移相控制,其输出波形如图3-1所示。
输出电压的最大导通角定为90度,其目的是实现间断加热,这样有利于热传导,保护电阻丝不至于烧断。
其输出电压为=U=2U cosφ (1)即功率因数为cosφ= (2)当导通角为90度时2 2mUU= (3)图3-1相控型电熔焊机输出波形(α=90º)由(3)式可知,一台最高输出电压为39.5V的电熔焊机,其输出电压的峰值为79V。
一台最高输出电压为50V的电熔焊机,其输出电压的峰值为100V。
由此不难看出,如果要做一台最高输出电压为39.5V的电熔焊机,只需做一台功率满足焊接要求,其变比为/79=3.94的工频变压器,并对其原边电压进行移相控制,然后再加上其他控制功能就可以了。
这是一种最容易最简单的实现方法,笔者所见到的意大利RITMO和法国塑龙等进口电熔焊机和许多国产电熔焊机都采用这种方案。
从功率因数来看,由于控制角的移相范围为90—180度,对应的功率因数为0.707—0。
不难看出,功率因数最大只能达到0.707。
输出电压越低,功率因数也越低。
功率因数低自然就不节能。
相控型电熔焊机的最大优点是,电路简单,容易实现。
其缺点是:(1)因为它工作于50HZ工频范围,必须背一个体积笨重的环形工频变压器。
所以,国产的相控型电熔焊机最小都在20Kg以上,进口的也不低于17Kg,体积很笨重,不便于携带。
(2)谐波分量大,直接对电网产生谐波污染。
因为相控过后的正弦波产生大量的高次谐波,而这些高次谐波直接注入电网。
因此从电网环保的角度看,相控型电熔焊机是不宜推广的。
(3)管件冲击电流太大。
由于输出电压的峰值U2m=2U,一台输出电压为39.5V的相控型电熔焊机,其输出峰值电压为79V ,如果管件电阻为1欧姆,最大峰值电流为79A。
如此之大的冲击电流一方面产生强大的谐波干扰,另一方面还可能烧断电阻丝。
施工中经常出现断丝现象,就是因为电阻丝的耗散功率偏小,阻值偏低,而焊机的冲击电流又很大所至。
(4)焊机效率低。
因为焊机变压器的效率一般只有80%,不利于节能。
(5)输出电压精度低。
由(1)式可知,输出电压U与控制角α之间是一个复杂的非线性关系,给定一个U值,要通过实时计算来求得α值非常困难,所以实际中都采用查表方法来实现。
但这又出现一个新的问题,如将输出电压分辨率取0.1V,在有些值域,α值将小得难以辩识。
如将分辨率取得过大,输出电压精度又不够。
所以折中起来,输出电压分辨率取0.5V。
这就是国外相控型电熔焊机的输出电压分辨率都取0.5V的真正原因。
严格讲,这个分辨率是比较低的。
图3-2是相控型电熔焊机的原理框图。
图3-2 相控型电熔焊机的原理框图2)交流全波型电熔焊机这种电熔焊机,其输出是一个有效值为39.5V的完整正弦波,峰值电压为 56V,如图3-3所示。
图3-3 全波形电熔焊机输出型这种电熔焊机输出电压固定不变,只控制焊接时间,笔者曾测试过浙江某厂的产品,就是这种方案。
其最大优点是:(1) 制造技术难度小,容易实现。
(2) 由于焊接电压是一个完整的正弦波,功率因数为1,对电网无谐波污 染。
(3) 峰值电压低,对管件冲击电流小。
其缺点是:(1) 由于工作在工频,必须背一个工频变压器,体积仍然很笨重。
(2) 输出电压无法改变,不能满足需要改变焊接电压的焊接要求。
由于 不能实现闭环控制,输出电压无法稳定。
(3) 因为是连续加热,当管件耗散功率偏小时,经常烧断电阻丝,使管件报废,焊接失败。
(4) 效率低,不利于节能。
严格讲,这是一种档次很低的电熔焊机,技术指标与标准要求相差很远,焊接质量根本无法保证。
图3-4是全波型电熔焊机的原理框图。
图3-4 全波型电熔焊机的原理框图3)逆变型电熔焊机逆变型电熔焊机与前二者截然不同,它不是直接将工频电压通过变压器降压后作为焊接电压,而是将工频电压进行全波整流,再进行逆变。
然后再对逆变电压进行再次整流,最后再将整流电压逆变成工频交流作为焊接电压。
焊接电压和焊接时间仍可在大范围内任意调节。
其原理框图如图3-5所示。
图3-6是其输出波形。
其输出电压为u=u(4)于是t=u²T/u²m (5) 焊接PE管时,T=20ms,焊接频率为50Hz;焊接钢塑复合管时,T为250ms,焊接频率为4Hz,以实现超低频焊接,减小涡流损耗。
图3-5 逆变型电熔焊机原理框图图3-6 逆变式电熔焊机的输出波形与前二者相比,逆变型电熔焊机的主要优点在于:(1) 由于采用了高频逆变技术,甩掉了体积笨重的工频变压器,实现了焊 机的轻量化,便于携带。
(2) 采用二极管全桥整流,其输入功率因数为1。
(3) 逆变效率高,一般可达90%以上,最低也不低于85%,有利于节约电能。
(4) 输出峰值电压低,瞬间冲击电流小,不会烧断电阻丝。
(5) 输出电压精度高。
正是由于逆变型电熔焊机具有无可比拟的优点,既环保,又轻便,又节能,输出电压精度又高,是将来大力推广的电熔焊机。
4)直流电熔焊机所谓直流电熔焊机就是输出电压为直流的电熔焊机。
这种电熔焊机多采用逆变方式,而且只有一次逆变,输出滤波采用电感滤波,比如龙泉力达和天津正维的电熔焊机就是直流电熔焊机。
图3-7是直流电熔焊机的原理框图。
图3-8是其输出波形。
图3.7直流焊机的原理框图图3-8 直流电熔焊机的输出波形这种焊机的优点是:1、实现简单、技术难度不大;2、冲激电流小;3、重量轻;4、焊接钢塑复合管时无涡流损耗;其缺点是:1、是直流加热,故而加热是连续的,无散热时间,局部易过焊及碳化;2、由于输出采用电感滤波,而控制的又是输出电压,因而输出电压精度低,本质上无法实现高精度控制。
四、熔焊机的功能设置a)基本功能这是任何电熔焊机必备的功能,主要有:1) 出电压或电流稳定,并能在一定范围内任意调节。
2) 焊接时间可在要求的范围内任意设定。
3) 完善的保护功能。
b)辅助功能辅助功能是为了进一步提高焊机性能、提高焊接质量而设置的。
这些功能越丰富,焊机的自动化程度越高,操作越简单,越安全,焊接效果越好。
所以,辅助功能也是极为重要的,电熔焊机的技术含量都体现在辅助功能上。
1)全中文操作界面;2)输入电压和频率检测功能 (相控型和全波型焊机需要这一功能,而逆变型则不需要);3)环境温度检测;4)“温度-时间”自动补偿;5)管件电阻自动采样;6)自动计算热功量;7)自动生成焊接参数;8)自动补偿管件参数;9)自动检测温度传感器开路和短路故障并报警;10)操作参数、焊接参数及故障自动显示;11)自动检测焊接回路开路和短路故障并报警;12)自动检测过压、欠压和过流故障,并能实时保护与报警;13)自动检测操作错误,并通过屏幕进行提示;14)焊接参数自动生成/手动输入或条码扫描输入;15)焊接记录存储;16)焊接记录浏览查询;17)焊接记录下载;18)焊接记录打印;19)串口通讯;20)日历时钟;21)焊接电压/电流闭环控制;五、熔焊机的技术指标■ 工作电压:■ 输入功率因数:■ 工作温度:■ 相对湿度:■ 最大输出功率:■ 效率:■ 暂载率:■ 输出电压范围:■ 输出电压分辩率:■ 输出电压精度:■ 焊接时间:■ 焊接时间分辩率:■ 管件电阻采样范围,■ 电阻采样分辨率:■ 环境温度检测范围:■ 温度采样分辩率:■ 输入方式:全自动模式:自动采样;半自动模式:手动输入/条码扫描输入;■ 输入及显示参数:工程号、施工号、焊工号、年、月、日、时、分、秒、环境温度、焊接电压、焊接电流、焊接热功焦耳数、焊接时间、补偿时间、管径、材质、管件电阻值、剩余时间倒计数等;■ LCD视窗尺寸:■ 每屏显示汉字数:■ 通讯接口:■ 整机重量:■ 体积:■ 连接器标准:六、熔焊机的选择电熔焊机的选择主要考虑以下几点。