半自動鋼桶縫焊機技術培訓講義

王金東

尊敬的張秘書長！尊敬的楊文亮老師、慕董事長！

尊敬的各位包裝公司的領導們你們好！

非常感謝包協給我這樣一個和大家一起學習的機會，我會毫無保 留地把我這幾年學到的和工作中碰到的各種疑難問題和大家一起探討、學習。

其實半自動鋼桶縫焊機是由原來上海電焊機廠生產的FN150-5的基礎上改造而成。第一次改進在2000年，將沿用了近半個世紀的寬搭邊窄焊輪技術改由現在的窄搭邊寬焊輪技術。不僅提高焊接速度，節省了原材料，還大大改變了桶的美觀性。但是，它存在最大的缺點就是定位點焊，一是搭接量不好控制，總有頭大尾小現象，直接影響焊接質量；二是點焊處有分流現象，焊點處二次焊接。針對這種情?，我公司技術人員經過多年努力，在2008年底推出了不需要點焊的鋼桶半自動縫焊機。經過一年多全國幾十家客戶的使用和反饋的意見和建議不斷改進，焊接技術日趣成熟。

我們大家知道電阻焊的方法自19世紀末問世以來發展迅速，占整個焊接工作量的1/4左右。它具有如下主要優缺點。

半自動焊機的構造、工作過程及工作原理

一、構造

二、工作過程

桶身板由人工塞入Z型導向桿，光電檢測到后，推進氣缸快速前推，桶板迅速沿Z型桿進入腰鼓輪，推進氣缸改由與焊輪線速度相同的速度將桶板推入焊輪間開始焊接。桶身焊完后，主氣缸迅速抬起的同時腰鼓輪松開，焊機下方的推出氣缸迅速將桶身推出，再由翻轉氣缸翻出外支架，腰鼓輪復位的同時上焊輪下壓，等待下一工件的焊接。

三、縫焊機的工作原理

其實縫焊是點焊的一種演變。當點距減小，使熔核相互重疊度超過融核直徑的1/3以上時，則可得到具有一定強度的氣密性焊縫。根據通電方式的不同，可將縫焊分為二種：

連續通過，每半個周波形成一個焊點。所以，這種焊接方式速度較快，能達到10-12m/min。原來第二代和現在的半自動免點焊機就采用這種焊接方式，它存在的問題是焊輪易發熱而磨損，融核附近及桶身表面易過熱甚至燒傷。

續接通，而每通斷一次，形成一個焊點。原來老焊機就采用這種焊接方式，它雖然能克服連續縫焊時的一部份缺點，但速度慢而現在制桶行業很少采用。

四、微電腦阻焊控制器

主要特點

控制箱參數選擇

預壓時間 、 加壓時間指上電極下壓到通電的時間；

緩升時間指零到設定電流用時間；

預熱時間、預熱電流指第一段（頭部）焊接電流；

焊接時間、焊接電流指第二段（中間）焊接電流；

回火時間、回火電流指第三段（尾部）焊接電流；

遞減時間指尾部離開檢測開關后的延時焊接時間。

維持時間指推出氣缸用時間。

休止時間+維持時間指主氣缸上抬維持用時間。下面主要講一下恒電流功能

恒流控制。它是一種電阻焊質量控制模式。那什么是恒流控制模式呢？在焊接過程中，當電網電壓、焊接二次回路感抗等變化時，要使焊接電流保持基本不變，這就需要采用恒流控制方法進行實時質量監控。所謂恒流控制，就是當外界某些因素引起焊接電流有效值發生變化時，通過對電流有效值的測量并反饋控制器，使焊接電流保持基本恒定，從而保證焊接質量。那么要實現恒流控制，控制器必須具備以下關鍵兩點。

但是恒流控制雖然能補償由電網電壓、二次回路感抗、電極壓力等因素引起的電流變化，但不能補償由于分流或電極磨損引起焊接質量的變化。

焊接熱量的產生及影響因素

縫焊時產生的熱量是由電阻產生的電阻熱。按焦耳定律所產生的總熱量可用下式表達：

Q=I2Rt

式中：Q——總熱量（J）、I——電流的有效值（A）、R——總電阻的平均值（歐姆）、t——通電時間（s）（縫焊速度）

1、電阻R及影響R的因素

縫焊區電阻包括桶板本身電阻Rw，桶板與桶板間接觸電阻Rc，電極與桶板間接觸電阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew。
桶板的電阻取決與它的電阻率.因此，電阻率是被焊材料的重要性能。電阻率不僅取決與金屬種類，還與金屬的熱處理狀態、加工方式及溫度有關。因此不同廠家，就是同一廠家不同批次的材料其電阻率也存在差異

接觸電阻存在的時間是短暫，一般存在于焊接初期，由兩方面原因形成：

2、焊接電流的影響

從公式（1）可見，電流對產熱的影響比電阻和時間兩者都大。因此，在焊接過程中，它是一個必須嚴格控制的參數。引起電流變化的主要原因是電網電壓波動和交流焊機次級回路阻抗變化。阻抗變化是因為回路的幾何形狀變化或因在次級回路中引入不同量的磁性金屬。對于直流焊機，次級回路阻抗變化，對電流無明顯影響。

3、焊接時間的影響
  為了保證熔核尺寸和焊縫強度，焊接時間與焊接電流在一定范圍內可以相互補充。為了獲得一定強度的焊縫，可以采用大電流和短時間（強條件，又稱硬規范），也可采用小電流和長時間（弱條件，也稱軟規范）。選用硬規范還是軟規范，取決于金屬的性能、厚度和所用焊機的功率。對于不同性能和厚度的金屬所需的電流和時間，都有一個上下限，使用時以此為準。

4、電極壓力的影響

電極壓力即影響接觸電阻和桶身電阻，從而影響焊縫中產生的熱量，又影響焊核結晶時的壓實作用。過小電極壓力會影響焊接質量的穩定性；并縮短焊輪的使用壽命。過大的電極壓力會使焊輪表面存在凹痕，并大大降低電流密度。因此，縫焊時要有合適的電極壓力以保證焊接處接觸良好，才能保證焊接質量的穩定。

5、電極形狀及材料性能的影響

由于電極的接觸面積決定著電流密度，電極材料的電阻率和導熱性關系著熱量的產生和散失，因此，電極的形狀和材料對熔核的形成有顯著影響。隨著電極的變形和磨損，接觸面積增大，焊縫強度將降低。在這里指桶身前后搭邊寬窄不一致，電極表面有凹槽。

6、工件表面狀況的影響

工件表面的氧化物、污垢、油和其他雜質增大了接觸電阻。過厚的氧化物層甚至會使電流不能通過。局部的導通，由于電流密度過大，則會產生飛濺和表面燒損。氧化物層的存在還會影響各個焊點加熱的不均勻性，引起焊接質量波動。因此徹底清理工件表面是保證獲得優質焊縫的必要條件。

原鍍鋅板的焊接

鍍鋅焊接是世界性難題，那它為什么比普通碳鋼板難焊，主要有以下三點須解決

1、鍍層金屬熔點低，早于鋼板融化，融化的金屬流入縫隙，增大了接觸面，降低電流密度。

2、鍍層金屬與電極在升溫時往往能組成固溶體或化合物等，一旦發生上述現象，電極端部的導電、導熱性能下降，溫度進一步上升，產生惡性循環。

3、鍍層金屬進入融核將產生結晶裂紋，出現針孔滲漏。

焊機的使用條件、調整及保養

一、使用條件

因縫焊機的容量多較大，并且多數為單相，故因接入足
夠大容量的配電網，工作時造成過大的壓降。還有用線要滿足大電流的要求，防止電纜發熱。

半自動焊接的工件進出和電極上下都采用氣壓傳動方式，因此要有足夠穩定的氣源才能保證焊接質量的穩定。一般氣壓波動小于5%，儲氣罐容量應為一個循環耗氣量的20倍。壓力應不低于0.6Mpa。

縫焊機的變壓器、二次回路銅板、電極、可控硅等都由循環水來冷卻。一般來說循環水應滿足以下要求：

二、調整

1、推桿

推桿務必與Z型桿垂直，桶板上下應受力一致。否則容易出現錯位、翻邊時開裂等現象。

2、腰鼓輪

首先腰鼓輪由三套組成一個圓，因此接縫處與桶身務必吻合，否則焊完的桶身上會留下痕跡。

腰鼓輪松緊務必合適，左右一致，高度與下焊輪持平。如太緊，焊縫可能會有滲漏。這是因為焊輪在往里面帶桶的時候，受力會增加，焊輪對桶板有一個碾壓的過程，桶板間的電阻會減小，從而影響焊接質量；如太松，則有可能尾部搭接量小或沒有搭邊。

3、光電檢測開關

頭部檢測開關離焊輪中心太遠,頭部有“舌頭”,翻邊時頭部易開裂。如離中心太近，則有可能留“白頭”。

三、日常維護保養內容

1、開機前的檢查，清除焊機各部表面的贓物和塵埃，尤其是相對運動部件滑動面上因涂上油脂，這樣對減少機械事故，延長導軌、滑塊等運動部件的使用壽命有著重要意義。

2、按規定定期加注潤滑油、排放壓實空氣系統中的水分，防止氣缸內積水銹蝕。
3定期緊固主回路中各固定接觸面的螺絲，因為振動和發熱將導致螺絲的松動而使接觸電阻上升。

4、經常檢查水氣路的工作情?，保證其暢通，氣無泄露現象。

安全技術

1、防觸電

縫焊機二次電壓很低，不會有觸電危險。但一次電壓為380V的高壓，可控硅一般均為水冷，水柱帶電，因此焊機必須可靠接地。維修人員務必了解用電安全常識。

2、防壓傷

一般縫焊機需固定人員操作，因為氣缸的推力都較大，誤操作易引起手指壓傷。維修時應關閉電源、氣源。

3、防灼傷
焊縫上殘留溫度較高，焊接時有火花飛濺，因此操作者應有必要防護措施。

4、防污染

由于桶板上的油污，焊接時有大量煙霧，鋅塵等有毒氣體。因此必須通風。

最后謝謝大家的支持，真誠希望大家到我公司考察、指導。愿我們的努力能為廣大客戶服務，實現互利雙贏，共創鋼桶包裝行業新的輝煌！謝謝大家！