機器的原理
JYD系列逆變直流電阻焊接電源是采用IGBT逆變技術(shù)、微機控制技術(shù)和現代電力電子技術(shù)開(kāi)發(fā)的新型電源。該設備原理見(jiàn)圖1。由于采用AC－DC－AC－DC的變換技術(shù)，時(shí)間控制達到毫秒級精度、控制響應和控制精度大大提高；直流輸出（圖2）使焊接工藝性顯著(zhù)改善；逆變技術(shù)還使設備具有小型、節能等一系列優(yōu)點(diǎn)；微控制器（MCU）與電子技術(shù)的采用使該設備具備現代設備的功能，包括數字控制、監控、故障診斷與保護、數據傳輸等，設備功能、靈活方便、適應面廣。該類(lèi)設備特別適合于銅、鋁等有色金屬材料的點(diǎn)焊、合金材料的點(diǎn)焊、精密零件的點(diǎn)焊和產(chǎn)品的點(diǎn)焊。






2.2機器的特點(diǎn)
JYD液晶顯示系列逆變式電阻焊電源的特點(diǎn)：

1）直流輸出。焊接電流為脈動(dòng)直流（且波紋度?。?，無(wú)交流過(guò)零不連續加熱工件的缺點(diǎn)，熱量集中，提高了焊接熱效率，對有色金屬材料和一些難焊材料的焊接特別適合，焊接過(guò)程穩定、焊接質(zhì)量顯著(zhù)提高。同時(shí)，電極壽命獲得延長(cháng)。

2）由微控制器（MCU）控制，具有電流、電壓、功率監控功能。

3）逆變橋采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，減小開(kāi)關(guān)損耗，減小電磁干擾。

4）具有電流失常、監控值超限、網(wǎng)壓超限、過(guò)熱等故障診斷與報警功能。

5）逆變橋電流失常自動(dòng)關(guān)斷，增強系統保護。

6）三段加熱設定，帶電流緩升緩降功能，時(shí)間寬范圍設定（0－250ms或0－1s），適用復雜焊接過(guò)程需要。

7）20組參數儲存，方便多種焊接品種使用。

8）240x128 LCD顯示，同時(shí)顯示多種內容。

9）較強的外部通訊功能：焊接結束、故障、計數信號、RS-232數據通訊口（選配），便于自動(dòng)焊使用。

10）數據存儲采用EEPROM，無(wú)電池壽命問(wèn)題。

11）響應速度快。由于采用了較高的逆變頻率（4kHz、1kHz），具體型號機器的逆變頻率可查閱表1。通電時(shí)間控制周期為0.25ms或1ms，比通常交流焊機的20ms提高80或20倍，控制精度明顯提高。與電容儲能焊機相比，無(wú)需充放電，可控性明顯增強，特別適合于精密件的焊接和、、高速度焊接。



逆變點(diǎn)焊電源與工頻交流點(diǎn)焊電源的比較
①焊接質(zhì)量

工頻交流焊機的調節周期較長(cháng)，對50Hz的電網(wǎng)，焊接時(shí)間調節分辨率為20ms。逆變直流點(diǎn)焊機時(shí)間調節分辨率可達0.25ms（4kHz逆變頻率），控制精度高。逆變焊機的反饋控制的響應速度明顯加快，輸出穩定性好。

工頻交流焊機由于電流過(guò)零的影響，熱效率低，用晶閘管調節電流，當電流百分比偏小時(shí)，過(guò)零時(shí)間長(cháng)，影響更大；逆變直流點(diǎn)焊機輸出電流為脈動(dòng)直流，在回路電感的作用下為連續直流輸出，熱，焊接熱輸入穩定。

②焊接速度

工頻交流焊機由于電流過(guò)零的影響，加熱時(shí)間相對較長(cháng)。逆變電阻點(diǎn)焊機為直流輸出，加熱集中，焊接時(shí)間縮短。

③節能效果

工頻交流點(diǎn)焊機工作在50Hz，變壓器損耗大，焊機功率因素低，回路損耗大。逆變焊機變壓器工作在較高的頻率（1－4kHz），損耗很小，直流輸出改善功率因素，節能效果明顯。

④設備體積與重量

工頻交流焊機的變壓器鐵心較大，同樣功率條件下設備較笨重。逆變直流電阻點(diǎn)焊機變壓器大大減小，設備較輕巧。

逆變點(diǎn)焊電源與電容儲能點(diǎn)焊電源的比較
1）焊接質(zhì)量

電容貯能焊機將電容中儲存的能量一次性釋放給焊接回路，輸出能量調節靠控制電容的充電能量完成，通常有調節充電電壓和電容容量?jì)煞N方法，輸出電流為脈沖電流，時(shí)間不能通過(guò)電子控制來(lái)調節。逆變直流焊機為較平穩的直流，電流通過(guò)逆變脈寬調節，時(shí)間通過(guò)逆變周期數調節，焊接能量可由電流和時(shí)間控制。

2）焊接速度

電容貯能焊機需要合理的電容充電過(guò)程（否則電容容易損壞），降低了生產(chǎn)速度。逆變電阻點(diǎn)焊機沒(méi)有這一過(guò)程，焊接速度高。

3）節能效果

電容貯能焊機的變壓器實(shí)際工作在更低的頻率，為防止飽和，變壓器鐵心更大，損耗加大；電容充電回路也增加損耗。逆變焊機變壓器工作在較高的頻率（1-4kHz），損耗很小，直流輸出改善功率因素，節能效果明顯。

4）設備體積與重量

電容貯能焊機的變壓器鐵心大，儲能電容也占據相當的空間，設備笨重。逆變直流電阻點(diǎn)焊機變壓器小、沒(méi)有龐大的電容器組，設備較輕巧。



焊接電流對電阻焊接頭性能的影響
焊接時(shí)流經(jīng)焊接回路的電流稱(chēng)焊接電流。焊接電流是重要的點(diǎn)焊參數，調節焊接電流對接頭性能的影響見(jiàn)圖25。






AB段 曲線(xiàn)的陡峭段。由于焊接電流小，使熱源強度不足而不能形成熔核或熔核尺寸甚小，因此焊點(diǎn)拉剪載荷較低且很不穩定。

BC段 曲線(xiàn)平穩上升。隨著(zhù)焊接電流的增加，內部熱源發(fā)熱量急劇增大，熔核尺寸穩定增大，因而焊點(diǎn)拉剪載荷不斷提高（一般情況下，焊點(diǎn)拉剪載荷正比于熔核直徑）。臨近C點(diǎn)區域，由于板間翹離限制了熔核直徑的擴大和溫度場(chǎng)進(jìn)入準穩態(tài)，因而焊點(diǎn)拉剪載荷變化不大。

C點(diǎn)以后 由于電流過(guò)大，使加熱過(guò)于強烈，引起金屬過(guò)熱、噴濺、壓痕過(guò)深等缺陷，接頭性能反而下降。

圖25還表明，焊件愈厚BC段愈陡峭，即焊接電流I的變化對焊點(diǎn)拉剪載荷的影響愈敏感。



焊接時(shí)間對電阻焊接頭性能的影響
電阻焊時(shí)的每一個(gè)焊接循環(huán)中，自焊接電流接通到停止的持續時(shí)間，稱(chēng)焊接接通時(shí)間，簡(jiǎn)稱(chēng)焊接時(shí)間。

焊接時(shí)間對接頭性能的影響與焊接電流相類(lèi)似，如圖26。但應注意兩點(diǎn)：①C點(diǎn)以后曲線(xiàn)并不立即下降，這是因為盡管熔核尺寸已達飽和，但塑性環(huán)還可有一定擴大，再加之熱源加熱速率較和緩，因而一般不會(huì )產(chǎn)生噴濺；②焊接時(shí)間對代表接頭塑性指標的延性比影響較大，因此，對于承受動(dòng)載或有脆性?xún)A向的金屬材料（可淬硬鋼、鉬合金等）點(diǎn)焊接頭，還應考慮焊接時(shí)間對拉伸載荷的影響。



電極壓力對電阻焊接頭性能的影響
電極壓力也是點(diǎn)焊的重要參數之一。電極壓力過(guò)大或過(guò)小都會(huì )使焊點(diǎn)承載能力降低和分散性變大，尤其對拉伸載荷影響更甚。當電極壓力過(guò)小時(shí)，由于焊接區金屬的塑性變形范圍及變形程度不足，造成因電流密度過(guò)大而引起加熱速度大于塑性環(huán)擴展速度，從而產(chǎn)生嚴重噴濺。這不僅使熔核形狀和尺寸發(fā)生變化，而且污染環(huán)境和不安全，這是不允許的。電極壓力大將使焊接區接觸面積增大，總電阻和電流密度均減小，焊接區散熱增加，因此熔核尺寸下降，嚴重時(shí)會(huì )出現未焊透缺陷。

一般認為，在增大電極壓力的同時(shí)，適當加大焊接電流或焊接時(shí)間，以維持焊接區加熱程度不變。同時(shí)，由于壓力增大，可消除焊件裝配間隙、剛性不均勻等因素引起的焊接區所受壓力波動(dòng)對焊點(diǎn)強度的不良影響。此時(shí)不僅使焊點(diǎn)強度維持不變，穩定性亦可大為提高。

電極壓力選擇時(shí)還應考慮以下因素：①高溫強度愈大的金屬，電極壓力應相應增大；②焊接規范愈硬，則電極壓力應相應增大；為減少采用較小電極壓力所帶來(lái)焊接區的加熱不足，可采用馬鞍型壓力變化曲線(xiàn)。



電極端面尺寸對電阻焊接頭性能的影響
電極頭是指點(diǎn)焊時(shí)與焊件表面相接觸的電極端頭部分。電極頭端面尺寸增大時(shí)，由于接觸面積增大、散熱效果增強，均使焊接區加熱程度減弱，因而熔核尺寸減小，使焊點(diǎn)承載能力降低。


廣州市精源電子設備有限公司是從事高精密點(diǎn)焊機,脈沖熱壓機,高頻點(diǎn)焊機,碰焊機,逆變點(diǎn)焊電源,脈沖熱壓焊機,Hot bar機,縫焊電源,微電弧點(diǎn)焊電源等研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高新技術(shù)企業(yè)。



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