FN-25/40/75/100/150

气动缝焊机使用说明书

第一部分 缝焊的原理及焊接工艺

缝焊是电阻焊的一种基本形式，由前后部分重叠的许多焊点形成连续焊缝，两被焊接的工件以搭接的形式压紧在两个电极轮之间，焊件压紧后接通电源并转动焊轮来带动焊件，焊接电流可以是连续接通的连续焊接或断续接通的间断焊接。

连续缝焊时，焊轮连续转动，电流不断通过工件。这种方法易使工件表面过热，电极磨损严重，因而很少使用。但在高速缝焊时（4-15m/min）50Hz交流电的每半周将形成一个焊点，交流电过零时相当于休止时间，这又近似于下述的断续缝焊，因而在制罐、制桶工业中获得应用。

    断续缝焊时，焊轮连续转动，电流断续通过工件，形成的焊缝由彼此搭迭的熔核组成。由于电流断续通过，在休止时间内焊轮和工件得以冷却，因而可以提高焊轮寿命、减小热影响区宽度和工件变形，获得较好的焊接质量。这种方法已被广泛应用于1.5mm以下的各种钢、高温合金和钛合金的缝焊。断续缝焊时，由于焊轮不断离开焊接区，熔核在压力减小的情况下结晶，因此很容易产生表面过热、缩孔和裂纹（如在焊接高温合金时）。尽管在焊点搭叠量超过熔核长度50%时，后一点的熔化金属可以填充前一点的缩孔，但最后一点的缩孔是难以避免的。不过目前国内研制的微机控制箱，能够在焊缝收尾部分逐渐减小焊接电流，从而解决了这一难题。

缝焊接头的形成，影响焊接质量的因素主要有焊接电流、电极压力、焊接时间、休止时间、焊接速度和焊轮直径等。

    1、焊接电流

    缝焊形成熔核所需的热量来源是利用电流通过焊接区电阻产生的热量。在其他条件给定的情况下，焊接电流的大小决定了熔核的焊透率和重叠量。在焊接低碳钢时，熔核平均焊透率为钢板厚度的30-70%，以45-50%为最佳。为了获得气密缝焊熔核重叠量应不小于15-20%。

    当焊接电流超过某一定值时，继续增大电流只能增大熔核的焊透率和重迭量，而不会提高接头强度，这是很不经济的。如果电流过大，还会产生压痕过深和焊接烧穿等缺陷。

    缝焊时由于熔核互相重叠而引起较大分流，因此焊接电流通常比点焊时需要增大15-40%。

    2、电极压力

    缝焊时电极压力对熔核尺寸的影响与点焊一致。电极压力过高会使压痕过深，同时会加速焊轮的变形和损耗。压力不足则易产生缩孔，并会因接触电阻过大易使焊轮烧损而缩短其使用寿命。

    3、焊接时间和休止时间

    缝焊时主要通过焊接时间控制熔核尺寸，通过冷却时间控制重叠量。在较低的焊接速度时，焊接与休止时间之比为1.25:1-2:1，可获得满意结果。当焊接速度增加时，焊点间距增加，此时要获得重叠量相同的焊缝，就必须增大此比例。为此在较高焊接速度时，焊接与休止时间之比为3:1或更高。

    4、焊接速度

    焊接速度与被焊金属材料、板件厚度、以及对焊缝强度和质量的要求等有关。通常在焊接不锈钢、高温合金和有色金属时，为了避免飞溅和获得致密性高的焊缝，必须采用较低的焊接速度。有时还采用步进缝焊工艺，使熔核形成的全过程均在焊轮停止的情况下进行。这种缝焊的焊接速度要比常用的断续缝焊低得多。

焊接速度决定了焊轮与板件的接触面积、以及焊轮与加热部位的接触时间，因而影响了接头的加热和散热。当焊接速度增大时，为了获得足够的热量，必须增大焊接电流。过大的焊接速度会引起板件表面烧损和电极粘附，因而即使采用外部水冷却，焊接速度也要受到限制。

 

第二部分 产品使用说明

一、概述

本焊机为气动加压方式具有自动控制功能的半自动焊接设备。主要适用于各种薄板结构的容器类工件焊接，比如：汽车拖拉机等机械设备的油箱、各种贮气罐、钢板暖气片、钢制换散热器、热交换器、仪器仪表外壳等制造行业，焊接的焊缝可以保证工件的水密性和气密性。随机配备高性能、高可靠性的KF3-160B型缝焊微机控制器，它可以实现压紧、焊接、维持、休止四个焊接程序过程，根据工件需要随意选择连续缝焊或脉冲缝焊。与同类产品相比，它具有操作简单、输出功率大、焊接效率高、设备故障率低等显著优点，能够满足用户的各种焊接需要。

本焊机根据焊接结构形式不同，具有纵向焊接（-2型）和横向焊接（-1型）两种形式。纵向焊接可以焊接圆桶类工件的纵向焊缝及板类工件的直缝焊板，但其焊缝的长度受电极臂长度的限制，横向焊接可以焊接圆桶类工件的环缝及板类工件的直缝，圆桶类工件焊接直径受焊轮尺寸的限制，直缝焊接宽度受电极臂伸出长度的限制，但其长度不受限制。

二、主要技术参数（表格1）

 

三、结构概述

1、焊接变压器

根据不同的工件，焊机内部装有额定容量从25KVA-150KVA不同的焊接变压器。该变压器线圈采用盘式线圈结构，初级线圈由4-6个盘式线圈组成，通过外连接的接触组可以改变线圈的并联或串联方式，从而获得8种不同的输出电压，具体到每个规格的变压器有不同的技术参数，参见下面表格2。次级线圈采用二至三个紫铜板外敷一圈通水冷却水管和汇流板组成，汇流板的作用是连接次级线圈，同时达到与输出电极软铜带的连接，汇流板一般也设计上了通水冷却结构。

表格2：缝焊机的插把位置及输出空载电压值：

 

    为了提高焊机的产品可靠性，有些焊机已经取消了接触组和插把，而把焊接变压器直接接成第七档（或最大档第八档），输出电压的调节是依靠KF3-160B缝焊微机控制器的焊接能量旋钮来实现无级连续调整的。

2、电极轮及其支承机构

    上、下电极滚轮分别装于电极臂上，当需要焊接时上电极轮在气缸的作用下向下运动压紧工件，同时驱动电机及减速机带动上电极轮转动，由上电极轮带着焊接的工件和下电极轮一起转动，从而达到焊接的目的。根据用户需要，也可以设计制造成下电极焊轮为主动轮的结构方式。

3、气动加压装置

    本焊机的气动加压装置上由空气压缩机（用户自备）、气源处理元件、电磁换向阀、流量控制阀、工作气缸等几部分组成。

 空气压缩机为气源的供给设备，由用户根据需要自行购置，一般选择低压0.2-1.0Mpa的滑片式空气压缩机，它具有体积小、重量轻、噪声低、维修量小、寿命长等特点。

 可用于本焊机的几种产品技术参数见下表

表格3：HP系列滑片式空气压缩机技术参数

 

型号	HP0.15/7	HP0.3/7	HP0.5/7	HP0.8/7	HP1.0/7
排气口径(m)	3/8	1/2	1/2	3/4	3/4
公称排气量(m3/min)	0.15	0.3	0.5	0.8	1.0
排气压力(Mpa)	0.7	0.7	0.7	0.7	0.7
电源电压 (V)	220/380	380	380	380	380
电机功率(KW)	1.5	3	4	5.5	7.5
油容量(L)	2.5	3.4	3.4	3.4	3.9
噪声(dB(A))	70	72	74	76	76
整机重量(Kg)	54	100	120	150	161

    关于空气压缩机的安装及使用说明，请参考相关产品的技术资料。安装时必须考虑周围空气清洁、湿度小，以保证吸入空气的质量，同时严格遵守国家限制噪声的规定，如有必要可采用隔音箱隔离噪声。

 气源处理装置由过滤减压油雾三联体或二联体组件组成。其作用是：1.过滤空气中的杂质和水分，过滤器有自动排水和人工排水两种排水方式，焊机根据需要进行配备，对于人工排水的分水过滤器，要定期进行排水，自动排水的会在压缩机开关机时自动排水，不管何种排水方式，当过滤器中水位接近滤芯时，一定要进行排水工作，以保证过滤器的分水过滤效果；2.减压器的作用是将空气压缩机送来的气体调至所需的气缸电极压力，并保持在气缸工作时压力稳定不变化，电极压力与减压器压力表读数对应关系如下表4所示；3.油雾器的作用是把稳定压力的气体中加入一些雾化的机油，顺着气线回路送到电磁换向阀和气缸，从而起到对电磁换向阀和气缸的润滑作用。机油一般选择22号汽轮机油或汽车摩托车用的4T润滑油，气体雾化滴油量的调节是依靠油雾器上端一个调整旋钮来实现的，滴油量太小起不到应有的润滑作用，滴油量太大又会加快润滑油的损耗，同时又会污染周围环境。

表格4：气缸压力与焊接电极压力对照表

上述表中电极压力为理论值的50%，实际出力有可能大于此表数值，此表格适用气缸速度为50-500mm/s的范围内，仅供参考。

流量控制阀：在气动系统回路中用来控制气缸运动速度，使用过程中通过调节旋钮来调节压缩空气流量，以达到调节气缸动作速度的快慢。在实际使用中要根据回路对有效截面积的要求来选择阀的通径。安装时流量控制阀应设在气缸接口附近，这样才能更好地正常工作。本焊机使用的是单向节流阀，只对气缸下压的速度进行调节。

电磁控制换向阀：电磁控制换向阀的作用是通过电信号改变气缸的动作方向，本机采用的是二位五通先导型的单线圈电磁阀，其主要特点为换向速度快、耗电少、噪音低。为减少焊机工作时的噪声，在电磁阀的两个排气孔上都安装了减噪的消声器。

工作气缸：工作气缸是气动元件的执行元件，它的作用是把气压转换为直线动作，并且把压力加到焊机的上电极上，从而起到压紧工件的作用。本焊机采用的气缸为带缓冲功能的轻型气缸，缓冲量的调节可以调整气缸两端的缓冲调节螺丝。

4、机械传动装置：

本焊机的机械传动装置包括电动机、电机调速装置、减速机、输出连杆、焊接电极焊轮等组成。电动机一般采用三相交流异步电动机或者电磁调速电动机，电机调速装置为三相电机变频调速器或者电磁电机调速器，减速机和输出连杆的作用是降低速度和把能量传导给焊轮，从而带动工件进行行走和焊接。具体工作原理这里不再叙述，请参考有关书籍资料了解和学习。

5、缝焊微机控制器：

本焊机的焊接控制器采用KF3-160B型缝焊微机控制器，它可以实现压紧、焊接、维持、休止四个基本的缝焊焊接工艺规范，并且能够选择连续焊接和断续脉冲焊接功能，脉冲占空比的调节范围1：1—9：9，压紧时间、维持时间的调节范围可以在0.1秒到4秒之间调节，焊接能量可以在10%--99%之间调节，控制器具有电网电压自动跟踪补偿功能，因此可进一步提高工件焊接质量。关于KF3-160B缝焊微机控制器的详细操作请参考该产品的产品使用说明书。

6、焊机机箱箱体：

本焊机的机箱箱体采用钢制材料加工制造，气缸的导向装置和焊机的所有部件都安装固定在箱体上。气缸的导向装置套采用灰口铸铁加工制造，导向轴采用45号精心加工，导向套的作用是防止焊接压紧时产生的侧向力对气缸的活塞、活塞杆、缸体造成危害，同时不让电极连接轴产生径向转动。导向套和导向轴部分工作时需要加注润滑油进行润滑。

四、设备的放置及安装

     为保证本焊机的正常运行，焊机应该放置于通风、干燥、无潮湿、无尘土、无酸碱盐腐蚀、无大的振动的地方，环境温度应为-10℃-- +30℃，相对湿度不超过65%的环境中使用，当环境条件达不到上述要求时有可能影响设备的正常运行，严重时可能会对焊接设备及焊接控制器造成故障耽误用户的使用。

    本焊机的主机放置于比较平整地面上即可，如有条件的话最好采用地脚螺丝固定，这样可以增加焊机的稳定性，用户不得随意加长或者更换其它规格的焊接电极臂及焊轮尺寸，以免影响焊接功率及焊接效果。

    本焊机所使用的电源应该符合电源电压及频率的要求，当焊机附近有高频电气设备时应该采取必要的防护保护措施，当电源的电压波动范围比较大时可能影响工件的焊接质量。因为焊机的焊接功率比较大，必须按照表格5的要求安装相应的闸刀开关和电源线， 焊机最好单独使用一块带漏电保护和过载保护装置的自动空气开关，不要轻易加大闸刀开关熔断器的容量和使用铜丝代替保险熔断器，否则当焊机出现故障起不到应有的保护作用，甚至有可能烧坏焊机的焊接变压器及控制部分。所使用的电源线应该采用不小于表格内数据的铜质导线，为保证焊机正常运行和操作者的人身安全，本焊机应该接地后再使用，接地电阻的阻值应符合电器设备的接地安全要求。

表格5：电源线与焊机控制开关的容量选择表

	FN-25	FN-40	FN-75	FN-100	FN-150
电源线截面积（mm2）	≥6	≥10	≥16	≥25	≥35
使用控制开关（A）	≥60	≥100	≥200	≥250	≥400
接地线截面积（mm2）	≥2.5	≥2.5	≥4	≥4	≥4

 

五、设备的使用及调试

1.    接通电源，合上电源控制开关。

2.    接通空气压缩机的电源开关，调节压缩空气压力及流量到合适的位置。

3.    接通冷却水，对焊机的电极焊轮、焊接变压器进行冷却。

4.    打开控制器电源开关，控制器电源指示灯应亮。

5.    运行调试开关打在调试位置（只有动作不焊接）。

6.    踏下脚踏控制开关，检查压紧时间、维持时间是否合适，掌握的原则是必须压紧后才能通电焊接，否则容易损坏焊接工件和焊轮，为保险起见压紧时间应该稍长一点儿比较合适。休止时间可以根据需要调整，一般不影响焊接性能。

7.    检查焊轮转动的焊接速度是否符合焊接规范的要求，在没有把握的情况下可把焊接速度调高一些，以免参数不合适损坏工件和焊轮。

8.    检查焊轮表面是否光洁，不能有附着物和硬伤。

9.    调节控制器的焊接能量至合适的焊接规范，如无把握的情况下应选择比较小的焊接能量，对于有插把调档的焊接变压器还必须把档位调低（参见表格2），避免损坏焊接的工件和焊轮。

10.根据焊接工件的厚度调节控制器的焊接工作时间和间歇时间，当焊接工件的厚度比较厚时可以把脉冲焊接功能去掉，以增加焊接强度。

KF3-160B微机缝焊控制器可使用脉冲值选择数据：

      无直流脉冲资料 : 3:9  3:8  3:7  3:6  3:5  3:4  3:3  3:2

                       5:9  5:8  5:7  5:6  5:5  5:4  5:3  5:2

                       7:9  7:8  7:7  7:6  7:5  7:4  7:3  7:2

                       9:9  9:8  9:7  9:6  9:5  9:4  9:3  9:2

      有直流脉冲资料 : 2:9  2:7  2:5  2:3

                       4:9  4:7  4:5  4:3

                       6:9  6:7  6:5  6:3

                       8:9  8:7  8:5  8:7

     （除非焊接工艺必须要求外，一般不推荐有直流成分的焊接方式）

11.调试动作没有问题后，即可把控制器的运行调试开关搬到运行状态，进行样件的试焊工作，可以先找一些下脚料进行焊接， 焊接时踏下脚踏开关，焊机会按照原来设定的焊接参数及时间顺序自动执行整个焊接过程。其工作的顺序为：压紧（气缸控制上焊轮向下动作压紧工件及下焊轮）----焊接（焊轮行走同时加电焊接）----焊接到位（焊够长度松开脚踏开关）----休止（气缸控制上焊轮回位）。焊接完毕后对工件进行检验，当焊接参数较小时有可能焊不住或者焊接不牢强度不足，此时应加大焊接参数或降低焊接速度使之达到焊接要求，当焊接参数较大时也有可能把工件烧穿在焊轮上留下焊渣，此时应先清理焊轮上的焊渣，然后再把焊接参数调小后继续试焊，直到达到焊接工艺要求为止。

12.上下焊轮之间如果没有放置要焊接工件，不能踏下脚踏开关进行空焊接，否则有可能烧坏焊接电极及焊轮，此点必须引起重视。关于控制器的使用及操作详见KF3-160B 微机缝焊控制器使用说明书的详细介绍。

六、焊机的使用注意事项

1.焊机在通水后方能施焊。焊机各活动部分及减速箱应经常保持润滑, 焊件应在清理后施焊，以免损坏电极焊轮。

2.当焊机在摄氏零度以下的温度工作时, 焊接完毕后应该用压缩空气吹除剩留在冷却管路中的冷却水, 以免水管和焊接变压器冻裂冻坏。

3.焊机应在断电后进行检修和维护, 操作工人应戴帆布手套及围身工作，以免烫伤。

4.焊机不能受潮，以防漏电。长时间不用的焊机在使用前应先检查绝缘电阻是否合格，用500V兆欧表测试焊机电源进线与外壳之间的绝缘电阻不低于2.5兆欧方可通电使用。

5.焊机使用场地内应无严重影响焊机绝缘性能的腐蚀性气体、化学性积物及腐蚀性、爆炸性、易燃性介质。

6.焊机工作时应严格按照额定负载持续率工作，不允许超负荷使用。

七、焊机的维护与保养

保养部位	保养工作技术内容	维护保养方法	保养周期
整机	1.擦拭外壳灰尘	擦拭	每日一次
	2.气动及传动机构润滑	向油孔注油	每日3-4次
	3.机内清除飞溅物，灰尘	用铁铲去除飞溅物，用压缩气体吹除灰尘	每月一次
变压器	1.经常检查水龙头接头，防止漏水，使变压器受潮	勤检查，发现漏水迹象及时进行排除	每日一次
	2.二次绕组与软铜带联接螺钉松动	拧紧松动螺钉	每季一次
	3.焊机要定期清理溅落在变压器上的飞溅物	消除飞溅堆积物	每月一次
电压调节开关	1焊机工作时不许调节	焊机空载时可以调节	列入操作规程
	2.插把应插入到位	插入开关时应用力到位，插不紧应检修刀夹	每月一次
	3.开关接线螺钉防止松动	发现松动应紧固螺钉	每月一次
电极（焊轮）	1.焊件接触面应保持光洁	清洁，修磨	每日一次
	2.焊件接触面勿粘连铁迹	修磨或更换电极轮	每日一次
水路系统	1.无冷却水不得使用焊机	先开水阀后开焊机	列入操作规程
	2.保证水路通畅	发现水路堵塞及时排除	每季一次
	3.出水口水温不得过高	加大水流量，保持进水口水温不高于30℃  ，出水口温度不高于50℃	每日检查
	4.冬季要防止水路结冰，以免水管冻裂	每日用完焊机应用压缩空气将机内存水吹除干净	冬季执行

 

八、焊机的维修及配件

    根据国家有关规定: 焊机自出厂之日起三包期为一年, 在三包期内机器若出现技术故障, 属于制造原因的由生产厂免费负责维修或更换, 属于用户使用原因造成的由用户负责全部维修费用, 当责任原因无法确认时双方各负担一半费用或协商解决。对于路程超过200公里的客户，使用时间超过三个月的焊机需要上门服务时由用户负担技术服务人员的差旅费用。

    焊机的下述零部件属易损消耗件不在保修范围内, 当这些零部件出现问题时, 用户可自行解决，也可以到焊机生产厂家购买。

    易损消耗零部件清单: 

(1) 上下电极轮、轴             (2) 气动执行元件

(3) 通水管及接头               (4) 脚踏控制开关

(5) 机械传动件                 (6) 可控硅元件

(7) 熔断器、保险管             (8) 分挡调节开关

　

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