UNT-80高强度圆环链条闪光对焊机

使用说明书

一．闪光对焊机简介

    闪光对焊机焊接过程的本质就是通过适当的物理--化学过程。使两个分离表面的金属连为一体，达到焊接目的。焊接装配对接接头、接头电源并使其断面逐渐移近达到局部接触。利用电阻加热这些接触点（产生闪光）式其断面金属熔化。直到端面部位在一定深度范围内达到预定温度时，迅速施加顶锻力完成焊接的方法。包括连续闪光对焊与预热闪光对焊。

1.  闪光对焊过程分析

    连续闪光对焊焊接循环由闪光、顶锻、保持、休止等程序组成。闪光、顶锻二个连续阶段组成连续闪光对焊接头形成过程。而保持、休止等程序则是对焊操作中所必须的。预热闪光对焊则对其焊接循环中（闪光之前）设有预热阶段。

    闪光的形成实质：接通电源并使两焊件端面轻微接触。对口间将形成许多具有很小电阻的小触点，在很大电流密度的加热下，瞬间熔化而形成连接对口两端面的液体过梁。同时在液体表面张力径向电磁压缩效应力、电磁斥力，电磁引力作用下，再加上强烈的加热。过梁内部同它的表面之间形成巨大的压力差。例如：在低碳钢闪光对焊中资料表明，过梁中的电流密度在爆破瞬间可高达300A/mm²，爆破瞬间金属蒸气压力可达数百大气压。而它的温度高达6000℃-8000℃，液态金属微粒以超过60M/S的温度从对口间隙抛射出来形成火花急流--闪光。

    闪光对焊时，为了获得优质接头，闪光阶段结束时必须满足以下三个要求：

    (1)．对口处金属尽量不被氧化。这就要求闪光进行得稳定而又激烈，尤其要控制好闪光过程中焊件不应该短路，否则，将使端面局部过热。

    (2)．在对口及其附近区域获得适宜温度分布。其标志对口端面加热均匀，沿焊件长度获得合适的温度分布，端面上有一层厚的液态金属层。

    (3)．顶锻是闪光对焊后期阶段，是对焊件施加顶锻力，使烧化端面紧紧接触。并使其实现优质结合所必须的操作。闪光对焊时，为了获得优质接头，顶锻结束时必须满足下面要求：即对口及其邻近区域获得足够而又适当的塑性变形，而安全可靠的途径是使那些在闪光阶段氧化了的金属，利用顶锻随液体金属尽量排撞挤到毛刺中去。

    顶锻阶段又由有电顶锻和无电顶锻两部分组成。有电顶锻是使端面液态金属不致于过早冷却，致使对口加热区保持一定深度。

    预热阶段：在焊机上，通过预热而将焊件端面温度提高到一合适值（对于链条一般为800℃--900℃)再进行闪光和顶锻过程。预热过程有两种：电阻预热和闪光预热。预热也存在不足之处，即产生效率低，过程控制复杂，预热区宽和接头质量稳定性差。所以近来许多链条生产厂家也采用强规范焊接工艺，省掉了预热阶段。

2．闪光对焊接头形成特点

    (1)．闪光对焊接头连接的实质属固相连接。闪光结束时，在断面上已形成液体金属层，顶锻时，端面金属首先在液相下联合成一体，随着顶锻的进行，对口中的液体不断被挤除，对口端面必将在液相下消失。

    (2)．对口处加热温度高，范围窄。因此顶锻时塑性集中，变形程度相对增加，可产生足够高的局部位错差值，促进接头形成中的再结晶发生，同时，当顶锻参数合适时，不仅可以挤出液体态金属和氧化物 ，还可以挤出部分过热金属。获得较致密的热锻造组织形态，提高接头质量。

3．闪光对焊规范参数选择

    闪光对焊的重要规范参数有：焊件外伸长度、闪光留量、闪光速度、闪光电流密度、顶锻留量、顶锻压力、加紧力、预热温度与预热时间。

    (1)．焊件外伸长度：

    焊件外伸长度是焊件从静夹具中伸出的长度，可根据焊件和材料性质选择。一般应大于焊件直径的一半。取P=(0.7-1.0)d(d为棒料直径)

    (2)．闪光留量:

    考虑焊件因为闪光而减短的预留长度，又称烧化量，可根据材料性质、焊件断面尺寸和是否预热等因素来选择。

    (3)．闪光速度：

    闪光速度是在稳定闪光条件下，焊件的瞬时接近速度，亦称动夹具的瞬时给进速度，又称闪光速度。

    增大二次空载电压，减少焊件断面尺寸，适当提高预热温度，采用预热（与连续闪光焊比较）焊件小断面链条（与大断面链条比较），焊件易氧化及导电导热性好的材料，均可选用较高的闪光速度。

    当闪光阶段后期因闪光速度小经常出现中断时，接头中易产生危险的氧化膜夹层缺陷；而不恰当提高闪光速度会使加热区变窄，温度梯度增大，则所需焊机功率增大和引起过梁爆破后深度的增加。

    应该注意：一般资料给出的闪光速度为平均闪光火口速度。

    (4)．闪光电流密度（次级空载电压）：

    闪光电流密度（次级空载电压）对焊件的加热有重大影响。它与焊接方法、材料性质和焊件断面尺寸等有关。通常在较宽的范围内变化。连续闪光对焊导电，在焊接导性能好的焊件时，电流密度应取高值。预热闪光对焊大断面的焊件时，应取低值。闪光电流密度是通过调节次级电压（空载）来获得的。次级空载电压的选择是在保证稳定闪光条件下，尽量选择较低的空载电压，还应尽量减少焊机的短路阻抗，尤其是电阻量，所以，保持焊接回路的清洁至关重要。

    (5)．顶锻留量

    顶锻留量是闪光对焊时，考虑焊件因顶锻缩短而预留的长度。它影响着液态金属，氧化物的排除及塑性变形程度，通常略大一点，对达到焊接要求有利。

    (6)．顶锻速度

    顶锻速度是闪光对焊时，顶锻阶段动夹具的移动速度。通常顶锻速度大些对获得优质接头有利。

    (7)．顶锻压力：

    ①顶锻留量大，则顶锻压力相应大。

    ②顶锻速度增大，则顶锻压力应减少。

    ③增大对口端面温度梯度，顶锻力应选小些。

    ④高温强度大的金属材料，顶锻压力应大些。

    (8)．加紧力

    加紧力是防止焊件在钳口与电极中打滑而施加的力。

    (9)．预热温度

    预热温度与材料性质焊件断面尺寸等因素有关。预热温度过高使接头韧性、塑性降低；预热温度太低会使闪光困难，加热区域变窄而不利于顶锻塑性变形。

    (10)．预热时间：

    预热时间与材料性质焊件断面尺寸、焊机功率等因素有关其影响关系与预热温度相似。

    综合以上所述闪光对焊机规范参数的选择应从技术条件出发，结合从材料性质、断面形状尺寸、设备条件和生产规范等因素综合考虑。一般先确定工艺方法，然后参照推荐的有关数据及试验材料初步选定规范参数最后由工艺试验并结合接头性能分析予以确定。

二．用途

    UNT-80型链条对焊机是链条生产过程中的专用对焊设备，适用于低碳钢、低合金钢、不锈钢及有色金属铜铝链条的焊接。焊接链条范围为φ6-φ12毫米(黑色金属)。如果更换或调整钳口，本焊机还可应用于棒材、管材以及其他型材的焊接。

三．技术参数

四．结构概述

    焊机主要有下列组件组成：焊机机身、夹紧装置、烧化及顶锻传动机构、压缩空气系统、水冷却系统、电器控制装置等组成。

1．焊机机身

    由框架、外壳变压器及电压调节器组成。焊接变压器安装在框架底边上；框架上面安装定、动夹具；机身右边装有烧化及顶锻传动机构，机身正面装有操纵焊机工作的按钮盒（根据用户要求可安装脚踏式开关）。

2．夹紧装置

    焊机左夹具为固定的并且与机身绝缘；焊机右夹具为动夹具，用螺栓紧固在两根平行的导轨上。气压传动式夹具的气缸装在夹具座的后面，依靠杠杆传递夹紧力。左右夹具的上钳口均作圆弧运动，左右夹具可作上下方向的垂直调整。焊件在水平方向的调整是通过小导体的位置调节进行的。焊接过程中动夹具向左运动（前进）是由凸轮实现的：向右（退回）则是由导轨左端的弹簧向右推动来实现的。焊接过程完成后动夹具退回原始位置。

3．焊接及顶锻传动机构

    凸轮在旋转过程中始终与导杆端部的滚轮相接触。通过调节导杆上的锁紧螺母，可以调节动夹具的起始位置。

4．压缩空气系统

    本系统用于工件的夹紧与松开，压缩空气系统包括气阀，分水滤气器、减压阀压力表、电磁换向阀及气缸等。除气缸外都安装在焊机背后箱皮上，便于维护保养。

5．水冷却系统

    焊机在工作时，为冷却焊接变压器、导电母线及钳口等，特设置水冷却系统。它分为两条管路:一路冷却焊接变压器，另一路冷却导体及钳口。

    在焊机侧面装有进、出水管，用户可根据实际需要安装水管。

五．焊机的工作过程及特点

    UNT-80型链条对焊机采用强规范焊接工艺，自动完成压紧、闪光焊接、顶锻、保持、休止全过程。焊接时首先根据被焊接材料的材质、截面直径大小选择适宜的凸轮外型及凸轮转速，获得需要的“位移－时间”送进曲线。

    在调节好焊接电压及气压、液压之后，可把被焊接工件放入夹具的钳口中，按动启动按钮（或踏动脚踏开关）即可自动完成一个焊接过程。

    注：由于该机生产率高、焊接周期短，在焊接过程中应加防护罩，工人要操作熟练，以防闪光金属烫伤。

    本焊机的突出特点是：

    1．生产效率高，调节方便。

    2．电压调节级数多，配适宜的凸轮，可焊接链条的规格范围广。

    3．焊接接头两端的“对准”通过夹具调整实现对中。

    4．通过改变夹具钳口，即可成为通用的对焊机。

六．电器系统

    焊机的电器系统包括主电路和控制电路两部分

1．主电路部分：

    焊接变压器为单相外铁式，其次级线圈由铜板并联而接至集电块，而集电块则借助母线与夹具的下钳口相连。

    安装在机身上的调节级数开关，是借助于改变开机停电限位开关电动机断电停止，整个焊接过程完成，凸轮回到起始零位为下一焊接过程做好准备。

    为了便于凸轮零位调整控制，电路设计增加了调整功能，当拨动开关位于“调整”位置电动机转动根据需要可随意规定零位。正常焊接时开关拨至“运行”位置。

七．使用与维护

1．焊机的安装

    本焊机可按用户需要安装在各种车间内。安装前应先对焊机仔细的进行检查，特别应检查所有的螺栓、螺母连接是否牢固，把运输过程中分装的部分安装于整机上。检查水路各连接件是否有渗漏现象，电器接头及引线是否有松动或脱落。

    本焊机须牢固的安装于地基上，以防震动移位。

    (1)焊机的控制线路由三相交流380V 50Hz的电源供电，而焊接变压器由单相交流380V 50Hz的电源供电。因此必须用三根导线接至焊机侧面的接线板上，导线的截面应不低于下表中所列数值。

    在接至焊机的线路中还应装有熔断气及闸刀开关保护装置，以利于设备维修和保证操作安全。

    (2)用内径为φ8的夹布橡胶管将压力为4Kgf/C m²的压缩空气与焊机的气阀相关上的插把位置来改变焊接变压器的初级线圈的圈数，从而改变变压器匝数比，达到调节次级空载电压的目的。每个插把有两个位置：在位置“1”将焊接变压器初级线圈的相同两线圈并联；在位置“2”时则为串联。因此，调节级数开关可使焊机得到8级次级空载电压。其值见附表：

2．控制部分

    本程序控制电路是由按钮（或脚踏开关）、限位并关、接触器、电磁阀组成。

    其工作过程是按启动按钮，电动机接通电源，电动机转动，通过变速机构带动凸轮转动从而使右动夹具向左移动，同时电磁换向气阀得电，高压气体通过分水滤气器，进入气缸推动气缸活塞向上移动，通过左、右夹具压紧链环。随着凸轮的转动拨块压动限位开关使主电路接触器吸合变压器得电进行闪光焊接；当进入顶锻时一拨块压动相应的限位开关使变压器断电，焊接工艺进入保持阶段；稍候又一拨块压动断气限位开关，换气阀换向气缸活塞向下运动，左右夹具向松开焊件；随后转动拨块压动电连。

    (3)用径为φ10的夹布橡胶管将压力为2-4Kgf/C  m²冷却水与进水管相连接。用同样规格的管连接排水管引至排放出。

    (4)焊机外壳应有可靠的接地保护。

3．焊机的调整

    焊机在安装完毕后，投入正式生产前，要进行必须的调试工作。调试时应注意以下几点：

    (1)  接入冷却水 检查水冷却系统的密封情况。

    (2)  接入压紧空气系统，通过旋转减压阀手柄，调整工作气压，确定压紧力。

    (3)  调整定夹具上下的垂直位置，即通过调整下钳口小导体的水平位置，使左右夹具对中。

    (4)  通过旋转导杆上的紧锁螺母来调整动、定夹具之间的距离。

    (5)  调整凸轮转向 规定方向是：俯视凸轮顺时针方向为正常使用方向。

    调整时应先去掉传动皮带拨动调整开关，电机转动反向时，调换两根电源（A、B相)进线即可。判断准确转向后再上皮带，以防止反转后拨坏限位开关。

    (6)  凸轮转向确定后，将调整开关拨至“调整”然后调整拨块位置使每个拨块在焊接过程中压动对应的限位并关满足压紧：焊接、顶锻、休止的焊接要求。

    (7)  将调整开关拨至运行位置，按动“启动”按钮焊机空载运行，仔细观察在无电流的情况下焊机各部分的动作是否正常，待全部调节正常后即可用实际工件试焊。

4．焊机的使用与维护

    (1)  焊机适用的压缩空气应干燥，分水滤气器应经常放水。

    (2)  焊接过程应保证有足够的水量，无水则严禁进行焊接工作。

    (3)  焊接各轴部及运动部件应定期加注润滑油。

    (4)  每班工作完毕后要清除及身上的灰尘及焊渣。

    (5)  随时注意焊接接触钳口的工作情况，不允许在污垢的钳口上进行焊接；工件与导体接触的表面应清理干净。

    (6)随时检查各限位开关是否损坏。

5．焊机安全操作注意事项

    (1)  焊机应有可靠的接地保护措施。

    (2)  焊机机身上的防护板、防护罩须安装完备，不允许随意拆下，以防火花伤人。

    (3)  装卡工件时应谨慎操作，谨防压手伤人。

八．产品配套附件

    UNT-80型链条对焊机              1台

    小导体                          1付

    上钳口                          1付

    左托料盘                        1件

    右托料盘                        1件

    UNT-80型链条对焊机说明书        1份

    UNT-80型链条对焊机产品合格证书   1份

九．订货须知

    本焊机的焊接工艺凸轮有两种：该焊机随机配带一种，用户根据焊接需要购机时可选用。适用范围如下：

    凸轮1        焊接φ6-φ8

    凸轮2        焊接φ8-φ12

    如用户有特殊要求时，本公司可代用户设计改装。

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