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、微機控制技術和現(xiàn)代電力電子技術開發(fā)的新型電源。該設備原理見圖1。由于采用AC－DC－AC－DC的變換技術，時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）使焊接工藝性顯著改善；逆變技術還使設備具有小型、節(jié)能高效等一系列優(yōu)點；微控制器（MCU）與電子技術的采用使該設備具備現(xiàn)代設備的優(yōu)秀功能，包括數(shù)字控制、監(jiān)控、故障診斷與保護、數(shù)據(jù)傳輸?shù)，設備功能齊全、靈活方便、適應面廣。該類設備特別適合于銅、鋁等有色金屬材料的點焊、合金材料的點焊、精密零件的點焊和高質量產(chǎn)品的點焊。
JYD液晶顯示系列逆變式電阻焊電源的特點：
1）直流輸出。焊接電流為脈動直流（且波紋度小），無交流過零不連續(xù)加熱工件的缺點，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，焊接過程穩(wěn)定、焊接質量顯著提高。同時，電極壽命獲得延長。
2）由微控制器（MCU）控制，具有電流、電壓、功率監(jiān)控功能。
3）逆變橋采用軟開關技術，減小開關損耗，減小電磁干擾。
4）具有電流失常、監(jiān)控值超限、網(wǎng)壓超限、過熱等故障診斷與報警功能。
5）逆變橋電流失常自動關斷，增強系統(tǒng)保護。
6）三段加熱設定，帶電流緩升緩降功能，時間寬范圍設定（0－250ms或0－1s），適用復雜焊接過程需要。
7）20組參數(shù)儲存，方便多種焊接品種使用。
8）240x128 LCD顯示，同時顯示多種內容。
9）較強的外部通訊功能：焊接結束、故障、計數(shù)信號、RS-232數(shù)據(jù)通訊口（選配），便于自動焊使用。
10）數(shù)據(jù)存儲采用EEPROM，無電池壽命問題。
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，無需充放電，可控性明顯增強，特別適合于精密件的焊接和高質量、高精度、高速度焊接。
逆變點焊電源與工頻交流點焊電源的比較
①焊接質量
工頻交流焊機的調節(jié)周期較長，對50Hz的電網(wǎng)，焊接時間調節(jié)分辨率為20ms。逆變直流點焊機時間調節(jié)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(wěn)定性好。
工頻交流焊機由于電流過零的影響，熱效率低，用晶閘管調節(jié)電流，當電流百分比偏小時，過零時間長，影響更大；逆變直流點焊機輸出電流為脈動直流，在回路電感的作用下為連續(xù)直流輸出，熱效率高，焊接熱輸入穩(wěn)定。
②焊接速度
工頻交流焊機由于電流過零的影響，加熱時間相對較長。逆變電阻點焊機為直流輸出，加熱集中，焊接時間縮短。
③節(jié)能效果
工頻交流點焊機工作在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(jié)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。逆變直流電阻點焊機變壓器大大減小，設備較輕巧。
逆變點焊電源與電容儲能點焊電源的比較
1）焊接質量
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(jié)靠控制電容的充電能量完成，通常有調節(jié)充電電壓和電容容量兩種方法，輸出電流為脈沖電流，時間不能通過電子控制來調節(jié)。逆變直流焊機為較平穩(wěn)的直流，電流通過逆變脈寬調節(jié)，時間通過逆變周期數(shù)調節(jié)，焊接能量可由電流和時間精確控制。
2）焊接速度
電容貯能焊機需要合理的電容充電過程（否則電容容易損壞），降低了生產(chǎn)速度。逆變電阻點焊機沒有這一過程，焊接速度高。
3）節(jié)能效果
電容貯能焊機的變壓器實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(jié)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(jù)相當?shù)目臻g，設備笨重。逆變直流電阻點焊機變壓器小、沒有龐大的電容器組，設備較輕巧。
焊接電流對電阻焊接頭性能的影響
焊接時流經(jīng)焊接回路的電流稱焊接電流。焊接電流是最重要的點焊參數(shù)，調節(jié)焊接電流對接頭性能的影響見圖25。
AB段 曲線的陡峭段。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，因此焊點拉剪載荷較低且很不穩(wěn)定。
BC段 曲線平穩(wěn)上升。隨著焊接電流的增加，內部熱源發(fā)熱量急劇增大，熔核尺寸穩(wěn)定增大，因而焊點拉剪載荷不斷提高（一般情況下，焊點拉剪載荷正比于熔核直徑）。臨近C點區(qū)域，由于板間翹離限制了熔核直徑的擴大和溫度場進入準穩(wěn)態(tài)，因而焊點拉剪載荷變化不大。
C點以后 由于電流過大，使加熱過于強烈，引起金屬過熱、噴濺、壓痕過深等缺陷，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的變化對焊點拉剪載荷的影響愈敏感。
焊接時間對電阻焊接頭性能的影響
電阻焊時的每一個焊接循環(huán)中，自焊接電流接通到停止的持續(xù)時間，稱焊接接通時間，簡稱焊接時間。
焊接時間對接頭性能的影響與焊接電流相類似，如圖26。但應注意兩點：①C點以后曲線并不立即下降，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，因而一般不會產(chǎn)生噴濺；②焊接時間對代表接頭塑性指標的延性比影響較大，因此，對于承受動載或有脆性傾向的金屬材料（可淬硬鋼、鉬合金等）點焊接頭，還應考慮焊接時間對拉伸載荷的影響。
電極壓力對電阻焊接頭性能的影響
電極壓力也是點焊的重要參數(shù)之一。電極壓力過大或過小都會使焊點承載能力降低和分散性變大，尤其對拉伸載荷影響更甚。當電極壓力過小時，由于焊接區(qū)金屬的塑性變形范圍及變形程度不足，造成因電流密度過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，這是絕對不允許的。電極壓力大將使焊接區(qū)接觸面積增大，總電阻和電流密度均減小，焊接區(qū)散熱增加，因此熔核尺寸下降，嚴重時會出現(xiàn)未焊透缺陷。
一般認為，在增大電極壓力的同時，適當加大焊接電流或焊接時間，以維持焊接區(qū)加熱程度不變。同時，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(qū)所受壓力波動對焊點強度的不良影響。此時不僅使焊點強度維持不變，穩(wěn)定性亦可大為提高。
電極壓力選擇時還應考慮以下因素：①高溫強度愈大的金屬，電極壓力應相應增大；②焊接規(guī)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焊接區(qū)的加熱不足，可采用馬鞍型壓力變化曲線。
電極端面尺寸對電阻焊接頭性能的影響
電極頭是指點焊時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，由于接觸面積增大、散熱效果增強，均使焊接區(qū)加熱程度減弱，因而熔核尺寸減小，使焊點承載能力降低。
廣州市精源電子設備有限公司是專業(yè)從事高精密點焊機,脈沖熱壓機,高頻點焊機,碰焊機,逆變點焊電源,脈沖熱壓焊機,Hot bar機,縫焊電源,微電弧點焊電源等研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術企業(yè)。
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