电阻焊接理论和实践

电阻焊机的主要组成： 

   电阻焊机主要由以下三个主要部分组成：

焊接主电源：

包括阻焊变压器、功率调节机构（可控硅）和二次回路等；

控制装置：能同步地通电和加压，使整个焊接过程自动进行，有些还兼有焊接质量监控功能；机械装置：

包括机身、加压（夹紧）机构、送进机构（对焊机）、传动机构（缝焊机）等。

电阻焊接设备变压器的特点、结构及输出功率调节：

重要性：变压器是焊机的核心部分（好像人的心脏对人体的重要性），其性能指标有：额定容量（Sn）、额定焊接电流（I2n）、额定负载持续率（*%）、一次电压（U1n）、二次空载电压（U20）等。对于操作者来说，在焊机工作过程中接触二次回路从电气上考虑是非常***，由于变压器输出电压低，而要求输出电流大，故要求变压器漏抗要小，且变压器二次绕组匝数很少，通常只有一匝。阻焊变压器的负载持续率比弧焊变压器低，按现行的国标规定，通用电阻焊机主电源的额定值都是按负载持续率为50%设计的。

主要组成：焊接变压器主要由初级线圈（铜线绕组）、次级导电铜板和导磁硅钢片（铁芯）组成。按***有关标准，次级导电铜板应当通水进行冷却。对于产品质量要求较高，或使用环境比较差的情况，一般要求变压器的初级线圈（铜线绕组）、次级导电铜板应当使用高温环氧树脂进行密封。对于提高焊接变压器的使用寿命，焊接电流输出的稳定性都有很大的保证。

质量判断：近几年，由于铜材价格的高涨，导致很多厂家初级线圈使用铝导线（或铜包铝线），次级导电铜板采用铸造黄铜的方式。但是，铝导线（或铜包铝线）生产的变压器，开始时候电流输出没有明显的区别。随着时间的增长，铝导线（或铜包铝线）急剧老化，导电率下降，导致输出电流下降。即使新的设备，也会表现为使用一两个小时后，随着铝导线（或铜包铝线）温度上升，输出的焊接电流下降，在初级的电损耗上升。初级的电损耗，是一般厂家没有办法观测到的。所以，***标准自从1975年就命令禁止在大功率设备上使用铝导线（或铜包铝线）。

那么，如何辨别变压器的质量呢？

一个简易的办法，就是在空载（次级短路）情况下，通电5－10分钟，查看变压器钢片是否发热厉害，响声是否很大，漏磁是否大（把一个铁片放在距离变压器约10毫米的地方，观察是否有偏向钢片一旁的感觉）。

使用电流钳表，在变压器的初级测量，空载电流在20－40安培的范围内，是符合***有关标准正常的参数。

输出功率调节：

现通用的工频交流电阻焊机，焊接电流的调节（即功率调节）都是通过调节主电路开关器件可控硅的导通角实现的。

根据变压器理论可列出以下关系式：U1/U20=N1/N2=K

式中：K--变压比； U1---一次电压（V）；U20--二次空载电压（V）；N1-----一次绕组匝数；N2-----二次绕组匝数。通常N2=1，U20=U1/N1     焊接电流    I=U20/Z=U1/Z·N1 

式中：Z---焊接回路阻抗。

当电网电压U1及焊接回路阻抗Z不变时，改变阻焊变压器一次绕组的匝数，即可改变二次空载电压，从而改变焊接电流大小，达到功率调节的目的，变压器一次绕组匝数越少，其输出功率越大。   

为了尽可能地减小能量损耗以及减小对电网品质的影响，在设计制造焊机时，可通过采取降低变压器漏抗，减小二次回路所的短路阻抗。

※ 当焊接变压器的设计功率***时，焊接电极到变压器的二次回路距离越大，变压器输出到焊接工件的有用功率越小。

电阻焊的功率需求的计算方法和依据：

根据材料电阻热计算的焦耳定律，工件区域产生的热量由下列公式计算：

     Q=0.24I2Rt

其中：Q--工件区域焊接时的总热量；                   I---焊机的输出电流；

      R--工件区域的接触电阻（材料本身电阻不计）；    t---焊机的通电时间；

从以上公式中看出，在外力（F）***的情况下（工件表面一致），接触电阻R是定值，影响焊接能量的因素主要是焊接电流（功率）；在功率***的情况下，增加焊接时间即可增加焊接能力。