1、焊接设备操作与维护 主编 徐宏彤 HJ3 第一章1.答:电焊机一般应放在通风、干燥处,放置平稳。电焊机、焊钳、电源线以及各接头部位要连接可靠,绝缘良好,不允许接线处发生过热现象,电源接线端头不得外露,应用绝缘胶布包扎好。电焊机与焊钳间导线长度不得超过30m。焊接中,不准调节电流,必须在停焊时使用手柄调节焊机电流,调节不得过快过猛,以免损坏调HJ3节器。直流电焊机起动时,应检查转子的旋转方向要符合焊机标志的箭头方向。硅整流电焊机使用时,必须先开起风扇电动机,电压表指示值应正常,仔细察听应无异响。停机后,应清洁硅整流器及其他部件。完成焊接作业后,应立即切断电源,关闭焊机开关并分别清理归整好焊钳电源
2、和地线,以免合闸时造成短路。2.答:1)注意焊机清洁,作到勤检查,勤擦洗、勤保养、会检查、会保养、会排除故障。2)日常保养需对进丝管、送丝轮、送丝软管定期清洗。HJ33)每 6 个月用压缩空气(不含水分)清除一次电源内部的粉尘(在切断电源的情况下)。4)定期检查导电嘴孔是否变形及拧紧、焊枪喷嘴是否附着很多飞溅物。5)应经常给电源调节电源的螺杆、螺母等,转动部件加润滑油,同时要检查各接线板是否有烧损或其他损坏现象。6)应经常检查焊接电缆是否有破裂,如有破裂,应立即用绝缘橡胶包好,以避免与焊件相碰而产生短路。HJ37)工作完毕或临时离开工作场所地时,必须及时切断电源。3.答:1)逆变式焊接电源所占
3、比重将越来越大。2)自动、半自动焊接设备,尤其是高效节能的CO2焊机将得到快速的发展。3)自动化焊接技术及其设备将以前所未有的速度得到发展。4)成套、专用焊接设备的应用将会越来越广阔。第二章1.答:焊接工装夹具是将焊件准确定位并夹紧,用于装配和焊接的HJ3工艺装备。2.答:一个完整的焊接工装夹具,是由定位器、夹紧机构和夹具体三部分组成。3.答:焊接变位机械是通过改变焊件、焊机或焊工的空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械设备。4.答:滚轮架是借助主动滚轮与工件之间的摩擦力带动筒形工件旋转的焊件变位机械。主要用于筒形工件的装配与焊接。第三章HJ31.答:(1)使用的设备比较简单,价格相对便宜
4、并且轻便焊条电弧焊使用的交流和直流焊机都比较简单,焊接操作时不需要复杂的辅助设备,只需配备简单的辅助工具。因此,购置设备的投资少,而且维护方便,这是它广泛应用的原因之一。(2)不需要辅助气体防护焊条不但能提供填充金属,而且在焊接过程中能够产生保护熔池和焊接处避免氧化的保护气体,并且具有较强的抗风能力。(3)操作灵活,适应性强焊条电弧焊适用于焊接单件或小批量的产品,短的和不规则的、空间任意位置的以及其他不易实现机械HJ3化焊接的焊缝。凡焊条能够达到的地方都能进行焊接。(4)应用范围广,适用于大多数工业用的金属和合金的焊接焊条电弧焊选用合适的焊条不仅可以焊接碳素钢,低合金钢,而且还可以焊接高合金钢
5、及非铁金属,不仅可以焊接同种金属,而且可以焊接异种金属,还可以进行铸铁焊朴和各种金属材料的堆焊等。2.答:焊条电弧焊的基本电路是由交流或直流弧焊电源、焊钳、焊接电缆、焊条、工件及地线等组成。3.答:1)使用前必须按产品说明书或有关国家标准对弧焊电源进行HJ3检查,并尽可能详细地了解基本原理,为正确使用建立一定的知识基础。2)焊前要仔细检查各部分的接线是否正确,特别是焊接电缆的接头是否拧紧,以防过热或烧损。3)弧焊电源接入电网后或进行焊接时,不得随意移动或打开机壳的顶盖。4)空载运转时,首先听其声音是否正常,再检查冷却风扇是否正常鼓风,旋转方向是否正确。HJ35)机内要保持清洁,定期用压缩空气吹
6、净灰尘,定期通电和检查维修。6)要建立必要的严格管理、使用制度。4.答:可能的原因是:1)主回路交流接触器抖动。2)风压开关抖动。3)控制电路接触不良。4)稳压器补偿线圈匝数不合适。HJ3第四章1.解释下列名词答:(1)TIG焊又叫钨极惰性气体保护电弧焊,是利用钨极与母材之间产生的电弧,加热和熔化母材,用或不用填充焊丝,采用惰性气体作为保护气体,形成焊缝的非熔化极气体保护焊接方法。(2)MIG焊又叫熔化极惰性气体保护电弧焊,是采用惰性气体作为保护气体,利用焊丝与母材之间产生的电弧热进行焊接的一种电HJ3弧焊方法。(3)自保护药芯焊丝是指在焊芯中加入脱氧剂、合金剂、造气剂、造渣剂等物质,可以在不
7、采用保护气体的情况下,获得良好接头能力的焊丝。2.答:TIG焊是利用钨极与焊件之间产生的电弧热来熔化附加的填充焊丝或自动给送的焊丝(也可不加填充焊丝)及基本金属,形成熔池而形成焊缝的。焊接时,氩气流从焊枪喷嘴中连续喷出,在电弧区形成严密的保护气层,将电极和金属熔池与空气隔离,以形成优质的焊接接头。HJ3TIG焊的优点:(1)焊接质量好氩气是惰性气体,不与金属起化学反应,合金元素不会氧化烧损,也不溶解于金属。焊接过程基本上是金属熔化和结晶的简单过程,保护效果好,能获得高质量的焊缝。(2)适应能力强采用氩气保护无熔渣,填充焊丝不通过电流,不产生飞溅,焊缝成形美观;电弧稳定性好,即使在很小的电流(1
8、0A)下仍能稳定燃烧,且热源和填充焊丝可分别控制,热输入容易调节,所以特别适合薄件、超薄件(0.1mm)及全位置焊接(如管道对接)。HJ3TIG焊的缺点:1)熔深浅,熔敷效率低,焊接生产率低。2)钨极载流能力有限,过大的电流会引起钨极熔化和蒸发,过大的颗粒会进入焊缝,造成对焊缝的污染。3)野外焊接时,需采取防风装置。4)惰性气体较贵,焊接成本高。3.答:典型的手工钨极氩弧焊设备由焊接电源、控制部分、送气系统、冷却系统和焊枪等部分组成,自动TIG焊机比手工TIG焊机HJ3多出了一个焊枪移动装置和一个送丝机构,通常两者结合在一台可行走的焊接机头(小车)上。焊接电源提供能量,控制部分实现控制焊接的全
9、过程依次进行;送气系统提供可靠的气体共计用于保护电弧的熔池;冷却系统主要是用来保护喷嘴和钨极以及焊枪不致过热;焊枪实现电弧的引燃,气体的有效供给以及焊接过程的正常进行。4.答:主要特点如下:1)单原子惰性气体保护,电弧燃烧稳定,熔滴细小,熔滴过渡过程稳HJ3定,飞溅小,焊缝冶金纯净度高,力学性能好。2)焊丝作为熔化电极,电流密度高,母材熔深大,焊丝熔化速度和焊缝熔敷速度高,焊接生产率高,尤其适用于中等厚度和大厚度结构的焊接。3)铝及铝合金的焊接时,一般采用直流反极性,具有良好的阴极清理作用,用亚射流过渡时,电弧具有很强的固有自调节作用。4)几乎可焊所有金属,尤其适用于铝、镁、铜、钛、锆、镍及其
10、合金,不锈钢等材料的焊接。HJ35.答:熔化极气体保护焊设备可分为半自动焊和自动焊两种类型。焊接设备主要由焊接电源、送丝系统、焊枪及行走系统(自动焊)、供气系统和冷却水系统、控制系统五个部分组成。焊接电源提供焊接过程所需要的能量,维持焊接电弧的稳定燃烧,送丝机将焊丝从焊丝盘中拉出并将其送给焊枪。焊丝通过焊枪时,通过与铜导电嘴的接触而带电,导电嘴将电流由焊接电源输送给电弧,供气系统提供焊接时所需要的保护气体,将电弧.熔池保护起来。如采用水冷焊枪,则还配有冷却水系统。控制系统主要是控制和调整整个焊接程序:开始和停止输送保护气体和冷却水,启动和停止焊HJ3接电源接触器,以及按要求控制送丝速度和焊接小
11、车行走方向、速度等。第五章1.答:CO2气体保护焊具有以下优点:1)焊接生产率高。2)焊接成本低。3)焊接变形小。4)焊接质量较高。HJ35)适用范围广。6)操作简便。7)电弧可见性好,有利于观察,焊丝能准确对准焊接线,尤其是在半自动焊时可以较容易地实现短焊缝和曲线焊缝的焊接。同时,CO2气体保护焊也具有以下缺点:1)飞溅率较大,并且焊缝表面成形较差。金属飞溅是CO2焊中较为突出的问题,这是主要缺点。2)很难用交流电源进行焊接,焊接设备比较复杂,易出现故障,要求HJ3具有较高的设备维护的技术能力。3)抗风能力差,给室外作业带来一定困难。4)不能焊接容易氧化的非铁金属。5)弧光较强,必须注意劳动
12、保护。2.答:CO2焊所用的设备有半自动CO2焊设备和自动CO2焊设备两类。一台完整的半自动CO2 焊设备由焊接电源、送丝机构、焊枪、供气系统、冷却水循环装置及控制系统等几部分组成,而自动CO2焊设备除上述几部分外还有焊车行走机构。HJ33.答:推丝式焊枪的主要特点是结构简单、操作灵活,但焊丝经过软管产生的阻力较大,故所用的焊丝不宜过细,多用于直径1mm以上焊丝的焊接。拉丝式焊枪的特点:1)一般均做成手枪式。2)送丝均匀稳定。3)引入焊枪的管线少,焊接电缆较细,尤其是其中没有送丝软管,所以管线柔软,操作灵活。但因为送丝部分(包括微电动机、减速器HJ3、送丝滚轮和焊丝盘等)都安装在枪体上,所以焊
13、枪比较笨重,结构较复杂。通常适用于直径为0.50.8mm的细丝焊接。4.答:1)工作前应确认焊机、导线、手柄等安全可靠;手柄和导线绝缘良好,管道阀门无泄漏。2)防止有害气体中毒和窒息的发生(焊接烟尘和CO对人体有害),必须遵守劳动安全卫生法及其实施令中关于粉尘侵害的规则,工作间应有良好的通风设备或使用有效的呼吸用保护器具,工作前先开启抽风,工作结束35min才允许关闭风机。HJ33)为防止发生触电,焊机的金属外壳必须有牢固的单独接地线;设备的高压部分的防护装置及信号装置应完好,并经常检查其安全可靠性。4)为防止眼部发炎和皮肤烧伤,请务必遵守劳动安全卫生规则,配戴相应的防护用具。5)定期检查焊枪
14、手柄,必须绝缘良好。6)设备通电后,人体不得接触带电部分。7)搬运和使用CO2气瓶应遵守气瓶安全管理规定。HJ38)调整安装电极或修理焊机,必须切断电源才能进行。9)当CO2气瓶需释放高压(15MPa)气体时,操作者应站在瓶嘴侧面或后面,同时应避开场内其他人员。10)工作结束后,应可靠切断电源、气源;清除场地内可能保留的着火物并清扫工作场地。11)除非有特殊需要,检修一定要在切断配电箱电源,确保安全的前提下进行。5.答:CO2焊常采用Si和Mn联合脱氧,其效果极佳。但是加入焊丝中HJ3的Mn和Si元素,由于在焊接中一部分直接氧化和蒸发掉,一部分消耗于FeO的脱氧,还有一部分则留在焊缝中作为补充
15、合金元素,所以要求焊丝要含有足够的Si和Mn,且比例要合适。如果将Si和Mn含量提得过高,则会降低焊缝金属的塑性和冲击韧度,降低焊缝的力学性能。6.答:1)焊机禁止安置在阳光暴晒、雨淋、潮湿、灰尘较多的地方。2)焊机安装的场地禁止有斜坡、封闭的空间。通风应良好,地面应坚实。焊机距离墙及其他设备的距离不能少于30cm。HJ37.答:1.一级技术保养1)检查焊机输出接线规范、牢固,并且出线方向向下接近垂直,与水平夹角必须大于70。2)检查电缆连接处的螺钉紧固,平垫、弹垫齐全,无生锈氧化等不良现象。3)检查接线处电缆裸露长度是否小于10mm。4)检查焊机机壳接地是否牢靠。5)检查焊机电源、母材接地良
16、好、规范。HJ36)检查电缆连接处要可靠绝缘,用胶带包扎好。7)检查电源线、焊接电缆与电焊机的接线处屏护罩是否完好。8)检查焊机冷却风扇转动是否灵活、正常。9)检查电源开关、电源指示灯及调节手柄旋钮是否保持完好,电流表,电压表指针是否灵活、准确,表面清楚无裂纹,表盖完好且开关自如。10)检查CO2气体有无泄漏。11)检查焊机外观是否良好,有无严重变形。HJ312)检查CO2焊枪与CO2送丝装置连接处内六角螺母是否拧紧,CO2焊枪是否松动。13)检查CO2送丝装置电缆及气管是否包扎并固定好。14)检查CO2送丝装置矫正轮、送丝轮磨损情况并及时更换。15)检查电焊钳有无破损,上下罩壳是否松动影响绝
17、缘,罩壳紧固螺钉是否松动,与电缆连接牢固导电良好。16)每周彻底清洁设备表面油污一次。17)每半月对电焊机内部用压缩空气(不含水分)清除一次内部的粉HJ3尘(一定要切断电源后再清扫)。在去除粉尘时,应将上部及两侧板取下,然后按顺序由上向下吹,附着油脂类用布擦净。2.二级技术保养按照“日常维护”项目进行,并增添下列工作:1)检查各线路及零附件是否完好。2)检查保险丝是否符合要求,如发现已氧化、严重过热、变色应及时更换。3)检查电流调节装置,应符合调节范围的要求。HJ34)检查设备各部分润滑情况。8.答:1)查清电源的电压、开关和熔丝的容量,必须符合焊机铭牌上的要求。2)焊接电源的导电外壳必须可靠
18、接地,地线截面必须大于12mm2。3)用电缆将焊接电源输出端的负极和工件接好,将正极与送丝机接好,CO2焊通常采用直流反接,如果用于堆焊,最好采用直流正接。4)将流量计至焊接电源及焊接电源至送丝机处的送气管道接好。5)将预热器接好。HJ36)将焊枪与送丝机接好。7)接好焊接电源至供电电源开关间的电缆。9.答:1)从焊接电源至送丝机构,只采用了一根控制电缆,既减轻了焊机电缆的重量,又减少了控制线断线的可能性,且移动也较为方便。2)控制电路采用了大量的模块和无触点开关,减少了电子元器件的数量,并将控制电路设计在一块控制板,因而大大提高了焊机工作的可靠性,且便于维修。HJ33)焊接电源的体积减小,重
19、量减轻,且焊机的防尘性能有了明显的提高。4)焊机的焊接电流、电压不仅可以独立调节,而且还可以进行简易一元化调节,方便用户使用。10.答:1)采用高电压引弧,引弧平稳,成功率高。2)采用独特的弧压和电流反馈控制电路,使焊接过程稳定,飞溅率低,干伸长变化适应性强,电流和电压匹配调节范围宽,焊缝成形好HJ3。3)采用了性能优良的削小球电路,使焊接结束后焊丝端部的小球直径与使用焊丝直径基本一致,引弧成功率高。4)采用PWM逆变技术,频率高,焊机动态响应速度快。第六章1.答:1)操作人员必须经过培训取得合格证后,持证上岗。2)操作人员应仔细阅读焊机使用说明书,了解机械构造、工作原HJ3理,熟知操作和保养
20、规程,并严格按规定的程序操作。非本机操作人员严禁操作。3)作业前应做好准备工作,按规定进行日常检查。检查应在断电状态下进行。2.答:MZI1000型埋弧焊机的焊接参数的调整可通过改变焊车机构的交换齿轮来调节焊接速度;利用送丝机构的交换齿轮来调节送丝速度和焊接电流;通过调节电源外特性调节电弧电压,但焊接电流和电弧电压是相互制约的。当电源外特性调好后,改变送丝速度,会同时影响焊接电流和电弧电压,若送丝速度增加,电弧变短,HJ3电弧静特性曲线下移,焊接电流随之增加,电弧电压稍下降;若送丝速度减小,电弧变长,电弧静特性曲线上移,焊接电流减小,电弧电压稍增加。这个结果与保证焊缝成形良好,要求焊接电流增加
21、时电弧电压相应地增加,焊接电流减小时电弧电压相应地减小相矛盾,因此为保证焊接电流与电弧电压相互匹配,要求同时改变送丝速度和电源外特性,但在生产过程中是不能变换送丝齿轮的,只能靠改变电源的外特性,在较小的范围内调整电弧电压,因此焊接焊件前必须通过试验预先确定好焊接参数才能开始焊接。3.答:利用一定厚度的焊剂作为焊缝背面的衬托装置,称为焊剂垫HJ3。埋弧焊常用的焊剂垫有:1)橡皮膜式焊剂垫,常用于纵缝的焊接。2)软管式焊剂垫,适用于长纵缝的焊接。3)圆盘式焊剂垫,适用于环焊缝焊接。4.答:手工等离子弧焊设备主要由焊接电源、焊枪、控制系统、供气系统和水冷系统等部分组成;自动等离子弧焊设备除上述部分外
22、,还有焊接小车和送丝机构(焊接时需要加填充金属)。5.答:(1)操作前的准备工作HJ31)在进行等离子弧切割作业时,必须先到安保部办理动火许可证。2)作业现场做好防火设施,如灭火器、装满水的水桶等。3)使用等离子切割机前,检查切割机的电源线是否完好,保护接地线是否牢固,压缩空气气源是否正常,导电嘴是否畅通。4)保持作业现场通风良好。(2)操作步骤1)检查完好后,接好压缩空气,接好电源,合上电源开关,电源指示灯亮。HJ32)开始切割,喷嘴孔的外边缘对准工件的边缘,按动割炬开关即可起弧,若未引燃电弧,松开割炬开关,并再次按动割炬开关,起弧成功后匀速移动割炬进行正常切割。3)当工件将要切断时,切割速
23、度应放慢(防止工件变形而引起工件与喷嘴相碰,造成短路)。4)切割完成后,切断电源、气源、清理工具和现场,确认没有起火危险后,方可离开现场。5)对工件切割部位进行冷却,清渣后进行下一步工作。HJ36.答:等离子弧焊接和切割过程中会产生电击、有害气体、金属烟尘、噪声、弧光辐射、高频电磁场等有害因素。7.答:每三到六个月对设备内部进行清理,用干燥的压缩空气清除焊接电源内部的尘埃;特别是变压器,电抗器,各种电缆和半导体电子器件;焊机长期不用,应每三个月空载运行不少于30min;定期检查各个接头部位是否松动,锈蚀;定期检查焊接电缆和各连接导线是否老化,或绝缘降低,以免漏电造成设备损伤或人体伤害;定期检查
24、焊机内的水气管有无老化或破损,接头处有无泄漏,以免漏电造成设备损伤或人体伤害。HJ38.答:点焊机器人焊钳可分为分离式、内藏式和一体式三种类型。(1)分离式焊钳其优点是采用分离式结构,减小了机器人的负载,运动速度高,价格便宜;缺点是需要大容量的阻焊变压器,电力损耗较大,能源利用率低。此外粗大的二次电缆对机器人的手臂施加拉伸力和扭转力,限制了点焊工件区间与焊接位置的选择。(2)内藏式焊钳其优点是二次电缆较短,变压器的容量可以减小;缺点是使机器人本体的设计变得复杂。(3)一体式焊钳其优点是节省能量;缺点是焊钳重量增大,要求机HJ3器人的负载能力变大。9.答:1)直观检查。2)供电检查。3)替代法。4)经验法。
