等離子焊機(jī)說(shuō)明書(shū)

1、等離子焊接目錄1. 等離子焊接方法簡(jiǎn)介21.1簡(jiǎn)介21.2等離子電弧21.3等離子基本焊接方法32. 等離子焊接設(shè)備及其主要功能32.1 PHOENIX EWA 400DC-P等離子焊接電源32.2 HP400等離子焊槍52.3等離子焊接控制電源62.4 RC-3型冷卻水箱62.5焊接工裝73. 等離子焊接方法的主要參數(shù)83.1焊接電流83.2等離子氣流量83.3焊接速度83.4噴嘴距離93.5正面保護(hù)氣流量94. 等離子焊接操作及其注意事項(xiàng)95. 常見(jiàn)故障及其解決方法111. 等離子焊接方法簡(jiǎn)介1.1簡(jiǎn)介等離子焊接是當(dāng)今焊接中等厚度金屬材料的首選方法，電流范圍可達(dá)0.1500A，適合于厚度在

2、0.1mm9mm的不銹鋼、合金鋼、鈦合金、鎳基合金及鋁合金的焊接，采用這種焊接方法可以獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊縫和更快的焊接速度，從而大大提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。華恒公司自創(chuàng)立之出一直致力于等離子焊接設(shè)備的研究及生產(chǎn)，以及等離子焊接工藝擬訂和更新，并取得了顯著的成果。目前已制造出了等離子焊接電源及焊槍等整套設(shè)備，并已成功的應(yīng)用到染整、食品、管道等行業(yè)的生產(chǎn)和制造之中，并得到了廣大用戶的一致好評(píng)。 下圖為等離子焊接在全國(guó)各種行業(yè)中的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例：圖1 操作機(jī)等離子焊接的應(yīng)用 圖2 邊梁等離子焊接的應(yīng)用1圖3邊梁等離子焊接的應(yīng)用2 圖4 縱環(huán)縫等離子焊接的應(yīng)用1.2 等離子電弧等離子焊接主要是獲得等

3、離子弧，等離子弧是利用等離子槍將陰極和陽(yáng)極之間的自由電弧壓縮成高溫、高電離度、高能量密度及高焰流速度的電弧。自由電弧經(jīng)過(guò)等離子焊槍中的三個(gè)壓縮：機(jī)械壓縮，熱壓縮和電磁壓縮后形成等離子電弧，等離子電弧的功率及溫度明顯高于自由電弧，其功率基本上是自由電弧的兩倍。等離子電弧主要分為三種類型：1. 非轉(zhuǎn)移型等離子電弧主要用于非金屬材料的焊接。2. 轉(zhuǎn)移型等離子電弧金屬材料的焊接一般采用此電弧。3. 聯(lián)合型電弧主要用于電流小于30A以下的微束等離子焊接。1.3等離子基本焊接方法按焊縫成型原理，等離子焊接有兩種基本的焊接方法：小孔型等離子焊接及熔透型等離子焊接。1. 小孔型等離子焊接利用小孔效應(yīng)實(shí)現(xiàn)等離子

4、焊接的方法稱為小孔型等離子焊接。小孔型等離子焊接的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以單道焊接厚板，板厚的范圍：1.69mm。小孔法一般用于平焊。由于小孔法產(chǎn)生較為對(duì)稱的焊縫，焊接橫向變形小。2. 熔透型等離子焊接焊接過(guò)程只熔透工件，但不產(chǎn)生小孔效應(yīng)的等離子焊接方法。當(dāng)離子氣較小，弧柱受壓縮的程度較弱時(shí)，這種等離子弧在焊接過(guò)程中只熔化工件而不產(chǎn)生小孔效應(yīng)，焊縫成形原理與氬弧焊類似。主要用于薄板焊接及厚板多層焊。2. 等離子焊接設(shè)備及其主要功能完整的自動(dòng)等離子焊接設(shè)備包括焊槍、控制電源、焊接電源、水箱和焊接工裝等，各種設(shè)備在等離子焊接的過(guò)程中發(fā)揮著自己不同的作用。2.1 PHOENIX EWA 400DC-P等離子

5、焊接電源華恒公司完整的引進(jìn)了德國(guó)EWM公司生產(chǎn)的PHOENIX EWA400DC-P等離子焊接電源，PHOENIX EWA 400DC-P等離子焊接電源以其卓越的性能為等離子焊接的穩(wěn)定奠定了基礎(chǔ)。其本身采用先進(jìn)IGBT的逆變技術(shù)，滿足了電源具有陡降或垂降特性的要求，電源具有電流遞增和電流衰減等功能，為等離子焊接制定合理的工藝提供了保障。PHOENIX EWA 400DC-P等離子焊接電源的主要技術(shù)參數(shù)如下表：表1.技術(shù)參數(shù) 圖5 PHOENIX EWA 400DC-P等離子焊接電源焊接電源5400A暫載率（20）400A 45%300A 100%空載電壓92V輸入電壓3×380V（-

6、25%+20%）輸入頻率50/60Hz熔斷器3×25A最大輸出功率29Kva維弧電流525A（預(yù)備值10A）焊槍冷卻方式水冷防護(hù)等級(jí)1P23電源尺寸725×350×840mm電源重量55kgPHOENIX EWA 400DC-P等離子焊接電源與普通的焊接電源相比具有其先進(jìn)的性能特點(diǎn)： 數(shù)字化等離子逆變焊接電源獨(dú)特的移動(dòng)小車結(jié)構(gòu)，移動(dòng)方便；合理的模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)方便可在網(wǎng)路電壓波動(dòng)很大的情況下工作 數(shù)字電路系統(tǒng)保證了高質(zhì)量環(huán)縫的重現(xiàn)性一元化調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，只需選定焊接材料、材料厚度、鎢極直徑、焊接形狀，焊機(jī)將自動(dòng)提供優(yōu)化的焊接參數(shù) 氣體通過(guò)檢查采用了"定時(shí)&

7、quot;和"不定時(shí)"兩種方式 維弧電弧通過(guò)專門(mén)的顯示燈顯示，維弧電流可調(diào)范圍5A-25A（出廠時(shí)設(shè)定在10A） 通過(guò)焊接的專家系統(tǒng)或EWM的軟件程序TETRIXPCT300（可選），用戶可很方便地設(shè)定自己的專用焊接參數(shù) 帶有計(jì)算機(jī)接口，可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng) ；帶有遙控接口，可與送絲機(jī)配套使用 適用于各種高低合金鋼、鎳、銅、鈦、鋅及其合金材料，以及特殊金屬的焊接2.2 HP400等離子焊槍等離子焊接時(shí)產(chǎn)生等離子電弧并用以進(jìn)行焊接的工具稱為等離子焊槍。等離子焊槍結(jié)構(gòu)比TIG焊槍更為復(fù)雜，壓縮噴嘴是等離子焊槍的關(guān)鍵部件。等離子焊槍結(jié)構(gòu)要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1. 能固定鎢極與噴嘴之間的

8、相對(duì)位置，并要求鎢極與噴嘴孔徑同心。2. 能水冷鎢極及噴嘴。3. 噴嘴與鎢極絕緣，以便在鎢極與噴嘴間產(chǎn)生非轉(zhuǎn)移弧。4. 采用單獨(dú)的氣路分別導(dǎo)入離子氣與保護(hù)氣。 圖6 等離子焊槍等離子噴嘴是等離子焊槍產(chǎn)生等離子弧的關(guān)鍵零件之一，它對(duì)電弧直徑起機(jī)械壓縮作用，它是一個(gè)銅質(zhì)的水冷噴嘴。壓縮噴嘴的結(jié)構(gòu)、類型、和尺寸決定了等離子弧的性質(zhì)。圖7 等離子噴嘴噴嘴孔徑dn和孔道的長(zhǎng)度l0是等離子噴嘴的兩個(gè)重要尺寸，常以l0/dn來(lái)表示壓縮特征，稱為孔道比，常用的孔道比如下表： 表2 噴嘴孔道比噴嘴孔徑dn/mm孔道比l0/dn0.6-1.22.0-6.01.6-3.51.0-1.2華恒公司生產(chǎn)的噴嘴的孔徑有兩種

9、：2.8和3.2，孔道比為1.0，為了能保證每次定位的孔道比相同，專門(mén)生產(chǎn)了鎢極高度調(diào)整塊如圖所示。如果不采用鎢極定位塊來(lái)定位，孔道就很難保證相同，這樣就會(huì)產(chǎn)生相同的參數(shù)焊接出不同的焊縫，給焊接工藝的制定帶來(lái)困難。 圖8 鎢極調(diào)整塊2.3 等離子焊接控制電源除焊接電源提供電流以外，焊接工裝如行走小車、十字滑架和送絲等動(dòng)作均由焊接控制電源來(lái)控制，電源如圖所示。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況，可選用不同功能的控制方式，控制功能如下：§ 提前送氣和滯后停氣§ 直流/脈沖電流§ 橫梁小車運(yùn)動(dòng) 圖9 焊接控制電源§ 送絲運(yùn)動(dòng) § 弧長(zhǎng)控制§ 橫擺功能§

10、 參數(shù)存儲(chǔ)：70組§ 可分區(qū)間：10個(gè)2.4 RC-3型冷卻水箱RC-3型冷卻水箱是一種高效節(jié)能的冷卻設(shè)備，主要用于進(jìn)行等離子焊接時(shí)起到冷卻焊槍的作用，它的水箱容量大，冷卻效果好。性能特點(diǎn)： 等離子焊接電源不可缺少的理想配套設(shè)備，是等離子焊接結(jié)果100重現(xiàn)性的有效保證主要控制冷卻水的溫度，從而保證了冷卻水對(duì)等離子電弧壓縮的挺度由法國(guó)生產(chǎn)的高效冷凝器、德國(guó)EBM風(fēng)扇電機(jī)、進(jìn)口溫控器和德國(guó)EWM水檢測(cè)傳感器及水箱等組成容量大，冷卻能力強(qiáng) 圖10 RC-3型冷卻水箱電子調(diào)溫，溫度調(diào)節(jié)范圍廣數(shù)字顯示設(shè)定溫度和實(shí)際溫度可設(shè)定兩次除霜周期的間隙時(shí)間，以時(shí)間控制除霜 主要技術(shù)參數(shù)：電源額定電壓1&

11、#215;220V 50Hz 額定負(fù)載1.2KW冷卻能力3389W（在±15°條件下）水箱容量85升溫度調(diào)節(jié)范圍-5+302.5 焊接工裝華恒公司生產(chǎn)的專機(jī)包括：HL系列、HWH系列、HCJ系列、HB系列、LMX系列等，并且可以根據(jù)客戶的產(chǎn)品形式設(shè)計(jì)出不同的專機(jī)構(gòu)造。等離子焊接應(yīng)用在HL系列和HCJ系列中的比較廣泛，其構(gòu)造如圖所示： 圖 11 HL系列專機(jī) 圖12 HCJ系列專機(jī) 3. 等離子焊接方法的主要參數(shù)等離子焊接的形式如圖所示，在等離子焊接過(guò)程中主要的參數(shù)有焊接電流、等離子氣流量、焊接速度、正保氣流量和噴嘴的距離，其中最主要的是離子氣流量和焊接電流以及焊接速度。 圖

12、13 等離子焊接示意圖3.1 焊接電流在等離子焊接過(guò)程中，和其他電弧焊接一樣，焊接電流增加，等離子弧穿透能力增加。焊接電流總是根據(jù)板厚或熔透要求來(lái)選定的，電流過(guò)小，不能形成小孔，電流過(guò)大，又將因小孔直徑過(guò)大而使熔池金屬墜落。此外，電流過(guò)大還可能引起雙弧現(xiàn)象。因此，在焊槍及噴嘴結(jié)構(gòu)選定后，電流只能限定在一定的范圍之內(nèi)，而這個(gè)范圍和其他焊接參數(shù)如等離子氣流量和焊接速度等參數(shù)有關(guān)，在其他參數(shù)選定之后，焊接電流和另一可變參數(shù)的關(guān)系為如：焊接速度增加，相應(yīng)的焊接電流也要加大；焊接速度降低，焊接電流要減小。等離子氣流量增加，焊接電流要減小；等離子氣流量減小，焊接電流要增加。3.2 等離子氣流量在等離子焊接

13、過(guò)程中，等離子氣是一個(gè)重要的焊接參數(shù)，因?yàn)榈入x子焊接與TIG焊不同之處在于獲得了等離子氣流也就是在3萬(wàn)的極高溫度下，利用電離化氣體發(fā)射一種能貫穿電弧的氣體流，從而產(chǎn)生等離子，所以電弧的穿透力大小與之有著密切關(guān)系。等離子氣流量增加，可使等離子流力和穿透力增大，在其他條件不變的條件下，為了形成小孔，必須需要足夠的離子氣流量，但是離子氣流量過(guò)大也不好，會(huì)使小孔直徑過(guò)大而不能保證焊縫成型。在噴嘴孔徑確定之后，等離子氣流量大小視焊接電流和焊接速度而定，三者之間存在適當(dāng)?shù)钠ヅ潢P(guān)系。3.3 焊接速度焊接速度也是影響小孔效應(yīng)的一個(gè)重要參數(shù)。在其他條件一定時(shí)，焊接速度增加，焊縫的熱輸入減小，小孔直徑亦隨之減小，

14、最后消失。反之，如果焊速太低，母材會(huì)過(guò)熱，背面焊縫會(huì)出現(xiàn)下陷甚至熔池泄露等缺陷。焊接速度和焊接電流以及等離子氣流量之間是相互影響的，它們之間的關(guān)系就不在贅述。3.4 噴嘴距離噴嘴和工件之間的距離對(duì)其它參數(shù)的影響與TIG焊相比不是很敏感，因?yàn)榈入x子電弧的挺度好，TIG焊的擴(kuò)散角是45º，而等離子焊接的為5º，基本上是圓柱形。距離過(guò)大，熔透能力降低；距離過(guò)小則造成噴嘴被飛濺物粘污，一般取3-8mm。 圖14 擴(kuò)散角3.5 正面保護(hù)氣流量正面保護(hù)氣流量應(yīng)與等離子氣流量有一個(gè)適當(dāng)?shù)谋壤?，離子氣流量過(guò)小而保護(hù)氣流量太大會(huì)導(dǎo)致氣流紊亂，將影響電弧的穩(wěn)定性和保護(hù)效果。正面保護(hù)氣一般取15

15、-30L/MIN。4. 等離子焊接操作及其注意事項(xiàng)要進(jìn)行自動(dòng)等離子焊接時(shí)，正確的操作是十分關(guān)鍵的，錯(cuò)誤操作可能導(dǎo)致意想不道嚴(yán)重的后果。在一套等離子自動(dòng)焊接系統(tǒng)中，從開(kāi)機(jī)到最后的關(guān)氣，有一定的先后順序：1.在進(jìn)行等離子焊接之前，要先磨好鎢極，根據(jù)電流的大小來(lái)選擇合適的鎢極形狀。然后裝好鎢極，并調(diào)節(jié)好鎢極內(nèi)縮量及鎢極與噴嘴壓縮孔同心。同心度的調(diào)節(jié)情況要看高頻火花的分布情況來(lái)決定，一般要看到高頻火花均勻的分布在鎢極的四周就可。 圖15 調(diào)節(jié)好的等離子焊槍2.打開(kāi)各種保護(hù)氣的調(diào)節(jié)器及壓縮空氣氣閥。3.檢查等離子水箱中是否有加水，而且加入的水必須為蒸餾水。在加入水之后打開(kāi)水箱穩(wěn)壓器，開(kāi)水箱，打開(kāi)焊接電源

16、及控制電源。注：打開(kāi)水箱之后，在水流量計(jì)中會(huì)有流量顯示，如果沒(méi)有顯示，要關(guān)電檢查原因。圖16 水箱界面 圖17 氣體及水流量計(jì)4.調(diào)節(jié)輸入合適的工藝參數(shù)到控制電源中。焊接參數(shù)包括送氣時(shí)間、焊接電流、焊接速度、送絲速度、橫擺及弧壓跟蹤等5.模擬焊接，觀察小車的行走方向，是否送絲，調(diào)節(jié)好各種保護(hù)氣的流量等。 圖18控制面板6.打開(kāi)維弧，裝好工件，調(diào)節(jié)工件對(duì)接 縫的中心在成型槽的正上方，并和等離子焰中心在一條直線上。7.調(diào)節(jié)好噴嘴的高度，并保證等離子焰在對(duì)接縫中心，將焊槍移到引弧板上。 圖19 維弧裝置8.將控制器的開(kāi)關(guān)撥到焊接位置，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)開(kāi)始焊接，在焊接的過(guò)程中，要觀察電弧的中心是否對(duì)接縫偏

17、離，如有偏離，用線控器或手動(dòng)微調(diào)。9.當(dāng)焊槍焊到收弧板上時(shí)，按下停止按鈕，收弧，焊槍抬升到一定高度，移走工件。10.當(dāng)焊接任務(wù)結(jié)束后，要先關(guān)維弧按鈕，關(guān)掉維弧，然后關(guān)焊接電源，控制電源，最后在通一段離子氣和水之后（冷卻噴嘴，保護(hù)鎢極），關(guān)氣，關(guān)水箱，關(guān)掉總電源。5. 常見(jiàn)故障及其解決方法在等離子自動(dòng)焊接過(guò)程中，由于錯(cuò)誤操作或意外情況可能導(dǎo)致在焊接過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，如不及時(shí)解決有可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果。在焊接的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)電弧在噴嘴和工件之間產(chǎn)生，這樣就產(chǎn)生了雙弧現(xiàn)象。出現(xiàn)此現(xiàn)象后，要及時(shí)的調(diào)節(jié)焊接參數(shù)電流和離子氣，電流過(guò)大和離子氣過(guò)小都會(huì)引起雙弧。在焊接過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)等離子槍噴嘴處冒煙。要停止焊接，檢查水箱是否打開(kāi)，水表有無(wú)水量顯示，如果沒(méi)有水通過(guò)焊槍