部分：点焊的原理及焊接工艺

  点焊工艺是一种形成永久结合的金属连接。在焊接时焊件通过焊接电流局部发热，并在焊件的接触加热处施加压力，形成一个焊点。点焊是一种高速、经济的连接方法，它适用于制造可以采用搭接、接头不需要气密、厚度小于5mm的冲压轧制的薄板类构件。点焊工艺目前被广泛地应用于各个工业部门，不仅能够焊接低碳钢和低合金钢，也可以焊接高碳钢、高锰钢及不锈钢、铝合金、钛合金等材料组成的零部件。

点焊工艺参数的选择：影响点焊的工艺参数包括焊接电极的结构直径、焊接能量、焊接时间和焊接压力。根据焊接速度和焊接效果可分为快速焊接、中速焊接、普通焊接三种条件，对于工件要求焊接强度高、焊接变形小的场合，最好选用大功率、短时间的强规范快速焊接。对于要求不严格的工件就可以采用小功率、长时间的普通焊接方式，这样可选择比较小的焊接设备，同时对电网的影响也比较小。通常是根据工件的材料和厚度，参考该种材料的焊接条件表选取，首先确定电极的端面形状和尺寸，其次初步选定电极压力和焊接时间，然后调节焊接电流，以不同的电流焊接试样，经检验熔核直径符合要求后，再在适当的范围内调节电极压力、焊接时间和电流，进行试样的焊接和检验，直到焊点质量完全符合技术条件所规定的要求为止。最常用的检验试样的方法是撕开法，优质焊点的标志是：在撕开试样的一片上有圆孔，另一片上有圆凸台。厚板或淬火材料有时不能撕出圆孔和凸台，但可通过剪切的断口判断熔核的直径。必要时还需进行低倍测量、拉伸试验和X射线检验，以判定熔透率、抗剪强度和有无缩孔、裂纹等。以试样选择工艺参数时，要充分考虑试样和工件在分流、铁磁性物质影响，以及装配间隙方面的差异，并适当加以调整。

影响点焊焊接接头焊接质量的因素主要有焊接电流、电极压力、焊接时间、预压和休止时间、焊接电极直径等。

1、焊接电流

点焊形成的熔核所需的热量来源是利用电流通过焊接区电阻产生的热量。在其他条件给定的情况下，焊接电流的大小决定了熔核的焊透率。在焊接低碳钢时，熔核平均焊透率为钢板厚度的30～70%，熔核的焊透率在45～50%时焊接强度最高，当焊接电流超过某一规范值时，继续增大电流只能增大熔核率，而不会提高接头强度，由于多消耗了电能和增大了设备的损耗，因此从制造成本来讲是很不经济的。如果电流过大还会产生压痕过深和焊接烧穿等缺陷。

2、电极压力

点焊时电极压力对熔核尺寸影响也是比较大的。电极压力过高会使压痕过深，同时会加速焊接电极的变形和损耗。压力不足则容易产生缩孔，并会因接触电阻增大使焊接电极烧损而缩短其使用寿命。

3、焊接时间

点焊时主要通过焊接时间控制熔核尺寸，在其他焊接参数不变的情况下，焊接时间越长则熔核尺寸越大。在要求焊接强度比较高的场合，一般应该选择比较大的焊接能量和比较短的焊接时间。需特别注意的是焊接时间加长会加大焊机的能源消耗，同时也会增大电极的磨损和减少设备的使用寿命。

4、预压和维持时间

预压时间是指从脚踏开关给信号，气缸开始压紧到接通电源进行焊接的这一段时间，掌握的原则是气缸压紧工件、气源压力升至设定值正好进入焊接时间为宜。影响预压时间的因素有气缸的动作行程长短和气缸的运动速度，如果预压时间太短，有可能在没压紧时已经通电焊接，造成焊接电极和工件的烧损，不能保证焊接质量。压紧时间太长又会降低生产效率，甚至会把工件压的造成变形。

维持时间是指焊接完毕后到气缸抬起复位的这段时间。由于刚刚形成的熔核需要继续加压维持一段时间，也有可能需要一个比焊接时的压力更大的压力施加在刚刚焊完的工件上，增大压力的这段时间就是锻压时间，不改变压力的时间就是维持时间，这个时间从焊接工艺上一般要求不是很严格，只要能满足焊接强度就可以了。点焊工艺的维持或锻压时间一般控制在0.1～1秒左右为宜。

5、焊接电极的结构

焊接电极的结构对焊接工件影响也比较大，尤其是焊接电极的直径尺寸和端面直径尺寸及长度对焊接电流影响最大，在其他参数不变化的情况下，电极主体直径越大，电极端面直径越小，则焊接电流密度也就越大，单位面积上的焊接压力也就越大。因此必须根据不同的焊接工件厚度结构选择不同的电极材料和结构。

第二部分 产品使用说明 

一、概述

本焊机为气动加压方式具有自动控制功能的半自动焊接设备，电极的压力大小和工作行程范围可以在设定范围内随意调节。主要适用于各种薄板结构工件的点焊和凸焊，广泛地用于汽车零部件、摩托车零部件、钢制暖气片换散热器、太阳能热水器、金属包装容器、钢制保险柜文件柜、金属丝网过滤器材等制造行业，焊接的焊点可以保证有足够的焊接机械强度，随机配备高性能、高可靠性微机点凸焊控制器，它可以实现压紧、焊接、维持、休止四个焊接程序过程，根据工作需要可以选择单点点焊和循环连续点焊。与同类产品相比，它具有操作简单直观、输出功率大、焊接速度快、设备故障率低等显著优点，能够满足用户的各种焊接需要。

二、主要技术参数（表格1）

三、结构概述

1、焊接变压器

根据不同的工件，焊机内部装有额定容量从25KVA-150KVA不同的焊接变压器。该变压器线圈采用盘式线圈结构，初级线圈由4-6个盘式线圈组成，通过外连接的接触组可以改变线圈的并联或串联方式，从而获得8种不同的输出电压，具体到每个规格的变压器有不同的技术参数，参见下面表格2。次级线圈采用二至三片紫铜板外敷一圈通水冷却水管和汇流板组成，汇流板的作用是连接次级线圈，同时达到与输出电极软铜带的连接，汇流板一般也设计上了通水冷却装置。

表格2：点凸焊机的插把位置及输出空载电压值

为了提高焊机的产品可靠性，有些焊机已经取消了接触组和插把，而把焊接变压器直接接成第七档（或最大档第八档），输出电压的调节是依靠KD3-160B微机点凸焊控制器的焊接能量旋钮来实现无级连续调整的。

2、上、下电极及其支承机构

上下两个焊接电极分别装于电极臂上，当需要焊接时，上电极在气缸的作用下向下作直线垂直运动，压紧工件后进行施焊。由于焊接的工件结构不同，焊接电极的尺寸形状也会相应地进行改变。

电极头与电极握杆的连接部分需要导电良好，以减少热量的产生，电极握杆也需要通水进行冷却。

3、气动加压装置

   本焊机的气动加压装置上由空气压缩机（用户自备）、气源处理元件、电磁换向阀、流量控制阀、工作气缸等几部分组成。

空气压缩机为气源的供给设备，由用户根据需要自行购置，一般选择低压0.2-1.0Mpa的滑片式空气压缩机，它具有体积小、重量轻、噪声低、维修量小、寿命长等特点。

可用于本焊机的几种空气压缩机产品技术参数如下：

表格3：HP系列滑片式空气压缩机技术参数

关于空气压缩机的安装及使用说明，请参考相关产品的技术资料。安装时必须考虑周围空气清洁、湿度小，以保证吸入空气的质量，同时严格遵守国家限制噪声的规定，如有必要可采用隔音箱隔离噪声。

气源处理装置由过滤减压油雾三联体或二联体组件组成。其作用是：1.过滤空气中的杂质和水分，过滤器有自动排水和人工排水两种排水方式，焊机会根据库存材料进行配备，对于人工排水的分水过滤器要定期进行排水，自动排水的会在压缩机开关机时自动排水，不管何种排水方式，当过滤器中水位接近滤芯时，一定要进行排水工作，以保证过滤器的分水过滤效果；2.减压器的作用是将空气压缩机送来的气体调至所需的气缸电极压力，并保持在气缸工作时压力稳定不变化，电极压力与减压器压力表读数对应关系如下表4所示；3.油雾器的作用是把稳定压力的气体中加入一些雾化的机油，顺着气线回路送到电磁换向阀和气缸，从而起到对电磁换向阀和气缸的润滑作用。机油一般选择22号汽轮机油或汽车摩托车用的4T润滑油，气体雾化滴油量的调节是依靠油雾器上端一个调整旋钮来实现的，滴油量太小起不到应有的润滑作用，滴油量太大又会加快润滑油的损耗，同时也会污染周围环境。

表格4：气缸压力与焊接电极压力对照表

上述表中电极压力为理论值的50％，实际出力有可能大于此表数值，此表格适用气缸速度为50-500mm/s的范围内，仅供设计工艺时参考。

流量控制阀：在气动系统回路中用来控制气缸运动速度，使用过程中通过调节旋钮来调节压缩空气流量，以达到调节气缸动作速度的快慢。在实际使用中要根据回路对有效截面积的要求来选择流量阀的通径。安装时流量控制阀应设在气缸接口附近，这样才能更好地正常工作。本焊机使用的是单向节流阀，只对气缸下压的速度进行调节。

电磁控制换向阀：电磁控制换向阀的作用是通过电信号改变气缸的动作方向，本机采用的是二位五通先导型的单线圈电磁阀，其主要特点为换向速度快、耗电少、噪音低。为减少焊机工作时的噪声，在电磁阀的两个排气孔上都安装了减噪的消声器。

工作气缸：工作气缸是气动元件的执行元件，它的作用是把气压转换为直线运动，并且把压力加到焊机的上电极上，从而起到压紧工件的作用。本焊机采用的气缸为带缓冲功能的轻型气缸，缓冲量的调节可以调整气缸两端的缓冲调节螺丝。

4、微机点凸焊控制器

本焊机的焊接控制器采用KD3-160B型微机点凸焊控制器，它可以实现压紧、焊接、维持、休止四个基本的点凸焊焊接工艺规程，并且可以选择单循环焊接和自动连续焊接功能。压紧时间、维持时间、休止时间的调节范围可以在0.1～4秒之间调节，焊接时间可以在0.02～3.98秒之间同步调节，焊接能量可以在10％～99％之间调节，控制器具有电网电压自动跟踪补偿功能，因此可进一步提高工件的焊接质量。关于KD3-160B微机点凸焊控制器的详细操作，请参考该产品的产品使用说明书。

5、焊机机箱箱体

本焊机的机箱箱体采用钢制材料加工制造，气缸的导向装置和焊机的所有部件都安装固定在箱体上。气缸的导向套装置采用灰口铸铁加工制造，导向轴采用45号钢精心加工，导向套的作用是防止焊接压紧时产生的侧向力对气缸的活塞、活塞杆、缸体造成危害，同时不让电极连接的导向轴产生径向转动。导向套和导向轴部分工作时需要加注润滑油进行润滑。  

四、设备的放置及安装

为保证本焊机的正常运行，焊机应该放置于通风、干燥、无潮湿、无尘土、无酸碱盐腐蚀、无大的振动的地方，环境温度应为-10℃ - +30℃，相对湿度不超过65％的环境中使用，当环境条件达不到上述要求时有可能影响设备的正常运行，严重时可能会对焊机及焊接控制器造成故障耽误用户的使用。

    本焊机的主机放置于比较平整地面上即可，如有条件的话最好采用地脚螺丝固定，这样可以增加焊机的工作稳定性，用户不得随意加长或者更换其它规格的焊接电极臂，以免影响焊接功率及焊接效果。

    本焊机所使用的电源应该符合电源电压及频率的要求，当焊机附近有高频电气设备时应该采取必要的防护保护措施，当电源的电压波动范围比较大时可能影响工件的焊接质量。因为焊机的焊接功率比较大，必须按照表格5的要求安装相应的闸刀开关和电源线， 焊机最好单独使用一块带漏电保护和过载保护装置的自动空气开关，不要轻易加大闸刀开关熔断器的容量和使用铜丝代替保险熔断器，否则当焊机出现故障时起不到应有的保护作用，甚至有可能烧坏焊机的焊接变压器及控制部分。所使用的电源线应该采用不小于表格内数据的铜质导线，为保证焊机正常运行和操作者的人身安全，本焊机应该接地后再使用，接地电阻的阻值应符合电器设备的接地安全要求。

表格5：电源线与焊机控制开关的容量选择表

五、设备的使用及调试

1.接通电源，合上电源控制开关。

2.接通空气压缩机的电源开关，调节压缩空气压力及流量到合适的位置。

3.接通冷却水，对焊机的焊接变压器、焊接电极进行冷却。

4.打开控制器电源开关，控制器电源指示灯应亮。

5.运行调试开关打在调试位置（只有动作不焊接）。

6.踏下脚踏控制开关，检查压紧时间、维持时间是否合适，掌握的原则是必须压紧后才能通电焊接，否则容易损坏焊接电极及工件，为保险起见压紧时间应该比实际气缸动作的时间稍长一点儿比较合适。休止时间是调整气缸的回位时间，可以根据需要调整，一般不影响焊接性能。

7.检查焊接电极表面是否光洁，不能有附着物和表面硬伤。

8.调节控制器的焊接能量至合适的焊接规范，如无把握的情况下应选择比较小的焊接能量，对于有插把调档的焊接变压器还必须把档位调低（参见表格2），避免焊接功率过大损坏焊接的工件和焊接电极。

9.调试动作没有问题后，就可以把控制器的运行调试开关搬到运行状态，进行样件的试焊工作，可以先找一些下脚料进行焊接，焊接时踏下脚踏开关，焊机会按照原来设定的焊接参数及时间顺序自动执行整个焊接过程。其工作的程序为：a.压紧。气缸控制上电极向下动作压紧要焊接的工件；b.焊接。设备接预先设定好的焊接能量、焊接时间、焊接压力进行焊接动作；c.维持。焊接完毕后气缸继续以焊接压力施加于焊接工件一段时间，有些情况下需使用大于焊接时的压力进行锻压，以期提高焊接性能；d.休止。控制上电极回位的过程。焊接完毕后对工件进行检验，当焊接参数较小时有可能焊不住或者焊接强度不足，此时应加大焊接参数使之达到焊接要求，当焊接参数较大时也有可能把工件烧穿在焊接电极上留下焊渣，此时应先清理焊接电极上的焊渣，然后再把焊接参数调小后继续试焊，直到达到焊接工艺要求为止。

10.上下焊接电极之间如果没有放置要焊接工件，不能踏下脚踏开关进行短路的空焊接，否则有可能烧坏焊接电极，对焊接变压器造成危害，此点必须引起重视。关于控制器的使用及操作详见KD3-160B微机点凸焊控制器的使用说明书的详细介绍。

六、焊机的使用注意事项

1.焊机必须接地后方可使用，不接保护地线不能使用该焊接设备，保护接地线的接地电阻≤5Ω，以确保操作人员的安全。

2.焊机在通水后方能施焊。焊机各活动部分应经常保持润滑, 焊件应在清理干净后施焊，以免损坏电极或影响焊接电极的使用寿命。

3.当焊机在摄氏零度以下的温度工作时, 焊接完毕后应该用压缩空气吹除剩留在冷却管路中的冷却水，以免水管和焊接变压器冻裂冻坏。

4.焊机应在断电后进行检修和维护，操作工人应戴帆布手套及围身工作，以免烫伤。

5.焊机不能受潮，以防漏电。长时间不用的焊机在使用前应先检查绝缘电阻是否合格，用500V兆欧表测试焊机电源进线与外壳之间的绝缘电阻不低于2.5兆欧方可通电使用。

6.焊机使用场地内应无严重影响焊机绝缘性能的腐蚀性气体、化学性积物及腐蚀性、爆炸性、易燃性介质。

7.焊机工作时应严格按照额定负载持续率工作，不允许超负荷使用。

8.气源处理装置的分水过滤器必须经常排水，积水水位不能超过警戒线，否则含水的压缩空气会进入油雾器和电磁阀气缸，造成电磁阀气缸磨损加快，甚至无法正常工作。

七、焊机的维护与保养

八、焊机的维修及配件

    根据国家有关规定: 焊机自出厂之日起三包期为一年, 在三包期内机器若出现技术故障，属于制造原因的由生产厂免费负责维修或更换, 属于用户使用原因造成的由用户负责全部维修费用，当责任原因无法确认时双方各负担一半费用或协商解决。对于路程超过200公里的客户，使用时间超过三个月的焊机需要上门服务时由用户负担技术服务人员的差旅费用。

焊机的下述零部件属易损消耗件不在保修范围内，当这些零部件出现问题时，用户可自行解决，也可以到焊机生产厂家购买。

易损消耗零部件清单: 

(1) 上下焊接电极               (2) 气动执行元件

(3) 通水管及接头               (4) 脚踏控制开关

   (5) 机械传动件                  (6) 可控硅元件             

(7) 熔断器、保险管             (8) 分挡调节开关