双金属带锯条闪光对焊机的设计
闪光对焊机原理
闪光对焊机原理一、介绍闪光对焊机是一种高效的金属连接设备，它通过电弧和压力的作用将两个金属件焊接在一起。
闪光对焊机广泛应用于汽车制造、船舶制造、建筑结构等领域，其原理如下。
二、电源系统闪光对焊机的电源系统主要由变压器和整流器组成。
变压器将输入的低电压高电流信号转换为高电压低电流信号，以便在接触面上产生强烈的电弧。
整流器将交流信号转换为直流信号，以便更好地控制电弧。
三、控制系统闪光对焊机的控制系统主要由微处理器和传感器组成。
微处理器通过读取传感器反馈的数据来控制闪光对焊机的操作。
传感器可以检测到材料表面的温度、压力和位移等参数，并将这些信息发送到微处理器中进行分析和控制。
四、工作原理当两个金属件被放置在闪光对焊机上时，它们之间会形成一个小间隙。
然后加入一个定量的钨丝，在钨丝与金属件之间形成一个电弧。
电弧的温度非常高，可以使金属表面熔化并形成一小片熔池。
随着电弧的形成，闪光对焊机开始施加压力，将两个金属件压在一起。
这个过程中，钨丝被消耗并不断加入新的钨丝，以保持电弧的持续存在。
当金属表面达到足够高的温度时，它们会熔化并与相邻的金属表面融合在一起。
五、焊接效果闪光对焊机焊接出来的连接点非常坚固和可靠。
由于它可以在很短时间内产生高温和高压力，所以可以在几秒钟内完成焊接过程。
此外，由于只有极小的热影响区域，因此不会损坏材料或导致变形。
六、总结闪光对焊机是一种高效、准确和可靠的金属连接设备。
它通过电弧和压力将两个金属件焊接在一起，并可以在几秒钟内完成整个过程。
由于其低热影响区域和高质量连接点，因此广泛应用于汽车制造、船舶制造、建筑结构等领域。
双金属带锯条两种焊接方法利弊
上海元智工业机械有限公司美国赛盟兹带锯条总代理Shanghai Yuanzhi Industry Machine Co.,Ltd 双金属带锯条两种焊接方法利弊目前市面上双金属带锯条焊接方法有两种，一种是人工点焊；另一种是机械激光焊接。
下面简单介绍一下两种焊接方法的利弊。
先谈谈人工点焊，又叫做氩弧焊是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。
氩弧焊技术是在普通电弧焊的原理的基础上，利用氩气对金属焊材的保护，通过高电流使焊材在被焊基材上融化成液态形成溶池，使被焊金属和焊材达到冶金结合的一种焊接技术，由于在高温熔融焊接中不断送上氩气，使焊材不能和空气中的氧气接触，从而防止了焊材的氧化，因此可以焊接不锈钢、铁类五金金属。
氩弧焊受到广泛应用主要是因为有如下优点：1、氩气保护可隔绝空气中氧气、氮气、氢气等对电弧和熔池产生的不良影响，减少合金元素的烧损，以得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头；2、氩弧焊的电弧燃烧稳定，热量集中，弧柱温度高，焊接生产效率高，热影响区窄，所焊的焊件应力、变形、裂纹倾向小；3、氩弧焊为明弧施焊，操作、观察方便；电极损耗小，弧长容易保持，焊接时无熔剂、涂药层，所以容易实现机械化和自动化.在上金属带锯条的焊接方面，这种技术渐渐被淘汰。
其缺点明显：1、氩弧焊因为热影响区域大，双金属带锯条在修补后常常会造成变形、硬度降低、砂眼、局部退火、开裂、针孔、磨损、划伤、咬边、或者是结合力不够及内应力损伤等。
2、氩弧焊对人身体的伤害程度要高，氩弧焊的电流密度大，发出的光比较强烈，它的电弧产生的紫外线辐射，约为普通焊条电弧焊的5～30倍，红外线约为焊条电弧焊的1～1.5倍，在焊接时产生的臭氧含量较高，因此，尽量选择空气流通较好的地方施工,不然对身体有很大的伤害。
目前只在小作坊和私人企业里使用。
再来介绍一下激光焊接：激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池以达到焊接的目的。
双金属带锯条闪光对焊过程分析
双金属带锯条闪光对焊过程分析李远波;吴德成;刘国跃;袁甜;曹阳【摘要】为了研究双金属带锯条闪光对焊过程,对焊接机构凸轮及移动焊台的运动过程进行分析.针对闪光对焊不同阶段将凸轮划分为不同等分,分析凸轮半径变化带动焊接电极运动的过程.焊接电极运动至顶锻位置时,凸轮位移发生突变获得较大加速度,分析速度变化量以及焊缝形成过程.对焊接时的电参数进行采样,测得焊接电流和电压波形,并分析其变化规律.结合焊接电极运动变化,得出带锯条焊缝烧蚀速度与夹具进给速度的关系:当两者速度相一致时,出现连续闪光现象,获得较好的焊接质量.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2018(048)008【总页数】6页(P73-78)【关键词】双金属带锯条;闪光对焊;烧蚀速度;连续闪光【作者】李远波;吴德成;刘国跃;袁甜;曹阳【作者单位】广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;湖南泰嘉新材料科技股份有限公司,湖南长沙410200;广东工业大学机电工程学院,广东广州510006;广东工业大学机电工程学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TG439.90 前言双金属带锯条是一种用于金属切割下料的环形带状刀具。
在带锯条安装在带锯床之前，需根据要求截成合适的长度，再将裁剪好的带锯条焊接成环状，以便安装在带锯床上使用。
国内主流的带锯条焊接方式有氩弧焊和闪光对焊，闪光对焊是大多数带锯条厂家使用的焊接方法[1-2]。
目前带锯条闪光对焊主要采用德国IDEAL公司生产的BAS系列闪光对焊机。
据统计，我国在用带锯床有10万台以上，年生产、消耗双金属带锯条超过6 000万m。
全球年消耗带锯条1亿m以上。
其中焊接总量的1/3是由闪光对焊完成，并且还会继续增加[3-4]。
闪光对焊接头质量对工件的切割性能、带锯条使用寿命都有很大影响。
而焊接接头的扭转强度、抗拉强度与闪光对焊过程中顶锻力、焊接电流、焊接电压等参数变化密切相关。
闪光对焊工艺设计
目录1、材料机具、作业条件 (2)1.1 材料要求 (2)1.2 主要机具设备 (2)1.3 作业条件 (2)2 工艺流程 (3)2.1 工艺流程图 (3)2.2 闪光对焊工艺 (3)3 闪光对焊工艺参数 (5)4 操作要点及注意事项 (6)5 质量标准 (8)5.1 保证项目 (8)5.2 基本项目 (8)6 成品保护 (9)7 质量通病及防治 (9)8 质量记录 (10)钢筋闪光对焊工艺设计1、材料机具、作业条件1.1 材料要求钢筋：钢筋的级别、直径必须符合要求，有出厂证明书及复试报告单。
进口钢筋还应有化学复试单，其化学成分应满足焊接要求，并应有可焊性试验。
钢筋用I～Ⅱ级各种规格钢筋，具有出厂合格证，进场后经物理性能检验符合有关标准和规范的要求。
1.2 主要机具设备对焊机及配套的对焊平台、防护深色眼睛、电焊手套、绝缘鞋、钢筋切断机、空压机、水源、除锈机或钢丝刷、冷拉调直作业线，常用对焊机技术参数见表1-1。
1.3 作业条件（1）焊工必须持有有效的考试合格证。
操作人员经培训、考核，方可持证上岗。
（2）对焊机及配套装置、冷水、压缩空气等应符合要求。
电源应符合要求，当电源电压下降大于5%，小于8%时，应采取适当提高。
（3）焊接变压器级数的措施；大于8%时，不得进行焊接。
电源已具备，电流、电压符合对焊要求。
（4）钢筋焊接部位清理，表面平整、清洁、无油污、杂质等（5）熟悉料单，弄清接头位置，做好技术交底。
（6）对焊机检修完好，焊机容量、电压，符合要求并符合安全规定。
（7）作业场地应有安全防护设施，放火和必要的通风措施，防止发生烧伤、触电及火灾等事故。
表1-1 常用对焊机技术参数表2 工艺流程2.1 工艺流程图图2-1 闪光对焊工艺流程图2.2 闪光对焊工艺根据钢筋品种、直径和所用对焊机功率大小，可选用连续闪光焊、预热闪光焊、闪光-预热-闪光等对焊工艺。
对于可焊性差的钢筋，对焊后宜采用通电热处理措施，以改善接头塑性。
双金属带锯条闪光对焊机的设计
双金属带锯条闪光对焊机的设计
符式鹏;龚中良;王志永;陈杨;叶钧
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2016(046)001
【摘要】闪光对焊机是一种稳定、高效的焊接设备.根据闪光对焊技术的特点,设计了UZN-25双金属带锯条自动闪光对焊机的总体结构.介绍闪光对焊机的主要技术参数,分析闪光焊接原理、功能流程,重点分析该闪光对焊机的夹紧机构.设计了一种由凸轮和气动装置联用的送进机构,并对该送进机构进行了结构和功能分析.产品经安装调试后,各项技术指标运行正常,稳定可靠,达到了设计要求.
【总页数】4页(P49-52)
【作者】符式鹏;龚中良;王志永;陈杨;叶钧
【作者单位】中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;湖南湖机国际机床制造有限公司,湖南长沙410004
【正文语种】中文
【中图分类】TG438.2
【相关文献】
1.双金属带锯条闪光对焊工艺参数的优化 [J], 王志永;陈杨;龚中良;符式鹏
2.双金属带锯条闪光对焊过程分析 [J], 李远波;吴德成;刘国跃;袁甜;曹阳
3.双金属带锯条基体闪光焊缝的组织与力学性能 [J], 卢斌;章四琪
4.带锯条件对焊机的微机控制 [J], 刘瑞增;姜永梅
5.双金属带锯条齿形设计及切削性能模拟分析 [J], 林健
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双金属带锯条闪光对焊机的设计
符式鹏;龚中良;王志永;陈杨;叶钧
【摘要】闪光对焊机是一种稳定、高效的焊接设备.根据闪光对焊技术的特点,设计了UZN-25双金属带锯条自动闪光对焊机的总体结构.介绍闪光对焊机的主要技术参数,分析闪光焊接原理、功能流程,重点分析该闪光对焊机的夹紧机构.设计了一种由凸轮和气动装置联用的送进机构,并对该送进机构进行了结构和功能分析.产品经安装调试后,各项技术指标运行正常,稳定可靠,达到了设计要求.
【期刊名称】《电焊机》
【年(卷),期】2016(046)001
【总页数】4页(P49-52)
【关键词】闪光对焊机;功能流程;夹紧机构;送进机构
【作者】符式鹏;龚中良;王志永;陈杨;叶钧
【作者单位】中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;中南林业科技大学机电工程学院,湖南长沙410004;湖南湖机国际机床制造有限公司,湖南长沙410004
【正文语种】中文
【中图分类】TG438.2
运用双金属带锯条和带锯床配套进行金属切割下料是国家计委、经贸委重点推广和扶持的48项“节能节材”项目之一。
在国家的推广支持下，目前我国带锯床的保
有量约为10万台，年生产、消耗双金属带锯条约6 000万m，这些带锯条都必
须根据不同带锯床的规格裁成合适的长度，由带锯条焊接设备焊接成一个环状后，才能在带锯床上使用。
闪光对焊是电阻焊工艺中的一种，由于它具有快速高效、无需预处理被焊工件、焊缝强度高、性能优良、易于实现自动化、操作简单等诸多优点，在双金属带锯条的焊接中得到了广泛应用。
我国闪光焊接技术水平与国外相比有较大的差距，国内在应用闪光焊接技术焊接双金属带锯条时，设备主要依靠国外进口的闪光对焊机。
为此，研制了具有自主知识产权的UZN-25双金属带锯条自
动闪光对焊机，该产品经安装调试后，各项技术指标运行正常，稳定可靠，完全达到了设计要求，不仅可以焊接双金属带锯条，还可焊接硬质合金带锯条、普通钢带、合金钢带、不锈钢带和木工锯带等，是我国目前新一代的全自动高性能闪光对焊机。
该产品的研制成功，填补了我国高效带锯条焊接设备的空白，提高了经济效益。
焊接规格：27×0.9，34×1.1，41×1.3，54×1.6；电源380 V，50 Hz；额定容
量25 kVA；额定负载持续率50％；次级空载电压：2.8～5.5 V，6级可调；上钳口行程10 mm；钳口间距0～20 mm；工件上下左右错位小于等于0.02 mm；
晶闸管控制方式：电流控制4～20mA。
UZN-25闪光对焊机的总体结构如图1所示。
UZN-25闪光对焊机主要由主机和控制装置组成，其中主机包括机身、焊接变压器、分级开关、气动系统、液压系统、凸轮驱动系统、导电机构等；控制装置主要包括PLC控制器、晶闸管调压器、接近开关、微动开关、温度检测仪、触摸屏等，实现焊接与回火过程的全自动控制[1]。
带锯条闪光对焊机的主电路如图2所示。
将带锯条的两个端面分别与对焊机二次回路的两个电极紧密接触，并用夹钳夹紧，以防在顶锻时锯条与钳口相对滑动。
由于常用带锯条的横截面积为16～120 mm2，不需要进行端面预热，所以采用连
续闪光对焊的方法进行带锯条的焊接。
闪光一方面排除了氧化物和杂质，另一方面使得对接处的温度迅速升高。
顶锻的作用是密封工件端面的间隙和液体金属过梁爆破后留下的火口，同时挤出端面间的液态金属及氧化夹杂物。
使洁净的塑性金属紧密接触，并使接头区域产生一定的塑性变形，以促进再结晶，形成共同晶粒，从而获得牢固的连接接头[2]。
塑性变形防止了可能形成铸造组织类型的缺陷，大大地改善了高温区金属性能[3]。
不同型号的带锯条因其截面积不同，所需要的焊接电流也不同。
焊接电流的控制是通过调整与对焊机一次绕组串联的晶闸管[4]的导通角，从而控制两极之间的电压来实现。
焊机的工作方式分为手动和自动两种，手动功能主要用于单一焊接、单一回火和设备调试，自动功能主要用于正常生产，即焊接与回火自动控制的周期工作。
通过转换开关实现手动和自动功能的转换，设备紧停按钮可以保障在发生故障时设备紧急停机。
自动过程可分为：工件夹紧→通电→动夹具送进→闪光烧化→顶锻（有电顶锻和无电顶锻）→保压→回火六个阶段。
（1）选择工作方式：焊接与回火连续自动工作方式。
（2）调整顶锻压力、夹紧压力、焊接时值、钳口距离，选择分级开关的档位。
（3）在触摸上设置焊接与回火参数，其中包括锯条规格、闪光速度、回火温度、回火时间、PID控制参数等。
（4）按下焊接准备按钮使右焊台恢复到焊接准备位置。
（5）清除已剪好带锯条的夹持部分和两端面的油污和锈蚀及导电头夹压面上的尘渣。
（6）按下定位板按钮使定位板伸出，分别将锯条装入夹钳，并分别按下左右夹紧按钮，确保锯条被夹紧。
（7）按下焊接启动按钮，焊接及回火过程将连续自动完成，其动作过程为：定位
板退回→右焊台左移进给→晶闸管使能通电→焊接开始→连续闪光→顶锻挤压→断电保压→左夹钳松开→吹风冷却→右焊台右移→回火变位1停止→左夹钳夹紧→
右夹钳松开→吹风冷却→右焊台右移→回火变位2停止→右夹钳夹紧→测温仪使
能→回火启动→回火结束→左、右夹钳松开→吹风冷却→右焊台回到焊接准备位置→一个工作周期结束。
4.1 夹紧机构[5]
闪光对焊机的夹紧机构主要功能有：（1）放置焊件，并保证焊件准确定位；（2）夹紧焊件，并在顶锻时阻止焊件打滑；（3）从电源向焊件溃送焊接电流。
闪光对焊机常用的夹紧机构有杠杆式和垂直加压式，前者结构简单、制造成本低，较适用于普通板材或棒材的焊接。
由于带锯条的工况复杂，服役条件恶劣，为保证带锯条的工作能力，必须保证带锯条的焊接质量和回火质量。
由于杠杆式夹紧机构的特点，可能造成上钳口与下钳口产生相对滑移，从而导致导电钳口的划伤，也有可能因为杠杆式夹紧不均匀而出现如图3所示的不符合要求的回火效果。
为了保证焊接质量和回火质量，必须保证上下钳口对齐和带锯条被夹紧面受力的均匀与稳定，为此设计了如图4所示的垂直式夹紧机构。
夹紧动力采用液压动力，
液压缸安装在安装座上，定夹具和动夹具的上钳口均通过销轴、连接座等部件与液压缸相连，下钳口固定，并涂有绝缘漆，保证与机身的电气绝缘。
由于定夹具下钳口的上下位置可调，而动夹具下钳口的左右位置可调，通过调整楔块、调整销等部件从而调整上钳口与下钳口的对合精度，由此可首先保证定夹具和动夹具下钳口对合精度。
由于垂直夹紧方式上、下钳口的对合不会产生滑移现象,带锯条的被夹压
面受力均匀，因此不存在推挤工件造成的对合误差。
垂直式夹紧加压调整操作简单、方便、准确，可以达到很高的对合精度，试验证明，上述方式可保证工件上、下、左、右各方向的对合误差（动态和静态）不大于0.02 mm。
当上下钳口焊缝侧的
侧面有烧蚀，可重新调整上下钳口，利用上下钳口的其他侧面来保证夹紧的对齐。
此种垂直式夹紧机构的设计充分地利用了上下钳口的四个侧面，达到了节约材料的目的，保证了带锯条的焊接质量和回火质量。
4.2 送进机构[5]
送进机构是对焊机中起决定性作用的关键部分，其性能直接影响到带锯条的焊接质量。
设计的送进机构示意及其机构运动简图[6]如图5所示。
该焊机是采用凸轮和气动装置联用的送进机构，凸轮旋转一周完成一次对焊焊接循环。
开始焊接时，预压气缸作为原动件，顶锻气缸及其他部件作为从动件，此时送进机构属于Ⅱ级机构，自由度F=1，送进机构在凸轮驱动下按预定闪光位移曲线
进给，进行闪光烧化，随后进入顶锻阶段。
顶锻时，根据杠杆原理，送进机构以数十倍以上顶锻气缸的作用力和速度进行顶锻，虽然此时预压气缸仍然起作用，但其预压作用力和预压速度小于顶锻气缸的顶锻力和顶锻速度，顶锻气缸变为原动件，预压气缸及其他部件则为从动件，送进机构仍然属于Ⅱ级机构，自由度F=1。
这
种送进机构具有结构简单、闪光稳定，便于自动控制等优点。
顶锻参数可以独立调节而与闪光位移曲线无关，保证了闪光过程的稳定，使焊接质量保持良好的一致性。
焊接过程各参数相对于时间t的关系如图6所示。
上述关系通过实时检测电动凸轮的相位加以实现。
在凸轮驱动轴上布置有光电开关，利用光电开关与凸轮的同步关系，可以准确地测定凸轮相位，从而控制相应的时序动作。
由于焊机各检测元件的采样时刻可以精确调整，因此，焊机能够维持十分精确且稳定不变的焊接规范，保证了焊接质量的一致性。
产品经安装调试后，各项技术指标运行正常，稳定可靠，完全达到了设计要求。
垂直式夹紧机构设计合理，钳口位置调整方便，凸轮和气动装置联用的送进机构，保证了闪光过程的强烈和稳定，使焊接质量保持良好的一致性。
该产品填补了国内同类型产品的生产空白，达到或接近国外同类型同规格闪光对焊机的先进水平。
【相关文献】
[1]赵熹华.焊接方法与机电一体化[M].北京：机械工业出版社，2001.
[2]王睿，孙鹤旭，董砚，等.冷轧薄钢板专用闪光焊机控制方法[J].焊接学报，2008，29（01）：69-72.
[3]刘瑞增，姜永梅.带锯条对焊机的微机控制[J].林业机械，1991（03）:25-29.
[4]邓星钟.机电传动控制（第四版）[M].武汉:华中科技大学出版社，2007：225-297.
[5]傅则绍.机构设计学[M].成都：成都科技大学出版社，1993.
[6]郑文纬，吴克坚.机械原理（第七版）[M].北京：高等教育出版社，1997.。