逆變焊機(jī)功能方面

暫載率高-適合長(zhǎng)期使用

允許的電壓波動(dòng)范圍大:342V~482V

發(fā)電機(jī)兼容-適合施工現(xiàn)場(chǎng)使用

待機(jī)功能-節(jié)能

預(yù)存的優(yōu)化曲線(xiàn)確保不同的母材、焊材和保護(hù)氣體組合下最優(yōu)化的參數(shù)設(shè)置

存儲(chǔ)器可儲(chǔ)存10組(U6)或255組(U82)的焊接參數(shù)

自定義優(yōu)化曲線(xiàn)(U82 Plus)

SuperPulse 可精確控制焊接熱輸入量(U82)

QSet-智能焊接系統(tǒng)

慢啟動(dòng)、預(yù)送氣和熱啟動(dòng) 使起弧更順暢且飛濺小

弧坑填充、可調(diào)回?zé)龝r(shí)間和滯后停氣讓手弧更平滑，延長(zhǎng)導(dǎo)電嘴壽命并保證收弧點(diǎn)無(wú)裂紋

TrueArcVoltage (僅與PSF焊槍使用時(shí)有效)，無(wú)論多長(zhǎng)的連接電源、回流電纜或焊槍?zhuān)軠y(cè)量出正確的電弧電壓值。

①體積小、重量輕，節(jié)約制造材料，攜帶、移動(dòng)方便。

弧焊逆變器的基本特點(diǎn)是工作頻率高，由此而帶來(lái)很多優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)樽儔浩鳎瑹o(wú)論是原繞組還是副繞組，其電勢(shì)E與電流的頻率f、磁通密度B、鐵芯截面積S及繞組的匝數(shù)W有如下關(guān)系:

E=4.44fBSW

而繞組的端電壓U近似地等于E，即:

U≈E=4.44fBSW

當(dāng)U、B確定后，若提高f，則S減小，W減少，因此，變壓器的重量和體積就可以大大減小。

由于逆變焊割設(shè)備中的逆變頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工頻(是工頻的300~2000倍)，因此，其變壓器的體積和重量會(huì)大大減小。同理，工作頻率大幅度提高，電抗器的體積和重量也會(huì)大幅度減小。

變壓器和電抗器體積、重量的大幅度減小，使逆變焊割設(shè)備本身的體積和重量大幅度減小，重量?jī)H為傳統(tǒng)焊機(jī)的 1/10~1/5，方便生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用，并能在焊割設(shè)備制造中大量節(jié)約金屬材料(主要為銅、硅鋼片、鋁等)的耗用。

②節(jié)能、高效

逆變焊割設(shè)備變壓器和電抗器的體積和重量大大減小，相應(yīng)的功率損耗(主要為鐵心磁損耗和導(dǎo)線(xiàn)耗能)也隨之大幅減小，其有效功率輸出可達(dá)到 82%~93%。而傳統(tǒng)焊割設(shè)備的有效功率輸出只有 40%~60%，嚴(yán)重浪費(fèi)電力資源。

③動(dòng)特性好、控制靈活

逆變焊割設(shè)備采用電子驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體功率器件，可以在微秒級(jí)的時(shí)間范圍精確控制電流的大小，控制精度的提高大幅提升了焊割精度，可以滿(mǎn)足各種弧焊方法的需要。 傳統(tǒng)焊割設(shè)備的焊接電流只能通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)變壓器的抽頭和鐵芯進(jìn)行粗略調(diào)整，導(dǎo)致電弧穩(wěn)定性較差，無(wú)法對(duì)焊接過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確控制，對(duì)焊縫成形、飛濺量的控制較差，難以滿(mǎn)足制造業(yè)焊接精細(xì)化要求。

④輸出電壓、電流的穩(wěn)定性好

逆變焊割設(shè)備抗干擾能力強(qiáng)，不易受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和溫度變化的影響。傳統(tǒng)焊割設(shè)備采用交流電源，由于電流和電壓方向頻繁改變，每秒鐘電弧要熄滅和重新引燃100~120次，電弧不能連續(xù)穩(wěn)定燃燒，使得工件加熱時(shí)間較長(zhǎng)，降低了焊縫的的強(qiáng)度，難以滿(mǎn)足高質(zhì)量焊接的要求。

逆變焊割設(shè)備缺點(diǎn)主要為涉及的電子元器件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的調(diào)試、檢測(cè)、參數(shù)設(shè)定難度較大。

逆變焊割設(shè)備與傳統(tǒng)焊割設(shè)備相關(guān)指標(biāo)對(duì)照如下:

以工業(yè)生產(chǎn)中常用的 400A手工焊機(jī)進(jìn)行比較，傳統(tǒng)交流焊機(jī)與逆變焊機(jī)的具體數(shù)據(jù)如下表:

備注:年耗電量按每年工作 245天，每天工作 8小時(shí)(負(fù)載持續(xù)率60%，負(fù)載 4.8小時(shí)，

空載 3.2小時(shí))計(jì)算;電費(fèi)按0.79元/度計(jì)算。

經(jīng)測(cè)算，以300A/30V焊機(jī)為例，一臺(tái)逆變焊機(jī)每年可節(jié)電6075.9度，節(jié)約電費(fèi)4800元。

歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家逆變焊割設(shè)備占整個(gè)電弧焊比重約為 60%~70%，而我國(guó)這一比重只有28%左右，適應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排要求，全面推廣使用逆變焊割設(shè)備，到 2015 年如將逆變焊割設(shè)備的使用比重從 2009 年的 28%提高到 50%，按目前國(guó)內(nèi)電弧焊機(jī)容量 500 萬(wàn)臺(tái)、設(shè)備利用率 60%保守推算,每年將在全國(guó)范圍內(nèi)節(jié)

約工業(yè)用電 70 億千瓦時(shí)(僅按替代傳統(tǒng)焊割設(shè)備產(chǎn)生的節(jié)能效應(yīng)計(jì)算，未考慮焊割設(shè)備市場(chǎng)容量未來(lái)增長(zhǎng)情況)，相當(dāng)于兩座百萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量火電廠(chǎng)全年發(fā)電量，可減少280萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤消耗和 700萬(wàn)噸二氧化碳排放，并可為國(guó)家節(jié)約銅材約4.5萬(wàn)噸、鋼材約 2.8萬(wàn)噸。

逆變過(guò)程需要大功率電子開(kāi)關(guān)器件， 采用絕緣柵雙極晶體管IGBT作為開(kāi)關(guān)器件的的逆變焊機(jī)稱(chēng)為IGBT逆變焊機(jī)。焊接時(shí)電路是閉合的，正是因?yàn)殡娐肥情]合的才使得在整個(gè)閉合電路的電流處處相等;由于各處的電阻是 不一樣的，特別是在不固定接觸處的電阻最大，這個(gè)電阻在物理學(xué)上稱(chēng)為接觸電阻。根據(jù)電流的熱效應(yīng)定律(也叫焦?fàn)柖?，Q=IRt可知，電流相等，則電阻越大的部位發(fā)熱越高，電焊在焊接時(shí)焊條的觸頭與被焊接的金屬體的接觸處的接觸電阻最大，則在這個(gè)部位產(chǎn)生的熱量自然也就最多，焊條又是熔點(diǎn)較低的合金，很快被熔化，熔化后的合金焊條芯沾合在被焊物體上后經(jīng)過(guò)冷卻，就把焊接對(duì)象粘合在一塊了。

由于逆變焊機(jī)是一典型的開(kāi)關(guān)電源(輸出特性又有很大特點(diǎn))，輸出功率大，工作環(huán)境變化大，所以要求元器件質(zhì)量要好，這樣才能保證工作的穩(wěn)定型，壽命長(zhǎng)。

逆變焊割設(shè)備由逆變電源與外接設(shè)備組成。其中逆變電源是逆變焊割設(shè)備的核心，其工作過(guò)程為:工頻交流-直流-高頻交流-變壓-直流，是將三相或單相50Hz工頻交流電整流、濾波后得到一個(gè)較平滑的直流電，由IGBT或場(chǎng)效應(yīng)管組成的逆變電路將該直流電變?yōu)?5~100kHz 的交流電，經(jīng)中頻主變壓器降壓后，再次整流濾波獲得平穩(wěn)的直流輸出焊接電流(或再次逆變輸出所需頻率的交流電)。逆變焊割設(shè)備的控制電路由給定電路和驅(qū)動(dòng)電路等組成，通過(guò)對(duì)電壓、電流信號(hào)的回饋進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)整機(jī)循環(huán)控制，采用脈寬調(diào)制PWM 為核心的控制技術(shù)，從而獲得快速脈寬調(diào)制的恒流特性和優(yōu)異的焊割工藝效果。

由于逆變工作頻率很高，所以主變壓器的鐵心截面積和線(xiàn)圈匝數(shù)大大減少，因此，逆變焊機(jī)可以在很大程度上節(jié)省金屬材料，減少外形尺寸及重量，大大減少電能損耗，更重要的是，逆變焊機(jī)能夠在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)對(duì)輸出電流進(jìn)行調(diào)整，所以就能實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程所要求的理想控制過(guò)程，獲得滿(mǎn)意的焊接效果。

我國(guó)逆變焊機(jī)的研究開(kāi)發(fā)起步于 20世紀(jì) 70年代末期，于20世紀(jì) 80年代開(kāi)始發(fā)展。1982年，成都電焊機(jī)研究所開(kāi)始了對(duì)晶閘管逆變式弧焊整流器的研究，于1983年研制出我國(guó)第一臺(tái)商品化的 ZX7-250 晶閘管逆變式焊割設(shè)備，并通過(guò)了該項(xiàng)目的部級(jí)鑒定。隨后，清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華南理工大學(xué)等單位相繼推出了采用各種開(kāi)關(guān)元件的逆變式焊機(jī)。我國(guó)逆變焊機(jī)已形成三代產(chǎn)品，現(xiàn)正向第四代新興數(shù)字化逆變焊機(jī)邁進(jìn)。第一代為晶閘管逆變焊機(jī)，其逆變頻率為2~3kHz。第二代是大功率晶體管逆變焊機(jī)，逆變頻率近 20kHz?！?】

20世紀(jì)90年代初，多個(gè)規(guī)格的第一、第二、第三代的弧焊逆變器已在多所高校和研究所研究成功，并逐漸進(jìn)入小批量生產(chǎn)，但大批量生產(chǎn)和大面積推廣應(yīng)用逆變式焊機(jī)卻比較緩慢，主要原因在于:產(chǎn)品的可靠性差，返修率高;產(chǎn)品推出初期市場(chǎng)認(rèn)知度較低;此外，當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體功率器件等原材料單價(jià)高造成生產(chǎn)成本偏高，導(dǎo)致其市場(chǎng)銷(xiāo)售價(jià)格比傳統(tǒng)焊機(jī)高。當(dāng)時(shí)逆變焊機(jī)的可靠性差主要原因在于，逆變焊機(jī)是大功率電子產(chǎn)品，產(chǎn)品使用的電子元器件較多，相比一般的工業(yè)設(shè)備，要適應(yīng)更加惡劣的工作環(huán)境，如高溫、高濕度、高粉塵、電壓不穩(wěn)、強(qiáng)電磁干擾等，要保證、提高產(chǎn)品可靠性，則產(chǎn)品必須具備大規(guī)模、長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，而當(dāng)時(shí)的廠(chǎng)家規(guī)模普遍較小、投產(chǎn)時(shí)間短，未形成規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)品在實(shí)際用中的信息反饋有限。

21 世紀(jì)以來(lái)，國(guó)內(nèi)的行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)進(jìn)行了大量試驗(yàn)及長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐應(yīng)用，

經(jīng)反復(fù)改進(jìn)和完善，積累了大量產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)決定著逆變焊機(jī)可靠性的關(guān)鍵因素主電路和產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)逐步趨于合理，技術(shù)趨于成熟，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品參數(shù)較優(yōu)匹配，基本解決了逆變焊機(jī)可靠性問(wèn)題。逆變焊割設(shè)備生產(chǎn)成本及售價(jià)均有所下降，性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)，呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，比重越來(lái)越高。我國(guó)逆變弧焊設(shè)備技術(shù)已逐步趨于成熟，產(chǎn)品品種規(guī)格呈多樣化，產(chǎn)品價(jià)格在國(guó)際市場(chǎng)上有較大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，但在產(chǎn)品可靠性、產(chǎn)品功能多樣化方面與全球領(lǐng)先企業(yè)仍存在一定差距。我國(guó)逆變焊割設(shè)備產(chǎn)量每年以大約 20%的速度增長(zhǎng)，其發(fā)展速度大大高于傳統(tǒng)焊割設(shè)備，替代傳統(tǒng)焊割設(shè)備的趨勢(shì)明顯。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家逆變焊割設(shè)備的比重約為 60%~70%，當(dāng)前我國(guó)逆變焊割設(shè)備的使用比重約為28%，尚有巨大的上升空間。

當(dāng)前，15~100kHz 的逆變焊割技術(shù)已經(jīng)成熟，產(chǎn)品的質(zhì)量較高，已形成系列化產(chǎn)品。未來(lái)逆變焊割設(shè)備的總體發(fā)展趨勢(shì)是向著自動(dòng)化、高效率、智能化、模塊化、輕量化發(fā)展，并以提高性能、可靠性及拓寬用途為核心，廣泛應(yīng)用于各種焊接、切割等工藝中。逆變焊割技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)有:

a. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)往標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、平臺(tái)化方向發(fā)展，降低技術(shù)開(kāi)發(fā)成本，縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)周期。

b. 研制專(zhuān)用、成套逆變焊割設(shè)備，為汽車(chē)總裝、集裝箱焊接、船舶制造等特定行業(yè)用戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)、高效的焊割解決方案。

c. 通過(guò)提高頻率、采用高性能磁體、降低主要器件的功耗、優(yōu)化結(jié)構(gòu)等，使逆變焊割設(shè)備進(jìn)一步小型化、集約化。

d. 研制和生產(chǎn)數(shù)字控制的逆變焊割設(shè)備，提高設(shè)備的焊接精度、可靠性和一致性。

電焊機(jī)工藝裝備完成焊接操作的輔助設(shè)備，包括保證焊件尺寸、防止焊接變形的焊接夾具;焊接小型工件用的焊接工作臺(tái);將工件回轉(zhuǎn)或傾斜，使焊件接頭處于水平或船形位置的焊接變位機(jī);將工件繞水平軸翻轉(zhuǎn)的焊接翻轉(zhuǎn)機(jī);將焊件繞垂直軸作水平回轉(zhuǎn)的焊接回轉(zhuǎn)臺(tái);帶動(dòng)圓筒形或錐形工件旋轉(zhuǎn)的焊接滾輪架;以及焊接大型工件時(shí)，帶動(dòng)操作者升降的焊工升降臺(tái)。

電焊機(jī)輔助器具包括防止操作人員被焊接電弧產(chǎn)生的紫外線(xiàn)、紅外線(xiàn)或其他射線(xiàn)傷害眼睛、面部和頸部的面罩，焊接工作服、焊工手套和護(hù)腳等。

逆變直流手工弧焊機(jī)、逆變半自動(dòng)氣體保護(hù)焊機(jī)主要用于低碳鋼、中碳鋼及合金鋼等多種金屬焊接。逆變氬弧焊機(jī)主要用于不銹鋼、鋁、鈦、鋯等的焊接，特別是不銹鋼薄板焊接。

逆變空氣等離子切割機(jī)用于切割碳鋼、不銹鋼、合金鋼、鋁、銅等多種金屬。該產(chǎn)品可以切割絕大多數(shù)金屬和非金屬，因等離子弧能量集中，割件的熱影響區(qū)小，具有切割速度快、切割面光潔、熱變形小、切割成本低等特點(diǎn)。

焊接小車(chē)是根據(jù)不同客戶(hù)工件特點(diǎn)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的包括焊機(jī)、工裝在內(nèi)的一整套設(shè)備，通過(guò)控制焊接小車(chē)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊接。一臺(tái)自動(dòng)焊接小車(chē)的焊接效率是人工焊接的 2 至 3 倍,一個(gè)操作工可以同時(shí)看管兩至三臺(tái)焊接小車(chē)，大大降低焊接人員工作強(qiáng)度，減少對(duì)高焊接技能人員的依賴(lài)，大幅提高了工作效率和焊接質(zhì)量。

以上產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械制造、造船、鋼結(jié)構(gòu)、車(chē)輛制造、電建、管道、化建、鍋爐、橋梁等行業(yè)的焊接及切割。

焊機(jī)技術(shù)參數(shù):

高效MIG/MAG焊接

先進(jìn)MMA焊接

典型應(yīng)用行業(yè)

-一般工業(yè)制造

- 能源

- 風(fēng)電場(chǎng)

- 卡車(chē)、汽車(chē)和拖車(chē)

- 火車(chē)和鐵路車(chē)廂

- 挖掘和采礦設(shè)備

- 工程機(jī)械

- 型鋼

- 造船/海工

1.開(kāi)機(jī)保護(hù)

原因分析，造成故障的原因有以下幾個(gè):

A、場(chǎng)管損壞，為過(guò)流保護(hù)。B、二次整流管損壞，為過(guò)流保護(hù)。C、中頻變壓器損壞，為過(guò)流保護(hù)。D、溫控開(kāi)關(guān)損壞，為錯(cuò)誤保護(hù)。E、控制板保護(hù)電路損壞，為錯(cuò)誤保護(hù)。

當(dāng)焊機(jī)保護(hù)電路不工作時(shí)，焊機(jī)出現(xiàn)過(guò)流時(shí)，會(huì)造成炸機(jī)。在維修時(shí)一定要特別注意保護(hù)電路是否正常。

故障處理:對(duì)于場(chǎng)管和二次整流管的損壞，一般用電阻法測(cè)量場(chǎng)管的電阻，以判斷是否有短路或場(chǎng)管和二次整流管電阻有異常。在判斷中頻變壓器是否損壞，一般是拔去變壓器插頭看焊機(jī)是否還出現(xiàn)保護(hù)故障，如果拔去中頻變壓器，就不出現(xiàn)保護(hù)故障，就可以大致確定是否是中頻變壓器損壞了，不過(guò)判斷這個(gè)故障的前提是二次整流管沒(méi)有損壞，還有焊機(jī)輸出沒(méi)有短路。

判斷溫控開(kāi)關(guān)的故障，只要短接控制板上的溫控開(kāi)關(guān)的連接線(xiàn)，如果故障消失，那就是溫控開(kāi)關(guān)引起的故障。保護(hù)電路的故障，排除其他故障的情況下，故障還是沒(méi)有消失，保護(hù)燈還是亮著的情況下，我們就可以確定是保護(hù)電路出現(xiàn)了故障。排除這個(gè)故障一般也是用電阻法，用來(lái)測(cè)量保護(hù)電路的元器件是否正常。以此來(lái)修復(fù)故障。

2.無(wú)輸出

原因分析，主要有以下幾點(diǎn):

A、底板(電源板)供電問(wèn)題，沒(méi)有300伏直流輸出。B、輔助電源損壞。C、沒(méi)有驅(qū)動(dòng)脈沖。D、出現(xiàn)了故障保護(hù)。E、焊機(jī)內(nèi)部連接線(xiàn)有脫落。

故障處理:底板(電源板)故障一般是由一些器件損壞引起的，比如，主繼電器、輔助繼電器、熱敏電阻等。檢查方法一般用電阻法和替換法。輔助電源損壞，也可以用電阻法和替換法，以此來(lái)測(cè)量輔助電源中的元器件有沒(méi)有損壞，有條件可以使用波形法觀(guān)測(cè)輔助電源的工作波形，看是否存在隱藏故障。在排除以上故障后就可以判斷是否出現(xiàn)沒(méi)有驅(qū)動(dòng)脈沖的故障，其中涉及了是否出現(xiàn)保護(hù)，在一些焊機(jī)中，還有槍開(kāi)關(guān)電路，它的工作異常也會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有輸出脈沖。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題一般要借助于示波器，觀(guān)測(cè)驅(qū)動(dòng)脈沖的情況。在這個(gè)故障中我們也可以使用電壓法，檢查焊機(jī)各個(gè)部分的供電情況，以幫助排除故障。

數(shù)字化逆變焊機(jī)是由DSP，ARM等嵌入式微處理器控制的逆變焊機(jī)，是焊機(jī)發(fā)展的主流方向