PAGEPAGE201.ST系列螺柱焊機的設備簡介、主要特點及應用行業1.1設備簡介電弧式螺柱焊機是利用弧焊整流器作為焊接電源提供持續的焊接電流，使用焊槍的提升機構完成提升、引弧、下壓、冷卻，滿足快速、牢固的焊接螺柱體工件的設備。該設備焊接時間可以在5ms-990ms內準確調節。通常使用瓷環或者氬氣作為保護。它是一種具有高可靠性、高效率的現代螺柱緊固工藝，替代了鉆孔焊接或者環周焊接大直徑圓柱體的傳統工藝，廣泛應用于鍋爐制造、造船、鋼構、化工等行業?；驹恚弘娋W電壓經過變壓器降壓整流后，通過控制電路，將電流送到專用焊槍，將裝夾在焊槍上的栓釘快速地焊到工件上。焊接過程由控制電路控制焊槍自動進行。1.2產品特點●體積小，結構緊湊；●可控整流，高暫載率設計，主電路無觸點控制，可靠性高；●焊槍下降緩沖可調，減少飛濺，提高焊接可靠性；●具有基本的故障診斷功能，并能在面板上作出相應的顯示；●內部元件科學合理布局，散熱效率高，持續工作時間長；1.3應用行業主要用于鋼結構、橋梁、鍋爐制造、造船、機車車輛，變壓器等行業螺柱及栓釘焊接。2.ST系列電弧螺柱焊機的選型說明2.1型號說明ST-×××焊機最大輸出電流手提式電弧螺柱焊機2.2技術參數表一：ST系列電弧螺柱焊機的技術參數型號ST-500ST-800ST-1200輸入電源三相380/20A三相380/30A三相380/50A可焊螺柱范圍φ3～φ10φ3～φ12φ3～φ16最大電流500A800A1200A保護等級IP23散熱方式連續式直吹風冷電源凈重40kg46kg52kg連續焊接速率3～18只／分鐘3～15只／分鐘3～15只／分鐘外型尺寸500×340×270500×340×270500×340×2703.焊機結構及主要功能介紹3.1主機介紹及操作方法圖一：前面板圖二：后蓋板eq\o\ac(○,1)電源啟動按鈕：持續按此按鈕1s以上電源才能啟動。若按下時間不足，電源將不能啟動。eq\o\ac(○,2)電源關閉按鈕：持續按此按鈕1s以上電源才能關閉。若按下時間不足，電源將不能關閉。eq\o\ac(○,3)保護氣體時間調節旋鈕：順時針旋轉此按鈕，聯動開關觸點閉合，即可使用氣體保護，旋轉角度越大，氣體導前時間越長，逆時針旋轉到底，就不能使用氣體保護。氣體導前時間表示按焊接啟動按鈕（即槍開關）后，保護氣體先導通一段時間后，設備才進入焊接過程。eq\o\ac(○,4)控制線的連接端口：連接焊槍組件的控制線端口。eq\o\ac(○,5)保護氣體輸出端口。eq\o\ac(○,6)焊槍的連接端子：正確插入后必須順時針旋緊。eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,8)接通工件的連接端口：正確插入后必須順時針旋緊。使用兩個工件夾是為了正確在焊接處對稱連接，盡可能減少磁偏吹對焊接效果的影響。eq\o\ac(○,9)焊接時間顯示器：顯示焊接時間，單位為ms。eq\o\ac(○,10)焊接時間范圍轉換按鈕：不按此按鈕焊接時間顯示器eq\o\ac(○,4)的顯示范圍為5～99ms（分辨率為1ms）。按下此按鈕焊接時間顯示器eq\o\ac(○,4)的顯示范圍為100～990ms（分辨率為10ms）。eq\o\ac(○,11)焊接時間調節旋鈕：順時針旋轉此旋鈕焊接時間遞增，逆時針旋轉，焊接時間遞減。焊接時間范圍由焊接時間范圍轉換按鈕eq\o\ac(○,10)的位置來確定。eq\o\ac(○,12)電源指示燈：焊機接通電源，電源指示燈即亮。電源關閉，指示燈熄滅。eq\o\ac(○,13)焊槍檢測指示燈：接通焊槍控制線，并且焊槍線圈正常，此指示燈亮，未接控制線，或焊槍線圈斷路，此指示燈不亮。eq\o\ac(○,14)焊件與工件接觸檢測指示燈：裝夾在焊槍上的焊件（螺柱等）與工件接觸良好，此指示燈亮，即可以焊接。否則不亮，不能進入焊接過程，即不能焊接。eq\o\ac(○,15)焊接啟動指示燈：接通焊槍控制線，并且焊槍開關正常，當焊槍開關接通，此指示燈被點亮，焊槍開關斷開，此指示燈熄滅。eq\o\ac(○,16)結束指示燈：當啟動進入焊接過程結束時，此指示燈被點亮。此指示燈被點亮時，焊槍必須離開工件，才會熄滅，只有在此指示燈熄滅后才能進行下一次焊接操作。也就是說，焊槍和工件接觸后，只能啟動焊接一次，焊槍未離開工件，再次啟動操作，設備不再響應。eq\o\ac(○,17)過熱指示燈：當設備內部溫度大于85℃時，此指示燈被點亮，此后啟動操作，設備不再響應，僅當此指示燈熄滅后（大約10分鐘左右的機器冷卻時間），才可繼續操作。eq\o\ac(○,18)保護氣體開關指示燈：當旋鈕eq\o\ac(○,3)順時針旋轉，聯動開關觸點閉合后，此指示燈亮，表示使用氣體。當旋鈕eq\o\ac(○,3)逆時針旋轉到底，聯動開關觸點斷開，此指示燈熄滅，表示不使用氣體。eq\o\ac(○,19)保護氣體流通指示燈：當指示燈eq\o\ac(○,18)點亮后，啟動焊接操作時，此指示燈被點亮，表示有氣體流通，導前時間結束后，進入焊接過程。焊接結束，當焊槍脫離工件時，氣體導通結束，指示燈熄滅。eq\o\ac(○,20)保護氣體進氣口。eq\o\ac(○,21)排風扇。eq\o\ac(○,22)電源接線盒：接380V50Hz三相交流電。3.2焊槍介紹及操作方法在實際焊接過程中，一般來說焊接φ3~φ7的焊件不需要任何保護，φ8以上的焊釘為了保證焊接強度以及焊接的美觀需加氣體保護或瓷套保護?，F以在氣體和瓷套兩種不同保護下的焊接介紹槍的結構。圖三：焊槍分解圖圖四：無保護和氣體保護焊接的焊槍結構圖五：瓷套保護焊槍結構圖注：焊接不同品種，不同規格焊件時，需更換焊槍組件（焊件和瓷套不屬于焊槍組件）。eq\o\ac(○,1)槍體。eq\o\ac(○,2)伸縮桿固定座：支撐固定伸縮桿。eq\o\ac(○,3)夾頭夾：固定鎖緊夾頭。eq\o\ac(○,4)防塵罩：保護夾頭、夾頭夾。eq\o\ac(○,5)鎖緊螺母：套在夾頭夾上的螺母，用于夾緊夾頭的焊槍組件。更換夾頭時，逆時針旋該螺母，取出原夾頭，放入新夾頭。換好后必須順時針旋緊該螺母，否則夾頭夾和夾頭之間會松動。eq\o\ac(○,6)調節螺母：調節定位焊件伸出夾頭的長度。eq\o\ac(○,7)支撐螺帽：支撐頂桿。eq\o\ac(○,8)頂桿：調節焊件伸出夾頭的長度。eq\o\ac(○,9)夾頭：夾持焊件的焊槍組件。焊件通過夾頭獲得焊接電流，夾頭被緊固在焊槍上的夾頭夾中。夾頭有標準的和非標準的，品種規格很多。有的夾頭是通過螺紋旋緊在焊槍上的，具體情況需視焊槍的結構配置相對應的夾頭。eq\o\ac(○,10)瓷套夾固定座：承載并定位瓷套夾的焊槍組件。焊槍上瓷套夾固定座被緊固在伸縮桿上。eq\o\ac(○,11)焊件：需焊接至工件上的金屬螺柱或類似的其他金屬緊固件（栓，釘等）。焊接時焊件必須被夾持在相應規格的夾頭中，即將焊件插入已被固定在焊槍上的夾頭中。eq\o\ac(○,12)瓷套夾：夾緊并定位瓷套的焊槍組件。瓷套夾被固定在瓷套夾固定座上，瓷套夾也有多種規格。eq\o\ac(○,13)瓷套：也稱保護瓷環，保護套圈等，它的作用是防止空氣侵入焊接區域，還可以產生熱量集中的效果，以及有助于接頭在各種空間位置成型。采用瓷套焊接方式，焊接時，瓷套被夾持在焊槍上相應規格的瓷套卡中。瓷套受潮對焊接有影響，對受潮的瓷套可進行烘干后再使用。瓷套是一次性消耗品，品種、規格很多。eq\o\ac(○,14)保護氣接頭：保護氣體的進氣接口。eq\o\ac(○,15)伸縮桿：用于調節伸縮量的焊槍組件，有兩根。伸縮量對焊接是否成功和焊接效果影響很大。焊接前需細心調節伸縮桿得到合適的伸縮量（關于伸縮量見P13頁圖九詳述）。eq\o\ac(○,16)鎖緊鈕：松緊伸縮桿用的焊槍組件，每根伸縮桿上有一個或者兩個鎖緊鈕。伸縮量調節合適后，必須旋緊鎖緊鈕。eq\o\ac(○,17)焊接啟動開關（槍開關）：焊接啟動開關接通后，啟動指示燈被點亮，只要其他條件滿足，設備自動進入焊接過程，此時即使斷開焊接開關，啟動指示燈雖然熄滅，焊接仍然繼續進行。eq\o\ac(○,18)沖程刻度：調節沖程時做參考。eq\o\ac(○,19)沖程（提升量即行程）調節旋鈕：調節焊接沖程的焊槍組件。沖程對焊接效果影響很大，焊接前必須細心調節。順時針調節該旋鈕沖程短，反之沖程長。（關于沖程見P13頁圖九詳述）eq\o\ac(○,20)焊槍電纜：用于輸送焊接電流。電纜通過快速接頭和主機連接。eq\o\ac(○,21)控制電纜：控制焊機起動和焊槍電磁機構動作，用4芯航空插頭和主機連接。4.焊接方式及焊接過程4.1焊接方式圖六：焊接方法4.2焊接過程現以使用瓷環保護的方法為例，簡單演示焊接過程如下：圖七：瓷環保護的焊接過程1、定位：確定焊件的焊接位置，對準該位置握緊焊槍，使焊槍垂直于工件。保證焊槍與工件穩定垂直接觸。此時接觸指示燈eq\o\ac(○,14)被點亮。2、扣動焊槍開關：主回路工作輸出預熱電流，此時啟動指示燈eq\o\ac(○,15)被點亮。3、預熱時間結束焊槍線圈得電形成磁場，在磁力作用下，焊件從工件上抬起。建立引弧電流。如果引弧電流成功建成，則進入下一過程，如果引弧不成功，則結束指示燈被點亮，設備不再響應其他操作。這時需移開焊槍，調整焊件在夾頭的位置，或調整沖程，然后重新定位操作。4、當引弧成功，主回路即輸出焊接電流，形成強電弧。電弧的高溫使焊件和工件形成溶池。5、當焊接時間結束，焊槍線圈失電，彈簧回伸。使焊件帶電插入溶池中，主回路自動切斷焊接電流。致使焊件與工件溶結凝固在一起。6、當主回路切斷了焊接電流，隨即輸出回火電流。使焊縫的高溫緩慢下降，降低裂紋的產生。7、當回火時間結束，結束指示燈亮，可以沿焊槍軸心拔離焊槍，去掉瓷套，焊接結束。注：本設備的焊接時間在5～990ms之間，這里的焊接時間是指焊接電流通過的時間，但不是焊接過程的時間。焊接過程時間是：預熱時間，引弧時間，焊接時間，回火時間的總和。焊接過程時間小于或等于2s。如果使用保護氣體，還加氣體導前時間和滯后時間。氣體導前時間范圍是0～5s。氣體滯后時間由施焊者確定。焊槍離開工件快，滯后時間就短，反之，滯后時間長。對焊縫質量要求高時，可考慮延長滯后時間，但不必超過5s。建議：在不使用氣體保護焊接時，請將氣體保護時間調節鈕eq\o\ac(○,3)逆時針旋轉到底。這樣可縮短焊接過程，提高效率。5.如何確保焊接效果及焊接質量的檢驗5.1如何確保焊接效果5.1.1選用符合工程設計要求和國家標準的焊件中華人民共和國國家標準的機動弧焊用焊接螺柱相關尺寸標注如下（供參考）圖八：國家標準的焊接螺柱ds約等于螺紋中徑；l=l1+WA。末端按GB的規定加工成倒角端，如需方同意亦可加工成輾制末端。圖中l表示焊件的總長度，l1表示焊后的長度。WA表示焊接螺柱的熔化長度，即本說明書所說的烙距。y表示用保護瓷套焊接時所用的長度，如果不用瓷套，y可根據工藝要求自由確定。如果用保護瓷套焊接時，瓷套規格要求和ds匹配。d表示螺紋規格。如果焊件和保護瓷套不匹配，很難得到最佳效果。焊件材料與工件材料不一樣也會影響焊接強度。5.1.2仔細調整伸縮量和沖程首先了解下圖中的有關定義。圖九：沖程和伸縮量的調節焊接平面（焊接表面）：焊槍與工件接觸的平面。不同的焊槍的焊接面由不同的焊槍組件決定，有的焊槍有三個定位針的三個端頭所在的平面決定；使用氣體保護的焊槍有氣罩端面決定；使用瓷套時，由瓷套端面決定，上圖是由瓷套端面決定的，用平面A表示。伸量：焊件的焊接端部B伸出距離焊接平面A的長度，這里用L表示。伸量由焊件長度和施焊者的調節決定?？s量：焊件能夠被壓縮的最大變化量，如圖中B到B’間的距離，這里用S表示，縮量由焊槍結構決定，不同的焊槍縮量可能不一樣。由于受焊槍結構和電磁力的限制，縮量一般設在10mm左右沖程（提升量即行程）：焊接過程中焊件被抬離工件（焊接平面）的距離，如圖中B’點到焊接平面A的距離，這里用C表示。烙距：焊件在焊接過程中被熔化的長度（有的叫焊接留量，在設計焊件長度時必須考慮預留這段長度），圖中用WA表示。它是焊縫的主要形成部分。烙距是由工程設計要求決定，烙距影響焊后高度。焊件直徑：圖中用D表示，焊件直徑越大，焊接時焊接電流越大，焊接時間也越長。5.1.3仔細調節焊接時間焊接時間長短直接影響焊接強度，焊后高度，焊縫成形，熱影響等等。焊接時間過短，焊接能量不夠，焊縫成形困難。焊接時間過長，焊后高度偏低，熱影響過大，成形也不一定理想。所以調節合適的焊接時間對焊接效果起很大作用。5.1.4采用水平焊接螺柱焊適用于空間全方位焊接，為方便理解，通常把空間分為三個焊接方位，即水平焊、垂直焊和仰焊。在直角坐標系里可以定性劃分上述三個方位。水平焊是指在第三象限和第四象限之間，即225°～315°之間。垂直焊在第一象限和第二象限之間的-45°～45°之間和第二象限與第三象限之間的135°～225°之間。仰焊在第一象限與第二象限之間的45°～135°之間。根據劃分，水平焊接時工件平面處于水平面或接近水平面，焊接過程中產生的熔池主要受垂直工件向下的重力影響。可想而知，水平焊接時，熔池不往外流，只集中在焊接處的周圍，這樣容易形成飽滿的焊縫。5.1.5適當對焊接表面進行處理雖然電弧螺柱焊對焊件工件表面要求不是很高，允許有適當的不平整。銹跡、臟污、鍍層等，但想要更高的焊接質量，應對焊件表面適當處理，如磨平、除銹、清洗等，這樣會得到意想不到的焊接效果。5.1.6其他方面對焊接的影響焊槍不穩定垂直焊件，保護瓷套潮濕，磁風、各接頭接觸狀況等對焊接效果都有一定的影響，所以施焊時，一定要注意焊槍和工件的位置關系，注意瓷套防潮，必要時烘干再用。檢查各接頭的接觸是否良好，磁風不可能完全避免，但適當安排工件夾的夾緊位置，可以減少磁偏吹的影響。5.2焊接質量的檢驗適用現場檢驗焊接質量的方法有外觀檢驗、抗拉強度試驗和彎曲試驗。5.2.1外觀檢驗外觀檢驗是對焊接接頭焊縫的連續性、均勻性與熔合情況以判斷焊縫是否有缺陷。電弧螺柱焊容易出現以下問題：1、螺柱未浸入熔池而架空。2、熱量不足。3、過熱。4、磁偏吹。5、焊件不垂直工件。如表所示：表二：焊接缺陷原因和處理方法序號缺陷現象產生原因處理方法1螺柱未浸入熔池而架空1、烙距太小2、焊件與瓷套間有阻力1、增加烙距2、調整焊件位于瓷套中心2焊后長度過長，焊縫不連續1、焊接時間太短2、瓷套潮濕1、增大焊接時間2、烘干瓷套3焊后長度過短，熱影響區太大1、焊接時間過長2、沖程偏大1、減少焊接時間2、調整沖程4焊縫偏心不均勻1、瓷套中心偏移2、磁偏吹影響1、檢查中心點2、減少磁偏吹5焊件不垂直工件1、焊槍不穩定垂直工件2、工件表面不平整1、注意焊槍穩定垂直工件2、處理工件表面5.2.2抗拉強度試驗抗拉強度試驗是用于試驗螺柱與母材金屬接合的強度。至少應焊接三只螺柱然后通過合適的拉伸裝置施加軸向載荷直至其斷裂。如果螺柱在焊接區外斷裂，則視為實驗成功。如果螺柱在焊接區內斷裂，則必須檢查斷裂表面。未焊接表面最大不得超過已焊接表面的20%。5.2.3彎曲試驗彎曲試驗是一個簡單的作業試驗，用于粗檢所選的設定值。在本試驗中，在焊接區施加不確定的拉伸、壓力和彎曲載荷。至少焊接三只螺柱，然后使用附帶的帶斜邊的套管將其彎曲至60°。如果在焊接區未發現表面裂紋或斷裂，則視為試驗成功。6.常見故障的分析與處理6.1常見故障診斷表三：故障診斷表故障問題原因分析處理方法按下電源開關eq\o\ac(○,1)設備沒有任何反應設備沒有連上三相380V電源電壓檢查供電閘刀上的保險絲eq\o\ac(○,2)設備雖有反應，但松開后，設備又恢復原狀1.電源開關按下不足1秒持續按下1秒鐘2.設備內部元件損壞聯系供應商設備工作中突然斷電1.重新按電源開關eq\o\ac(○,1)，啟動能工作外部或內部有某些干擾，設備自行保護，不需處理2.重新按電源開關eq\o\ac(○,1)，不能啟動。設備內部元件損壞聯系供應商設備通電正常，但不能工作1.過熱指示燈eq\o\ac(○,17)亮，設備過熱保護等待10分鐘后，過熱指示燈eq\o\ac(○,17)熄滅再操作2.過熱指示燈eq\o\ac(○,17)不亮焊槍指示燈eq\o\ac(○,13)不亮，線圈不得電檢查焊槍控制線，線圈組件或更換焊槍焊槍與工件接觸后接觸指示燈eq\o\ac(○,14)不亮檢查地線是否夾牢，有關焊接電線夾頭是否接觸良好啟動焊槍開關啟動指示燈eq\o\ac(○,15)不亮，焊槍開關線接觸不良或斷開檢查焊槍開關及其連線焊槍指示燈eq\o\ac(○,13)，接觸指示燈eq\o\ac(○,14)，啟動指示燈eq\o\ac(○,15)都顯示正常，就是設備內部有故障請專業維修人士修理或與供應商聯系焊接質量不佳1.焊接規范未調好。緊固連接器，地線夾牢2.夾頭太松更換夾頭3.沖程和烙距調整不當調整4.瓷套和焊件不匹配更換規格適合的瓷套5.受磁風影響在焊接處適當位置，放些鋼板，改變焊槍或地線夾位置6.2發生故障時的做法：如果出現故障，首先按照上表“故障診斷”欄目下的故障清單檢查并消除故障原因。在其他任何情況下請與我們的工程技術人員聯系。如若需要我們的幫助，請確保向我們提供下列信息：1、產品名稱2、購買日期3、備選件4、螺柱和工件的材料5、螺柱直徑這些信息有助于我們和您節省時間和不必要的費用，如備件的寄送錯誤。如需要我們的工程技術人員上門服務，請提供詳細的地址及交通路線。7.安全規范這些操作規范含在安裝和操作時必須遵守的基本規范。因此在組裝和啟動前操作人員和相關負責人必須閱讀這些操作規范。在生產現場必須隨手可得。7.1在安裝操作螺柱焊機前，須遵循以下幾點：將操作說明書放置在每個操作人員都能查閱到的地方。1、安裝前須確保有關操作人員都已閱讀并理解本操作說明書。每名操作人員都須簽字進行確認。2、防止未授權人員操作本螺柱焊機。3、電工須檢查是否已采用保險和接地對電源采取合適的保護。4、只有經過培訓的人員才可操作本螺柱焊機。人員的資質和培訓負責操作、維修、檢查和組裝的人員必須具備從事這些作業的相應的資質。用戶必須嚴格規定職責范圍、能力和人員的監督。如果這些人員不具備必要的知識，則必須對其加以培訓和指導。如有必要，生產商/供應商可代表業主承擔這些工作。而且，用戶必須確保其工作人員充分了解操作說明書的內容。7.2啟動設備前須遵循以下章程1、年齡未滿16周歲不得操作螺柱焊接設備。2、啟動設備前須仔細閱讀并理解操作說明書。3、只有有資格的人員才能操作該設備。4、防止兒童和無資格人員使用該設備。5、穿好阻燃工作服。6、在您的衣服外系上皮圍裙，防止焊接時產生的焊渣燒壞衣服。7、實施仰焊接作業時須采取頭部保護措施。7.3生產場地的安全注意事項1、將螺柱焊機放置在距離墻或其它物件1m以上，以便通風散熱。如果