鍍鋅板焊接點焊機的選擇——中頻逆變直流點焊機

2.0+1.0鍍鋅板凸點焊接中頻點焊機

中頻逆變電阻焊機非常適合鍍鋅鋼板焊接，帶凸點板材焊接，厚不銹鋼板的焊接。

中頻逆變器輸出電流為直流形式。所以焊接過程更加容易控制，焊接速度更快，而且焊接過程更加穩定。本機的焊接頻率為1kHz，所以相對于50hz電源來說，電流的調節過程更快更準確。

如圖所示：中頻控制器控制的電流輸出更加穩定。

相對于普通的工頻控制器，逆變中頻控制器有著如下的優點：
1.二次焊接回路中流過的電流是直流的。因此由于深入焊接工件中不同的浸深而產生的二次回路中的感抗對焊接電流的影響大大減小。
2.焊接變壓器的質量大大減輕。
3.電極壽命更長。
4.可以焊接鋁和鍍鋅金屬等材料，焊接結果良好。
5.尤其適合于三層板焊接、非常薄的材料的焊接以及精密焊接的要求。
6.少飛濺
7.對于電流的控制提高了焊點的質量。

中頻電阻焊接系統組成；
如圖所示：整個焊接系統由控制器、中頻變壓器、工件組成。其中控制器又包含多個部分，有電源驅動、整流部分、電容板、IGBT、以及中心控制部分。
主要特點：
1.輸出電源頻率：1KHZ，時間精度為 ms 級；
2.可編程最多64套焊接規范；
3.三段加熱過程：預熱、焊接、回火；其中焊接段中可以自己定義遞增和遞減段；
4.可編程壓力控制，最多可定義10個壓力段；
5.可編程輸出I/O口：可編程3段輸出，更好地與PLC、機器人等適配；
6.焊點計數功能。

技術參數
1.輸入電壓：三相380V，50HZ/60HZ，電源波動+10%，-20%；
2.輸出電壓：單相PWM 輸出 500V；
3.輸出電流：依控制器型號不同而不同，最大為400A（800A ，800A，1200A，2400A）；
4.冷卻水：流量 >6L/MIN，溫度≤30℃(依控制器型號不同而不同)；
5.工作環境溫度：0~50℃；
6.氣閥規格：DC24V。

一、鍍鋅板焊接本身存在的問題：

1．適用的焊接參數范圍較小，由于接觸面上存在低電阻率、低硬度、低熔點的鋅層，使接觸電阻減小，電流場分布不均勻，影響了熔核的形成和大小。左圖為鍍鋅板點焊時的電流分布。

2．電極壽命縮短，由于鋅層熔點較低，表面易燒損，沾污電極后在電極表面形成合金，易過熱變形，降低電極壽命。

3．容易產生焊接噴濺，影響焊點質量的穩定性。

4．熔核內易出現裂紋、氣孔或軟化組織。在鍍鋅鋼板點焊過程中，由于焊接規范不合理，會使接頭中殘留部分鋅及鋅鐵合金在熔核結晶過程中，可能會形成細小裂紋或氣孔，殘留鋅較多時還會形成軟化組織。

二、

在鍍鋅板的點焊研究中，電極材料是一個注目的焦點，研究主要集中在現有電極與鍍層之間的相互作用特點分析， 以及開發新的電極材料。國外鍍鋅板點焊用電極材料主要有Cu— Cr(0.8%Cr) 、Cu— Zr(0.15%Zr)、Cu— Cr— Zr ，以及含Al3O2 粒子的彌散強化銅(簡稱DSC)。國內研究大都是通過試驗研究上述幾種材質電極的使用性能，大量實驗證明，在焊接條件不太理想的情況下，無論是價格較便宜的Cu— Cr、Cu— Zr 合金電極，還是較貴的DSC 電極，其使用情況相近，但工廠經驗表明，在實際生產的某些情況下，使用DSC 20 級合金電極時，電極粘著性減小。至于電極的形狀及端面尺寸方面，圓錐臺形被認為是最好。另外大量的點焊試驗表明，電極在焊接過程中其表面溫度比焊接普通鋼板時有顯著提高。因此，電極的冷卻十分重要，冷卻水流必須充分，保證電極接近室溫，這樣才能將電極與鍍層的合金反應減至最小，并防止因電極軟化而產生的“凸起”或電極脹大。

鍍鋅板焊接點焊機的選擇——中頻逆變直流點焊機

三、工頻焊機與中頻焊機的參數對比

1. 中頻焊機焊接電流接近完全直流，由于沒有明顯的峰值電流，熔核尺寸穩定擴大，幾乎沒有飛濺，焊接質量穩定、熱效率高。與工頻焊機相比，中頻焊機焊接電流可降低40%，電極使用壽命大大延長。

2. 中頻焊機變壓器重量和體積小，輸入功率低，便于采用連變壓器式焊鉗。當運用于機器人點焊操作時，可使機器人的負荷減輕，而工頻焊機在自動線上運用時則需要負載能力更強的機器人。

3. 中頻焊機的響應速度是工頻焊機的20倍，電流能夠更快地達到設定值，更準確地分析參數，焊接質量控制更精確。

4. 中頻焊機三相負荷均衡，功率因數高(0.9左右)，節能。而兩相工頻焊機，工作時很難保證相電壓之間的均衡，功率因數低（0.6左右），三相工頻焊機則很難實現恒流輸出。

5. 中頻焊機適用多種材料及異種金屬的焊接，如鋁合金、不銹鋼、高強度鋼板等材料。另外，對于鍍鋅板和普通多層板的焊接，其焊接質量也遠高于工頻焊機的焊接質量。而工頻焊機只適應焊接性能好的材料，如低碳鋼板。

從綜合性能來看，中頻焊機運行的能源成本比工頻焊機節約近1/3，適合自動線運用，控制智能化程度高，適應材料范圍廣，符合汽車安全性要求增高和新材料焊接發展的方向，在汽車行業會有越來越廣泛的應用。

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