储能焊机的工作原理_中国百科网
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储能焊机的工作原理
。集成电路封装就是将一个或多个有一定功能的集成电路芯片放置在一个与之相适应的外壳容器中，为芯片提供稳定可靠的工作环境。储能焊作为混合集成电路封装的主要形式，适用于中小腔体、高可靠混合集成电路的气密封封装。下面就储能焊机的工作原理、工艺控制及...
集成电路芯片放置在一个与之相适应的外壳容器中，为芯片提供稳定可靠的工作环境。储能焊作为混合集成电路封装的主要形式，适用于中小腔体、高可靠混合集成电路的气密封封装。下面就储能焊机的工作原理、工艺控制及解决措施进行讨论。 2 储能焊机的工作原理 把...
储能焊机的工作原理 把金属管帽、管座分别置于相应规格的上、下焊接模具中并施加一定的焊接压力，利用储能电容器在较长时间里储积的电能，而在焊接的一瞬间将能量释放出来的特点来获得极大的焊接电流，接触电阻将电能转换成热能而实现焊接过程。焊接电流和...
焊机工作原理方框图 ...
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点焊机的用途和基本应用有哪些？来源:五金商机网编辑&&日期: 21:52:26&&
点焊机的通俗名称有:点焊机/精密点焊机/储能点焊机/交流脉冲点焊机/高频点焊机/逆变点焊机/电阻焊机/微电脑点焊机/直流点焊机/热电偶点焊机/气动点焊机/五金焊机工具/电池点焊机/
　　 点焊机的通俗名称有:点焊机/精密点焊机/储能点焊机/交流脉冲点焊机/高频点焊机/逆变点焊机/电阻焊机/微电脑点焊机/直流点焊机/热电偶点焊机/气动点焊机/五金焊机工具/电池点焊机/电子点焊机/手提式点焊机/高精密焊机/碰焊机/对焊机/手提式点焊机/手持点焊机/等
　　点焊机根据焊接工件的材料及厚度不同又分为:大功率点焊机、精密点焊机、微电子点焊机
　　大功率一般都是以380V电压，其它点焊机一般都是220V的，从原理来看一般又分为储能点焊机、交流脉冲点焊机、晶体管点焊机，逆变直流点焊机，纯直流点焊机
　　 点焊机按照用途分，有万能式（通用式）、专用式；按照同时焊接的焊点数目分，有单点式、双点式、多点式；按照导电方式分，有单侧的、双侧的；按照加压机构的传动方式分，有脚踏式、电动机-凸轮式、气压式、液压式、复合式（气液压合式）；按照运转的特性分，有非自动化、自动化；按照安装的方法分，有固定式，移动式或轻便式（悬挂式）；按照焊机的活动电极（普通是上电极）的移动方向分，有垂直行程（电极作直线运动）、圆弧行程；按照电能的供给方式分，有工频焊机（采用50赫芝交流电源）、脉冲焊机（直流脉冲焊机、储能焊机等）、变频焊机（如低频焊机）。
　　当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
　　 为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。
　　电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能影响因R减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。 　　由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。
　　（1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。
　　（2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。
　　（3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
　　（4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。
　　为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环：
　　（1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。
　　（2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅；凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各点加热的一致。
　　空压式点焊机
　　额定容量：KVA（千伏安）40　　10
　　电源电压V（伏）：380
　　初级电压A（安）：1　26　26　
　　次级电压V（伏）：4.3-6.52.4-4　1.81-3.8　2-3.4　1.80-3.21.52-2.62
　　调节级数级：7　78　7　77　
　　额定调节级数级：6　6　7　6　6　6
　　每小时焊数点/时：600-　　900　900
　　低碳钢板焊接厚度额定mm（毫米）：1.5+1.5-4+4 1+1-3+31+1-2+2　0.5+0.5-2+20.3+0.3-1.5+1.50.3+0.3-1.5+1.5
　　降低暂载率最大mm（毫米）：4.5+4.5　3.5+3.5　2.5+2.52.5+2.5　2+2　2+2
　　低碳钢园棒十字焊焊接范围（直径）mm（毫米）：3+3-10+10　3+3-8+8　1+1-3+31+1-6+6　2+2-5+5　1.5+1.5-4+4　
　　负载持续率%：20　20　15　1515　10
　　电极臂伸出长度mm（毫米）：510　400　450　400　400　350
　　电极臂间距mm（毫米）：120-360　150　150　150　150　150
　　上电极工作行程mm（毫米）：25　20　20　20　20　15
　　冷却水消耗量kg：200　450　400　400　350
　　最大电极压力KN：0.8　1.5　1.5　1.5　1.0　0.7
　　重量kg：245　165　165　140　130　63
　　1、焊接时应先调节电极杆的位置，使电极刚好压到焊件时，电极臂保持互相平行。
　　2、电流调节开关级数的选择可按焊件厚度与材质而选定。通电后电源指示灯应亮，电极压力大小可调整弹簧压力螺母，改变其压缩程度而获得。
　　3、在完成上述调整后，可先接通冷却水后再接通电源准备焊接。焊接过程的程序：焊件置于两电极之间，踩下脚踏板，并使上电极与焊件接触并加压，在继续压下脚踏板时，电源触头开关接通，于是变压器开始工作次级回路通电使焊件加热。当焊接一定时间后松开脚踏板时电极上升，借弹簧的拉力先切断电源而后恢复原状，单点焊接过程即告结束。
　　4、焊件准备及装配：钢焊件焊前须清除一切脏物、油污、氧化皮及铁锈，对热轧钢，最好把焊接处先经过酸洗、喷砂或用砂轮清除氧化皮。未经清理的焊件虽能进行点焊，但是严重地降低电极的使用寿命，同时降低点焊的生产效率和质量。对于有薄镀层的中低碳钢可以直接施焊。
　　另外，用户在使用时可参考下列工艺数据：
　　1、焊接时间：在焊接中低碳钢时，本焊机可利用强规范焊接法（瞬时通电）或弱规范焊接法（长时通电）。在大量生产时应采用强规范焊接法，它能提高生产效率，减少电能消耗及减轻工件变形。
　　2、焊接电流：焊接电流决定于焊件之大小、厚度及接触表面的情况。通常金属导电率越高，电极压力越大，焊接时间应越短。此时所需的电流密度也随之增大。
　　3、电极压力：电极对焊件施加压力的目的是为了减小焊点处的接触电阻，并保证焊点形成时所需要的压力。
　　4、电极的形状及尺寸：电极由铬锆铜加工而成。电极接触面的直径大致为：
　　δ≤1.5mm时，电极接触面直径，2δ＋3(mm)
　　δ≥2mm时，电极接触面直径，1.5δ＋5(mm)
　　δ—两焊件中较薄的一件之厚度(mm)
　　电极之直径不宜过小，以免引起过度的发热及迅速的磨损。
　　5、焊点的布置：
　　焊点的距离越小，电流的分流现象增大，且使点焊处的压力减少，从而削弱焊点之强度。对于低碳钢或不锈钢焊点中心距A≌16.1δ（毫米）
　　焊机必须妥善接地后方可使用,以保障人身安全。焊机使用前要用500V兆欧表测试焊机高压侧与机壳之间绝缘电阻不低于2.5兆欧方可通电。检修时要先切断电源，方可开箱检查。焊机先通水后施焊，无水严禁工作。冷却水应保证在0.15--0.2MPa进水压力下供应5--30℃的工业用水。冬季焊机工作完毕后应用压缩空气将管路中的水吹净以免冻裂水管。
　　焊机引线不宜过细过长，焊接时的电压降不得大于初始电压的5%，初始电压不能偏离电源电压的±10%。焊机操作时应戴手套、围裙和防护眼镜，以免火星飞出烫伤。滑动部分应保持良好润滑，使用完后应清除金属溅沫。新焊机开始使用24小时后应将各部件螺丝紧固一次，尤其要注意铜软联和电极之间联接螺丝一定要紧固好，用完后应经常清除电极杆和电极臂之间的氧化物，以保证良好接触。
　　焊机使用时如发现交流接触器吸合不实，说明电网电压过低，用户应该首先解决电源问题，电源正常后方可使用。需要指出的是，新购买的焊机半个月内如出现主件质量问题，可以更换新的焊机或者更换主件。焊机主机部分保修一年，长期提供维修服务。一般情况下用户通知厂方后，根据路程远近三到七天内服务到位。由于用户原因而造成的焊机损坏不在保修范围内。易损件、消耗件不在保修范围内。
　　由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件
　　1、踏下脚踏板焊机不工作，电源指示灯不亮：
　　a.检查电源电压是否正常；检查控制系统是否正常。
　　b.检查脚踏开关触点、交流接触器触点、分头换挡开关是否接触良好或烧损。
　　2、电源指示灯亮，工件压紧不焊接：
　　a.检查脚踏板行程是否到位，脚踏开关是否接触良好。
　　b.检查压力杆弹簧螺丝是否调整适当。
　　3、焊接时出现不应有的飞溅：
　　a.检查电极头是否氧化严重。
　　b.检查焊接工件是否严重锈蚀接触不良。
　　c.检查调节开关是否档位过高。
　　d.检查电极压力是否太小，焊接程序是否正确。
　　4、焊点压痕严重并有挤出物：
　　a.检查电流是否过大。
　　b.检查焊接工件是否有凹凸不平。
　　c.检查电极压力是否过大，电极头形状、截面是否合适。
　　5、焊接工件强度不足：
　　a.检查电极压力是否太小，检查电极杆是否紧固好。
　　b.检查焊接能量是否太小，焊接工件是否锈蚀严重，使焊点接触不良。
　　c.检查电极头和电极杆、电极杆和电极臂之间是否氧化物过多。
　　d.检查电极头截面是否因为磨损而增大造成焊接能量减小。
　　e.检查电极和铜软联和结合面是否严重氧化。
　　6、焊接时交流接触器响声异常：
　　a.检查交流接触器进线电压在焊接时是否低于自身释放电压300伏。
　　b.检查电源引线是否过细过长，造成线路压降太大。
　　c.检查网路电压是否太低，不能正常工作。
　　d.检查主变压器是否有短路，造成电流太大。
　　7、焊机出现过热现象：
　　a.检查电极座与机体之间绝缘电阻是否不良，造成局部短路。
　　b.检查进水压力、水流量、供水温度是否合适，检查水路系统是否有污物堵塞，造成因为冷却不好使电极臂、电极杆、电极头过热。
　　c.检查铜软联和电极臂，电极杆和电极头接触面是否氧化严重，造成接触电阻增加发热严重。
　　d.检查电极头截面是否因磨损增加过多，使焊机过载而发热。
　　e.检查焊接厚度、负载持续率是否超标，使焊机过载而发热。
　　焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法称为电阻焊。电阻焊具有生产效率高、低成本、节省材料、易于自动化等特点，因此广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等各工业部门，是重要的焊接工艺之一。
热的产出及影响因素
　　点焊时产生的热量由下式决定：Q=IIRt（J）————（1）
　　式中：Q——产生的热量（J）、I——焊接电流（A）、R——电极间电阻（欧姆）、t——焊接时间（s）
　　1.电阻R及影响R的因素
　　电极间电阻包括工件本身电阻Rw，两工件间接触电阻Rc，电极与工件间接触电阻Rew.即R=2Rw+Rc+2Rew——（2）
　　当工件和电极一定时，工件的电阻取决与它的电阻率.因此，电阻率是被焊材料的重要性能.电阻率高的金属其导电性差（如不锈钢）电阻率低的金属其导电性好（如铝合金）。因此，点焊不锈钢时产热易而散热难，点焊铝合金时产热难而散热易.点焊时，前者可用较小电流（几千安培），而后者就必须用很大电流（几万安培）。电阻率不仅取决与金属种类，还与金属的热处理状态、加工方式及温度有关。
　　接触电阻存在的时间是短暂，一般存在于焊接初期，由两方面原因形成：
　　1）工件和电极表面有高电阻系数的氧化物或脏物质层，会使电流遭到较大阻碍。过厚的氧化物和脏物质层甚至会使电流不能导通。
　　2）在表面十分洁净的条件下，由于表面的微观不平度，使工件只能在粗糙表面的局部形成接触点。在接触点处形成电流线的收拢。由于电流通路的缩小而增加了接触处的电阻。
　　电极与工件间的电阻Rew与Rc和Rw相比，由于铜合金的电阻率和硬度一般比工件低，因此很小，对熔核形成的影响更小，我们较少考虑它的影响。
焊接电流的影响
　　从公式（1）可见，电流对产热的影响比电阻和时间两者都大。因此，在焊接过程中，它是一个必须严格控制的参数。引起电流变化的主要原因是电网电压波动和交流焊机次级回路阻抗变化。阻抗变化是因为回路的几何形状变化或因在次级回路中引入不同量的磁性金属。对于直流焊机，次级回路阻抗变化，对电流无明显影响。
焊接时间的影响
　　为了保证熔核尺寸和焊点强度，焊接时间与焊接电流在一定范围内可以相互补充。为了获得一定强度的焊点，可以采用大电流和短时间（强条件，又称硬规范），也可采用小电流和长时间（弱条件，也称软规范）。选用硬规范还是软规范，取决于金属的性能、厚度和所用焊机的功率。对于不同性能和厚度的金属所需的电流和时间，都有一个上下限，使用时以此为准。
电极压力的影响
　　电极压力对两电极间总电阻R有明显的影响，随着电极压力的增大，R显著减小，而焊接电流增大的幅度却不大，不能 影响因R减小引起的产热减少。因此，焊点强度总随着焊接压力增大而减小。解决的办法是在增大焊接压力的同时，增大焊接电流。 电极形状及材料性能的影响
　　由于电极的接触面积决定着电流密度，电极材料的电阻率和导热性关系着热量的产生和散失，因此，电极的形状和材料对熔核的形成有显著影响。随着电极端头的变形和磨损，接触面积增大，焊点强度将降低。
工件表面状况的影响
　　工件表面的氧化物、污垢、油和其他杂质增大了接触电阻。过厚的氧化物层甚至会使电流不能通过。局部的导通，由于电流密度过大，则会产生飞溅和表面烧损。氧化物层的存在还会影响各个焊点加热的不均匀性，引起焊接质量波动。因此彻底清理工件表面是保证获得优质接头的必要条件。
热平衡及散热
　　点焊时，产生的热量只有一小部分用于形成焊点，较大部分因向临近物质传导或辐射而损失掉了，其热平衡方程式：
　　Q=Q1+Q2————（3）其中：Q1——形成熔核的热量、Q2——损失的热量
　　有效热量Q1取决与金属的热物理性能及熔化金属量，而与所用的焊接条件无关。Q1=10%-30%Q，导热性好的金属（铝、铜合金等）取下限；电阻率高、导热性差的金属（不锈钢、高温合金等）取上限。损失热量Q2主要包括通过电极传导的热量（30%-50%Q）和通过工件传导的热量（20%Q左右）。辐射到大气中的热量5%左右。
　　点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段：
　　1）预压阶段——电极下降到电流接通阶段，确保电极压紧工件，使工件间有适当压力。
　　2）焊接时间——焊接电流通过工件，产热形成熔核。
　　3）维持时间——切断焊接电流，电极压力继续维持至熔核凝固到足够强度。
　　4）休止时间——电极开始提起到电极再次开始下降，开始下一个焊接循环。
　　为了改善焊接接头的性能，有时需要将下列各项中的一个或多个加于基本循环：
　　1）加大预压力以消除厚工件之间的间隙，使之紧密贴合。
　　2）用预热脉冲提高金属的塑性，使工件易于紧密贴合、防止飞溅；凸焊时这样做可以使多个凸点在通电焊接前与平板均匀接触，以保证各点加热的一致。
　　3）加大锻压力以压实熔核，防止产生裂纹或缩孔。
　　4）用回火或缓冷脉冲消除合金钢的淬火组织，提高接头的力学性能，或在不加大锻压力的条件下，防止裂纹和缩孔。
　　1.交流电 可以通过调幅使电流缓升、缓降，以达到预热和缓冷的目的，这对于铝合金焊接十分有利。交流电还可以用于多脉冲点焊，即用于两个或多个脉冲之间留有冷却时间，以控制加热速度。这种方法主要应用于厚钢板的焊接。
　　2.直流电 主要用于需要大电流的场合，由于直流焊机大都三相电源供电，避免单相供电时三相负载不平衡。
　　下列各项是评定电阻焊焊接性的主要指标：
　　1.材料的导电性和导热性 电阻率小而热导率大的金属需用大功率焊机，其焊接性较差。
　　2.材料的高温强度 高温（0.5-0.7Tm）屈服强度大的金属，点焊时容易产生飞溅，缩孔，裂纹等缺陷，需要使用大的电极压力。必要时还需要断电后施加大的锻压力，焊接性较差。
　　3.材料的塑性温度范围 塑性温度范围较窄的金属（如铝合金），对焊接工艺参数的波动非常敏感，要求使用能精确控制工艺参数的焊机，并要求电极的随动性好。焊接性差。
　　4.材料对热循环的敏感性 在焊接热循环的影响下，有淬火倾向的金属，易产生淬硬组织，冷裂纹；与易熔杂质易于形成低熔点的合金易产生热裂纹；经冷却作强化的金属易产生软化区。防止这些缺陷应该采取相应的工艺措施。因此，热循环敏感性大的金属焊接性也较差
(C) 2015 | ICP：粤B2-影响储能点焊机电极使用性能的因素有哪些？
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焊接工件电极是很重要的一环，因为电极的磨损过快，或者设计的不够合理都会影响生产效率。下面小编就为大家介绍一下电极使用性能有影响的因素：
&1.电极接触表面直径一般由工件厚度而定。而电极园锥角可根据工件结构进行选择。从电极使用寿命角度看，园锥角越大散热越好，电极越不易压堆，不易变形。一般105度左右比较时宜。
电极冷却水孔底到电极头端面的距离与电极的使用性能有很大关系。因为这个距离越小电极的冷却越好，磨损单位长所焊的焊点越多，而且电极粘结现象越小。但是这个距离太小从总的来看电极的寿命减小。如距离太长，电极刚开始使用时，电极磨损单位长度焊的焊点数少而且粘电极的倾向较大。一般电极冷却水孔底到电极头端面的距离取10~15mm较为适宜。当电极磨损到2~3mm时，电极磨损单位长度焊的焊点数虽多，但对于淬火倾向较大的金属材料容易出现淬硬现象。
&3.水芯端到电极冷却水孔底部的距离。水芯端头到电极冷却水孔的距离与电极的使用寿命有很大关系。如果距离太短，冷却水就不会畅通，电极冷却不好。使用过程中电极易热，易压堆，磨损加剧，粘电极现象严重，还会使电极寿命降低，焊接质量难以保证。但是太长，由于底部的水不流动，在电极冷却水孔底就会出现“死水”。因而这部分水由于焊接时温度不断升高，严重时会气化把冷却水堵死。这样使电极冷却不好，影响焊接质量，电极使用寿命下降。一般水芯到电极低部的距离为：6~8mm。
&4.点焊电极工作表面的形状是根据工件的形状和材料的性质而定。常用的电极工作表面的形状可根据具体情况进行选择。我们使用的各种电极在工艺卡中都有所规定，不能随易改变。
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