焊機(jī)和產(chǎn)品的磁化。當(dāng)在焊機(jī)上采用中頻逆變直流變壓器焊接磁性材料時(shí),焊機(jī)和工件也會(huì)被磁化。金屬細(xì)屑會(huì)附著在焊機(jī)表面。這些集聚的細(xì)屑最終會(huì)遷移至運(yùn)動(dòng)軸承、導(dǎo)向裝置或焊機(jī)連桿機(jī)構(gòu)上。這提高了機(jī)器失效的概率,并不得不進(jìn)行更多的維修保養(yǎng)。
不平衡的溫度和兩電極磨損。眾所周知,由于珀耳帖效應(yīng),由中頻逆變直流焊接變壓器產(chǎn)生的整流二次電流會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極(滾輪連接到MFDC變壓器的正極)比陰極具有更高的作業(yè)溫度。除了溫度差會(huì)傳導(dǎo)到焊件熔核位置外,兩個(gè)電極磨損也不均勻,正電極的變形和污染要比負(fù)極更快。
交流波形分析
高速縫焊作業(yè)的分析顯示,對(duì)目前的交流焊接變壓器恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用逆變技術(shù)所產(chǎn)生的結(jié)果要比直接用中頻逆變直流變壓器更換交流變壓器好。
除了造成成本增加,降低焊接工藝性能之外,新的中頻逆變直流變壓器不如現(xiàn)在的交流變壓器壽命時(shí)間長(zhǎng)。中頻逆變直流變壓器焊有二極管,二極管容易失效。一次過(guò)流事件就能破壞二極管。相反,交流變壓器更堅(jiān)固,能處理過(guò)流問(wèn)題而無(wú)需損壞或減低變壓器的預(yù)期壽命。
指導(dǎo)制造商扔掉目前的交流焊接變壓器并用中頻逆變直流變壓器的組織和制造商本身,都沒(méi)有意識(shí)到逆變技術(shù)可以直接應(yīng)用到交流變壓器上,也沒(méi)采取措施對(duì)交流變壓器和中頻逆變直流變壓器進(jìn)行工藝性能的比較。而將變壓器選擇作為工藝的唯一可行方案。
圖6是均方根(RMS)電流,10微秒間隔,由逆變WeldComputer?控制產(chǎn)生序列脈沖,具有最優(yōu)的調(diào)整中頻逆變直流開(kāi)關(guān)模式,每個(gè)脈沖由4ms加熱和1ms冷卻組成,不斷重復(fù)。
圖7記錄的均方根電流,間隔10微秒,是由WeldComputer?逆變波形合成控制的序列脈沖,由標(biāo)準(zhǔn)60Hz交流變壓器驅(qū)動(dòng),每個(gè)脈沖包括4ms 秒的加熱和1ms的冷卻,循環(huán)重復(fù)(與先前的中頻逆變直流配置具有相同的加熱-冷卻模式)。
需要強(qiáng)調(diào)的是,均方根電流波形不能提供實(shí)際電流極性的信息。
圖8是采用與圖7的相同的信號(hào)采集系統(tǒng)得到的實(shí)際電流波形。它揭示出通過(guò)交流變壓器波形合成控制焊接每條焊縫的交替極性。
結(jié)束語(yǔ)
交流變壓器主要:1)具有良好的瞬時(shí)響應(yīng),允許焊接較短持續(xù)時(shí)間的焊縫;2)當(dāng)冷卻時(shí)間較短時(shí),可進(jìn)行更多毫秒級(jí)的調(diào)整和控制;3)使焊縫滾輪和機(jī)械載流導(dǎo)體在較低溫度下操作;4)不會(huì)磁化焊機(jī)和工件;5)避免在焊接了幾個(gè)焊縫后由于珀耳帖效應(yīng)造成陽(yáng)極氧化;6)防止電極連接到不同電流極性造成的不對(duì)稱(chēng)損壞。
采用的控制必須確保在一個(gè)新值被編程前,電流脈沖穩(wěn)定在設(shè)定值,從而通過(guò)控制精確調(diào)整工藝,保證工藝的可重復(fù)性。
此外,控制工藝的同時(shí),焊縫焊接的速度可以通過(guò)采用多變量自適應(yīng)控制達(dá)到最大化。焊縫焊接時(shí),自適應(yīng)控制能自動(dòng)補(bǔ)償電極與工件接觸面積、電極壓力、位置以及速度的變化。