CN104209627A - 一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式，首先，由焊机的输出端对连接在一起的钢筋施加一虚拟电压，并且在输出回路短路时，将虚拟电压降为0伏；接着，在拉开起弧前，焊机对两钢筋输出一小的起弧电流；最后，在起弧电流的作用下，完成起弧，且焊机将起弧电流调整至焊接电流。本方案能够避免在接通电源和断开电源过程中出现接触电弧火花，实现无接触火花的钢筋电渣压力焊。本方案能够降低钢筋电渣压力焊机的起弧劳动强度，并且提高操作的安全系数。

Description

一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式

技术领域

本发明涉及一种电焊技术，具体涉及电渣压力焊技术。

背景技术

电渣压力焊是将两钢筋安放成竖向或斜向(倾斜度在4：1的范围内)对接形式，利用焊接电流通过两钢筋间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。简单地说，就是利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热进行焊接的一种熔焊方法。但与电弧焊相比，它工效高、成本低，在一些高层建筑施工中已取得很好的效果。根据使用的电极形状，可分为丝极电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊等。电渣焊适用于厚板的焊接。在锅炉、重型机械、造船工业中应用较多。

电渣压力焊的焊接过程包括四个阶段：引弧过程、电弧过程、电渣过程和顶压过程。

焊接开始时，首先在上、下两钢筋端面之间引燃电弧，使电弧周围焊剂熔化形成空穴；随之焊接电弧在两钢筋之间燃烧，电弧热将两钢筋端部熔化，熔化的金属形成熔池，熔融的焊剂形成熔渣(渣池)，覆盖于熔池之上，此时，随着电弧的燃烧，上、下两钢筋端部逐渐熔化，将上钢筋不断下送，以保持电弧的稳定，继续电弧过程；随电弧过程的延续，两钢筋端部熔化量增加，熔池和渣池加深，待达到一定深度时，加快上钢筋的下送速度，使其端部直接与渣池接触，这时，电弧熄灭而变电弧过程为电渣过程；待电渣过程产生的电阻热使上、下两钢筋的端部达到全截面均匀加热的时候，迅速将上钢筋向下顶压，挤出全部熔渣和液态金属，随即切断焊接电源，完成了焊接工作。

电渣压力焊适用于现浇钢筋混凝土结构中竖向或斜向(倾斜度在4：1范围内)钢筋的连接，特别是对于高层建筑的柱、墙钢筋，应用尤为广泛。

目前电渣压力焊的焊接机具主要包括：焊接电源、焊接夹具、控制箱。

(1)焊接电源

电渣压力焊可采用交流或直流焊接电源，焊机容量应根据所焊钢筋的直径选定。由于电渣压力焊机的生产厂家很多，产品设计各有不相同，所以配用焊接电源的型号也同，常用的多为弧焊电源(电弧焊机)，如BX3-500型、BX3-630型、BX3-750型、BX3-1000型等。

(2)焊接夹具

焊接夹具由立柱、传动机械、上、下夹钳、焊剂筒等组成，其上安装有监控器，即控制开关、次级电压表、时间显示器(蜂鸣器)等，焊接夹具应具有足够的刚度，在最大允许荷载下应移动灵活，操作便利；焊剂筒的直径应与所焊钢筋直径相适应；监控器上的附件(如电压表、时间显示器等)应配备齐全。

(3)控制箱

控制箱的主要作用是通过焊工操作，使弧焊电源的初级线接通或断开，控制箱正面板上装有初级电压表、电源开关、指示灯、信号电铃等，也可刻制焊接参数表，供操作人员参考。

现有的电渣压力焊在引燃电弧之前，需要在上、下两钢筋上接通焊接电源，再由焊接夹具将上、下两钢筋向上下两端拉开，在上、下两钢筋之间起弧。由于此时上、下两钢筋上直接接通焊接电源(一般为几百安培)，在拉开两钢筋时，需要非常大的拉力才能够就爱那个两者拉开，劳动强度非常的大，并且由于钢筋上直接接通焊接电源，存在一定的安全隐患。

发明内容

针对现有电渣压力焊过程中在两钢筋间进行起弧时所存在的问题，本发明的目的在于提供一种劳动强度小且安全系数高的钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式，该控制方式：

首先，由焊机的输出端对连接在一起的钢筋施加一虚拟电压，并且在输出回路短路时，将虚拟电压降为0伏；

接着，在拉开起弧前，焊机对两钢筋输出一小的起弧电流；

最后，在起弧电流的作用下，完成起弧，且焊机将起弧电流调整至焊接电流。

在具体实施方案中，所述起弧控制方式包括如下步骤：

(1)焊机输出端连接在钢筋两端，并且输出虚拟电压，两根钢筋接通焊接电源，由于两根待焊接钢筋连在一起，焊机输出回路处于短路状态，此时焊机输出端输出的虚拟电压降低到0伏，虚拟电压输出的电流较小(小于1A)，因此此过程不产生电弧；

(2)在延时一段时间后，焊机输出一个小电流；

(3)通过夹具拉开两根钢筋，使两根钢筋间产生电弧，并在电弧产生后，焊机将输出电流调整到焊接电流。

本发明提供的方案在焊机输出端始终输出一个虚拟电压，同时在起弧前，由焊机输出一小起弧电流(如30A)，并非焊接电流，使短路的两根钢筋间的能量较小，这样在起弧时，由于钢筋间熔化点极小，拉开两根钢筋需要的力也比较小，降低了劳动强度。

再者，由于虚拟电压的输出能力很小(小于1A)，这样焊接时在接通电源的过程中将不会出现电弧火花，不仅提高了安全性，改善了劳动环境，而且避免电弧对夹具烧灼，提高了夹具的使用寿命。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明进行钢筋电渣压力焊机起弧控制的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明在控制钢筋电渣压力焊机的起弧时，首先，由焊机的输出端对连接在一起的钢筋施加一虚拟电压，并且在输出回路短路时，将虚拟电压降为0伏；

接着，在拉开起弧前，焊机对两钢筋输出一小的起弧电流；

最后，在起弧电流的作用下，完成起弧，且焊机将起弧电流调整至焊接电流。

该方案通过虚拟电压与起弧电流的相互配合，在接通电源和断开电源时，焊机输出端始终对钢筋施加虚拟电压，但电流很小，甚至为0；接着在起弧前，由焊机输出一小起弧电流(如30A)，并非焊接电流，使短路的两根钢筋间的能量较小，这样在起弧时，由于钢筋间熔化点极小，拉开两根钢筋需要的力也比较小，降低了劳动强度。

基于上述原理，本发明进行钢筋电渣压力焊焊接过程如下(参见图1)：

1、两根钢筋接通焊接电源：焊机输出端连接在钢筋两端，此时焊机输出端电压为虚拟电压，故焊机将输出的虚拟电压施加到连在一起的两钢筋上，形成相应输出回路；此时由于两钢筋连接在一起，通过对焊机将输出的电压和电流进行检测，确定焊机的输出回路处于短路状态，焊机将虚拟电压会降低到0伏。由于虚拟电压输出能力很小(小于1A)，在接通电源的过程中不会出现电弧火花(主要是钢筋与夹具之间不会出现接触火花)。

2、在检测确定焊机的输出回路处于短路状态后，延时一段时间(如0.5S，此时间可调)后，焊机控制输出一个小电流(一般为30A)，用于起弧，因为小电流可以使短路的两根钢筋间的能量较小，钢筋间熔化点极小(甚至无熔化点)。

3、两根钢筋拉开产生电弧：通过夹具拉开两根钢筋，使两根钢筋间在起弧电流的作用，产生电弧。由于电机此时输出的电流为一个小电流(并非焊接电流)(一般为30A)，钢筋间熔化点极小，拉开两根钢筋需要的力也比较小，降低了劳动强度。

4、在电弧产生后，通过对焊机输出的电压和电流进行检测，确定焊机的输出回路此时不是短路状态，焊机将输出电流调整到焊接电流(一般为几百安培)。

由此形成的焊接方案，通过在焊机的输出端始终输出一个虚拟电压和起弧电流配合，在起弧前由焊机输出一小起弧电流(如30A)，并非焊接电流，使短路的两根钢筋间的能量较小，这样在起弧时，由于钢筋间熔化点极小，拉开两根钢筋需要的力也比较小，节省体力，降低了劳动强度。

再者，本方案通过在焊机的输出端始终输出一个虚拟电压，由于虚拟电压的输出能力很小(小于1A)，这样焊接时在接通电源的过程中将不会出现电弧火花；由此通过该虚拟电压，使得整个焊接过程无弧光产生，不仅提高了安全性，而且避免电弧对夹具烧灼，提高了夹具的使用寿命。

另外，本方案中的虚拟电压其输出电压低于安全电压，进一步提高了整个焊接过程的安全性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式，其特征在于，该控制方式：

首先，由焊机的输出端对连接在一起的钢筋施加一虚拟电压，并且在输出回路短路时，将虚拟电压降为0伏；

接着，在拉开起弧前，焊机对两钢筋输出一小的起弧电流；

最后，在起弧电流的作用下，完成起弧，且焊机将起弧电流调整至焊接电流。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋电渣压力焊机的起弧控制方式，其特征在于，所述起弧控制方式包括如下步骤：

(1)焊机输出端连接在钢筋两端，并且输出虚拟电压，两根钢筋接通焊接电源，由于两根待焊接钢筋连在一起，焊机输出回路处于短路状态，此时焊机输出端输出的虚拟电压降低到0伏；

(2)在延时一段时间后，焊机输出一个小电流；

(3)通过夹具拉开两根钢筋，使两根钢筋间产生电弧，并在电弧产生后，焊机将输出电流调整到焊接电流。