焊接与切割设备的使用和维修（四）——交流弧焊机的安装、使用与维修

然远远超过允许电压降4V的数值。因此，必须按允许压降进行样核，即按电压降不超过4V来计算。这

在实际选用时，可根据焊接电缆长度和焊机的额定输出电流，参照表2-8选用。

1）安装前的检查

上计算方法，也适合其他类型焊机。

为了防止弧焊变压器绝缘损坏或一次侧线圈碰壳时使外壳带电而引起触电事故，焊机外壳必须可靠接地。接地线应选用单独的多股软线，其截面不小于相线截面的二分之一。接地线与机壳的连接点应保证接触良好，连接牢固。最好是安装接地极，可用金属管(壁厚大于3.5mm，直径大于25～35mm，长度大于2m)或用扁铁(厚度大于4mm)，截面积大于48mm，长度大于2m)埋在地下0.5m深处即可。暂时无法解决接地极时，临时性的办法是接地线另一端可与地下水管或金属构架相接，但不可接在地下气体管道上， 免引起爆炸=接地线的两端应保证接触良好(无锈 油等)，以减少接触电阻，保证良好的接地。

④焊接电缆的安装

在安装焊接电缆之前，必须首先将电缆铜接头、焊钳或地线卡头可靠地装在焊接电缆两端。铜接头要牢牢卡在电缆端部的铜线上，并且要灌锡，保证接触良好和具有一定的结台强度。

地线卡头装在地线的终端，其作用是保证地线与焊件可靠接触。地线卡头的形式如图2—2所示，螺旋卡头适用于大中型焊件的焊接；图2—2b钳式卡头适用于经常更换的焊件的焊接；图2—2c固定式卡头适用于地线固定在焊接胎夹具、工作台等固定位置的焊接：地线卡头可根据需要自行制造、地线卡头与工件的接触部分应尽量采用铜质材料。

焊钳在市面上五金商店均有出售。

⑤公共地线的安装

若几台焊机共用一公共地线，由于其中一台焊机在焊接开始和终止时，会使公共地线中的电流发生变化，因而引起电压变化，致使正在进行焊接的其他焊机电流忽大忽小。为了减小这种不良影响，除采用较粗的公共地线外，还应注意焊机一、二次侧线圈的联结极性。

用单相电网供电时，焊机公共地线应采用如图2—3a所示的连接方法。由于焊机1、3和焊机2、4在公共地线中的电流互相抵消，当4台焊机同时以相同电流焊接时，公共地线中的电流等于零。在这种情况下，公共地线的截面只按2台焊机的电流来选择即可。

用三相电网供电时，焊机应采用图2—3b、2—3c的连接方式。当3台焊机的焊接电流相同时，公共地线中的电流为O。即使3台焊机中只有2台在焊接，地线中的电流最多也只等于1台焊机的电流。

3）安装后的检查

焊机安装后，须经试焊鉴定后方可交付使用。在接线完毕经检查无误后，先接通电源，用手背接触焊机外壳，若感到轻微震动，则表示焊机一次侧线圈已通电，此时焊机输出端应有正常空载电压(6O～8Ov)。然后将焊机调到最大及最小，分别进行试焊， 检验焊机电流谪节范围是否正常可靠。在试焊中，应观察焊机是否有异味、冒烟、异常噪声等现象。如有上述异常现象发生，应及时停机检查，排除故障。

经检查及试焊后，确定焊机工作正常，则可投入使用，焊机安装工作即告完成。

2．2．2 交流弧焊机的使用

焊工是焊机的直接操作者和保管者，为了正确使用焊机．焊工除必须首先熟悉和了解焊机的构造、主要技术性能指标及使用保养知识外，还应具有鉴别焊机是否出现异常现象的能力。若一旦发现异常应及时停机处理，这是防止焊机发生重大故障，避免焊机带病工作及保证焊机使用寿命的重要一环。此外，还应做好对焊机的维护保养。

2．2．2．1 焊机说明书和铭牌

焊机使用说明书是概括焊机构造、主要技术指标及使用保养方法的技术文件，焊工在使用前应熟悉了解。

焊机铭牌是装在焊机上的金属标牌，上面标有焊机的主要技术指标，在没有使用说明书的情况下，它是焊机可靠的原始资料。

a．焊机容量

焊机容量是指从电网输入到焊机的电流(A)和电压(V)的乘积，单位是kVA，它是说明焊机工作能力的指标之一。

b．额定值

额定值是对焊机规定的使用限额。如电压、电流及功率的限额，分别称额定电压、额定电流及额定功率。按额定值使用焊机最为经济合理、安全可靠，既充分利用了设备，又保证焊机正常使用。

c．负载持续率

焊机负载运行持续时间占选定工作周期(负载运行持续时问+空载或休止时间)的百分率称为焊机负载持续率，用公式可以表示为

例如，弧焊电源选定的工作周期为5min，额定负载持续率为6o％，这就是说，在5min内，可以工作3min，休息2min。

d．功率因数

焊机输入功率可分为有功功率和无功功率两部分：有功功率是指把电能转换成其他形式的能而消耗掉的功率，它包括电弧功率和因焊机发热等原因而损耗的功率：无功功率是指电能只在电网和焊机之间交替往返的功率，它不作功，但却是焊机建立磁场所必需的：功率因数就是有功功率与焊机输入功率的比率。在同样的输人功率下，功率因数愈大，意味着无功功率愈小，电源容量利用得愈充分。

一般弧焊变压器的功率因数较低，只有O.5～0.7左右。焊机功率因数的计算公式如下：

e．敛率

焊机效率为电弧功率和焊机的有功功率的比率。焊机有功功率包括电弧功率和焊接变压器损耗的功率(铜损和铁损)。焊机效率高，表示其功率损失小。焊机效率的计算公式如下：

2，2．2．2 焊机使用前检查

新焊机或长期停用的焊机，在使用前应参照上述“安装前的检查”再一次对整机及附件进行检查和清理，测试一、二次侧绝缘一在日常使用之前应检查供电回路、焊接回路绝

缘是否良好，接头是否拧紧，焊机活动部分、电流指示器是否清洁灵活等。

2．2．2．3 焊机工作状态的合理选择

为充分发挥焊机的工作能力，应尽量使焊机工作在额定状态，即在额定负载持续率下用额定电流焊接，此时称为满载，焊机得到充分利用。在低于额定状态下使用，称为轻载。在高于额定状态下使用，称为过载：

a．额定工作状态

焊机额定工作状态是根据其额定发热量决定的，在额定状态下工作，焊机为正常发热状态，其线圈温升在允许范围之内。焊机的发热量取决于负载持续率和输出电流两个因素。如果提高负载持续率， 焊机输出电流必须降低；相反，菪以低负载持续率运行，则允许焊机在较大的电流下工作。在已知实际负载持续率时，可以求出此时焊机最大允许焊接电流，即

例如一台BXI—330型焊机，额定负载持续率为6O％，额定电流330A，若按80％的负载持续率工作，则

b．过载状态

在一定的焊接电流下，若焊机的实际负载持续率高于在该电流下允许的负载持续率，或者在一定的负载持续率下，所用的焊接电流超过在该负载持续率下所允许的最大电流，则焊机进人过载状态。焊机过载时，线圈发热量增加，其温升会超过允许的温升值。

焊机线圈的温升也和环境温度有关，冬季气温低，散热条件好，因此，冬季可允许焊机适量过载。在一般情况下，应严格避免过载使用。

短时间过载，虽不会烧毁焊机，但会加速线圈绝缘老化，降低焊机寿命 长时间过载，会导致线圈绝缘损坏，以至引起线圈短路，造成焊机烧毁事故。

判断焊机是否过载必须通过计算，不能只根据焊接电流大小而轻率地判断。有的焊工认为，只要超过焊机额定电流使用，焊机就会过载；而低于焊机额定电流使用就不会过载。其实这样分析是片面的。因为它忽略了焊机负载持续率的影响。下面通过2个实例来说明。

例1，1台BX1—330型焊机，额定负载持续率为60％，现用焊接电流450A，负载持续率为30％，问焊机是否有过载烧毁的危险?

根据上述公式，在450A的使用条件下，

这就是说，在焊机输出450A电流时，允许负载持续率为32％，而实际负载持续率为30％，低于允许值。所以，焊机无过载烧毁的危险。

例2，1台BX1—330型焊机，额定负载持续率为60％，现用焊接电流为300A，实际负载持续率为80％，问焊机是否有过载烧毁的危险。

在80％负载持续率的使用条件下，

经计算可知，此时焊机允许电流值为286A，而实际接电流300A，超过了允许电流值。因此，焊机过载，有烧毁的危险。

从上述2实例知，超过焊机额定电流使用时，焊机不一定过载；而低于焊机额定电流使用时，焊机不一定不过载一因此．不能只根据焊接电流的大小来判断焊机是否过载，否则会得出错误的判断。

掌握了分析焊机是否过载的方法，在实际生产中可以正确使用小容量焊机，用大直径焊条焊接厚板。例如采用BX3—120型焊机，负载持续率为60％，用4mm焊条，以150A焊接电流，焊接厚板，只要负载持续率低于38％，即可安全使用。

c．轻载状态

如果实际使用的负载持续率比该焊接电流下允许的负载持续率低得多，或实际使用的焊接电流比该负载持续率下允许的焊接电流值低得多，焊机则处于轻载状态，即俗称的大马拉小车。

焊机工作处于轻载状态同然是安全的，但焊机容量未被充分利用，造成设备和电能的浪费一在工厂中，焊机轻载状态下工作的情况相当普遍，这主要是焊机容量选择不当造成的。以往在选择焊机时，人们总是习惯于宁大勿小，或以大兼小，片面认为大容量焊机可以大小兼顾，而小容量焊机则不可能 这种看法是不正确的，因为这会使焊机经常处于轻载状态。例如在生产中主要采用Φ2.5mm和Φ3.2mm的焊条接薄板，偶尔使用Φ4mm的焊条，从充分利用焊机容量出发，应选用BX1-l35型或BX-l20型等小容量焊机，不应选300A或500A的焊机。又如生产中主要使用Φ4mm及Φ5mm焊条，应选容量为300A或330A的焊机，不应选500A的焊机。

将大容量焊机用于小电流焊接，不仅使设备购置费、设备维修费和设备折旧费增加，而且电能消耗也增加。因此，应合理选择焊机容量，尽量避免焊机轻载工作，这也是降低焊接成本，节约用电的措施之一。