穿壁焊焊接穩(wěn)定性的影響分析及對(duì)策

侯康

摘要：本文主要從設(shè)備保障的角度，對(duì)穿壁焊機(jī)的原理和影響焊接穩(wěn)定性的因素進(jìn)行分析， 并結(jié)合本單位的設(shè)備保障實(shí)踐，從穿壁焊機(jī)的夾緊力、電流和冷卻系統(tǒng)三方面提出對(duì)策，從而達(dá)到預(yù)防和減少擊鉛、冷焊這兩種質(zhì)量缺陷發(fā)生的目的。

關(guān)鍵詞：擊鉛 冷焊 夾緊力 電流 冷卻系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM912文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

穿壁焊又稱(chēng)對(duì)焊，是蓄電池裝配過(guò)程中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。其基本原理是通過(guò)兩個(gè)電極在兩相鄰極群的匯流排偏極耳上施加壓力并瞬間通過(guò)電流，利用偏極耳電阻及接觸電阻在通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的熱量，將兩組極群的偏極耳熔接在一起的過(guò)程。在此過(guò)程中，容易產(chǎn)生的產(chǎn)品缺陷主要有冷焊和擊鉛，本文主要從設(shè)備保障的角度來(lái)分析產(chǎn)生這兩種缺陷的原因，從而達(dá)到預(yù)防和較少這兩種質(zhì)量缺陷發(fā)生的目的。

筆者從事蓄電池行業(yè)設(shè)備管理已二十多年，從穿壁焊機(jī)的原理和本單位的設(shè)備保障實(shí)踐分析，對(duì)焊接穩(wěn)定性造成影響的主要是穿壁焊機(jī)的夾緊力、電流和冷卻系統(tǒng)，現(xiàn)逐一進(jìn)行分析，并提出對(duì)策。

1 夾緊力對(duì)焊接質(zhì)量的影響分析及對(duì)策

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，穿壁焊機(jī)的夾緊力過(guò)小，容易造成擊鉛；而夾緊力過(guò)大，容易造成冷焊。所以應(yīng)從下述三個(gè)方面進(jìn)行控制。

1.1 優(yōu)先選用液壓系統(tǒng)的穿壁焊機(jī)

目前市售的穿壁焊機(jī)，焊鉗加緊部分有氣動(dòng)和液壓兩種推動(dòng)方式。由于氣動(dòng)系統(tǒng)一般輸送管線較長(zhǎng)，壓力容易受到旁路上其它設(shè)備的影響，因此氣壓穩(wěn)定性較差；同時(shí)壓縮空氣只能提供一個(gè)相對(duì)較低的壓力系統(tǒng)，夾緊力量很小，因此容易造成焊接時(shí)預(yù)夾點(diǎn)塑性變形小，焊接電阻增大，產(chǎn)生擊鉛現(xiàn)象。而液壓系統(tǒng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、壓力高的特點(diǎn)，在連續(xù)性的生產(chǎn)中，相鄰兩匯流排之間的預(yù)夾點(diǎn)產(chǎn)生的塑性變形量幾乎一模一樣。因此在設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用采用液壓系統(tǒng)的穿壁焊機(jī)。

1.2 正確調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力

在焊接時(shí)，應(yīng)正確調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力。如果油壓太高，會(huì)使相鄰兩個(gè)偏極耳的預(yù)夾點(diǎn)直接接觸而導(dǎo)通，焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量太小，不能熔焊在一起，容易形成冷焊，造成不必要的損失。所以，在對(duì)液壓穿壁焊進(jìn)行系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)使用一邊調(diào)節(jié)偏極耳，一邊進(jìn)行試焊接的方法，并注意觀察焊接效果。筆者通過(guò)多年實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，焊接面積達(dá)到預(yù)夾點(diǎn)的90%以上時(shí)，焊接效果較好，說(shuō)明壓力調(diào)整到位，即可正式焊接。

1.3 做好液壓穿壁焊的油溫控制

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，液壓穿壁焊的油溫對(duì)焊接效果影響較大。當(dāng)油溫過(guò)高時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響液壓油的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響到整個(gè)液壓系統(tǒng)的密封、壽命和傳動(dòng)效率，造成各執(zhí)行元件出現(xiàn)動(dòng)作緩慢、無(wú)力等現(xiàn)象，使得夾緊力產(chǎn)生變化，形成產(chǎn)品焊接缺陷。所以，合理控制油溫，是設(shè)備維護(hù)的關(guān)鍵。在設(shè)備進(jìn)行操作和保養(yǎng)時(shí)，應(yīng)注意盡量使油溫保持在設(shè)備說(shuō)明書(shū)規(guī)定的下限內(nèi)，這樣，可以有效防止焊接缺陷。

2 電流對(duì)焊接質(zhì)量的影響分析及對(duì)策

眾所周知，焊接電流對(duì)焊接質(zhì)量的影響尤為顯著。電流過(guò)大容易擊鉛，電流過(guò)小容易假焊，應(yīng)從以下兩方面進(jìn)行控制。

2.1 為穿壁焊機(jī)配備穩(wěn)壓電源系統(tǒng)

目前，我國(guó)電力系統(tǒng)的供電電壓范圍是380±10%，而且在用電高峰或低谷，電壓范圍會(huì)產(chǎn)生巨大波動(dòng)，對(duì)設(shè)備的電壓也會(huì)造成影響，這也就造成了穿壁焊設(shè)備的輸出電流會(huì)隨著電壓的波動(dòng)而變化，造成焊接質(zhì)量的不穩(wěn)定。所以一定要在設(shè)備前端接入穩(wěn)壓電源系統(tǒng)，從而確保焊接電流的穩(wěn)定性。

2.2 選用導(dǎo)電可靠的軟連接

從理論上講，穿壁焊機(jī)上的變壓器與焊鉗的距離越小，焊接電流越不容易發(fā)生變化。但如果將變壓器部分完全設(shè)計(jì)在焊鉗上部，會(huì)造成焊接部分過(guò)于臃腫，對(duì)設(shè)備的外觀設(shè)計(jì)、運(yùn)行動(dòng)作及后續(xù)的人員調(diào)試工作都造成很大的不方便。因此，為求美觀和后續(xù)維修方便，目前設(shè)備制造廠家普遍將變壓器安裝在機(jī)架上，然后通過(guò)壓在一起的銅編織帶與焊鉗連接。

經(jīng)過(guò)近年來(lái)筆者維修設(shè)備發(fā)現(xiàn)，由于我國(guó)現(xiàn)有的制造技術(shù)原因，銅編織帶與外部包裹的紫銅板之間一般很難做到結(jié)合得非常致密，設(shè)備在使用一段時(shí)間后，銅編織帶中間會(huì)有氧化現(xiàn)象，因而造成電流不穩(wěn)定。在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，如果發(fā)生擊鉛或冷焊交替產(chǎn)生的現(xiàn)象，最大的原因就是導(dǎo)電帶有問(wèn)題。筆者在實(shí)踐中通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，高壓變壓器上常用的銅伸縮節(jié)為多層紫銅箔壓焊或釬焊而成，其材料致密性好，其內(nèi)部不會(huì)發(fā)生氧化現(xiàn)象。而一旦表面氧化，肉眼也可見(jiàn)，能夠及時(shí)修理。筆者對(duì)我公司一臺(tái)穿壁焊機(jī)設(shè)備上的銅編織帶用銅伸縮節(jié)進(jìn)行了改造替代試驗(yàn)，導(dǎo)電效果良好。隨后，我公司已將所有穿壁焊機(jī)上的銅編織帶全部更換為銅伸縮節(jié)，有效提高了焊接可靠性。

3 冷卻系統(tǒng)對(duì)焊接質(zhì)量的影響分析及對(duì)策

除液壓系統(tǒng)和電流影響外，冷卻系統(tǒng)對(duì)焊接質(zhì)量的影響也不可忽視，設(shè)備溫度高了，也容易產(chǎn)生擊鉛現(xiàn)象。

一般情況下，穿壁焊在焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，這些熱量如果不能及時(shí)帶走的話，會(huì)使焊鉗越來(lái)越燙。由物理學(xué)知識(shí)我們了解到，金屬導(dǎo)體電阻值隨溫度的上升而上升，過(guò)高的焊鉗溫度會(huì)使兩相鄰偏極耳之間焊接時(shí)產(chǎn)生大量的熱能，從而形成擊鉛現(xiàn)象。因此在設(shè)備維護(hù)時(shí)，應(yīng)定期對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保焊鉗溫度不高于400C。

在日常的設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)中，我們應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)上述三方面的檢查，就可以為電池生產(chǎn)提供一個(gè)可靠的保障系統(tǒng)，減少擊鉛、假焊等穿壁焊硬故障的發(fā)生幾率，提高產(chǎn)品合格率。

參考文獻(xiàn)

（1）《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》張宏友 主編大連理工大學(xué)出版社 2009-02-01

（2）《穿壁焊原理與工藝探討》楊振華 ，蓄電池，2000（4）