穿壁焊焊接穩(wěn)定性的影響分析及對策

侯康

摘要：本文主要從設(shè)備保障的角度，對穿壁焊機的原理和影響焊接穩(wěn)定性的因素進行分析， 并結(jié)合本單位的設(shè)備保障實踐，從穿壁焊機的夾緊力、電流和冷卻系統(tǒng)三方面提出對策，從而達到預(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)

中圖分類號：TM912文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

穿壁焊又稱對焊，是蓄電池裝配過程中必不可少的關(guān)鍵設(shè)備。其基本原理是通過兩個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電流，利用偏極耳電阻及接觸電阻在通過電流時產(chǎn)生的熱量，將兩組極群的偏極耳熔接在一起的過程。在此過程中，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)備保障的角度來分析產(chǎn)生這兩種缺陷的原因，從而達到預(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，從穿壁焊機的原理和本單位的設(shè)備保障實踐分析，對焊接穩(wěn)定性造成影響的主要是穿壁焊機的夾緊力、電流和冷卻系統(tǒng)，現(xiàn)逐一進行分析，并提出對策。

1 夾緊力對焊接質(zhì)量的影響分析及對策

根據(jù)經(jīng)驗可知，穿壁焊機的夾緊力過小，容易造成擊鉛；而夾緊力過大，容易造成冷焊。所以應(yīng)從下述三個方面進行控制。

1.1 優(yōu)先選用液壓系統(tǒng)的穿壁焊機

目前市售的穿壁焊機，焊鉗加緊部分有氣動和液壓兩種推動方式。由于氣動系統(tǒng)一般輸送管線較長，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；同時壓縮空氣只能提供一個相對較低的壓力系統(tǒng)，夾緊力量很小，因此容易造成焊接時預(yù)夾點塑性變形小，焊接電阻增大，產(chǎn)生擊鉛現(xiàn)象。而液壓系統(tǒng)具有傳動平穩(wěn)、壓力高的特點，在連續(xù)性的生產(chǎn)中，相鄰兩匯流排之間的預(yù)夾點產(chǎn)生的塑性變形量幾乎一模一樣。因此在設(shè)備選型時，應(yīng)優(yōu)先選用采用液壓系統(tǒng)的穿壁焊機。

1.2 正確調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力

在焊接時，應(yīng)正確調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力。如果油壓太高，會使相鄰兩個偏極耳的預(yù)夾點直接接觸而導(dǎo)通，焊接時產(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，在對液壓穿壁焊進行系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)時，應(yīng)使用一邊調(diào)節(jié)偏極耳，一邊進行試焊接的方法，并注意觀察焊接效果。筆者通過多年實踐發(fā)現(xiàn)，焊接面積達到預(yù)夾點的90%以上時，焊接效果較好，說明壓力調(diào)整到位，即可正式焊接。

1.3 做好液壓穿壁焊的油溫控制

實踐發(fā)現(xiàn)，液壓穿壁焊的油溫對焊接效果影響較大。當(dāng)油溫過高時，會嚴重影響液壓油的穩(wěn)定性，進而影響到整個液壓系統(tǒng)的密封、壽命和傳動效率，造成各執(zhí)行元件出現(xiàn)動作緩慢、無力等現(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)備維護的關(guān)鍵。在設(shè)備進行操作和保養(yǎng)時，應(yīng)注意盡量使油溫保持在設(shè)備說明書規(guī)定的下限內(nèi)，這樣，可以有效防止焊接缺陷。

2 電流對焊接質(zhì)量的影響分析及對策

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

2.1 為穿壁焊機配備穩(wěn)壓電源系統(tǒng)

目前，我國電力系統(tǒng)的供電電壓范圍是380±10%，而且在用電高峰或低谷，電壓范圍會產(chǎn)生巨大波動，對設(shè)備的電壓也會造成影響，這也就造成了穿壁焊設(shè)備的輸出電流會隨著電壓的波動而變化，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)計在焊鉗上部，會造成焊接部分過于臃腫，對設(shè)備的外觀設(shè)計、運行動作及后續(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架上，然后通過壓在一起的銅編織帶與焊鉗連接。

經(jīng)過近年來筆者維修設(shè)備發(fā)現(xiàn)，由于我國現(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)備在使用一段時間后，銅編織帶中間會有氧化現(xiàn)象，因而造成電流不穩(wěn)定。在連續(xù)生產(chǎn)時，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)電帶有問題。筆者在實踐中通過對比試驗發(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)部不會發(fā)生氧化現(xiàn)象。而一旦表面氧化，肉眼也可見，能夠及時修理。筆者對我公司一臺穿壁焊機設(shè)備上的銅編織帶用銅伸縮節(jié)進行了改造替代試驗，導(dǎo)電效果良好。隨后，我公司已將所有穿壁焊機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)對焊接質(zhì)量的影響分析及對策

除液壓系統(tǒng)和電流影響外，冷卻系統(tǒng)對焊接質(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，穿壁焊在焊接過程中會產(chǎn)生很大的熱量，這些熱量如果不能及時帶走的話，會使焊鉗越來越燙。由物理學(xué)知識我們了解到，金屬導(dǎo)體電阻值隨溫度的上升而上升，過高的焊鉗溫度會使兩相鄰偏極耳之間焊接時產(chǎn)生大量的熱能，從而形成擊鉛現(xiàn)象。因此在設(shè)備維護時，應(yīng)定期對冷卻系統(tǒng)進行檢查，確保焊鉗溫度不高于400C。

在日常的設(shè)備維護和保養(yǎng)中，我們應(yīng)該加強對上述三方面的檢查，就可以為電池生產(chǎn)提供一個可靠的保障系統(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

（1）《液壓與氣動技術(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）