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韩宝云：焊管史话之十七 其他种类的电极辊焊接工艺 焊管史话之十七 其他种类的电极辊焊接工艺 为了规避 电阻焊接的专利并与之竞争，历史上 曾出现过几个不 同种类的电极辊焊接方式 ，如直流 焊接 、交流／直流焊接 、方波焊接等 。这些技术都在一定范围内得到 了应用，但都没能成为像 电阻焊 这样应用广泛的技术。 1 直流焊机 直流焊机的出现主要是规避Johnston的电阻焊接专利 、20世 纪30年代早期 ，首先由位于芝加哥 的 ClaytonMark公司建设 了一条西660mm和一条 中直径直流焊接机组。20世 纪6O年代 ，Yoder公司 首先引入可控硅技术．有效减小了直流焊机体积 ，显著提高了性能。之后德 国的曼内斯曼米尔公司也 开始制造直流焊机 。 在直流焊接工艺过程 中。硅二极管把商业三相交流电转化为直流 电，通过 电刷导入 电极辊 ，电极 辊结构与低频电阻焊基本相 同。只是没有旋转变压器。电极辊与挤压辊呈近似垂直布置，加热和挤压 几乎瞬时同步完成。直流焊接有如下特点： fl1毛刺均匀并无火花喷溅现象。低频焊接 的正弦波电流分布导致毛刺呈锯齿状 ，在 电流峰值点 金属过热熔化，受气流和电磁力影响形成火花并从焊接点喷 出，氧化的金属粉尘沉积在钢管 内表面。 而直流焊接拥有稳定的电流，不存在这些问题，具有均匀的焊缝形状和高度 ，不存在钢管内表面金属 粉尘沉淀污染．也不比担心电火花对辊子和其他装置的损坏 。 (21适合于高速焊接。低频电阻焊接的最高速度受制于焊接频率和焊机能力，一般不超过61mm／in。 而直流焊接的最高速度仅受制于焊机能力，最高可达 120m／min。现代 的电阻焊接 已经采用高频焊接 ， 焊接频率已经不是 限制焊接速度的关键 因素。 (3)低焊接效率和焊机能力的限制。通过 电刷导入低电压高电流到电极辊 ，不仅容 易打火带来维 护问题 ，还有大量损耗 ，导致直流焊机效率偏低。电刷打火现象限制 了直流焊机能力，最大的电流容 量一般不超过 30000A。因此 ，直流焊机不适合高速生产大直径厚壁钢管。 (4)一次性投 资较高。起初直流焊机体积庞 大，造价是交流焊机 的3倍 以上。即使采用可控硅技 术体积明显减小后，造价仍显著高于交流焊机。 (51钢带必须进行酸洗。电流流过 电极辊 间区域和钢 带边部 ，表面氧化层对焊接质量有害，在焊 接前钢带需进行酸洗处理。 直流焊接适用于生产直径小于 100mm、壁厚小于4mm的低碳钢管，特别适合于 内毛刺去除困难 的冷拔深加工小直径管，如减震器管、冰箱管、液压油管等，这些钢管均需要干净的内表面。方波焊 机具有与直流焊机相 同的功能，但体积更小，逐步取代 了直流焊机 。 2 交流／直流焊机 直流焊接和交流焊接各具优缺点．并基本互补 ，如交流焊机效率高但焊缝质量不好 ，而直流焊机 焊缝形状均匀但效率较低。历史上曾进行过把直流焊机和交流焊机进行组合的大量研究， 目的是保 留 各 自优点．消除各 自缺点。1950年．Yoder公 司首先发明 了交流 ／直流组合焊机 ，该焊机把直流焊机的 硅二极管技术和交流焊机的旋转变压器技术组合起来 ，焊机采用商业交流电，但施加在电极辊的电流 为直流电流。尽管该焊机显示 出了直流焊机和交流焊机的共同优点 ，但 电极辊结构过于笨重 ，加上马 上 出现的结构紧凑的方波焊机具有类似优点．Yoder公司仅仅卖 出了几套交流／直流焊机。 HANGUAN ＼ ·71 ·