【摘 要】 酒钢热镀锌机组采用的就是日本TEMIC全自动电阻搭接焊机（型号为MSW-C150D25-2R1PR），该焊机采用伺服控制系统，对焊接时的焊接压力、焊接速度及带钢对中、搭接都实现了伺服控制，保证了焊接质量与焊接速度。介绍酒钢碳钢薄板厂镀锌生产线采用TEMIC全自动窄搭接焊机实现连续热镀锌，主要阐述了其焊接原理、设备功能、工艺参数及常见故障及处理方法。
　　【关键词】 TEMIC 窄搭接焊机 焊接原理 控制
　　1 TEMIC窄搭接焊机的焊接原理
　　TEMIC窄搭接电阻焊机的焊接原理是将两块材料（带钢）搭接，通以适当电流，在材料自身的电阻、材料间及材料与电极间接触部分的集中电阻上产生热量，最终熔化而焊接起来。其工作过程是：当阻焊变压器的原边通电，副边回路闭合时，I（电流）通过R电阻做功发热，热量不断的集聚使焊点局部的金属熔融结合。电阻焊技术正是利用了这一原理来实现异体工件的焊接，其电路组成如图1所示。可以用公式Q=I2RT反应它们之间的数学关系.在焊接过程中，I（电流）；R（电阻）T（通电时间）均为可调参数。I的大小可直接在焊接控制器中设置（改变可控硅的导通角即可实现）；改变焊轮压力即可改变R的阻值（压力加大则R减小；压力减小则R增大）。
　　2 焊接工艺及设备功能
　　2.1 焊接工艺流程
　　焊机准备就绪→带钢头尾定位、停止，消除张力（由线上完成）→焊机出入口PAD装置调整带钢并充套→出入口夹板夹紧带钢→剪切带钢头尾→入口夹板进行对中→出口夹板向上倾斜→带钢搭接并进行搭接补偿→焊接，平整→焊机排出废料并复位→焊接周期完成。
　　2.2 主要设备功能
　　（1）入口侧夹钳；在焊接前，将后行带钢的头部夹紧，以配合完成焊机的剪切工作，能夹住后行带钢向焊机出口侧方向横移来设置搭接量，并根据前后带钢的宽度信息，通过入口夹钳的对中装置，将后行带钢的中心线调节到先行带钢的中心线上。（2）出口侧夹钳；出口侧夹钳用于焊接前固定前行带钢的尾端，在进行搭接时出口侧夹钳倾斜一定角度方便后行带钢的顶端与前行带钢的尾端搭接。（3）焊机的C型移行架；移行架驱动装置的功能是通过速度可变的AC伺服电动机经滚珠丝杆来驱动移行架，从而达到控制焊接速度的目的。（4）焊机剪切单元；该焊机剪切单元的功能是为了获得较满意的焊接质量，确保前后带钢所形成的搭接量，由安装在焊机移行架上的剪切装置同时剪切带钢的尾部和头部。（5）焊轮装置；焊轮装置的功能是用来将焊接电流，焊接压力传导到已经被搭接起来的先行带钢的尾部和后行带钢的头部。（6）碾压系统；该碾压系统是用来通过碾压的方式，将经焊接后的焊缝搭接部位压得薄一些。该碾压系统由上下碾压轮及上碾压轮的提升机构组成。（7）平行度调节装置（PAD）；在入口侧穿带台上，安装了2对平行度调节装置（PAD），通过其中一对（PAD）的夹紧和横移动作，使得带钢与机组中心线保持平行。（8）焊机冷却水系统；冷却可控硅组件，焊接变压器，上下电极轮。
　　3 焊接工艺参数
　　3.1 焊接带钢规格
　　带钢材质：冷硬钢（CQ、DQ、DDQ、HSS）；带钢厚度：0.3mm-2.5mm（±10%）；抗拉强度 最大120MPa；带钢宽度：830mm-1660mm；厚度比（最大）：A：B=1：1.5 A为薄带钢的厚度，B为厚带钢的厚度；宽度差（最大）：总宽度差为300mm（每侧150mm）。
　　3.2 焊接参数
　　参数设定模式有三种：“P/C set-up”，“C/D set-up”and “Manual set-up”。
　　（1）P/C set-up mode；在此模式下，带钢数据（钢卷号，钢种，厚度）从L2传送到焊机L1控制器，然后根据带钢数据由焊机控制器自动搜寻储存在焊机PLC焊接参数表中的焊接参数。（2）C/D set-up mode；在此模式下，带钢数据（钢卷号，钢种，厚度）在VDT屏幕上手动设定，然后根据手动设定的带钢数据由焊机控制器自动搜寻储存在焊机PLC焊接参数表中的焊接参数。（3）Manual set-up mode；在此模式下，带钢数据（钢卷号，钢种，厚度）和焊接参数（a，焊接电流b，焊接速度c，焊接压力d，lap length搭接量e，碾压轮压力f，搭接补偿量） 都在VDT屏幕上手动设定。
　　4 焊机自动化系统
　　4.1 焊机控制系统
　　TEMIC窄搭接焊机使用三菱PLC家族中的高性能Q系列PLC，主要由伺服传动系统、位置控制器及焊接电流控制器等构成。
　　4.2 主要控制回路
　　搭接焊机主要控制系统包括顺序控制、焊接电流恒定控制以及位置控制三部分。顺序控制功能模块能完成常规逻辑量控制，实现焊机PLC与生产线控制系统之间数据传送和焊接联锁信号传输。以下对后两种控制回路进行介绍。
　　4.2.1 恒定电流控制
　　在焊机中，电流是3个关键元素（电流，传导时间和压力） 中最为重要的一项。焊接电流控制系统通过实时监测焊接电流波动状况，并利用负反馈的闭环电路来控制可控硅调压电路的触发脉冲，进而控制输出电压，最终实现控制恒定的焊接电流目的。
　　4.2.2 位置控制
　　位置控制系统主要包括以下几个部分；（1）重叠量调整。（2）下电极轮高度调整。（3）对中系统。（4）焊接小车位置控制。
　　5 焊机常见故障分析及处理措施（如表1）
　　6 应用效果
　　酒钢热镀锌机组焊机系统自投用以来，设备工作状态基本稳定，与国内同类型焊机比较有以下优点：
　　（1）控制系统配置简单、合理、可靠性高。（2）设备自动化程度高，故障、报警信息简单明了，从而使设备操作和维护简单，降低了工人的劳动强度。（3）焊接工艺上。采用边焊接边挤压，随即进行焊缝光整，避免先压后焊带来的带钢硬伤，提高了焊缝质量。（4）搭接量（0.2-2.0mm）连续可调，采用直流焊接，机组因镀锌焊缝原因造成的断带率几乎为0，提高了热镀锌机组作业率和成材率。
　　7 结语
　　作为镀锌生产线上的重要设备，焊机的功能精度对机组生产起着关键作用。作为设备管理维护人员，首先必须对焊机工艺流程熟练掌握；在掌握和理解设备组成及控制系统后，要切实做好现场机械设备、传感检测设备和控制元器件的日常维护保养工作，只有这样才能牢牢把握焊机运行状态，确保焊机设备正常稳定工作。
　　参考文献
　　[1]TEMIC 焊机手册.
　　[2]朱正行，严向明，王敏.电阻焊技术[M].机械工业出版社，2000（6）.

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