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1、沙州职业工学院毕业设计（论文）题:NBC-200型半自动二氧化碳弧焊机的结构原理及维修保养第1章 焊接技术基础知识第1.1节 概述焊接技术就是高温或高压条件下，使用焊接材料将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。在短短的几十年中焊接已在许多工业部门中为工业经济的发展作出了重要贡献，在各个重要的领域如航空航天、造船、汽车、桥梁、电子信息、海洋钻探、高层建筑金属结构中都广泛应用，使焊接成为一种重要制造技术和材料科学的一个重要专业学科，开创了连接技术的新篇章第1.2节 焊接技术的发展趋势焊接技术水平是一个国家机械制造和科学技术发展水平的重要标志之一。焊接技术的发展和应用直接关
2、系到产品的质量和性能。焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术，在工业中应用的历史并不长，但它的发展却是非常迅速的。随着科学技术的发展，焊接现在已从简单的构件连接方法和毛坏制造手段发展成为制造行业中一项基础工艺和生产尺寸精确的制成品的生产手段。另外，计算机技术、控制理论、人工智能、电子技术及机器人技术的发展为焊接过程自动化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，取得了很多成果，焊接过程自动化已成为焊接技术的生长点之一。从焊接技术发展来看，焊接自动化、机器人化以及智能化已成为趋势。 现代焊接技术自诞生以来一直受到诸学科最新发展的直接影响与引导，众所周知受材料，信息学科新技术的影响，不仅导
3、致了数十种焊接新工艺的问世，而且也使得焊接工艺操作正经历着手工焊到自动焊，自动化，智能化的过渡，这已成为公认的发展趋势。 第2章 NBC-200型半自动二氧化碳弧焊机的结构原理第2.1节 二氧化碳气体保护焊简介现如今焊接器械多种多样，主要有：a.氩弧焊机 b.对接焊机 c.埋弧焊机 d.气体保护焊机（氩弧焊机、二氧化碳保护焊机） e.等离子弧焊机 f.电阻焊机 g.接触焊机 h.钎焊机（硬钎焊机、软钎焊机）等。下面主要介绍气体保护焊机中的二氧化碳气体保护焊机。二氧化碳气体保护焊是焊接方法中的一种，是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。在焊接时不能
4、有风，适合室内作业。由于它成本低，二氧化碳气体易生产，广泛应用于各大小企业。二氧化碳气体保护焊简称CO2焊，保护气体是二氧化碳（有时采用CO2Ar的混合气体）。由于二氧化碳气体的热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的高质量焊接接头。因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。 二氧化碳
5、气体保护焊的优点1焊接成本低。其成本只有埋弧焊和手工电弧焊的4050%。 2生产效率高。其生产率是手工电弧焊的14倍。 3操作简便。明弧，对工件厚度不限，可进行全位置焊接而且可以向下焊接。 4焊缝抗裂性能高。焊缝低氢且含氮量也较少。 5焊后变形较小。角变形为千分之五，不平度只有千分之三。 6焊接飞溅小。当采用超低碳合金焊丝或药芯焊丝，或在CO2中加入Ar，都可以降低焊接飞溅。第2.2节 NBC-200型半自动二氧化碳弧焊机技术参数及结构原理本焊机为一种普及型二氧化碳气体保护半自动焊机，适用与碳素钢及合金钢的0.5-6mm厚板材的焊接，具有节能，效率高，结构简单，使用方便，操作容易，可进行全位置
6、焊接，并且焊后工件变形小，焊缝成型好，无焊渣等优点。所以该焊机是一种比较理想的焊接设备。故能广泛用于汽车、农业、矿山、动力、动力、机车、造船、及石油化工等机械制造工业方面一、NBC-200型焊机及其各组成部分的主要技术数据1 焊接电源（ZP -200型）（1）电源电压 380V（2）相数 3相（3）频数 50HZ（4）额定负载持续率 60%（5）额定输入容量 12.5KV.A（6）额定焊接电流 315A 额定负载持续率时 60% 负载持续率100%时 244A（7）电压调节范围 1838V（8）额定工作电压 30V（9）外形尺寸（长宽高） 670400672mm（10）重量 120kg2. 送
7、丝机（SS-10型）（1）电源电压 24V 18V2（2）相数 1相（3）适用焊丝直径 0.8, 1.0， 1.2mm（4）送丝速度 212m/min（5）焊丝盘可容焊丝重量 20kg（6）外形尺寸 （长宽高） 400245340（7）重量 14kg 3. 焊枪（QN-200）（1）焊枪型式 鹅颈式（2）送丝软管长度 3m（3）适用焊丝直径 0.8， 1.0， 1.2m（4）冷却方式 气冷二、 NBC-200型半自动二氧化碳弧焊机基本构造NBC-200型焊机主要由弧焊整流器、送丝机、焊枪、及气体加热器等组成（见图2.2.1和2.2.2）。图2.2.1 NBC-200型半自动CO2气体保护弧焊机
8、实物图 图2.2.2 NBC-200型半自动CO2气体保护弧焊机外部接线图1. 弧焊整流器（ZP-200型） 本整流器有三相变压器和三相全波桥式整流电路组成（见图2.2.3）。整流器具有微降的输出外特性以适应CO2半自动焊接。输出电压用接触滑动式在变压器次级实现三相连续同时降压。面板上部装有指示电压及的电表。 图2.2.3弧整流器实物图本整流器的输出回路内串接焊接电抗器，起作用是在焊接过程中控制短路电流的上升功率，以获得稳定的焊接过程。整流器内设有供丝机和作强迫冷却用的风扇及气体加热器用的单相交流。36V辅助电源，容量为400VA。2. 送丝机（SS-10型）送丝机为单主动推丝式，由控制盒、直
9、流电机、减速器、送丝轮、压紧机构等组成。直流电机经减速器减速后，驱动送丝轮，将焊丝推入送丝软管中，并经软管送入焊枪。在送丝轮上面有一螺钉压紧机构，压紧力的大小可以通过螺钉调节。控制盒内设有为起动焊接电源和送丝电机用的装置，并采用晶体脉宽调整电路，控制电机以实现送丝速度无级调节。焊接结束时为防止焊丝粘住工件，使用了电源延时装置。当焊丝停止输送后，焊接电源保持一个短时刻使电弧反烧一段时间后再切断。3. 焊枪(QN-200型）焊枪为气冷鹅颈式。最大焊接电流为315A，送丝软管长3m，为了满足全位置焊接的需要，可以松紧位于焊把中部的螺钉，使额颈部旋至所需的位置。4. 气体加热器设置加热器的目的是为了防
10、止CO2气体中的水分结冰（因为CO2的沸点很低，CO2从液态挥发成气态时要吸收大量热量，同时CO2气体经减压后因体积膨胀，也会使气体的温度下降），将钢瓶和减压阀冻坏或把气路堵塞，故在减压之前将CO2气体加热。加热器的电源电压为36V，功率为150。内附有温度继电器，使加热器外壳的温度不超过100C。三、NBC-200型焊接整流电源原理 图2 NBC-200型焊接整流电源原理图1.电源部分有三相变压器、整流器、电抗器、控制电路及底盘、外壳等组成。2.控制电路的电器原理：按下位于焊枪上的微动开关，电磁气阀（DF）动作CO2气体进入焊接保护区。D7-D10组成的整流桥通过R4向C2充电，过一段时间后
11、J1动作，CJ动作，电源有输出，送丝电机转动，开始焊接。松开微动开关，CJ跳开，电源停电，同时送丝停止。但是C2对J1放电，使J1延时跳开后，DF关闭，焊接完毕。3.送丝调速电路：从控制变压器B2次级取用的24V电源，经二极管D11-D14整流，电容C2滤波后，由三端集成稳压器LM317及外围元件C4、W1、D15、R3、C6组成的调压电路进行电压调整。调整后的电压经三极管BG1功率扩展后，由接触器CJ控制输出给送丝电机。CJ常闭触点为电机提供断电时的自感电势泄放回路。调整电位器W1，改变送丝电机的供电电压，从而使电机转速在一定的范围内稳定可调。4.送丝机构：送丝机构为一轻便拉丝焊枪、由一只磁
12、式电机（24V、15W）、蜗轮转动减速箱、焊丝盘、导丝管、导电嘴及塑料外壳组成。压丝手柄是定压调整式，调整好手柄内弹簧压力后，在使用过程中可保持送丝轮对焊丝的压力不变。第3章 NBC-200型半自动二氧化碳弧焊机的常见故障及排除对于经验丰富的维修人员，在着手维修电焊机之前，会首先向操作者详细了解故障发生的过程，并根据异常现象判断故障是由焊机自身原因所引起的还是由外部原因所引起的，以便迅速、准确地确定故障点。而对于尚缺乏经验的维修人员来讲，按照一定的程序进行检查，不仅可以避免在遇到故障时无从下手，同时也可以确保在检查的过程中少走弯路。下面就介绍一下故障检修的一般程序和注意事项。一、焊机故障检修一
13、般程序和注意事项1. 故障检修的程序：第一步：首先详细了解故障发生的过程，确认故障现象。第二步：查看焊机是否有明显的烧损痕迹。第三步：确认以下几项：（1） 输入电源是否正常。（2） 控制电缆、输出电缆的连接是否正确。（3） 焊枪连接是否正确。第四步：检查以下几方面内容：（1） 保险是否损坏。（2） 焊机面板上转换开关的设定是否正确。（3） P板上转换开关和转接端子的设定是否与所进行的操作相一致。第五步：参照前面“故障检测”和“典型故障分析”中的内容确定故障点。第六步：分析故障原因，排除故障。2.NBC系列焊机故障的产生原因NBC系列CO2气体保护焊机以其先进的控制技术、良好的焊接性能以及高可靠性得到了众多用户的认可。但因CO2气体保护焊目前在国内仍属于正在大力推广的焊接工艺，其设备相对于手工电弧焊又比较复杂，因此在使用过程中出现一些问题是在所难免的。通常引起焊机不能正常使用的原因主要有以下三种： 第一种：操作、使用、维护不当。 第二种：输入电源、焊机安装或各连接处异常。第三种：焊接设备本身原因。对维修人员来说，在着手检修电焊机时，首先应通过现场观察、向操作者了解和亲自动手检查来排除第一、二两项造成焊机不能正常使用的原因，在确认为焊接设备本身原因后，可从以下几方面进一步分析其故障原因：（1） 人为因素引起的焊机故障造成电焊机故障的人为因素主要是：
