微型电容储能点焊机的研制及应用
储能点焊机原理
储能点焊机原理
储能点焊机是一种利用电能储存装置进行点焊的设备，其工作原理是通过储能
装置储存电能，然后在需要进行点焊时释放电能，通过电流产生高温，使焊接件瞬间熔化并连接在一起。
储能点焊机的原理和工作过程如下：
1. 储能装置充电，储能点焊机的储能装置通常采用电容器或电池进行储能。
在
点焊之前，需要将储能装置进行充电，将电能储存起来以备使用。
2. 控制系统准备，在储能装置充电的同时，控制系统也开始准备工作。
控制系
统会监测储能装置的充电情况，并在达到设定数值后发出点焊指令。
3. 点焊过程，当控制系统发出点焊指令后，储能装置会释放储存的电能，通过
电流产生高温。
高温使得焊接件表面瞬间熔化，形成熔池，然后焊接头与工件接触，利用电流的热效应使焊接头与工件瞬间熔化，然后冷却凝固，形成焊点。
4. 控制系统监测，在点焊过程中，控制系统会持续监测焊接电流、电压和时间
等参数，确保焊接质量达到要求。
5. 冷却和固化，焊接完成后，焊接头与工件冷却凝固，形成牢固的焊点。
储能点焊机的原理是利用储能装置储存电能，并在需要时释放电能进行点焊。
其优点是焊接速度快，焊接质量高，适用于各种金属材料的点焊。
同时，储能点焊机还具有能耗低、环保等优点，是一种高效、节能的焊接设备。
总的来说，储能点焊机的原理是利用储能装置储存电能，并在需要时释放电能
进行点焊。
通过控制系统的监测和控制，实现高效、高质量的焊接过程。
这种原理的点焊机在工业生产中得到了广泛的应用，成为了现代焊接技术中不可或缺的一部分。
电容储能式逆变点焊机的研制
第３ ６卷Leabharlann 第 ９期 ２０ ０ ６年 ９月
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电容 储 能 式 逆 变 点 焊 机 的 研 制
李 铜 。 明 宇 ２ 刁 志宏 ， 刘 ， 张 稷 ， 静 漪 杨
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焊技 术 可以 消 除 “ 火”现 象 ０将 电容储 能焊 与逆 变技 术相 结 合 ， 功研 制 了电容 储 能式逆 变点 焊 打 成 机 试验表 明该焊机 完全 满足 桥 带的 焊接 工 艺要 求 ， 且 消除 了焊接 飞溅 和 ‘ － 并 ＇ 火”现 象０ － ｈ
关键词 ： 高频脉冲电流 ； 点焊； 逆变技 术； 飞溅
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电容储能焊机
电容储能焊机——提高焊接效率的利器随着现代工业的迅猛发展，焊接技术也得到了空前的重视。
作为制造业的重要环节，焊接技术对于产品的质量和寿命有着至关重要的影响。
针对传统焊接技术存在的问题，应运而生，成为了现代焊接技术中的一颗璀璨明珠，帮助企业提高了生产效率和产品质量。
电容储能技术已经广泛应用于电机的启动以及汽车的起动等场合，而它在焊接技术中的应用则是近几年才逐渐成熟。
采用了先进的电容储能技术，辅以高频调制，具有以下特点：一、快速响应：的反应速度非常快，只需要几毫秒就可以完成电容充电并释放电流。
与传统的电阻焊机相比，它的响应速度快了近50倍。
这样，就可以大大提高焊接的速度和效率，缩短生产周期，增加产品交付量。
二、稳定性好：采用了控制电路，可以有效地控制焊接电流和电压，确保焊接质量的稳定性和一致性。
而且，它还能够自动识别材料的厚度和形状，自动调节焊接参数，使得焊接工艺更加安全、高效。
三、节能环保：能够实现能量的高效利用，使得焊接能耗大大减少，同时，也避免了传统电阻焊机产生的噪音和电磁辐射对工人健康的影响。
它还可以根据需要进行能量调节，有效减少能耗和排放，实现环保节能。
四、适应范围广：可以焊接许多种材料，包括不锈钢、铝合金、铜合金、镀锌板、冷轧板、热轧板等等。
而且，由于它的反应速度很快，可以实现高速焊接，从而适用于对速度要求较高的生产线上。
五、易于操作：的操作非常简单，只需要按下按钮即可完成一次焊接。
而且，它的维护成本也比较低，易于保养和维修。
当然，也存在一些不足。
比如，它的初始成本较高，对于小企业来说可能需要承担较大的投资负担；其次，焊接时会产生较大的电压和电流，需要有专人进行操作，并配备电气保护设备，以确保焊工和设备的安全。
总之，是一种高效、稳定、节能、环保的现代焊接设备。
随着制造业的不断发展和提高，它必将得到越来越广泛的应用。
尤其是在对焊接速度、焊接质量、能耗、环保等方面有较高要求的行业中，它将成为提高生产效率和产品竞争力的不可或缺的利器。
小微型点焊机的研制
的发展状况来说，太阳能声屏障在部分省市区已经得到了较好的推广应用，政府部门的协调问题能够在政策要求范围内得以良好的解决。
3.2生产技术优化太阳能声屏障将防噪声与太阳能发电有机结合起来，因此对设备各方面的外部性能具有更高的要求。
相对于常规声屏障来说，太阳能声屏障首先要求产品具有较高的耐候性，也就是能够在极热天气、紫外线等各种气候条件下，都能够保持良好的工作状态。
在产品安装过程中，必须要采用耐候硅胶等对相关部位进行密封处理，确保各个部位工作年限都能够达到设计要求[2]。
对于一些更换较为频繁的部件，还要能够采用模块化生产，不仅能够降低整体生产成本，还能够为后期维护提供便利。
由于高速公路应用场景的特殊要求，产品在设计中还需要注重产品材质的防火性能和强度性能达到设计标准要求，满足特殊情形和风荷载要求。
3.3网点布局设计太阳能声屏障的发电效果与布局设计具有直接关系，同时对电力能源使用和电力传输性能具有较大影响。
在网点布局设计中，需要对整体选址和环境状况进行考察。
在目前高速公路设计中，还极少有将太阳能声屏障与高速公路建设同步进行的，大多数都是在后期进行拓展设计安装，因此在布局上受到较大限制[3]。
由于安装夹角的固定要求，多数情形下下午时段太阳光难以合理利用，总发电量将会受到较大影响。
在城市路段应用中，安装点周边也会受到高层建筑、树木和电力塔等建筑的影响，设计时需要多方面考虑这些因素的影响，尽量提升发电效率。
3.4管理难度较大高速公路本身是较为特殊的管理场所，并且由于其多是呈线状布局，因此在管理工作开展中，对于人力资源和智能化管理具有较高的要求。
在目前的技术条件下，智能化管理的应用水平还比较低，在管理环节中还存在诸多问题，提升这方面的研究水平，对于推动太阳能声屏障的应用水平具有重要意义。
4结语太阳能声屏障技术的应用优势已经在理论和实际应用中得到了充分验证，不仅对于我国电力能源应用具有良好的推动作用，而且对能源利用效率的提升具有重要影响。
自制电容点焊机的详细方法
自制电容点焊机的详细方法
自制电容点焊机是一款非常实用的小型焊接设备，可以实现小型电阻、电容、晶体管
等组件的点焊。
它的加热样式简单，操作方便，焊接效果好，也适用于大批量的电子制造。
下面介绍其自制的详细步骤供大家参考。
1、首先，你需要准备必要的材料，包括：细裂纹铁棒、电烙铁变压器、调节电阻、
连接线、按钮和相应的绝缘扣件等。
2、然后将细裂纹铁棒和电烙铁变压器安装在底座，并将调节电阻安装在电烙铁变压
器上，使用压接端子连接两者之间，可以使用螺丝连接和焊接连接两个部件之间的引线。
3、接着，你可以连接按钮到变压器的控制端子上，将连接线从电源插头到变压器电
烙铁，以实现电源供电。
将变压器电烙铁与变压器上的调节电阻接好，即可使电源供应到
细裂纹铁棒上。
4、最后，将变压器电烙铁管路与细裂纹铁棒及按钮连接完毕，细裂纹铁棒就可以使
用了，你可以通过按钮控制细裂纹铁棒的加热，这就是自制电容点焊机的全部流程。
自制电容点焊机需要有一定的结构和组装技术，在操作过程中要注意安全，以免电路
出现漏电现象。
同时，在安装零件时也要注意细心和工整，以确保其精度及使用的性能。
储能焊机的工作原理及应用
储能焊机的工作原理及应用
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储能焊机的工作原理及应用
图5是电容器储能焊机的等值电路图，其中，图(a)是详细电路，图(b)是简化的电路。
充电后，S闭合，放电。放电时间的长短及放电电流曲线的形状由焊机和电容器的电参数决 定。根据等值电路可以写出下面的微分方程式。
/Portals/a8176bfa-b639-40b8-9e48-b16e7be6eff5/... 2007-11-29
3.1 电容器储能焊的能量 电容器的能量是用直流电源充入的，如果电容器储存的能量用EK表示，电容用Cp表示，那么
EK可由(1)式求出：
电容器存储能量的大小与Cp成正比，与充电电压Uc的平方成正比，欲改变EK，可以调节Cp或 Uc。为了增加电容器储存能量，提高充电电压比提高容量更为有效。给电容器充电需用直流电， 需设计整流线路，如图3所示，若直流电源输出端的能量为EC，则EC可用式(2)求出：
随后，充电电流和电压将按图(4)的曲线变化，式(3)可变换为式(7)：
式(7)中，τ=R1Cp是时间常数。τ愈大，Uc上升愈慢，τ愈小，UC上升愈快。充电时间一般取3τ －5τ，充电过程即已结束。充电时间和长短的外加电压U0的大小无关。
电容器的充电电压一般由电压继电器控制，为了加速充电过程，整流电压一般要超过充电 最高电压30％～50％，实际上，电容器的充电电压可以达到整流电压的幅值。 3.3 电容器放电
振荡周期性放电的焊接具有以下优点：减少焊接终了时在电极间产生火化的现象；利于变 压器的退磁；部分能量可以重新储存在电容器内，在下一个循环中使用。 3.4 热过程
电容储能点焊
电容储能点焊
电容储能点焊机是一种利用电容储能，然后瞬间释放电能进行点焊的设备。
它主要由以下几部分组成：
1．储能部分：由电容器和充电装置组成。
电容器用于储存电能，充电装置用于将电容器充满电。
2．放电部分：由变压器、整流器和触发器组成。
变压器用于将电容器储存的电能转换成高压脉冲电流，整流器用于将交流电转换成直流电，触发器用于控制放电的时机。
3．焊接头：由两个电极组成，用于将焊接电流引入被焊工件。
电容储能点焊机的基本工作原理是：先将电容器充满电，然后通过触发器控制放电，使高压脉冲电流流过被焊工件的接触点，在接触点处产生电阻热，使被焊工件熔化形成焊点。
一、电容储能点焊机具有以下优点：
1．焊接电流大，焊接效率高。
2．焊接热影响区小，焊点质量好。
3．可焊接不同材质的金属。
4．操作简单，易于维护。
5．电容储能点焊机广泛应用于电子元器件、汽车制造、航空航天等行业。
二、电容储能点焊机的焊接工艺参数主要包括：
1．焊接电流：焊接电流的大小决定了焊点的熔深和熔宽。
2．焊接时间：焊接时间决定了焊点的热量输入。
3．焊接压力：焊接压力决定了焊点的接触电阻和熔化状态。
在选择电容储能点焊机时，应根据被焊工件的材质、厚度、形状等因素进行综合考虑。
简易制作电容储能式电池点焊机
电容储能式电池点焊机真是太简单了，家里随便清出的电子垃圾都能做一个。
这里给大家介绍一下，人人都能自己焊电池。
电源部分，可以随便找家里没用的电子垃圾，比如路由器、光猫、笔记本电脑等电源置配器，如果这些你都没有，那就直接从电池引12-60V 电压出来也可以，从变换器引出12V电压也可以。
电容部分最好是找到老旧功放机电源部分，那里面几颗大电容就够用了。
总容量20000UF以上最好。
请看我的试验图。
我这里用24-40伏电压，24000UF电容，可以焊0.1-0.2厚的镍带。
原理电路图如下，通过电阻R给电容充电，这个电阻的作用是点焊时保护电源，不让电源因为短路而损坏，电容充满电后按下开关，给焊针大电流放，达到焊接目的。
如果用接触器切换充放电，这个电阻是可以去掉的，那样充电的时间就更快。
这电路的好处是放电时由电容的容量控制放电电流和放电时间，只要调整接入的电容个数，不需要另外增加时间控制电路，这样制作就非常简单，成本低廉。
电容储能焊接工艺特点及其在汽车零部件设计中应用
电容储能焊接工艺特点及其在汽车零部件设计中应用1 前言电容储能焊接工艺具有生产效率高、结核均匀可靠、零件发热量小、工件变形小等优点，因此在汽车零部件制造领域中广泛应用，特别是在关键及重要的精密零部件中运用较多，如汽车座椅调角器、变速箱选换挡机构等都采用电容储能焊接工艺。
文章以下主要从电容储能焊接特点、零件的精度保证及检测等方面分别介绍该工艺的应用。
2 电容储能焊接工艺的主要特点为达到金属零件之间的强度连接，我们较多使用电阻焊工艺，即焊接的两个零件在一定的电极压力下，通过较大的电流，因焊缝接触面电阻远大于材料本身电阻，根据电流的热效率I2Rt可以看出能量几乎全部集中在焊缝区域用以熔化焊缝形成永久的焊接接头。
电容储能焊工艺属电阻焊接中最优秀的焊接工艺之一，与普通的电阻焊接不同的是，电容储能焊接工艺是利用大容量的电容容量在工件焊接之前先将电能储存，当待焊接的两个零件在一定的压力下，瞬间释放电容电能从而达到零件之间的熔接目的。
因释放电能的时间极短，一般仅为0.003秒，焊接后的零件发热量很小，从外观上很难看出焊接后的热影响区，所以对焊接件变形影响较小，其零件的直线度或平面度的变化量能控制在0.05以内。
从以上的焊接原理可知电容储能焊接工艺与普通的电阻焊接相比有以下两大优点：（1）用电容储能，焊接过程稳定，不受电网电压波动的影响。
（2）对焊接零件的热影响小，更适合于焊接高精度零件。
3 常见的焊接形式焊接的两种母材可根据工件的形状可选择不同的连接形式，通常在汽车零部件中有板材和板材、板材和轴套之间的焊接，其连接形式如图1所示。
图1 常用的电容储能焊连接形式4 如何保证零件的尺寸精度在电容储能焊中除了要保证工件焊接的扭转力矩和抗拉强度以外，由于各种因素的影响如工件结构、焊接夹具、电极等都会使焊接后的零部件总成的位置精度和尺寸精度难以达到技术要求。
现以某乘用车的总成件的电容储能焊工艺为例，结合我们在长期的摸索和实践经验来阐述电容储能焊中的各种因素对零件的位置和尺寸精度所产生的影响和解决方案。
微型点焊机的制作方法
微型点焊机的制作方法制作微型点焊机的方法如下：
材料：
1.微型电瓶（如手机电池）
2.导线
3.小弹簧（铜或镍弹簧）
4.两个金属夹
5.电源线
6.电线切割器
7.锡焊锡
8.钳子
9.木板或塑料板
10.电烙铁
步骤：
1.将电瓶和电源线连接，确保电瓶能够提供足够的电压。
2.将电线切割器用来切断两根导线，确保它们的长度足够。
3.将一端的导线焊接到一个金属夹上，确保焊接牢固。
4.将另一端的导线焊接到另一个金属夹上。
5.将两个金属夹夹在小弹簧上，确保夹紧。
6.将电烙铁预热至适当温度。
7.将锡焊锡融化在两个金属夹的焊点上，确保焊接稳固。
8.在木板或塑料板上钻一个小孔，确保小弹簧能够插入其中。
9.将小弹簧插入孔中，使得金属夹能够移动。
10.测试微型点焊机，确保它能够正常工作。
请注意，电焊工作具有一定的危险性，需要遵循相应的安全操作规程，并确保在操作过程中注意防护措施。
如果您不熟悉电焊操作或没有必要的经验，建议找专业人士来制作或进行焊接工作。
用电容做点焊机的方法
用电容做点焊机的方法
电容点焊机是一种简单易制作的点焊机，可以使用一些常见的电子元件来制作。
具体步骤如下：
1. 准备材料：需要一个220V电容器（电容值不小于1000μF），一个手动按压开关，两个弹簧钢片，两根导线等。
2. 组装电容焊机：将导线分别连接到电容器和手动按压开关，注意极性。
然后将两个弹簧钢片分别连接到导线的另一端。
将电容器与手动按压开关连接在一起。
3. 测试电容焊机：接通电源，手动按压开关，钢片与被焊接的工件接触，将二者夹紧。
当电容器内的电荷全部放出时，会在被夹持的工件上产生瞬时高温，达到点焊的效果。
4. 注意安全：使用电容焊机时，应戴手套、护目镜等防护用品，以免引起电击或眼睛受伤。
电容点焊机制作简单，成本低，但需要注意的是，其点焊质量与手动操作有关，需要熟练掌握。
同时，焊接的材料、电容电压等也对焊接效果有影响，需要根据实际情况进行调整。
关于电容储能式点焊机DIY的一些看法我是工具控
关于电容储能式点焊机DIY的一些看法我是工具控前段时间烧电动工具，海淘了一些德伟/米沃奇，发现电池太TMD贵了，嗯，本人穷啊。
于是想自己做电池，第一步是网上买电池芯让店家焊接，回来再买个壳子组装起来，这样的M12电池我做了3个。
后来呢，掉到一个高频焊台的坑里，也是本坛网友挖的坑，到现在也没爬出来。
这个网友挖的坑里有个小坑是关于“点焊机”的，于是迷上了自己制作点焊机，一发不可收拾，到目前为止，花了1000多了，还没做出来。
主要是本人没时间，一大堆配件堆在家里，没时间组装。
期间，研究了网上不少DIY点焊机帖子，也看了看高端冷焊机，总结了一些不成熟看法：关于焊接效果，应该是在极短极短的时间内，在焊点出释放出巨大的能量，造成金属熔融，以此达到焊接目的。
（这点估计大家都理解）怎样达到好的焊接效果？一是焊接时间要短，能1毫秒别用2毫秒，这样焊接的热量才不会积累，才不伤锂电池；二是焊接时能量要大，但不能过大，能量大才能焊的牢固，但过大，就容易造成焊穿电池皮。
达到大能量的方法是调整焊接电流，调整电流一是要降低回路电阻，二是调整焊接电压；目前，也只有电容式点焊机能做到5毫秒以下焊接时间，变压器式目前一般都是10毫秒（交流电半个周波）焊接时间，哪个更好大家也应该明白了。
鉴别焊接效果的直观方法：也是本坛网友发的贴子，我直接把方法摘过来：在焊接的金属（镍带/镀镍钢带/铜带）下面垫一张A4纸，如果焊接后，纸不糊，且焊的牢固，那就是达到了点焊机焊接好的效果，此观点可讨论，谩骂/不知所云的胡说请自行绕道，本帖不欢迎。
首先，说明一点，你掉进文宇焊台的“坑”我表示理解再说一下我对法拉电容点焊机的理解：1、简述原理：法拉电容组（2串2并）负极经MOS管组将电流放大至1000A以上，最后经焊笔输出；法拉电容组（2串2并）正极经控制板接触焊接时间（毫秒级）后，最后经焊笔输出。
2、脉冲原理：第一次脉冲是将焊接镍片表面防氧化物“打散” ，第二次脉冲形成冲击、熔焊。
电容点焊机制作方法
电容点焊机制作方法电容点焊机是目前市场上唯一能够将连接头固定在PCB板上的焊接设备。
它可以将电阻或电感作为热源，通过电容来发热，从而将连接头焊接到PCB板。
电容点焊机的制作方法一般需要准备以下材料：一台稳定的可调节电压供应器，一把热上接线器，一台低功率调节电压电容器，一台可调节的电子电路变压器，一个抗磨擦的电容，一台功率直流调节放大器，一台电极，一个焊接电极和一种金属（金属可以是铜，铁，铝或者是其他种类）。
首先，调整电压供应器，以满足不同焊接任务的电压和频率要求，并打开电源，以为后续的焊接做准备。
然后，将热上接线器连接到调节电压电容器和可调节电子电路变压器上，它们用来控制装置的热源。
接着，将抗磨擦电容连接到功率直流调节放大器上，以提供更好的发热能力。
焊接电极也要连接到电源上，以便充分发挥其作用，这非常重要。
最后，将要焊接的金属放入特定的容器中，并在金属上浇上一层清洁的水，以保持湿润状态。
接着，将焊接电极放入水中，使其与金属紧密接触，并向电源中输入一定的电压，以提供热源。
之后，就可以开始焊接PCB板上的连接头了，每一步都要按先后顺序，尤其是焊接的精度要高，以保证焊接的质量。
在焊接过程中，一定要注意安全问题，以避免出现任何事故发生。
其中很重要的一点是要远离电源，在使用电容点焊机时，一定要小心，以免发生意外伤害。
此外，还要注意空气温度，一般不宜超过45摄氏度，否则可能会影响焊接质量，出现虚焊等现象。
电容点焊机制作方法就是这样，在正确的准备下，可以顺利地焊接电子元器件，也可以更精准地完成任务。
做到正确的方法，有助于提高工作效率，也更有利于确保安全。
因此，在使用电容点焊机时，一定要注意安全，尤其是要掌握正确的制作方法，以便在工作中取得更好的效果。
自制电池点焊机
自制便携式电池点焊机电池点焊，以前总为一些电池连接烦恼，几年前来用两个大电容并联做了个点焊器，只是觉得用点焊电流不够只能让一些较细的铜丝点焊到电池上，最近看到超级电容，觉得可以用它来做个储能点焊机。
网上购了一盒超级电容，100F的绿皮电容，买了保护板，做成了一个16V的电容组，后来看到网上有类似的成品，唉，浪费了我半天时间。
挂到一个12V电瓶上，充完后试了下效果，火花明显。
常规电容可能要并联更多以达到容量。
直接用51单片机写了个分档的定时循环程序（应该能用555定时器替换），生成保持7ms 的一个脉动方波（试下了已经最小的响应时间了，继电器再小好像不动作了，理论上当然1ms最好），之后2秒断开，用了汽车上用的80A大电流继电器，因为是5V单片机，又加了个5V的继电器用来控制12V大继电器，找了个电器上用的排座，一根六平的电线做焊针。
总体材料如下：1个16V超级电容组，一个80A继电器，一个5V继电器，一个最小单片机模块加5V降压模块，一个接线座，0.5米6平电线，2平硅胶线2M，80A继电器开关引线需加粗或替换为硅胶线，以免起火。
超级电容和电池并联，也可以不并电池，需要外接充电器确认电容电压是否达到15V左右，组装后如下：成品及焊接效果如上:注意短接后及时移开，因为存在继电器延时，不可长时间将两针短接，会引起短时短路，因电池较大，可能会引起烧毁焊点之间的铜片。
切记让焊点点在焊片上，不能点在电池上，否则会直接将电池点出洞，或引起电池局部烧穿,引起危险。
改进，选用响应更为迅速的大电流继电器，或固态大电流继电器，以减少点焊短接时间。
并联的话电容可以选小点，成本可以更小。
不建议直接上电池，可能会引起电池报废。
注意：锂电池短路危险，点焊需谨慎。
大电流有危险，可以瞬间烧毁电线。
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《热加工工艺》 2009 年第 38 卷第 23 期
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金属铸锻焊技术 Casting·Forging·Welding
2009 年 12 月
属未曾熔化所致。 当电压为 110 V、压力为 15 N 时 焊接接头性能较好，熔核尺寸较为合理。当电压为 120 V、 压力为 20 N 时熔核尺寸较小并伴有外部 飞溅， 可能是由于电压过大使金属熔化后挤压流 失所致。 从图 3 可以看出， 由于热输入时间比较 短，热影响区的金属稍微有所长大。在熔合区金属 主要还是以奥氏体为主， 原因可能是由于加热时 间短， 熔融液态冷却时虽然铬很高， 但是镍也很 高，镍是扩大奥氏体区的元素，因此得到的还是奥 氏体组织。在整个焊接过程中焊接接头尺寸较小， 熔核凝固速度快，组织具有显著的快速凝固特征， 仅有很少的 δ 相生成。
极与焊件之间的接触电阻；Rb 为电极电阻。 接 触 电 阻 的 计 算 公 式 [3]：
钢与钢 Rc=1.2F -0.7× 10-3 (F 的值为 10～20 N)
铜与钢 Rbe≤Rc / 2 因此，Rc的最大值约为 0.123 × 10-3 Ω，Rbe 的最
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Hot Working Technology 2009, Vol.38, No. 23
事 焊 接 智 能 控 制 方 面 的 研 究 工 作 ；电 话 ：13484592682； E-mail:sx1785@
式 中 ：Q 为 电 流 通 过 电 阻 析 出 的 总 热 量 ；Qu 为 加
热焊接区的热量；QI 为电极和焊 接区周围金 属消
耗的热量。
加热焊接区的热量 Qu 为：
设计时如取电压范围为 100～120 V、电容为 4000 μF 时，则总热量为 20.0~28.8 J，故满足要求。 1.2 主电路设计
电容储能点焊机主电路如图 1 所示。 采用典 型电容储能充电回路方式， 用降压变压器和分压 电阻来控制输入电压； 在放电回路设计中采用晶 闸管作为主开关器件， 用低压电容直接对工件放 电，晶闸管导通电源采用 1.5 V 的直流电源。 传统 的电容储能焊机放电回路中往往采用变压器放 电，而焊接变压器存在体积庞大,造价较高，故障 率也高的问题。 焊接变压器的作用是为了解决放 电开关的小容量问题， 而晶闸管是一种大功率开 关型半导体器件管， 它的浪涌电流比其额定电流 大的多， 几千安培的晶闸管的浪涌电流可多达数 万安培，这一指标足可承受放电焊接时的大电流， 因此在设计中采用晶闸管作为主开关器件。
焊机机械加压机构设计如图 2 所示。 焊机装 配时，先将导杆和支撑杆固定在底板上，然后分别 选用两根轻质的复位弹簧套在导杆和支撑杆上， 再将压杆装配到支撑杆和导杆上， 最后将两个电 极分别固定在底板和压杆上。 在装配过程中应注 意两个电极要有比较精确的同轴度。 在进行焊接 时，先将工件放在两电极之间，旋转支撑杆上的螺 母（由于针对薄小零件，故电极间距不大），使得压 杆随同电极一起向底板方向运动， 从而使工件被 牢固地夹持在两电极之间。焊接完成后，反方向旋 转螺母， 这时复位弹簧会将压杆及固定在压杆上 的电极顶起，然后取下焊接完成后的工件。
Abstract： The mechanical and circuit department of self-designed subminiature capacitor stored energy spot welding machine was introduced. The equipment was used for the welding of 1Cr18Ni9Ti stainless steel. According to the analysis of nucleation size and joint microstructure, the welding machine and performance is stable, the welding quality of the welding joint is good when the voltage is 110 V and the pressure is about 15 N.
锈钢进行了焊接试验。 通过对熔核尺寸和接头组织的分析，结果表明：该焊机性能 稳 定 ；当 电 压 为 110 V、压 力 为
15 N 左右时，能够得到质量较好的焊接接头。
关键词： 点焊机；电容储能；熔核尺寸；接头组织
中 图 分 类 号 ：TG438
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1001-3814(2009)23-0158-03
Design and Application of Subminiature Capacitor Stored Energy Spot Welding Machine
SU Lilong, BAI Gang, HU Yazhen, ZHU Ruifeng
(Shaanxi Key Laboratory of Friction Welding Technologies, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China)
（上接第 157 页）了复杂结构精密焊件中微小缺陷 的可视化， 该可视化程序不仅可任意修改工字型 焊件的结构尺寸， 而且可对焊件中检测到的气孔 缺陷进行空间位置和大小的自适应调整， 同时可 视化效果逼真。 三维模型旋转后观察各个视角的 可视化图形也有助于对结构进行无损评价。 但该 种方法只能一次输入一个气孔缺陷的空间位置和 大小，并对其进行可视化，而无法实现对多个气孔 缺陷的可视化， 也无法实现两侧焊缝中气孔缺陷 的同时显示，因此这样的可视化效率较差，无法满 足实际工程应用需要。
压杆 电极
底板
复位弹簧
导杆 支撑杆
图 2 焊机机械加压机构 Fig.2 The adding-press mechanism of welding machine
3 焊接试验及显微分析
焊接前对不锈钢薄板试件表面进行认真清 洗， 点焊连接时采用双面单点焊接。 在储能点焊 过程中，当电极压力达到预定值时，立即接通焊接 电流，当金属凝固后再松开电极。由于电极电压和 压力都会对焊接质量产生很大影响， 试验中主要 考虑了这两个因素。
4 结论
（1） 所 设 计 的 微 型 电 容 储 能 点 焊 机 结 构 简 单，实用。生产工艺试验表明：焊接接头质量稳定。
（2） 对于 0.3 mm 厚的不锈钢板材， 在 4000 μF 电容下其较佳的焊接电压为 110V，压力为 15 N 左右。
参考文献：
[1] 徐向前，周好斌． 基于 PIC 单片机的电容储能点焊机电路 设计[J]． 热加工工艺， 2008， 37(11)：126-128.
进行空间位置和大小的自适应调整， 可视化效果 逼真。
（2） 该可视化程序为射线检测二维成像三维 可视化提供了新思路， 这对于复杂结构精密焊件 的无损检测与评价有着重要的实际指导意义。
参考文献：
[1] 石 端 虎 ，刚 铁 ，袁 媛． 复 杂 结 构 中 焊 接 缺 陷 的 空 间 分 布 特 征[J]．焊接学报，2005，26(11)： 71-74.
在后续的研究中， 作者将开发可同时实现工 字型焊件两侧焊缝中批量缺陷空间位置可视化的 程序， 进一步提高复杂结构精密焊件内部缺陷的 可视化效率。
4 结语
（1） 详述了基于 Pro/E 和 VC 开发向导 的复 杂结构焊件缺陷可视化的开发中应注意的关键问 题和事项， 开发了复杂结构焊件缺陷三维可视化 应用程序。 该可视化程序不仅可以任意修改复杂 结构焊件的结构尺寸， 而且可对其中的气孔缺陷
电极
交流 220 V
Fig.1
充电回路
放电回路
图 1 电路储能点焊主电路 The main circuit of condenser discharge spot
2 储能点焊机机械部分的设计
2.1 电极 电极为铬锆铜材料，其电阻率较小，消耗的热
能较少，焊接时只要定期对电极进行修复便可有效
避免接触面积的增大，防止焊点强度的降低。 电极 长度为 40mm，直径为 6mm，端部直径为 2.5mm。 2.2 焊机机械加压机构
Qu=Vcρ(T-273)
(2)
式 中 ：V 为 焊 接 区 的 体 积 ；c 为 焊 接 金 属 的 比 热
容；ρ 为焊接金属的密度；T 为焊接区的平均温度。
由此可知，焊接所需热量与加热时间无关，仅与焊
件的几何尺寸和金属材料的物理性能有关。 根据
试 验 所 用 材 料 ，V 约 为 2.94 mm3，c 为 0.46 × 103 J/
(kg·℃)，ρ 为 7.8 g/cm3，T 为 1400 ℃。 通过计算可
知，用于加热焊接区的热量 Qu 为 14.77 J。
电极和焊接区周围金属消耗的热量 QI 为：
QI=I2Rt
(3)
式中：I 为焊接电流；t 为放电时间；R 为总电阻。
R=Rc+2Rbe+2Rb
(4)
式中：Rc 为焊件 与焊件之间 的接触电阻 ；Rbe 为 电
[2] 雷鸣． Al2O3 纤维增强铝基复合材料储能焊研究 [D]． 西 安： 西安理工大学材料学院， 2007．
[3] 中 国 机 械 工 程 学 会 焊 接 学 会 与 电 阻 焊 专 业 委 员 会． 电 阻 焊理论与实践[M]． 北京： 机械工业出版社， 1999．
[4] 吴 云 兴． 挖 掘 电 容 储 能 焊 的 潜 力 [J]． 铁 道 机 车 车 辆 工 人， 1995， (3)： 25-27．
电极压力决定焊接区金属塑性变形的范围与 程度，对消除焊点内、外缺陷和改善金属组织具有 较大作用[2]。 在 110 V 电压下另增加 18 N、13 N 压 力两组试验，焊接质量均不是很理想。通过试验最 终发现，在充电电压和电容一定的情况下，可实现