钢轨交流闪光焊机闪光速度控制系统的分析与研究
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冲击水 平 ， 决 了连 续 闪光 焊 工艺 焊 接热 输 入不 足 和无效 烧
化量 大 的缺点 。
２ 工 艺 需 求
根 据 闪光 焊 工艺 要求 和特 点可 知 ，为 保证 稳 定 的闪光 以
闪光 接触 焊是 现 代轨 道 交通 无缝 线 路铺 设施 工 工程 中钢 获得优良的焊接质量 ，首先必须保证焊接前期端面热量的积
图 １
闪 光 焊机 控 制 电 压 示 意 图
钢 轨脉 动 闪光 焊 工艺 如 图 １ 示 ，主要 分为 脉 动 闪光 阶 所
化速度相适应时， 才能保证烧化加热过程 的顺利进行 ， 从而获
得 良好 的焊 接质 量 。 由于送 进 速度 快 慢直 接影 响 焊接 电流 的
钢轨交 流 闪光焊 机 闪光速 度控 制 系统 的分析 与研 究
闪光焊 的 基本 原理 是 利用 电流通 过 电阻 时所 产 生 的热 量 而提 高连续 加 热效 果 ， 端 面 表 面热量 快 速升 高 ， 成一 层 液 使 形
来 加热焊 件 ， 焊件 接触 点迅 速升 温 （ 生 闪光）并 使端 面 金 态金 属层 ， 提供 连 续均 匀 的 闪光 ， 使 产 ， 并 为顶锻 阶段 的快 速合 缝 提
度过 低 时 ， 钢轨端 面形 成 的接 触单 元减 少 ， 且容 易造 成 闪光 中
断， 导致火 口难于封闭 ， 焊接接头易产生未焊透 、 夹渣 、 气孔 、 灰 斑等 缺 陷 ； 进 速度 太 快 时 ， 送 接触 单 元形 成 的数 量 就快速 增
Ｔ ＼
多 ， 发 闪光所 需 要焊 机 的输 出功率 就 随之 加 大 ， 时容 易 出 激 此 现 钢轨 端 面短路 ， 导致 产 生过 热 或过 烧缺 陷 ； 当送进 速 度 与烧
３１速度 控 制系统 结构 组成 ．
Ｅ ｆ ）＿ 锻 油缸 后 退 时 ， Ｋ次 焊接 电流测 量 值 和给 定 ＿顶 Ｋ 第
送 进速度 ， 当控 制方式 选 择合 理 时 ， 闪光 过程 中既不会 出现 下 限值 的偏 差 ； 在
、
Ｕ 分 别 为各 阶段 顶 锻油 缸 最大 前进 速 度 和 最大 后 ｒ一
技术 成熟 。 同时 ， 经过 多年 的技 术 和经验 积 累 ， 国产 闪光 焊机 变 压器 ， 因而 一般 选择 比较适 中的速 度 ， 前 进和 后退 速 度相 且 也 得 到 了 迅 速 发 展 。 目前 ，应 用 比较 成 熟 的 国 产 设 备 有 差 不大 。 始 阶段 主要 用于 预热 钢轨 ， 初 使钢 轨沿 长度 方 向获得 Ｌ ０ 、Ｒ１ ０ Ｒ９ ０ Ｌ ２ ０和 Ｕ ５ １ ０等 型 号 交 流 闪 光 焊 机 和 Ｕ Ｇ一 Ｎ —５ Ｎ
即保 证一 定 宽度 的热 塑 区和 端面 温度 。为此 ， 焊接 前期 的 轨 焊接 的一 种主 要方 法 ， 目前 我 国有 ９ ％以上 的钢 轨焊 接 生 累 ， ０ 产采 用 闪光接 触焊 焊接 。钢 轨 闪光 焊 机应 用最 为 广泛 的 是乌 速 度控 制要 求 减少 因闪光 而 产生 的热 量损 失 ，提 高 脉动 加热 当然还 要考 虑发 电机 组 的负 载能 力 。 克 兰 巴 顿 公 司 的 Ｋ 系 列 交 流 焊 机 和 瑞 士 施 拉 特 效 率 ，
属 迅速 熔化 ， 再经加 压 顶 锻使 焊件 端 面相 互挤 压 ， 接合 面 交互 供保 障 。
结 晶， 并挤 出液态 金 属 和夹 杂 物 ， 成牢 固接 头 ， 形 以达 到焊 接
目的 。
Ｕ
其 次 ， 焊 接 后 期 ， 就是 加 速 烧 化 阶段 ， 获 得 高质 量 在 也 为 的焊 头 ， 度 的控制 非 常关键 。 速 一个 前提 条件 是 必须控 制焊 机 动架 的送 进 速度 与钢 轨 端 面的 实 际烧 化速 度相 匹配 ，使得 实 际焊 接 电流 值基 本保 持 在设 定 电流 值 附近 均匀 波 动 。送 进 速
１ ５
大小 ，我们 可 以通 过控 制 焊接 闪光 速度 来 达到 控 制焊 接 电流 设定 值 的偏差 ；
Βιβλιοθήκη Baidu
的 目的。 烧化 速度 与焊 接 电流有 关 ， 以可用 电流 负反 馈控 制 所
短路 ， 也不 会 出现断路 ， 而是 保持 连续 和稳定 的闪光 。 ３ 交流 闪光焊 机速 度控 制 系统
（ Ｃ Ｌ ＴＦ Ｒ） 司生产 的直 流焊 机 。 ＳＨＡ Ｅ 公 焊接 初 始 ， 轨端 面 是非 常 平 整 的冷端 面 ， 激 发 闪光 的 钢 且
国内 Ｋ 系列 交 流 闪光焊 机应 用 时间较 长 ， 类 较 多 ， 种 应用 能 量需 求较 大 ， 度太 快 容 易产 生短 路 ， 害 发 电机组 和 焊接 速 损
１ ４
上 海铁 道科 技 ２ １ ０ ０年 第 ４期
钢 辄 交 流 闪 光 焊 栅 闪 光 速 度 控 制 系统 的 分 析 与 研 穷
胡雄伟
朱继 东
上 海铁 路 局 科 研 所
段（ 预热 闪光 阶段 ）稳 定 脉 动 闪光 阶段 、 、 低压 脉 动 闪 光 阶段 、 加 速烧 化 、 锻和保 压 阶段 等 。 动闪 光焊 工艺 的特 点是 加热 顶 脉 效 率 高 ， 接 时 间短 ， 接质 量可 靠 ， 以 明显 提 高 钢 轨 的抗 焊 焊 可
一
定 的 加热 深度 。 接 中期是 主 要的 加热 阶段 ， 焊 因为 初期端 面
１０ 直流闪光焊机等。这些设备在各铁路局工务部门以及工 已经有 一 定 的热量 积 累 ， 了提高 加热 效 率 ， 为后 期 的加 速 ００ 为 并
程施 工单 位应 用 广泛 。
ｌ 闪光焊 简介
烧化 提供 必要 的加 热 区 和端 面 温度 ，该 阶段 需 要进 一 步提 高 脉动 效果 ， 因而前 进 速度 要 求 不断 增 大 ， 而后 退 速度 则 相对 减 小 。焊 接 后期 ， 就 是加 速 烧 化 阶段 ， 求 降低 脉动 加热 效 果 也 要
化量 大 的缺点 。
２ 工 艺 需 求
根 据 闪光 焊 工艺 要求 和特 点可 知 ，为 保证 稳 定 的闪光 以
闪光 接触 焊是 现 代轨 道 交通 无缝 线 路铺 设施 工 工程 中钢 获得优良的焊接质量 ，首先必须保证焊接前期端面热量的积
图 １
闪 光 焊机 控 制 电 压 示 意 图
钢 轨脉 动 闪光 焊 工艺 如 图 １ 示 ，主要 分为 脉 动 闪光 阶 所
化速度相适应时， 才能保证烧化加热过程 的顺利进行 ， 从而获
得 良好 的焊 接质 量 。 由于送 进 速度 快 慢直 接影 响 焊接 电流 的
钢轨交 流 闪光焊 机 闪光速 度控 制 系统 的分析 与研 究
闪光焊 的 基本 原理 是 利用 电流通 过 电阻 时所 产 生 的热 量 而提 高连续 加 热效 果 ， 端 面 表 面热量 快 速升 高 ， 成一 层 液 使 形
来 加热焊 件 ， 焊件 接触 点迅 速升 温 （ 生 闪光）并 使端 面 金 态金 属层 ， 提供 连 续均 匀 的 闪光 ， 使 产 ， 并 为顶锻 阶段 的快 速合 缝 提
度过 低 时 ， 钢轨端 面形 成 的接 触单 元减 少 ， 且容 易造 成 闪光 中
断， 导致火 口难于封闭 ， 焊接接头易产生未焊透 、 夹渣 、 气孔 、 灰 斑等 缺 陷 ； 进 速度 太 快 时 ， 送 接触 单 元形 成 的数 量 就快速 增
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多 ， 发 闪光所 需 要焊 机 的输 出功率 就 随之 加 大 ， 时容 易 出 激 此 现 钢轨 端 面短路 ， 导致 产 生过 热 或过 烧缺 陷 ； 当送进 速 度 与烧
３１速度 控 制系统 结构 组成 ．
Ｅ ｆ ）＿ 锻 油缸 后 退 时 ， Ｋ次 焊接 电流测 量 值 和给 定 ＿顶 Ｋ 第
送 进速度 ， 当控 制方式 选 择合 理 时 ， 闪光 过程 中既不会 出现 下 限值 的偏 差 ； 在
、
Ｕ 分 别 为各 阶段 顶 锻油 缸 最大 前进 速 度 和 最大 后 ｒ一
技术 成熟 。 同时 ， 经过 多年 的技 术 和经验 积 累 ， 国产 闪光 焊机 变 压器 ， 因而 一般 选择 比较适 中的速 度 ， 前 进和 后退 速 度相 且 也 得 到 了 迅 速 发 展 。 目前 ，应 用 比较 成 熟 的 国 产 设 备 有 差 不大 。 始 阶段 主要 用于 预热 钢轨 ， 初 使钢 轨沿 长度 方 向获得 Ｌ ０ 、Ｒ１ ０ Ｒ９ ０ Ｌ ２ ０和 Ｕ ５ １ ０等 型 号 交 流 闪 光 焊 机 和 Ｕ Ｇ一 Ｎ —５ Ｎ
即保 证一 定 宽度 的热 塑 区和 端面 温度 。为此 ， 焊接 前期 的 轨 焊接 的一 种主 要方 法 ， 目前 我 国有 ９ ％以上 的钢 轨焊 接 生 累 ， ０ 产采 用 闪光接 触焊 焊接 。钢 轨 闪光 焊 机应 用最 为 广泛 的 是乌 速 度控 制要 求 减少 因闪光 而 产生 的热 量损 失 ，提 高 脉动 加热 当然还 要考 虑发 电机 组 的负 载能 力 。 克 兰 巴 顿 公 司 的 Ｋ 系 列 交 流 焊 机 和 瑞 士 施 拉 特 效 率 ，
属 迅速 熔化 ， 再经加 压 顶 锻使 焊件 端 面相 互挤 压 ， 接合 面 交互 供保 障 。
结 晶， 并挤 出液态 金 属 和夹 杂 物 ， 成牢 固接 头 ， 形 以达 到焊 接
目的 。
Ｕ
其 次 ， 焊 接 后 期 ， 就是 加 速 烧 化 阶段 ， 获 得 高质 量 在 也 为 的焊 头 ， 度 的控制 非 常关键 。 速 一个 前提 条件 是 必须控 制焊 机 动架 的送 进 速度 与钢 轨 端 面的 实 际烧 化速 度相 匹配 ，使得 实 际焊 接 电流 值基 本保 持 在设 定 电流 值 附近 均匀 波 动 。送 进 速
１ ５
大小 ，我们 可 以通 过控 制 焊接 闪光 速度 来 达到 控 制焊 接 电流 设定 值 的偏差 ；
Βιβλιοθήκη Baidu
的 目的。 烧化 速度 与焊 接 电流有 关 ， 以可用 电流 负反 馈控 制 所
短路 ， 也不 会 出现断路 ， 而是 保持 连续 和稳定 的闪光 。 ３ 交流 闪光焊 机速 度控 制 系统
（ Ｃ Ｌ ＴＦ Ｒ） 司生产 的直 流焊 机 。 ＳＨＡ Ｅ 公 焊接 初 始 ， 轨端 面 是非 常 平 整 的冷端 面 ， 激 发 闪光 的 钢 且
国内 Ｋ 系列 交 流 闪光焊 机应 用 时间较 长 ， 类 较 多 ， 种 应用 能 量需 求较 大 ， 度太 快 容 易产 生短 路 ， 害 发 电机组 和 焊接 速 损
１ ４
上 海铁 道科 技 ２ １ ０ ０年 第 ４期
钢 辄 交 流 闪 光 焊 栅 闪 光 速 度 控 制 系统 的 分 析 与 研 穷
胡雄伟
朱继 东
上 海铁 路 局 科 研 所
段（ 预热 闪光 阶段 ）稳 定 脉 动 闪光 阶段 、 、 低压 脉 动 闪 光 阶段 、 加 速烧 化 、 锻和保 压 阶段 等 。 动闪 光焊 工艺 的特 点是 加热 顶 脉 效 率 高 ， 接 时 间短 ， 接质 量可 靠 ， 以 明显 提 高 钢 轨 的抗 焊 焊 可
一
定 的 加热 深度 。 接 中期是 主 要的 加热 阶段 ， 焊 因为 初期端 面
１０ 直流闪光焊机等。这些设备在各铁路局工务部门以及工 已经有 一 定 的热量 积 累 ， 了提高 加热 效 率 ， 为后 期 的加 速 ００ 为 并
程施 工单 位应 用 广泛 。
ｌ 闪光焊 简介
烧化 提供 必要 的加 热 区 和端 面 温度 ，该 阶段 需 要进 一 步提 高 脉动 效果 ， 因而前 进 速度 要 求 不断 增 大 ， 而后 退 速度 则 相对 减 小 。焊 接 后期 ， 就 是加 速 烧 化 阶段 ， 求 降低 脉动 加热 效 果 也 要