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船舶焊接电源的发展趋势

发布日期:2020-05-06 来源:admin 点击:

  展望21世纪,要紧是将当代非常早进的高新技术,如计算机数字控制、微电子、消息传感、产业机械人、等离子和高能束物理等平台的非常新造诣宽泛应用于焊接技 术,并将成为现实。

  在90年月初,我国的电焊机生产业掀起了一场“电源革新”,当时天下有上百家电焊机生产企业纷繁上马,研制、推售逆变电源,在这同时又有不少公论,知足于从旋转直流弧焊电源进来可控硅焊接电源的现状,知足于“国内定点”,“引进生产线”(可控硅电源)等所带来的市场份额,还对逆变电源持有怀疑的立场,少许番邦的同行又以专家的口吻怀着不可告人的目的不断告戒中国的同行,“不要盲目去搞逆变焊机”,中国连一台检验IGBT参数的设备都没有怎么能生产IGBT逆变焊机呢?等等议论。

  固然接纳一种新技术会带来较大的风险,告戒大家不要一哄而上是正确的,但是一哄不上的后果又会丧送了中国电焊机生产业的很多传统企业,在这样一个新技术应运而生的历史机遇,咱们惟有接纳积极引导,总结钻研,鼓励在开展中不断修整错误,在立异中不断实现胜利。

  目前我国已有不少电焊机生产企业经由近10年的不懈努力,掌握了不同品牌的IGBT的特点,对IGBT的生产业的生产工艺,优质品,贩卖渠道,对逆变电源设计中的很多关节及疑问能适用中国工况条件,从而使逆变的焊接电源已开展成多品种、多系列化的品牌。同时在市售的费用上逐步下降,使焊机的性能与费用比的上风日益显著。

  面貌就要落后。从表1所示了我国“九五”计划到2000年电焊机的组成和日本1991年的电焊机生产结构进行相对可见二者相靠近,分析咱们的焊接设备要落后日本10年摆布。

  2 船舶焊接电源的开展趋向

  弧焊电源是造船行业的重要生产设备之一,船舶制作中电弧焊接的兼职量大概占总制作工时的30%,同时焊接设备也是船坞生产中的要紧能耗设备,所以推广应用优质、低能耗的焊接设备是高效焊接技术开展的重要方面。

  60年月由于硅整流、晶闸管等半导体器件的发现,首先在美国、德国、日本等先进国度的焊接电源上获取应用。

  70年月又有很多国度开展了高频半导体器件,在美国和日本研制成脉宽调治集成电路,根基上断定了以20KHz摆布的兼职频率。

  80年月后德国、美国、日本等国先后研制成绝缘栅大功率场效应晶体管,以后又研制胜利绝缘栅双极晶体管即IGBT管。现在IGBT模块已经向高耐压(3.3KV)大电流(2000A),带驱动及电流、电压护卫等功效的智能化模块(IPM)方向开展,目前的片面逆变弧焊电源已与计算机技术相结合,向多功效、智能化模块化方向开拓。

  3 我国船舶弧焊电源的现状与开展

  我国船舶行业在60-70年月要紧的焊接工艺因此手工电弧焊和埋弧自动焊二项金瓯无缺,而且手工电弧焊占75%以上,所以焊接电源极大片面是旋转式直流弧焊机和交流焊机二种,到80年月由于船舶产业首先制作出口船,为了加快造船进度进步焊接质量,为此在1986年景立了中国船舶产业高效焊接技术指导组,指导组进行了调研后提出了兼顾计划、分类指导、整体推进的方针。在焊接设备的选型和更新方面明白指出了要逐步淘汰旋转式电弧焊机,代之以选用节能型的高效焊接设备。跟着十多年来的不断推广使船坞的焊接设备组成比率趋于合理,从表2中能够看出船坞的开展重点是CO2气护卫焊机。

  表1 我国和日本电焊机组成比率

  国别年份 手工电弧焊 自动与半自动弧焊机 电阻焊机 专用特种成套焊接设备

  旋转直流焊机 整流焊机 交流焊机

  中国2000年 4% 21% 42% 25% 7.5% 0.5%

  日本1991年 19% 19.4% 21.5% 33.1% 6.8% 0.2%

  表2 船坞焊机设备的组成比率

  年份 旋转焊机 整流焊机 交流焊机 埋弧焊机 CO2 焊机

  2002年 2.08% 21.41% 10.32% 4.83% 31.24%

  2001年 6.5% 24.88% 11.47% 6.18% 27.33%

  2000年 9.11% 22.25% 22.67% 4.37% 38.89%

  预计在船舶系统,在“十五”末将大概完全淘汰耗能的旋转式直流弧焊机,代之以高效节能的焊机。

  凭据指导组对26家船坞的观察在1998年时各船坞有逆变焊机的总数惟有321台,按分类来看手工焊机有243台,CO2焊机有40 台,TIG焊机有38台,按逆变焊机使用大功率开关器件分类,晶闸管式逆变焊机有209台,IGBT式逆变焊机有110台,晶体管式和场效应管式逆变焊机有2台。

  从逆变焊机应用情况来看,应用较多且行之有效的有江南造船坞、重庆船坞、广船国外,江南厂要紧应用于大型工程焊接。应用逆变焊机较多但效果欠佳的有西江船坞和桂江船坞,由于焊机损环和频频修理反映出焊机的可靠性差,其要紧应用在焊接试验室,生产中少量应用。从观察中能够看出,当时大多数船坞对推广应用逆变焊机有过虑,他们迫切有望逆变焊机生产厂在进步可靠性上要下工夫,拿出过硬的产物,宁神的产物,觉得只有逆变焊机的可靠性大大进步了,其在船舶行业的推广与应用必将迅猛开展,但仍有些同志觉得逆变焊机相对娇嫩,对其是否能经得住造船坞阴毒焊接工况下的磨练持怀疑的立场。从观察也能得出以下四个显著的特点:

    (1) TIG焊机大片面为晶体管逆变焊机,CO2焊机大片面为IGBT式逆变焊机。手工焊机既有晶闸管式逆变焊机,又有IGBT式逆变焊机。

    (2) 映疑问相对多的是1995年过去生产的晶闸管式逆变焊机,反映较好的是近来二年生产的逆变焊机。

    (3) 量较大且效果较好的是进口和国内少数几家厂生产的逆变焊机。

    (4) 同样型号的逆变焊机,生产工厂的不同,质量有天地之别。

  在船坞经由一段光阴的推广与应用 其根基上能够说分解上是有一定的基础,但推广应用的过程必须是循规蹈矩,逐步深入。逆变焊接电源已成为目前国外上公认的非常早进的焊接电源,凭据国表里专家的观点逆变焊机具有8大好处,按其重要性能够分列以下:①焊接性能好、频率响应快、动特征好有益于实现焊接自动化;②重量轻以400A焊机为例,旋装式焊机大概370公斤,晶闸管整流焊机大概200公斤,晶闸管逆变焊机大概70公斤,IGBT式逆变焊机大概40公斤;③效率高,可达80%-90%;④功率因数高可达0.99;⑤体积小;⑥引弧可靠飞溅少;⑦焊接速率快;⑧功效多。

  固然,逆变焊机要成为船坞更新换代的产物,除了具有前方所叙的先进性外,还应具有船舶焊接工艺所需求的顺应性和可靠性。更重要的是在可靠性方面要让船坞宁神,能够保证8年以上的使用寿命,返修率降到1%摆布,另外另有即是在费用上要具有竞争性。

  我国逆变焊机的开展经由93-94年的“逆变热”后渐渐走向目前相对正常开展状况,一批从“逆变热”中磨练出来的企业已经苏醒地分解到开展逆变焊机的长期性、艰巨性和复杂性。惟有踏实地对技术工艺进行再开辟和完善,狠抓产物质量尤其是可靠性,才气存身市场处于不败的职位。

  经咱们船舶产业高效焊接技术指导组的专家深入钻研后一致觉得造船坞推广应用逆变焊机是开展的方向,推广应用已有一定的基础,能够预料,跟着逆变焊机质量不断进步,费用进一步下降,以它对船坞焊接工艺需求的顺应性改善之后,逆变焊机在造船坞推广应用将有一个跨越性的开展。由于逆变焊机的宽泛应用 势必导致大大进步焊接设备的现代化。从而对缩短造船周期,进步造船质量,进步经济效益,改善任务条件产生庞大影响。

  4 几点年头

  (1) 为了激动逆变焊机在造船坞中的应用 ,首先要加大对逆变焊机的宣传力度,实事求是地介绍逆变焊机的性能特点,因为惟有对逆变焊机的周全、正确打听后才气正确选用和推广逆变焊机,从目前的教训来看,选定正确推广应用就会胜利,反之则遭受转折。在选用逆变焊机的过程中能够接纳四看、二试的经验即看生产厂所用元器件的质量和进货渠道,看生产设备和检验仪器,看生产过程和经管程度,看贩卖和维修服务网络。二试即,试可靠性,试顺应性,试验用的逆变焊机必须经得住长光阴的磨练,经得住船坞阴毒的生产情况磨练。

  (2) 目前大片面船坞对逆变焊机的应用还处于试用阶段,但少数船坞逆变焊机的应用已经首先上涨,咱们要认真总结好经验并在整个船舶系统进行推广。

  (3) 作为焊机生产厂要清楚地看到船坞推广应用逆变焊机后劲庞大前景光明,但要有长期性、艰巨性、复杂性的头脑筹办,笃信世上无难事只有肯登攀。要与船坞结成紧密的同盟伙伴,配合获取双赢的结果。

  (4) 目前船坞在鼎力推进应用CO2焊接技术中这正是逆变焊机所能发挥专长的用武之地,建议船坞在选用CO2焊接设备时要重点推广IGBT式逆变CO2焊机 。