基本信息
- 項目名稱：
- 便攜式微型手弧氬弧多功能高頻逆變焊接裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本課題設(shè)計研發(fā)的便攜式微型手弧/氬弧多功能高頻逆變焊接裝置，具有以下優(yōu)勢：1）恒流帶外拖輸出特性，引弧容易，電弧集中，飛濺小，自動控制起弧、收弧；2）提前送氣、延時關(guān)氣及焊接電流自動衰減，焊接電流可調(diào)；3）焊接穩(wěn)定、動態(tài)反應(yīng)速度快、焊接速度快，焊縫成形美觀，薄板焊接效果極佳；4）重量僅5.5kg，便于攜帶；5）變換效率最高可達95%，低耗節(jié)能；6）采用流線形的設(shè)計理念，外觀設(shè)計更加人性化。
- 詳細介紹：
- 隨著工業(yè)和社會的發(fā)展，目前市場上焊機存在的體積質(zhì)量大、變換效率低、攜帶不方便、功能單一、可靠性低等不足亟待解決。 本課題設(shè)計研發(fā)的便攜式微型手弧/氬弧多功能高頻逆變焊接裝置，相比于目前市場上同型號的焊機具有：1）恒流帶外拖輸出特性，引弧容易，電弧集中，飛濺小，自動控制起弧、收弧；2）提前送氣、延時關(guān)氣及焊接電流自動衰減，焊接電流可調(diào)；3）焊接穩(wěn)定、動態(tài)反應(yīng)速度快、焊接速度快，焊縫成形美觀，內(nèi)在質(zhì)量效果極佳；4）重量僅5.5kg，便于攜帶；5）變換效率最高可達95%，低耗節(jié)能；6）采用流線形的設(shè)計理念，外觀設(shè)計更加人性化等優(yōu)勢。 本課題的創(chuàng)新性在于：1）首次將軟開關(guān)模式應(yīng)用于逆變焊機，極大地減小了開關(guān)管的損耗和干擾，降低了電源內(nèi)部的熱量，保證了電源的可靠運行；2）獨創(chuàng)性的應(yīng)用了基于SG3525（目前較先進的脈寬控制器）的恒流限壓雙閉環(huán)控制，系統(tǒng)響應(yīng)速度和調(diào)節(jié)精度大大提高；內(nèi)部設(shè)有抑制尖峰電壓和電磁干擾的電路，符合當今電源綠色化的要求；3）采用先進的過流、過壓、欠壓、過熱保護電路，保證了電源安全性。 本焊接裝置于2009年底通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓的方式，由石家莊博凱焊割科技有限公司于2010年進行批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量5000余臺，銷售額近六百萬元，獲得了用戶的一致好評。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的和基本思路：隨著逆變技術(shù)和電子控制技術(shù)的發(fā)展，逆變焊接電源正逐步取代傳統(tǒng)焊接電源。逆變焊接裝置正向著高效、節(jié)能、省材、小型化的方向發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造的各個行業(yè)，而微型化便攜式高頻多功能逆變焊接系統(tǒng)在國內(nèi)還是個空白。 創(chuàng)新點：微型化便攜式高頻多功能逆變焊接裝置可以實現(xiàn)各種鋼材全位置根焊、填充、蓋面焊接的MMA和TIG焊接工藝，同時整合了高頻軟開關(guān)逆變技術(shù)、多特性控制技術(shù)、電弧長度自適應(yīng)調(diào)節(jié)等高新技術(shù)。該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對電弧焊短路過渡以鎢極氬弧脈沖調(diào)節(jié)的精確控制，體積比功率和質(zhì)量比功率比傳統(tǒng)逆變焊機提高40%，整機額定功率效率提高10%，具有焊接性能好、動態(tài)反應(yīng)速度快、動特性好、體積小、質(zhì)量輕、效率高、焊接速度快等優(yōu)點。
科學性、先進性
- 該系統(tǒng)的先進性表現(xiàn)在： 1、滿足各種鋼材的全位置根焊、填充、蓋面焊接的多種焊接工藝要求，使用多特性控制技術(shù)，實現(xiàn)了不同焊接規(guī)范參數(shù)的協(xié)同式調(diào)節(jié)方式，一臺焊接裝置可以滿足MMA/TIG全位置焊接的全部焊接要求。 2、將高頻逆變技術(shù)和軟開關(guān)技術(shù)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了對焊接過程的精確控制，提高了控制的精度和變換效率。 3、整個焊接裝置額定輸出功率為5.6kW，質(zhì)量≤6kg，體積約為440mm*150mm*290mm，小型輕便，便于攜帶。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該項目現(xiàn)在已經(jīng)由石家莊博凱焊割科技有限公司(北京惠德盛羅焊割設(shè)備有限公司子公司)進行批量化生產(chǎn)，并獲得了用戶的一致好評，尤其是在華北一帶機械加工薄板鋼結(jié)構(gòu)焊接及裝潢、維修行業(yè)使用中獲得良好評價。
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 已轉(zhuǎn)讓北京惠德盛羅焊割設(shè)備有限公司，現(xiàn)已投產(chǎn)。
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場演示、圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，逆變電源廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)，進而對其性能提出了更高的要求。針對目前焊接裝置體積質(zhì)量大、變換效率低、攜帶不方便等問題性，本項目開展了以下研究工作： 采用先進的軟開關(guān)逆變技術(shù)和高頻開關(guān)器件MOS場效應(yīng)管研制的便攜式多功能焊接裝置，具有以下技術(shù)特點及優(yōu)勢：（1）恒流帶外拖輸出特性，引弧容易，電弧集中，焊接飛濺小，自動控制起弧、收弧特性；（2）具備提前送氣，延時關(guān)起及焊接電流自動衰減，時間連續(xù)可調(diào)，脈沖選擇、峰值電流可調(diào)、谷值電流可調(diào)；（3）焊接穩(wěn)定，使焊縫成形與內(nèi)在的質(zhì)量均達到最佳效果，焊接表面均勻美觀，薄板焊接極佳；（4）適用于對焊縫有特殊要求的情況，小型輕便，易于攜帶。 該裝置已于2010年在石家莊博凱焊割科技有限公司批量投產(chǎn),年產(chǎn)量約5000余臺，銷售額近六百萬元，并逐年提高。產(chǎn)品銷售全國各地尤其在華北地區(qū)市場占有率較高，標志著該系統(tǒng)具有非常大的市場潛力，并將帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 1、《模塊化設(shè)計晶閘管多功能焊機》 劉衛(wèi)東 湖南省第三工程公司 摘 要：介紹了一種以模塊化設(shè)計為思路而研制的多功能弧焊電源，可以方便地實現(xiàn)PCB板的替換與維護。用PWM脈寬調(diào)速送絲系統(tǒng)，在C02焊時實現(xiàn)穩(wěn)定送絲，降低了飛濺。TIG焊時的一次引弧成功率高。 2、《采用MIG／MAG多功能焊接設(shè)備進行焊修》 [德國]K．P．Schmidt 摘 要：德國鐵路公司krefeld維修工廠采用MIG／MAG 多功能焊接設(shè)備焊修客車車體鋁合金構(gòu)件，包括1mm厚的薄鋁板，還可焊接合金鋼板、鎳基合金和銅鎳鐵合金構(gòu)件，焊接質(zhì)量好，不變形，無焊接飛濺物。 3、《WSM-125逆變式多功能焊機的研制》 賴忠民,方臣富,侯潤石,王春霞(華東船舶工業(yè)學院) 摘要：介紹了一種主電路采用MOSFET和鐵氧體磁芯構(gòu)成單端正激的逆變式多功能焊機;設(shè)計了以PWM為核心的控制電路配以恒流內(nèi)拐式外特性,從而保證了焊機具有良好的靜、動特性。分析和實驗結(jié)果表明:該焊機具有可靠性高,實際焊接效果好的特點。 4、《ZX7-400B型多功能焊機的開發(fā)和應(yīng)用》 張鐵(上海金通電子設(shè)備有限公司) 摘要：針對不同焊接工藝和方法，提供長弧-短弧-恒流三種特性開關(guān)和普通纖維素-預(yù)置開關(guān)配合，可以良好地適應(yīng)各種焊條任意位置焊、TIG焊，以及碳弧氣刨(6-8mm細碳棒)。推薦用于石油、天然氣長輸管道纖維素焊條手工焊，城市天然氣管網(wǎng)焊接施工、鍋爐壓力容器、鋼結(jié)構(gòu)、電建、化建、冶建及工業(yè)安裝等行業(yè)。 5、《多功能逆變電焊機的研制》 楊春，龍偉（南昌大學) 摘要：介紹了一種集直流鎢極氬弧焊、脈沖鎢極氬弧焊、手弧焊、空氣等離子弧切割4種功能于一體的多功能逆變電焊機，該電焊機以半橋串聯(lián)諧振逆變理論為基礎(chǔ)，以快速晶閘管為逆變器件設(shè)計而成。 當處于焊接工況時，變壓器次級采用全波整流方式，工作電壓輸出為 36V，處于切割工況時，變壓器次級采用橋式整流，工作電壓輸出為100-125V。研制過程中，通過大量實驗和測試，驗證了快速晶閘管逆變電源數(shù)學模型的正確性，得出了逆變電路參數(shù)設(shè)計的新方法，為逆變電焊機的研制提供了理論依據(jù)。
