การวิเคราะห์เชิงลึกของคุณลักษณะทางเทคนิคและประสิทธิภาพของหม้อแปลงเชื่อมความต้านทาน

หม้อแปลงเชื่อมแบบต้านทานมีประสิทธิภาพการเชื่อมสูง ความเร็วสูง เชื่อมได้แข็งแรง ลดต้นทุนการเชื่อม และเหมาะสำหรับการเชื่อมวัสดุต่างๆ หม้อแปลงเชื่อมแบบต้านทานเหมาะสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่พิกัด 50-60 เฮิรตซ์ และแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 1,000 โวลต์ หม้อแปลงเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในเครื่องเชื่อมจุด เครื่องเชื่อมตะเข็บ และเครื่องเชื่อมแบบชน

I. คุณลักษณะทางเทคนิค

(1) ลักษณะกระบวนการกระแสไฟสูงและแรงดันต่ำ

การเชื่อมด้วยความต้านทานใช้ความร้อนจากความต้านทานเป็นแหล่งความร้อน คุณสมบัติทางเทคนิคหลักของหม้อแปลงเครื่องเชื่อมคือการใช้กระแสไฟฟ้าสูง (2,000-40,000 แอมแปร์) ร่วมกับการเชื่อมด้วยแรงดันไฟต่ำ เนื่องจากค่าความต้านทานของชิ้นงานโดยทั่วไปจะน้อยกว่า 100μΩ จึงต้องสร้างความร้อนที่เพียงพอจากกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่พิเศษเพื่อให้เชื่อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ

(2) ระบบควบคุมกำลังสูง

หม้อแปลงอินเวอร์เตอร์เชื่อมที่รองรับโดยทั่วไปจะมีความจุมากกว่า 50kVA และมีการนำการออกแบบขดลวดแบบพิเศษ (โครงสร้างแบบหมุนรอบเดียวหรือแบบหมุนสองรอบ) มาใช้เพื่อให้สามารถควบคุมเอาต์พุตพลังงานได้โดยการปรับจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ แม้ว่าการออกแบบนี้จะทำให้โครงสร้างหม้อแปลงอินเวอร์เตอร์เชื่อมง่ายขึ้น แต่หม้อแปลงอินเวอร์เตอร์เชื่อมยังจำกัดความยืดหยุ่นในการควบคุมพลังงานอีกด้วย

(3) ลักษณะการทำงานของโหลดที่ไม่ต่อเนื่อง

วงจรเชื่อมใช้การออกแบบการปิดล่วงหน้าที่ไม่เหมือนใคร: ก่อนที่หม้อแปลงเชื่อม เอ็มเอฟดีซี จะเปิดเครื่อง การยึดชิ้นงานและการปิดวงจรจะเสร็จสมบูรณ์ล่วงหน้า โหมดการทำงานนี้ช่วยขจัดการใช้พลังงานแบบไม่มีโหลด (ยกเว้นกระบวนการเชื่อมแบบแฟลชบัตต์) และการโหลดและการขนถ่าย การจัดตำแหน่ง การกดล่วงหน้า และกระบวนการอื่นๆ ในรอบการเชื่อมจะเสร็จสมบูรณ์ทั้งหมดในสถานะปิดเครื่อง

2. ข้อได้เปรียบทางเทคนิค

(1) การรับรองคุณภาพด้านโลหะวิทยา

กระบวนการผลิตก้อนโลหะถูกหุ้มอย่างสมบูรณ์ด้วยวงแหวนโลหะพลาสติก ซึ่งทำให้สามารถแยกโซนการหลอมเหลวและอากาศออกจากกันได้ ทำให้กระบวนการเกิดปฏิกิริยาทางโลหะวิทยาง่ายขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ และรับประกันความเสถียรของคุณภาพการเชื่อม

(2) การควบคุมโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนได้ดีเยี่ยม

ลักษณะการให้ความร้อนที่เข้มข้น (เวลาในการให้ความร้อน ≤ 0.1 วินาที) ควบคุมช่วงโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนให้เหลือ 0.5-2 มม. ช่วยลดความเครียดตกค้างและการเสียรูปจากการเชื่อมได้อย่างมาก ชิ้นงานส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องมีการแก้ไขและการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม

(3) ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจที่โดดเด่น

ไม่จำเป็นต้องใช้วัสดุเชื่อม (ลวดเชื่อม แท่งเชื่อม ก๊าซป้องกัน ฯลฯ) และต้นทุนการเชื่อมลดลงประมาณ 40% เมื่อเทียบกับกระบวนการแบบเดิม อุปกรณ์มีระบบอัตโนมัติในระดับสูง และปริมาณการเชื่อมต่อกะงานสามารถสูงถึง 800-1,200 ชิ้น

(4) ข้อดีด้านสิ่งแวดล้อม

ไม่มีเปลวไฟหรือควันที่ปล่อยออกมาในกระบวนการทั้งหมด และค่าเสียงอยู่ที่ ≤ 65dB (A) ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐานการปกป้องสิ่งแวดล้อมอุตสาหกรรม หม้อแปลงเครื่องเชื่อมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบูรณาการสายการผลิตอัตโนมัติ และสามารถดำเนินการแบบซิงโครนัสหลายกระบวนการได้

3. ข้อจำกัดทางเทคนิค

(1) ความท้าทายในการตรวจสอบคุณภาพ

ระบบการทดสอบแบบไม่ทำลายที่สมบูรณ์ยังไม่ได้รับการจัดตั้งขึ้น ในปัจจุบัน คุณภาพได้รับการรับประกันโดยการทดสอบแบบทำลายและการตรวจสอบกระบวนการเป็นหลัก ซึ่งทำให้การควบคุมกระบวนการมีความยากขึ้น

(2) ข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพร่วมกัน

รอยเชื่อมแบบจุดซ้อนทับมีข้อบกพร่องทางโครงสร้างในตัว: มุมรอบก้อนเชื่อมทำให้เกิดความเค้นรวมกัน ซึ่งทำให้ความแข็งแรงในการดึงลดลงประมาณ 15-20% และอายุความล้ามีเพียง 60-70% ของอายุการเชื่อมต่อเนื่อง

(3) ต้นทุนการดำเนินการและบำรุงรักษาอุปกรณ์

การลงทุนเริ่มต้นสำหรับอุปกรณ์กำลังสูง (การกำหนดค่าทั่วไป 400kVA) ค่อนข้างสูง และเครื่องเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดปัญหาความไม่สมดุลของระบบไฟฟ้า ระบบเซอร์โวที่มีความแม่นยำจะเพิ่มความซับซ้อนของการบำรุงรักษา และต้นทุนการเปลี่ยนชิ้นส่วนสำคัญ (เช่น โมดูลไทริสเตอร์) เกิน 25% ของราคาอุปกรณ์ทั้งหมด

4. ทิศทางวิวัฒนาการของเทคโนโลยี

อุปกรณ์เชื่อมความต้านทานรุ่นใหม่กำลังทำลายข้อจำกัดที่มีอยู่ด้วยนวัตกรรมทางเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

การพัฒนาระบบตรวจสอบคุณภาพแบบเรียลไทม์โดยใช้การถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด

การนำเทคโนโลยีกระแสพัลส์มาใช้เพื่อปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของข้อต่อ

การใช้เทคโนโลยีการแก้ไขแบบสามเฟสเพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ของระบบไฟฟ้า

การออกแบบหน่วยพลังงานแบบโมดูลาร์เพื่อลดต้นทุนการบำรุงรักษา

การปรับปรุงเหล่านี้ทำให้การเชื่อมด้วยความต้านทานสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในด้านใหม่ๆ ได้หลากหลายมากขึ้น เช่น ชุดแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ และการผลิตชิ้นส่วนความแม่นยำในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ