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电弧焊机通用技术条件
来源: | 作者:焊接协会 | 发布时间: 2020-08-25 | 1334 次浏览 | 分享到:
1 主体内容与适用范围
本标准规定了电弧焊机的通用技术条件。试验方法和验收规则。
本标准适用于一般使用条件下各种类型的电弧焊机（以下简称焊机）。各类焊接如有特殊要求时,标准的基础上加以补充。
2 引用标准
GB 15579   弧焊接设备安全要求  第一部分：焊接电源
GB 156   额定电压
GB 2423.3  电工电子产品基本环境是言规程   试验Ca:横定湿热试验方法
GB/T 2900.1  电工术语   基本术语
GB2900.22   电工名词术语   电焊机
GB  7945     弧焊设备   焊接电源插头。插座和耦合器的安全要求
GB10249      电焊机型号编制方法
GB/T 13165    电弧焊机噪声的测定方法
JB2836 电工产品的电镀层和化学覆盖层
JB/T 5256  电焊机检查及抽样方法
3 术语
本标准所用术语符合GB/T  2900.1、GB 2900.22 之规定。
4  基本参数，型号
4.１额定电流等级
焊机额定电流等级，100A以上推荐按R10优先数系分等；100以下推荐按R5优先数系分等；
2000A以上由制造厂与用户商议。其额定电流分档如下（ A ）：
10,16,25,40,63,100,125,160,200,250,315,400,500,630,800,1000,1250，1600,2000。
4.2  额定负载持续率（%）
20，35，60，80，100。
注：①20%负载持续率就仅适用于焊接电流小于或等于200A的弧焊变压器。
②引进产品及螺柱焊机等不受此限制 。
4.3  工作周期
10min、连续。
4.4  电流调节范围
4.4.1    最小焊接电流
a.  手工电弧焊机和TIG焊机
小于或等于20%额定焊接电流。
注：不适用于20%负载持续率、电流小于或等于200A的弧焊变压器。
b.其他焊机由产品标准规定。
4.4.2   最大焊接电流
大于或等于100%额定焊接电流。
4.5 约定焊接电流和负载电压
焊接电源应能在整个调节范围内提供符合4.5.1至4.5.4条中公式要求的约定负载电压下的约
定焊接电流。
式中：U2---负载电压，V；
I2---焊接电流，A。
4.5.1  药皮焊条手工电弧焊
U2=20+0.04I2
电流大于600A时，电压保持44V恒定。
4.5.2 TIG焊
U2=10+0.04I2
电流大于600A时，电压保持34V恒定。
4.5.3   MIG/MAG焊
U2=14+0.05I2
电流大于600A时，电压保持44V恒定。
4.5.4   埋弧焊
a. 下降特性
U2=20+0.04I2
电流大于600A时，电压保持44V恒定。
b.平特性
U2=14+0.05I2
电流大于600A时，电压保持44V恒定。
注：根据协议可允许更高的电压。
4.6  型号
焊机的型号应符合GB 10249之规定。
注：引进产品可不受此限制。
5  使用条件
5.1 周围温度范围
在焊接时          -10～+40℃
在运输和存储过程中     -25～+55℃
5.2  空气相对湿度
在40℃时      ≤50%
在20℃时      ≤90%
5.3  周围空气中的灰尘、酸、腐蚀性气体或物质等不超过正常含量，由于焊接过程而产生的则除外。
注：制造厂和用户之间可以商定不同的使用条件。
5.4    海拔高度不超过1000m
5.5   对于使用冷却的焊机
最低环境温度           +5℃
冷却水进口温度不大于       +30℃
注：若使用添加防冻液的冷冻水，则最低环境外温度可相应降低，以不冻为条件。
6  技术条件
6.1 电机的供电电源额定率为50Hz，额定电压应符合GB 156中所规定的标准电压。
6.2 焊机应在供电电源电压为实际正弦波形及下列电网供电品质条件下正常工作。
供电电压波动           ±10%
频率波动               ±1%
三相供电系统的不对称率不超过5%。
6.3  额定状态下的焊接电流或负载电压在冷、热态时的变化率应不大于±5%。
6.4  额定状态下的焊接电流或负载电压，在供电电压波动±10%时变化率应不大于±5%。
注：无反馈控制的焊机不受此限制。
6.5  额定状态下的送丝速度、焊接速度在供电电压波动±10%时的变化率应不大于±5%。
6.6  焊机的效率由产品标准规定。
6.7  空载电流占额定电流的百分比，由产品标准规定。
6.8  焊机冷却用水的水质应符合工业用水标准，其水冷系统在规定的进水压力下应能正常工作，
且无漏水和渗水现象。
6.9 焊机的气路系统在规定的进气压力应能正常工作，且无漏气现象。
6.10  送丝机构和行走机构的牵引力应保证均匀送丝和行走，牵引力大小由产品标准规定。
6.11  焊机中未涂漆的黑色金属零部件，其表面防护层除摩擦配合部分外，均应符合JB 2836中第Ⅱ
类规定。
6.12  焊机涂层应光滑平整，厚度均匀，无裂纹、气泡及皱痕脱皮现象。
6.13  固定安装的焊机应有安装孔，并在相应文件或图样中标出安装尺寸。
6.14  焊机的成套性由产品标准规定。
6.15  对于自动和半自动焊机的控制系统应能保证焊机工作参数的设置和调整，并具有使焊机正常工作所必须的程序和动作，焊接参数的指示器应便于观察。
6.16  焊机应具有良好的静态和动态特性。在整个调节范围内，应能保证引弧容易和电弧燃烧稳
定。
6.17  焊机的焊接电流、负载电压、送丝速度、焊接速度调节方式可以是无级的、有级的或混合
调节的。 有级调节时的相邻两档值之差，不得大于较大档的15%；混合调节时，应有重叠部分。
注：200A及200A以下、负载持续率为20%的弧焊变压器及螺柱焊机等不受此限制。
6.18  电压和电流值用刻度指示输出时，其指示精度应不低于±10%；如使用电压表或电流表，其准确度不低于2.5级。
6.19  噪声
焊机在正常使用条件下运行时，应无异常的噪音。
焊机中的电源在额定焊接电流时的A计权声功率级的噪声限制应符合表1之规定。
表1
注：①大于630A的焊机，其噪声限值与用户协商确定。
②旋转式弧焊机电源的噪声，由产品标准规定。
6.20 湿热
焊机中的电源应具有适应湿热环境的能力，经湿热试验后，能承受70%介电强度试验电压规定值的考核,应无击穿或闪络现象发生。
在介电强度试验前，先测量绝缘电阻，作为参考。
6.21  无线电干扰限值
对焊机的无线电干扰有限制要求的用户，应在定货时由双方协商解决。
6.22  焊接电源安全要求应符合GB 15579至规定，焊接电缆插头、插座和耦合器应符合GB7945之规定。
6.23   焊机保护性导体的接线端应符合GB 15579规定。
6.24   焊机配套用的电缆截面与上长度，有各产品标准规定。
6.25   焊机的装箱、储存、运输有各产品标准规定。
被试焊机应该是新的、干燥的，并在本标准的适用条件下进行检验。
7.1  检验用测量仪器的准确度或精度为：
a.  测电参量用的仪表不低于0.5级；
b.  温度计±0.5℃；
c.  负载电阻功率因数不小于0.99。
7.2 外观检查
7.2.1一般检查
试验前应对焊机的装配质量进行检查，如紧固用的螺钉、螺栓及螺母是否旋紧;冷却用的风机、
各种调节装置及推动滚轮是否转动灵活；各种标志是否符合图样要求；标牌上的数据是否齐全、正
确；接地装置是否可靠。
7.2.2   外形尺寸及重量检查
a. 用卷尺测量焊机长、宽、高，mm；
b.  用台秤测量焊机的重量，kg。
7.3    电流及电压调节范围、级差及指示精度测定
7.3.1   电源状态
a. 型式检验时，电源应在热状态下进行；出厂检验时，可在冷状态下进行；
b.  电源的输入端应保持额定电压、额定频率，相应的负载电压按4.5条有关规定。
7.3.2    电流及电压调节范围应测定电源的最大输出、最小输出二点，并同时记录焊接电流及负载
电压。
7.3.3     电流极电压为有级调节时，其级差应测量相邻两级的差值，并按式（1）计算：
较大级值-较小级值
级差=   _______________     × 100%     ……………………………（1）
较大级值
7.3.4   电流及电压刻度指示之精度测定
电流及电压指示之值精度按式（2）计算：
指示值-实测值
指示精度=  _________     ×100%       ………………………………（2）
指示值
7.4 效率
效率测定在热平衡下进行。
电源的实测效率，等于额定状态下的输出功率与输入功率之比值。
7.5 空载试验
7.5.1  电源的状态
电源的空载试验系指输入端接入额定电压、额定频率，输出端不接负载的条件下，测量其整机的空载电流和功率。
a.  型式检验中的空载电流测定，应在热状态下进行；
b.  出厂检验中的空载电流测定，可在冷却状态下进行。
7.5.2 电源的空载试验应在额定输出位置进行；
a、试验时，应测量输入端的电压、电流和功率；输入功率应采用低功率因数的公率表测量；
b、若输入为三相时，所测量的空载电流值，则应取其算术平均值作为电源的空载电流实际值。
7.5.3空载电流百分比应按（3）计算：
I0N
I0= _______ × 100%　 ……………………………（3）
L1N
式中：I0N -----额定位置时的空载电流，A；
I1N------额定位置时的额定输入电流，A。
7.6 静外特性测定
静外特性测定，应在最大、最小、额定位置三种输出状态下进行。测定时，应保持输入电压、频率为额定值。
7.6.1  下降特性的电源，应调节负载电阻，使其输出端自空载至短路，测量点数不少于8点，记录每一位置时的输出电压和电流，据此绘制静外特性曲线。
当最大焊接电流等于额定焊接电流时，还需在50%额定电流输出状态下进行测定。
7.6.2  平特性电源，应调节负载电阻，使其输出端自空载至额定值，测量点数不少于8点，记录每一位置时的输出电压和电流，据此绘制静外特性曲线。
7.6.3    测定应在热状态下进行。
7.7    手工弧焊电源动态特性测定
动态特性测定条件如下：
a. 在测定过程中，应保持为额定电压、额定频率。
b. 测定应在额定焊接电流和20%额定焊接电流两点进行。此时负载电压应按4.5条有关规定。
c. 焊机输出端接电缆后应有足够容量的接触器直接短路，其外接电路的电阻为0.008～0.01Ω
如需对二台或二台以上焊机的动态特性进行比较时，则应在相同的外接电阻下进行。
d. 测定应在热状态下进行。
e. 示波图应包括电压、电流、时标三线及相应的标定值。
7.8    焊接电流和负载电压冷、热态变化率测定
7.8.1   试验应在额定位置上进行，其相应的负载电压应符合4.5条有关规定。
7.8.2 电源的状态
a. 试验在热状态下开始；
b.实验时，保持输入为额定电压和额定频率，调节焊接电流至规定的数值，按相应的负载持续率进行至热稳定状态。
c. 试验可参考温升试验的方法接线，同温升试验时一样，将热电耦温度计分别至于温升较高的
各绕组上，各温度计数值每1h不超过2k时则认为热平衡；
e. 待热态电流测量完毕后，将电源冷却至冷状态；对于下降特性电源，测量其冷态电流，此节负载电阻，使负载电压符合4.5条有关规定 ；对平特性电源，测量其冷态负载电压，此时调节负载电阻，使焊接电流符合4.5条有关规定。
7.8.3   焊接电流冷、热态变化率按式（4）计算：
ΔIch=I2c-I2h/I2c ×100%   ……………………………（4）
式中：I2c-----电源冷状态时的焊接电流，
I2h-----电源热稳定后的焊接电流，
I2h-----冷、热态电流变化率。
7.8.4   负载电压冷、热态变化率按式（5）计算：
ΔUch=U2c-U2h/U2c×100%     ……………………………（5）
式中：U2c -----电源冷状态时的负载电压，V；
U2h -----电源热稳定后的负载电压，V；
ΔUch -----冷、热态负载电压变化率。
7.9   送丝速度变化率
7.9.1送丝机构状态
a.  送丝机构和焊炬之间的软管保持平直状态；
b. 不进行焊接。
7.9.2  试验方法
试验在供电电压为额定值的90%、100%、110%三种情况下，分别对下列两种状态进行测量。
a. 最大送丝速度和最小焊丝直径；
b. 最小送丝速度和最大焊丝直径。
在不少于10s时间内测量焊丝通过送丝机构的长度。
7.9.3  送丝速度变化率计算：
Ue-UeN
△ Ue=  ______   ×100%  ……………………………（6）
UeN
计算结果取绝对值较大值。
式中：UeN  ------额定电压时的送丝速度；
Ue  ------供电电压为额定值的90%、110%时的送丝速度；
△Ue  ------送丝速度变化率。
送丝速度   Ue=L/T
L ------焊丝送出长度，m；
T ------时间，s。
7.10   焊接速度变化率
7.10.1  焊机状态
a. 焊机行走机构导轨应为水平或实际使用状态；
b.不进行焊接。
7.10.2  试验方法
试验在供电电压为额定值的90%、100%、110%三种情况下进行测量。
在不少于30s时间内测量行走机构所通过的距离。
7.10.3   焊接速度变换率计算:
△Ut=Ut-UtN/UtN×100%        …………………………………（7）
计算结果取绝对值较大值。
式中：UtN ------额定电压时的焊接速度；
Ut  ------供电电压为额定值的90%、110%时的焊接速度；
△Ut ------焊接速度变化率。
Ut=S/T
S ------行走机构所通过的距离，m；
T ------时间，s。
7.11   供电电压波动时的焊接电流和负载电压变化率测定
7.11.1  电源的状态
试验应在温升试验后进行。供电电压为额定值的90%、100%、110%三种情况下，测定下降特性电源焊接电流和平特性电源的负载电压。
7.11.2  焊接电流变化率按式（8）计算：
△I2=I2-I2N/I2N×100%         ………………………（8）
计算结果取绝对值较大值。
式中：I2  ------供电电压波动时，焊接电流测量值，A；
I2N-----额定状态下的焊接电流值，A；
△ I2 ------焊接电流变化率。
7.11.3  负载电压变化率按式（9）计算：
△U2=U2-U2N/U2N×100%      …………………………（9）
计算结果取绝对值较大值。
式中：U2------供电电压波动时，负载电压测量值，V；
U2N ------额定状态下的负载电压值，V；
△U2   ------负载电压变化率。
7.12  送丝机构牵引力测定
7.12.1  送丝机构状态
在送丝和软管脱开的情况下，以最大焊丝直径和最小送丝速度进行牵引力的测定。
7.12.2 试验方法
用送丝轮提升静载荷的方法进行。测定时，在送丝电机的电枢电路中接入电流表，当电枢电流不超过额定值时，若提升均匀，无打滑现象，则此时的载荷重量，即为焊机送丝机构之牵引力。
7.13  密封性试验
7.13.1 气路密封性试验
在通风管和焊机的所有连接处涂上肥皂水，同时将压缩空气通入气路中，持续时间1min，观察无漏气及气管变形现象。试验应在焊炬软管出气口堵塞的情况下进行。
a.从减压阀到电磁气阀装置之间气路的压力为0.3MPa；
b.  从电磁气阀装置以后气路的压力为0.1MPa。
7.13.2   水冷系统的密封性试验
以0.3MPa压力的水通向水冷系统，持续1min，观察有无漏水现象。试验在出水孔堵塞的情况下进行。
7.14  噪声
焊机的噪声试验方法，应按GB/T 13165规定进行。
7.15  湿热
确定焊机在恒定湿热条件下使用和储存的适应性。
试验按GB 2423.3规定进行。并作下述细则规定；
a. 焊机试验前应按本标准要求进行绝缘电阻和介电强度检测；
b. 焊机不包装、不通电，按正常使用状况放置；
c. 试验周期2d；
e. 试验结束时，焊机应在正常大气条件下恢复1～2h；
注：正常大气条件为：温  度 15～35℃
相对湿度  45～75%
气   压    86～106kPa
f.  试验后用清洁布揩去表面潮气；
g.  焊机经恢复处理后，在进行绝缘电阻测量和介电强度试验。
7.16   互换性试验
同规格型号焊机的可换性零件应具有互换性。互换零件应在产品标准中具体规定。
7.16.1   按相同图样生产的任意两台焊机的可换性零件拆卸，然后对调安装。
7.16.2   重新装配的焊机应进行下列试验：
a. 电流调节范围测定；
b.  额定负载运行30min。
7.17    成套性检查
应检查随机技术文件，装箱清单，焊机出厂合格证明书，使用说明书以及各种备件、配套件是
否齐全。
7.18   焊接试验
焊接试验的试验方法、规范等由产品标准规定。
8 检验规则
8.1  焊机需经制造厂技术检验部门检验合格后方能出厂，并附有证明焊机合格或等级的文件。
8.2   检验分类
焊机的检验分为：
a.  出厂检验；
b. 型式检验。
8.3  出厂检验
每台焊机在出厂前均应进行出厂检验，出厂检验项目由产品标准规定。
8.4  焊机在下列情况下进行型式检验，型式检验样本大小推荐按JB/T 5256规定进行抽样。
a.  试制的新焊机；
b.  焊机在设计、工艺、使用材料方面有重大变更；
c. 不经常生产的焊机再次生产；
d. 焊机的出厂检验结果与以往的型式检验结果发生不允许的偏差；
e.  批量产品进行定期抽检。
8.5    型式检验除包括所有出厂检验项目外，还应包括GB 15578所规定的安全试验项目。
8.6     经检验后按JB/T 5256对产品进行判定，确定其合格与否。
8.7     制造厂也可与用户协议，按以下条件进行验收：
a.   制造厂可向用户提供焊机试验报告副本；
b.  在制造厂内进行验收，由用户在场监督；
c. 在用户指定的安全地点进行验收；
d.  对各项数据允差和性能进行检查或抽检；
e.  检查和验收可在完成装配后进行，亦可在制造过程中进行；
f.   对于用户要求进行的焊接试验，其试件可交给用户保存。
9  保用期限
在用户按照制造厂的使用说明书规定，正确地使用与存放焊机的情况下，制造厂应保证焊机在使用的一年内（但自制造厂起运的日期不超过18个月）能良好运行。如在此规定的日期内，焊机因制造质量而发生损坏或不能正常工作，制造厂应无偿地为用户修理或更换零件或焊机。
附加说明：
本标准由全国电焊机标准化技术委员会提出并归口。
本标准由成都电焊机研究所负责起草。
本标准主要起草人林祐亭、金雪英。
GB15578-1995