孙启政（一八五厂）
摘要 分析了焊接回路中连接和焊接处产生热量之间的关系及其对整机性能的影响。指出了焊接回路中连接处采用相同材料，消除接触电位差，扩大接触面积，尽可能减小接触处的接触电阻，加强流动水冷却是减少发热，提高电阻焊机使用可靠性的主要措施。
关键词 电阻焊机 使用可靠性 焊接回路 接触电阻
同任何机电产品一样，电阻焊机的可靠度是由固有可靠度和使用可靠度来描述的，它们之间的关系是：
RN＝kRI
（1）
式中： RN——产品的使用可靠度；
RI——产品的固有可靠度，它是产品设计所决定的设计可靠度（RD）与制造过程所决定的制造可靠度（RM）的乘积；
k——使用系数，由使用条件和维修条件决定。
从上式可以看出，我们可以通过改善使用条件、作业环境，在维修中改进电阻焊机某些结构来提高电阻焊机的使用可靠性。下文笔者拟根据多年从事焊接工程的经验，对电阻焊机使用中常见故障及其产生原因和消除措施作些分析与介绍。
故障现象1 综合电路中电路通断控制继电器或程序控制继电器触点接触故障
诊断与对策 电路通断控制继电器一组触点不接触或接触不良，将造成控制箱的电源被切断或者电压不稳定，焊接电路无法进入正常工作程序。其产生的原因：一是由于继电器中触点间的间隙过大，工作时控制通电的触点不接触，使电源切断；或是触点氧化、烧损、触点上凹凸不平，使接触电阻增大，电流通过时产生过大的电压降，造成控制电路得不到最低起动电压而不能进入控制程序。另一种情况是上述两种继电器的触点在焊接中发生相互粘连，使焊接无休止进行，不管单点焊接还是连续焊接，焊接始终处于单点连续加热工作状态，焊机工作程序无法从一个焊点转到下一个焊点，这时会使焊件上的焊点压坑过深、过烧或压穿，出现严重飞溅。
出现粘连现象的原因，一是由于焊机控制程序中的继电器接触点间的压力小，接触面积小，使通过的电流密度增大，接触处部分熔化而相互粘连。二是由于焊接中前一班工作时已将焊机程序控制继电器的触点“烧毛”（接触瞬间或断开瞬间放电产生的火花所致）使接触面减小，下一班焊接前未进行修整，通电时产生熔化而粘连，或者是焊接时触点发热，停机后触点表面氧化，使其接触电阻增大，通电时产生部分熔化而粘连。
解决上述第一种故障的方法是把两触点间间隙调整好，并使两触点间有一定的跟随力或将触点不平处磨平并打磨到一定的光洁度，使导电良好，工作正常。
解决上述第二种故障的方法，一是增加弹簧片的压力，使两点有足够的跟随力即可。二是除改进焊机的消火花电路外，每次焊接前用零号砂纸或金相砂纸打磨触点上的“发毛”部位或氧化层，减小其接触电阻。
故障现象2 焊机变压器二次回路中的引出线与轴瓦连接部位接触电阻改变故障
诊断与对策 由于焊机变压器二次回路是焊接中的主回路，引出线与轴瓦连接部位通过的电流很大，因此，如果引出线和轴瓦连接处的4个螺钉不能将引出线端头的多块薄铜片充分压紧在轴瓦上，使距离控制在（1～5）×10－8cm以内，那么，片间就会产生氧化，生成Cu2O或CuO。仅Cu2O的电阻率就为2×108欧姆*毫米2／米。因此，此处的接触电阻往往大于被焊金属的内阻，焊接时热量就会集中在此处。当4个螺钉压得很紧时，焊接加热也会使被压金属产生向四周移动的热膨胀，冷却收缩后此处也将松动。而焊接中这种加热膨胀和冷却收缩是反复进行的，且焊接时电磁场产生的作用力又使引出线产生强烈的振动，反复地摇动接触处，因此，此处非常容易松动和氧化，造成接触电阻大于焊接处的电阻，使其温度超过1 200℃而烧断引出线。此时控制箱内的温度也会迅速升高而影响电子元器件的正常工作。
在修理焊机时，引出线铜片间不能采用镀锡或烫锡（铜的标准电极电位为＋0．34伏、锡为－0．10伏）工艺，以免扩大接触处的接触电位差；也不能采用与铜片电位不同的金属作压板。据我厂排故经验，压板最好用与连接铜片电位相同的金属材料制成。几片薄板叠合后，可采用氩弧焊封头（我厂有台焊机这样处理后，近20年未出现过此类故障）。接触处用螺钉固定时，4个螺钉应同步拧紧，不允许单独拧紧。每次焊接前应将4个螺钉用内六角扳手加加力杆拧紧。而且，螺钉上必须加弹簧垫圈，以便适应热胀冷缩的变化。
故障现象3 轴瓦与极轴连接处的接触电阻变化
诊断与对策 轴瓦与极轴接触处是焊接回路中的又一个大电流必经之处。如果轴瓦与极轴贴合面上有油脂、污物，呈凹凸不平或表面氧化，或螺钉没有固紧，就不能良好贴合而使接触电阻增大，电流密度增大，这时，此处会大量发热而烧伤，假如没有及时发现，烧伤面就会很快扩展，严重时，焊接区反而不热而整根极轴“发红”，冷却后，氧化皮一层层脱落。这时，控制箱内温度会升高到150℃左右。
因此，装配前应将轴瓦与极轴贴合面上的油脂、污物、氧化物清理干净，并对其进行研磨，以增大贴合面积。并在每次焊接前预清理此处，再用加力杆再次拧紧螺钉，以使接触电阻接近于零。这样，才能减少无用功耗，顺利进行焊接。
故障现象4 极轴与电极扶杆配合处的电阻变化
诊断与对策 原来焊机的极轴与电极扶杆配合处，在靠近焊机的一侧采用的是铜轴瓦，而用4个钢螺钉固定的一侧则为钢轴瓦。这样，使大电流的通道减小，极轴与电极扶杆的接触电阻增大，即使冷却水的流量控制在最大位置时，极轴也会因发热十分严重而膨胀，使气缸上下（或左右）活动的阻力增大，焊机的随动性减小，焊接压力也会随温度的变化而变化。温度越高，极轴膨胀越大，阻力加大，焊接压力减小，形成焊花飞溅，严重时还会烧坏焊件。
为了避免此种现象的发生，我厂在修理时除了将配合面清除干净，使之光滑外，还将4个螺钉和活动轴瓦改用铬锆铜料。这样不但增大了电流导通面积，减少了电流密度，而且在4个螺钉拧紧时也不会损伤电极扶杆，使此处的接触电阻减小。当焊接大电流流经此处时，发热量就会大大减少，焊机的有用功输出就会提高，焊接压力也会稳定，使焊机的使用可靠性提高。
故障现象5 焊机发热影响电子元器件正常工作
诊断与对策 目前，国内外生产的大部分电阻焊机中，大多数将焊机二次回路与电子元器件装在同一机箱中，焊机工作时，它们的发热会使箱内温度升高。前面我们已提到过焊机出现故障时，控制箱内温升可高达150℃。通过下面介绍，我们可以知道这个温度已接近或超过了焊机中电子元器件所能承受的温度。
a． 温度对晶体管的影响
电子元器件的失效率与温度有关，其中半导体器件（包括集成电路）对温度变化是非常敏感的。表1给出了结温对某种晶体管损坏率的影响。
表1 晶体管结温与损坏率的关系
