現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢是輕量化、節(jié)能、防腐、防污染、防噪聲以及安全舒適等，為適應(yīng)這一發(fā)展的需要，人們對汽車用鋼板的要求除傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能、經(jīng)濟(jì)性能以外，還附加了新的一系列質(zhì)量上的特殊要求，高強(qiáng)鋼板、鍍鋅鋼板等應(yīng)運而生。為滿足其焊接性能，在新材料發(fā)展的同時新設(shè)備開發(fā)也層出不窮，其中適用于鍍鋅板焊接的中頻逆變直流焊機(jī)近年來發(fā)展快速，本文主要介紹中頻逆變直流焊機(jī)在鍍鋅板焊接中的優(yōu)勢。鍍鋅板及中頻逆變直流點焊機(jī)1.鍍鋅板根據(jù)鍍鋅工藝的不同，鍍鋅鋼板大致可以分為電鍍鋅鋼板、熱鍍鋅鋼板及合金化滲鋅鋼板（在熱浸鋅后保溫450?℃以上進(jìn)行合金化處理）。這三者相比較而言，電鍍鋅鋼板鍍層薄，焊接性相對較好，但造價高；熱鍍鋅鋼板鍍層厚，耐蝕性相對較好，焊接性較差，但在鍍鋅層厚度相同的情況下，熱鍍鋅鋼板比電鍍鋅鋼板具有更優(yōu)良的焊接性；合金化滲鋅鋼板的焊接性相對于熱鍍鋅鋼板有所改善。鍍鋅層相對于鋼板的厚度來說雖然非常小，但對于焊接性的影響卻非常大。在國內(nèi)外汽車制造業(yè)中，使用的電鍍鋅板鍍鋅層厚度一般為0.003～0.013mm，使用的熱鍍鋅板鍍鋅層厚度一般為0.006～0.025mm。2.中頻逆變直流點焊機(jī)中頻逆變直流電阻焊控制電源是由三相交流電經(jīng)整流電路成為脈動直流電，再經(jīng)由功率開關(guān)器件組成的逆變電路變成中頻方波接入變壓器，降壓后整流成脈動較小的直流電供給電極對工件進(jìn)行焊接。逆變器通常采用電流反饋脈寬調(diào)制（PWM）獲得穩(wěn)定的恒電流輸出，基本電路和波形如圖1所示。中頻逆變直流點焊機(jī)在鍍鋅板焊接中的應(yīng)用近年來，國內(nèi)外汽車工業(yè)越來越多地應(yīng)用高強(qiáng)度鋼板和鍍鋅板等，新型板材的應(yīng)用給母材焊接帶來了越來越大的難度，單純使用交流焊接無法保證其焊接質(zhì)量，目前除了工藝調(diào)整來保證焊接質(zhì)量外，中頻逆變焊機(jī)也逐漸被納入考慮范圍中，這給逆變點焊電源的發(fā)展帶來了更大的空間。1.鍍鋅板焊接的難點鍍鋅層的存在使鍍鋅板在車身防銹方面具有獨特的優(yōu)點，但也正是表面鋅層使得其焊接存在較多難點：由于接觸面上存在低電阻率、低硬度且低熔點的鋅層，使接觸電阻減小，電流場分布不均勻，影響熔核的形成和大?。辉诒ＷC滿意的焊接質(zhì)量下，適用的焊接參數(shù)范圍較小；由于鋅層熔點較低，表面易燒損，沾污電極后在電極表面形成合金，易過熱變形，降低電極壽命并影響焊接質(zhì)量；鍍鋅板焊接時容易產(chǎn)生焊接噴濺，影響焊點質(zhì)量的穩(wěn)定性；鍍鋅板焊接的熔核內(nèi)易出現(xiàn)裂紋、氣孔或軟化組織；在鍍鋅鋼板點焊過程中，由于焊接規(guī)范不合理，會使接頭中殘留部分鋅，鋅鐵合金在熔核結(jié)晶過程中可能會形成細(xì)小裂紋或氣孔，殘留鋅較多時還會形成軟化組織。2.提高鍍鋅鋼板點焊質(zhì)量的途徑（1）選擇并嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù) ；根據(jù)工廠實際經(jīng)驗，點焊鍍鋅板時，應(yīng)比不帶鍍層的鋼板提高電流20%～30%，并同時提高電極壓力20%，增大預(yù)壓時間10%。推薦使用強(qiáng)規(guī)范，滿足大電流要求。鍍鋅鋼板點焊質(zhì)量的評估是指單個焊點的強(qiáng)度、耐腐蝕性的高低，更重要的是指在大生產(chǎn)條件下焊點的合格率。在實際的生產(chǎn)中影響焊接質(zhì)量的因素相當(dāng)多，例如網(wǎng)絡(luò)電壓的波動、分流、電極的磨損以及裝配質(zhì)量等。由于鍍鋅鋼板焊接參數(shù)的范圍較小，點焊過程需要嚴(yán)格控制焊接參數(shù)，而且，在板厚變化時還需要調(diào)節(jié)工藝參數(shù)。（2）采用合理的電極材料、電極形狀和尺寸，并保證電極良好的冷卻。圓錐臺形電極頭端面被認(rèn)為是最好的。尺寸增大時，由于接觸面積增大，電流密度減小，散熱效果增強(qiáng)，均使焊接區(qū)加熱程度減弱，因而熔核尺寸減小，使焊點承載能力降低。端面直徑一般要求為6～8mm，超過8mm就需要及時進(jìn)行修磨，且焊接時焊鉗上、下電極與板件要盡量保持垂直。如果把一個電極頭的壽命作為一個周期，可分為焊接初期、穩(wěn)定期和末期三個階段：焊接初期是焊接剛開始的幾十個焊點，常伴隨飛濺、銅色及少量黏結(jié)發(fā)生；穩(wěn)定期是焊接質(zhì)量穩(wěn)定的時期，沒有飛濺、銅色及黏結(jié)；末期是焊接壽命的最后階段，重新出現(xiàn)飛濺、銅色及黏結(jié)。焊接參數(shù)不同，各階段所占的比例明顯不同，我們需要合理調(diào)整焊接參數(shù)力爭擴(kuò)大穩(wěn)定期所占的比例。電極材料主要有Cu-Cr（0.8%Cr）、Cu-Zr（0.15%Zr）、Cu-Cr-Zr以及含Al3O2粒子的彌散強(qiáng)化銅（簡稱為DSC）。工廠經(jīng)驗表明，在實際生產(chǎn)的某些情況下，使用DSC ；20級合金電極時，電極粘著性減小。（3）采用脈沖方法焊接鍍鋅鋼板 ；一種是增加預(yù)熱和后熱電流，另一種是增加緩升和緩降電流。電流的改變能夠促進(jìn)焊核的形成，焊前的電流改變有助于焊核的均勻形成，焊后的電流改變有助于約束熔核，防止飛濺。另外還可以結(jié)合二次焊接，使得鍍鋅層融化并流向周圍的時間加長，保證焊接質(zhì)量。（4）增加控制功能、提高控制精度并進(jìn)行焊接參數(shù)實時監(jiān)測 ；此措施與工廠整體機(jī)械化、自動化水平的提高有很大關(guān)系，不易單獨控制。3.中頻逆變直流點焊機(jī)在鍍鋅鋼板焊接時的優(yōu)勢中頻逆變直流焊機(jī)較于工頻焊機(jī)有許多優(yōu)點，例如更高的焊接能量、更精確的參數(shù)調(diào)整以及減少電極的熱量和機(jī)械壓力等，其中很大一部分優(yōu)點都對鍍鋅板焊接有利，使得中頻逆變直流焊機(jī)在鍍鋅鋼板焊接時表現(xiàn)出絕對的優(yōu)勢。其中，中頻逆變直流焊機(jī)的“零轉(zhuǎn)換—PWM”或“零開關(guān)—PWM”變換器通過占空比的調(diào)節(jié)使焊接規(guī)范調(diào)節(jié)范圍擴(kuò)大3～4倍，可充分平衡各焊接參數(shù)。各焊接參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響如下：焊接電流：電流對產(chǎn)生熱量的影響比電阻和時間兩者都大，電流過大產(chǎn)生噴濺，焊點強(qiáng)度下降。焊接時間：時間長短對點焊質(zhì)量影響也很大，時間過長，熱量輸入過多也會產(chǎn)生噴濺，降低焊點強(qiáng)度。為了保證焊出焊點的熔核尺寸和焊點強(qiáng)度，焊接時間與電流在一定范圍內(nèi)可以相互補(bǔ)充。強(qiáng)弱規(guī)范的選擇取決于金屬的性能、厚度和所用的焊機(jī)功率。電極壓力：壓力過小，易產(chǎn)生噴濺；壓力過大，使焊接區(qū)接觸面積增大，電流密度減小，熔核尺寸下降，嚴(yán)重時會出現(xiàn)未焊透的缺陷。另外，中頻逆變直流焊機(jī)還具有動態(tài)調(diào)整的優(yōu)點，其時間調(diào)節(jié)分辨率可達(dá)1ms，反饋控制的響應(yīng)速度快，控制精度高。此外，中頻逆變直流焊機(jī)沒有電流峰值，沒有多余的冷卻時間，沒有交互磁場，這就減少了電極的熱量和機(jī)械壓力，進(jìn)而減緩電極頭磨損。滿足了鍍鋅板焊接時電極損耗嚴(yán)重的要求，并使得電極頭形狀易于保持、不易黏結(jié)。4.中頻逆變直流點焊機(jī)的節(jié)能優(yōu)勢中頻逆變直流點焊機(jī)焊接電流脈沖緊湊，無電感分量，功率因數(shù)高達(dá)0.9，相對于交流焊機(jī)0.6～0.7的功率因數(shù)，節(jié)能效果十分明顯。圖2是工頻交流與中頻直流焊機(jī)焊接能耗的比較，在焊接端得到相同的焊接參數(shù)的情況下，中頻直流焊機(jī)焊接能耗比工頻交流焊機(jī)低20%。節(jié)能效果顯著。結(jié)語中頻逆變直流電阻焊因其自身的中頻特性和直流特性帶來的顯著優(yōu)勢已經(jīng)被整個焊接行業(yè)所認(rèn)可，中頻逆變直流焊機(jī)明顯減小的體積和重量，以及高效節(jié)能、功率損失少、動態(tài)響應(yīng)快、控制性能優(yōu)良和電氣性能出色等優(yōu)點，使其更適應(yīng)鍍鋅板、高強(qiáng)板等新興的焊接板材，為焊接設(shè)備的發(fā)展帶來了革命性的變化。