时间：2023-05-30 09:39:03
高频焊接起源干上世纪五十年代,而高频感应钎焊工艺在制冷行业应用的并不广泛。主要是这种焊接方式对感应器、工装的设计要求较高,通用性不强,这些都制约了其发展。但目前各企业对产品质量的要求越来越高,传统的火焰钎焊技术也越来越无法满足生产和质量控制的要求,采用高频感应钎焊技术容易实现自动化焊接,能够解决一些火焰钎焊焊接相对困难的工件。
二、多孔分流器与毛细管的焊接
在很大一部分制冷设备中,分流器常常需要与毛细管配合焊接。由于毛细管的内径很小往往只有1-3毫米,因此工件被加热的温度,被加热的位置以及添加钎料的时刻、多少都对焊接质量有很大的影响。同时,由于分流器上有多个焊点,相邻焊点之间的距离又非常接近,手工焊接时势必会对相邻的焊点造成影响,导致焊接缺陷。采用传统手工火焰钎焊技术焊接此类工件时,对焊接人员的技能要求很高。现代企业生产中“人为因素”是造成产品质量波动的主要因素之一,这也是此类工件焊接不合格率相对较高的一个主要原因。
三、高频感应钎焊技术的应用
高频感应钎焊技术是利用电磁感应、集肤效应和热传导原理对工件进行加热,由于其不需要外部热源,故热损耗低,工作环境清洁,被加热工件温度上升快,加热时间短。并且容易获得焊接过程的精确过程控制。
下面介绍采用高频感应钎焊技术焊接多孔分流器与毛细管的焊接工艺。
首先是感应器的设计,往往每种工件都有一种最佳形式和规格的感应器。感应器可设计为单匝或多匝,单匝的感应器结构简单便于制作,但是用其焊接多孔分流器效率往往不高。实践证明采用同样功率的高频电源设备,多匝感应器能够提高工件被加热的速度。不过匝数越多,高频电源的负荷就会越重,同时设备损耗就会增大。因此对于不同尺寸规格的分流器需要设计配备不同规格的感应器。
多匝感应器分为轴向多匝和径向多匝,轴向多匝感应器适用于工件尺寸大,受热面积大,焊缝长的工件;径向多匝感应器适用于工件尺寸规格相对较小,受热面积小,焊缝长度较短的工件。由于多孔分流器基本都为圆形,与毛细管配合的焊缝深度只有10MM,因此感应器一般设计为圆形径向多匝的形式,匝数根据分流器的外形尺寸确定,但是一般不超过4圈。
第二是被加热工件与感应器的相对位置。影响工件均匀受热的因素主要是工件与高频感应器的相对位置:工件距离感应器越近,产生的感应电流越大,工件被加热的速度就越快,反之,工件被加热的速度就越慢。工件均匀受热,使分流器上的每个毛细孔与毛细管同时达到钎焊温度,这样才能保证各个焊点焊接质量的一致性。否则会造成分流器表面温度分布有高有低,导致焊接缺陷,因此必须利用工装夹具确保工件放置在感应器的中心位置。
在垂直方向上,感应器应放置在分流器的上方,这样能使分流器上方的毛细管部分优先达到焊接温度,实践证明,这更加有利于钎料流动,保证钎料充分填充焊缝。
第三是焊接过程的控制。采用高频感应钎焊工艺焊接多孔分流器与毛细管,整个焊接过程分为三个部分。一是加热过程,主要是提高工件的温度使之达到钎焊温度。二是保温过程。主要是保持工件的温度,使钎料充分流动,填充焊缝,与母材融合。三是冷却过程,加热停止,使焊好的工件冷却。
加热、保温和保温、冷却切换点的选择很关键,采用红外测温技术能够很好的把握这些切换点,同时也能实时监测焊接过程中工件的温度。
由于分流器上表面有毛细管和钎料覆盖,而且也有感应器遮挡,因此选择侧面(图3中标记A处)作为温度检测点是最佳位置。
当监测点的温度达到设定温度T1时,高频电源自动从加热过程切换到保温过程,当监测点的温度达到设定温度T2时,高频电源自动从保温过程切换到冷却过程,见图4。这样整个焊接过程都被监控起来,使工件焊接的稳定性、一致性得到提高。
第四是钎料的添加方式。钎料的添加有两种方式,一种是待工件被加热到钎焊温度时对焊缝添加钎料,这比较适用于单点焊接的工件。分流器与毛细管需要一次性焊接多个焊点,这样的添加钎料方式往往很难做到各个焊点的同步性。钎料添加的另一种方式是将钎料做成环状,事先套在两个工件的焊缝处,随工件一起被加热,这种方式比较适用于自动焊接。分流器与毛细管的高频感应钎焊可以实现为自动化焊接的模式,因此可将钎料做成小环套在各个毛细管上,也可以将钎料做成大环直接套在分流器的外沿,而后者在提高生产效率方面更有优势。
四、采用高频感应钎焊技术焊接分流器与毛细管应注意的问题
1、钎料必须在母材达到焊接温度前先融化。经过实验验证,这样更加适合自动焊接。由于工件升温很快,如果钎料没有融化母材就达到了焊接温度,那么在钎料继续融化的过程中,母材会继续升温,超过焊接温度,产生焊接缺陷,甚至会导致母材的融化。
必须使分流器上方的毛细管先与分流器达到焊接温度。我们知道钎料融化后有一个特征,其会向温度高的地方流动,而分流器上方的毛细管与钎料焊环是相接触的(见图3)。因此这部分毛细管首先达到焊接温度会促使液态钎料包围毛细管,这对焊缝的填充非常有利。否则,由于集肤效应分流器外部的温度始终高于内部,加之重力因素,钎料往往会向外流动,使内侧焊缝钎料不足导致焊接缺陷。
必须防止分流器外沿过烧。根据集肤效应高频电流对于母材的穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比,与频率和磁导率的平方根成反比。由于工件和感应器固定不变,因此电阻率、频率和磁导率都不会变化,这样工件被感应加热的穿透深度就为一固定值。分流器内部温度是靠热传导提高,因此分流器的外沿温度始终高于内部。当内部温度达到焊接温度时,必须控制外沿温度不至于过高而导致焊接缺陷的产生。
2、分流器的材质一般分为黄铜和紫铜,在焊接黄铜分流器的过程中,要注意以下两个方面:
黄铜的焊接温度与紫铜不同,同时其导热性、导电性也比紫铜差。因此在高频感应焊接时必须注意分流器、毛细管和感应器的相对位置,防止黄铜分流器发生过烧。
黄铜的氧化层对于焊接质量有很大的影响,助焊齐4的添加能够有效的除去其氧化层,使焊料具有更好的流动性,更好的填充焊缝与母材融合。但是过多的助焊剂流入分流器内部,污染系统,因此必须注意助焊剂的添加量。
关键词： 铝合金； 感应加热； 热丝
Abstract： Ultrasonic and high frequency induction hot wire systems of aluminum alloy were developed in this study. By using a high frequency induction heating power with 1.1 MHz frequency instead of the ultrasonic heating power， the 1.2 mm aluminum welding wire could be heated to a satisfactory temperature. Besides， both the aluminum welding wire with the diameter of 1.6 mm and 1.2 mm could be heated steadily and effectively at 0～2 m/min wire feeding rate. Furthermore， the differences of wire temperature-induction heating current relationships between the two heating systems were compared and discussed.
Key words： aluminum alloy， indution heating， hot wire
0 前言
传统的TIG焊电弧稳定、无飞溅，焊缝质量高，一直是焊接关键或精密部件的重要焊接方法。人们提出了热丝TIG焊来进一步提高焊接效率、调整焊缝热输入、改善焊缝质量。热丝TIG焊接方法于上世纪50年代兴起，并在80年代逐步广泛应用于工业领域。它保持了传统TIG焊接方法电弧稳定、焊缝成形美观、焊接品质优异、焊区清洁等优点，并在此基础上，通过预热焊丝提高了电弧能量在形成焊缝上的利用率、增大了熔敷效率、提高了焊接速度，进而成为一种保证质量的高效焊接方法[1-3]。至今，研究人员已经开发了多种热丝技术，包括电阻热丝、电弧热丝与高频感应热丝[4-6]。其中电阻热丝应用最广，发展也最为成熟。但其应用多局限于高电阻率的材料，而且直流电阻热丝还会造成电弧磁偏吹现象；电弧热丝方法通过将焊丝连接电极，引弧加热，设备简单、成本低，不存在磁偏吹和高频；适用于所有材质的焊丝，但加热处伴随弧光产生，且一旦送丝出现不畅，电弧会将焊丝直接烧断；高频感应热丝技术利用高频感应加热电源配合合适的感应加热线圈，在焊丝上形成高密度的涡流，从而达到加热焊丝的目的，该方法效率高，适用于各种金属材质的焊丝，没有旁路电流磁场干扰，消除了磁偏吹现象，是一种具备广泛应用前景的热丝技术[6]。但自从该项技术提出以来，一直没有得到广泛应用和推广。
本文在已有感应热丝理论的基础上，通过一系列计算与实验，构建超音频及高频感应热丝系统，使不同送丝速度下不同直径的铝合金焊丝都能够被加热到预期温度，为感应热丝技术的良好应用奠定基础。
1 实验材料与设备
本实验选用ER1100商用纯铝焊丝，直径为φ1.6 mm与φ1.2 mm，化学成分见表1。加热设备为：① 深圳双平电源技术有限公司生产的SP-15自控型超音频感应加热设备，加热电流范围200～600 A，功率15 kW，振荡频率为30～80 kHz；② 深圳双平电源技术有限公司的SPG-06B-III高频感应加热电源，振荡频率500～1 100 kHz，功率6.6 kW。感应线圈为紫铜材质，线圈匝数根据具体情况而定。采用数显热电偶测温仪测量加热后的焊丝温度。
2 实验过程、结果与分析
2.1 超音频感应加热系统构建及加热效果分析
根据之前的研究结果[6]，采用SP-15A超音频感应加热电源结合21匝加热线圈构建热丝系统，如图1所示。线圈采用较小电阻的紫铜管制成，可减少电阻产热与电能消耗；线圈外用电木作为套筒，起到绝缘、连接与固定的作用；线圈中套入石英管将焊丝与线圈隔离并通入氩气保护，以防止焊丝在加热过程中氧化；送丝嘴采用不锈钢制成，最大程度地减少焊丝由线圈送出后的散热。
热丝系统构建完成后，分别测量了φ1.6 mm与φ1.2 mm焊丝送丝速度为1 m/min时的加热效果。如图2所示，焊丝温度随感应加热电流的增大而线性增加。对于直径为1.6 mm的纯铝焊丝，焊丝温度可达到450 ℃以上，已经完全满足热丝TIG焊的要求；而直径1.2 mm焊丝温度随感应电流的增加变化幅度很小，以至于当感应电流增加到设备许用电流极限时，焊丝温度只能达到180 ℃左右，加热效果不能令人满意。
对比图4a与图4b可见，φ1.2 mm焊丝的预热温度随感应加热电流变化幅度与φ1.6 mm焊丝的变化幅度相比要略高一些；而对于超音频热丝系统，图2显示φ1.6 mm焊丝的预热温度随感应加热电流变化幅度与φ1.2 mm焊丝的变化幅度相比要高很多。分析认为，焊丝预热是产热与散热结合的过程，在对感应加热系统优化之前，SP-15电源能提供的感应频率较低，且均低于两种焊丝加热到450 ℃的临界频率，产热效率相对低，相当于落在文献[7]中极限频率与加热效率关系图的“线性上升区间”，故此时产热作为影响二者的主导因素。根据前文分析，由于感应频率更接近临界频率，φ1.6 mm焊丝产热效率高于φ1.2 mm焊丝，而使用SPG-06B-III高频感应电源提供的感应频率较高，远高于两种焊丝的预热临界频率，因而加热效率情况相当于落在极限频率与加热效率关系图的“平缓区间”，此时产热效率几乎一致，则散热应该占主要地位，显然，φ1.6 mm焊丝散热面积大于φ1.2 mm焊丝，故其温度随加热电流变化幅度要略低。
3 结论
（1）使用SP-15超音频感应加热设备配合21匝线圈可将φ1.6 mm纯铝焊丝加热至450℃以上，可以满足使用要求；但在设备许用电流范围内只能将φ1.2 mm纯铝焊丝加热至180℃左右，加热效果不理想。
（2）改用SPG-06B-III高频感应加热电源配合4匝线圈可同时满足在0～2 m/min焊接速度范围内φ1.6 mm与φ1.2 mm焊丝的热丝要求。与超音频热丝系统相比，热丝温度随感应电流增加的变化幅度都有所提高。
（3）感应电源提供的感应电流频率与焊丝加热到某一温度所需极限频率的关系决定了焊丝是否在一定电流范围内能被有效加热。高频热丝系统可同时满足两种焊丝加热极限频率的感应频率，加热效果更好。
参考文献
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关键词：分配器；高频感应钎焊；工艺；应用
前言：商用空调产品大部分为一拖多大功率设备，在换热器输入输出管组件设计上，一般选取分配器进行分流，为均衡冷媒流路与降低室内机噪音，近年来越来越多的柱状分配器代替原来的伞状分配器。柱状分配器在钎焊工艺上存在2个问题：1）毛细管内径很小往往只有1-3mm，因此工件加热的温度，被加热的位置以及添加钎料的时刻、多少都对焊接质量有很大的影响；2）柱状分配器有多个焊点，焊点间距离小一般为2mm左右，相邻焊点之间加热会相互相应，导致焊接缺陷。[1]
本文介绍采取高频感应钎焊工艺方法，应用于柱状分配器与毛细管钎焊，改善焊接质量，提高制造效率，降低制造成本。
一、手工钎焊工艺存在的问题
（1）柱状分配器为黄铜材质，加热后变色不明显，人工较难通过外观判断母材受热温度而填料，对操作者技能要求高而依赖性强，造成企业人工成本高。（2）手工钎焊使用的天然气、氧气、氮气、压缩空气等能源气体消耗大，不利于企业节能环保。（3）焊接质量不稳定，焊堵、焊漏、过烧、焊瘤等不合格缺陷较多，人为因素不可控。
二、高频感应钎焊工艺原理
高频加热已经广泛应用于金属的热处理、熔炼、焊接等方面。感应焊是利用交变磁场-电场感应场中工件上的涡流效应加热工件，使工件熔化，从而实现焊接的一种方法。焊接设备由交流电源和感应加热圈组成。高频感应钎焊具有特点：加热速度快，易于实现局部加热，可实现热量的集中，温度易控制，操作简便，设备成本低，易于实现自动化，对使用现场环境影响小。但是高频感应钎焊对于设备感应圈一致性和焊接工装定位精度要求较高，在商用空调行业应用并不广泛，以往仅仅应用于管接头、铜管封片等简易的单点焊接。
三、工艺流程
（1）启动设备，打开氮气系统、风冷系统、水冷系统，选取已调试好的产品参数。（2）选取合适感应圈，安装感应圈，调节绝缘垫底座定位工装高度，并让定位中心对准感应圈中心。（3）将柱状分配器倒置于工装盒，沾取少许FZ-986免清洗助焊剂。（4）将分配器套入定位工装，放入焊环，将毛细管插入焊环及分配器孔内。（5）将插入毛细管的分配器放入绝缘垫焊接工装内，启动设备工作开关。（6）设备加热、焊接、保温、喷水冷却后取下工件，一般单件工时约20s。（7）作业完成，关闭设备电源，做好设备TPM。
四、改善效果
（1）外观质量对比。手工钎焊填料方式为：先加热左右两侧，然后转动分配器，再加热前后两侧，由于二次加热与填料，使得焊料在外观流动不均，极易产生焊瘤；而高频感应钎焊使用焊环，所有焊点同步加热，受热均匀，外观质量好。见图1和图2.
改善前后对比
（2）焊料渗透。手工钎焊渗透不均匀，渗透深度一般在4mm左右，高频感应钎焊使用焊环，整体加热后能够快速熔化并填充焊缝，能均匀渗透6mm以上。（3）耐压性测试。分别向密闭组件内充入压缩空气和水，经测试，极限耐压超过15MPa未泄漏。
五、存在的问题
（1）适应性不够宽广，目前仅应用在柱状分配器上，仍待进一步扩大应用范围。（2）对设备稳定性和来料质量要求高，可调节性没有手工钎焊灵活。（3）产品换型时需要更换感应圈，容易变形或损坏，造成焊接异常。（4）液体助焊剂有一定腐蚀性，操作时注意做好劳保措施。
总结：（1）这种高频感应钎焊工艺能根本上降低钎焊难度和劳动强度，杜绝企业对操作者的依赖性。（2）这种高频感应钎焊工艺能提升钎焊一次合格率，改善产品外观质量及焊料渗透深度，提升产品可靠性，提升制造工艺水平。（3）这种高频感应钎焊工艺能极大提升生产效率，节能降耗，降低企业制造成本25.8万元/年。展望未来，这种高频感应钎焊工艺将会越来越多应用于伞状或其它异形分配器与毛细管焊接，实现全自动化高频感应钎焊，加快工业自动化进程。
关键词：输出特性 主电路 驱动电路 焊机 绝缘栅双极晶体管
前 言：
电力电子技术的高速发展，促进了器件、电路及其控制技术向着集成化、高频化、全控化、电路弱电化、控制技术多功能化的方向发展。
逆变式焊机与传统焊机相比，具有高效节能(约20％～35％)、省材(约80％～90％)、轻巧(输出l A焊接电流，传统焊机需0．5～l kg制造材料，而逆变式只需要0．06～0．12 kg)，而且动态特性和控制调节特性好、制造过程占地少、且加工量少等特点。因而它在国内得到迅速的推广应用。
1、国内外逆变式焊机发展与应用现状
现代焊接设备的发展与电力电子技术和器件的发展密切相关。 50年代末，功率半导体二极管开始用于焊接电源，所构成的弧焊整流器明显优于弧焊发电机。70年代初，由晶闸管（SCR）构成的可控整流式弧焊机的出现标志着现代电力电子技术开始进入焊接电源设备领域。SCR弧焊机的电气特性和工艺特性优于二极管整流弧焊机，是当时广泛应用的一种重要焊接电源设备。
2、 250A手弧焊机的设计
2．1、总原理框图
工作原理：输入端为50Hz、220V交流电，经整流滤波后得到310V左右逆变电路所需的较平滑的直流电流。再由逆变主电路中的两组大功率开关电子器件（IGBT）的交替开关作用变成几千至十几万赫的中高频高压电，再经（中）高频变压器降至适合于焊接的几十伏低电压，并借助于电子控制驱动电路和给定反馈电路（M、G、N等组成），以及焊接回路的抗阻，获得弧焊工艺所需的外特性和动特性。经输出整流器整流和电抗器C的滤波，把（中）高频交流变换成为直流输出。
2．2、主电路的设计:
2．2．2、主电路工作原理:
开关K11，K12闭合，为主电路输入220V，50Hz交流电流，经全桥整流器（ZL11），滤波网络（C11,R12,C12）,得到约308V的直流电流，再经全桥式连结的逆变电路（V11、V12、V13、V14、T11）、二次整流电路（D19、D110）得到高频低压适合焊接的电流。详细说明如下：
2．2．3、整流滤波部分电路参数的意义及工作原理。
为提高焊机的工作效率，ZL11部分采用全桥式连结。R11为启动电阻，因焊机启动时要给后面的滤波电解电容C11充电。为避免过大的开机浪涌电流损坏开关及触发空开跳闸，在开机时接入启动电阻，用以限制浪涌电流。开关接通之后，电流通过启动电阻给滤波电解电容充电，当电容电压达到一定值时，辅助电源开始工作提供24V电，使继电器吸合，将启动电阻短路。在关机以后，滤波电容中存有很高电压，为了安全，用电阻R12将存电放掉。C12为高频滤波电容，因在高频逆变中，需要给开关管提供高频电流，而电解滤波电容因本身电感及引线电感的原因，不能提供高频电流，因此需要高频电容提供。
2.2.4、IGBT的选择：
绝缘栅双极晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）是MOSFET与GTR的复合器件，因此，它既具有MOSFET的工作速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、热温度性好的优点，又包含了GTR的载流量大、阻断电压高等多项优点，是取代GTR的理想开关器件。从1986年至今，尤其是近几年来IGBT发展很快，目前已经被广泛地应用于各种逆变器中。
2．2．5、高频变压器的设计：
高频逆变式弧焊电源具有放率高、节能、体积小、重量轻等优点，已经成为一种新型的弧焊电源。其高频变压器（对弧焊电源变压器而言。工作频率在20KHz及其以上的频率即可称为高频）主要作用是电压变换、功率传递和输入输出之间的隔离。功能与普通弧焊变压器相仿。因其传递的是矩形交替脉冲。故可称为“脉冲功率变压器”。然而由于高频变压器工作在高频，高压、脉动传输状态，而且又与较为脆弱的高压开关器件相连，因此，其性能的优劣不仅关系到变压器本身的效率、发热，而且会左右整个弧焊逆变器的技术性能。
参考文献：
1．吴宪平 逆变焊机的研究现状与发展 长沙大学学报 2003年6月第17卷第二期
关键词：射频识别 阅读器 应答器
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）11-0156-02
智能识别（RFID）技术是近年来随着无线电技术和大规模集成电路的普及应用而出现的一项先进的自动识别和数据采集技术；使用RFID技术，可以利用无线电波对人、动物和货物等识别对象进行高效率的自动识别。
1 系统组成及框图
一般的智能识别系统由读写器（Reader）、天线（Antenna）、标签（Tag）组成，如图1所示。读写器（Reader）作为读取标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。天线（Antenna）在标签和读取器间传递射频信号。标签（Tag）由耦合元件和芯片组成，每个标签都具有唯一的电子编码（ID号码――UID，制作芯片时UID存于ROM，无法修改），附着在物体上标识目标对象。
本系统采用单片机系统来完成，系统硬件框图如图2所示。
2 系统电路设计
针对智能识别系统设计的电路图如下：单片机采用STC89C52最小系统；读卡头接口电路如图3所示；读卡头天线电路如图4所示；声光指示电路如图5所示。
3 射频识别器的制作
3.1 准备焊接
我们首先需要做的是为焊接做好准备，所以我们需要准备电烙铁、助焊剂、铬铁架、焊锡丝、斜口钳、镊子、指针式（数字式）万用表等手工焊接的工具和材料。
3.2 焊接注意事项
准备好焊接材料和工具后，就开始对准备好的板子进行焊接，依照从小到大的方式进行贴片焊接，具体焊接时的注意事项如下：
（1）焊接前先对PCB 进行检查，确保其干净。对其表面的油性手印以及氧化物等物进行清除，从而不影响上锡。手工焊接时，如果条件允许，可以使用焊台，方便固定利于焊接。
（2）贴片元件的固定方法。根据贴片元件管脚数的多少，固定方法主要分为单脚固定法和多脚固定法两种。对于管脚数目少（一般为2至5 个）的贴片元件，如电阻、电容、二极管、三极管等，一般采用单脚固定法。对于管脚多且多面分布的贴片芯片，一般可以采用对脚固定的方法（即焊接固定好一个管脚后，又对该管脚呈对角线的管脚进行焊接固定，从而达到整个芯片被固定好的目的）。需要注意的是，管脚多且密集的贴片芯片，精准的管脚对齐焊盘尤其重要，这是焊接好坏的前提。元件固定好之后，应对剩下的管脚进行焊接。对于管脚少的元件，可左手拿焊锡，右手拿烙铁，依次点焊即可。
（3）最后我们要注意吸掉多余的焊锡。向吸锡带加入适量助焊剂（如松香），然后紧贴焊盘，将干净的烙铁头放在吸锡带上，待吸锡带加热到吸附焊盘上被融化的焊锡后，慢慢的从焊盘的一端向另一端轻压拖拉，焊锡即被吸入带中。已焊接好的实物图如图6所示。
3.3 录入程序以及输入条码
焊好PCB板后，通过PCB板上的USB端口与计算机联接，运用IAR Embedded workbench修改程序，当修改好程序后，运用MspFet.exe进行下载。再把需要的条码依次放入RFID射频识别器中。
4 系统调试
在系统调试中，主要检测射频信号，也就是高频振荡器的输出信号，其信号在电路输出端进行检测，检测波形如图7所示频率、波形及幅度，可用UTD2102CEX型数字存储示波器进行测定。
检测输出信号的频率应为13.56MHz，输出信号的幅度（峰-峰值）应为3VP-P左右。如果信号的频率有误差，可在C15上并联一只0～30P的电容进行调整。该点的信号波形不是标准的正弦波，但经过高频功率放大后在谐振线圈上可以得到波形很好的正弦波。
5 结语
智能识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，此次制作采用负载调制的方法实现了RFID技术的无源式应答器到阅读器的数据传输。阅读器产生的4MHz载波在经过高频放大后在线圈上产生交变磁场，应答器靠近阅读器后由于线圈的耦合作用便获得了能量，然后应答器通过负载阻抗的变化对载波进行调制，由此将自身携带的数据反馈给阅读器。阅读器通过对载波进行包络检波并解调最终得到应答器所发送的数据，并根据得到的信息执行相应的操作。
参考文献
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学生姓名
学号：=======
指导教师：
专业班级：光电子技术科学
提交日期：2009年10月
一、实习内容：
(1)学习识别简单的电子元件与电子线路；
(2)学习并掌握收音机的工作原理；
(3)按照图纸焊接元件，组装一台收音机，并掌握其调试方法。
二、实习器材介绍：
(1)电烙铁：由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30w，烙铁头是铜制。
(2)螺丝刀、镊子等必备工具。
(3)松香和锡，由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。
(4)两节5号电池。
三、实习目的：
电子技术实习的主要目的就是培养我们的动手能力，同金工实习的意义是一样的，金工实习要求我们都日常的机械车床，劳动工具能够熟练使用，能够自己动手做出一个像样的东西来。而电子技术实习就要我们对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程，掌握查找及排除电子电路故障的常用方法有个更加详实的体验，不能在面对这样的东西时还像以前那样一筹莫展。有助于我们对理论知识的理解，帮助我们学习专业知识。使我们对电子元件及收音机的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好日后深入学习电子技术基础。同时实习使我获得了收音机的实际生产知识和装配技能，培养理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作的能力。同时也培养同学之间的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。
具体目的如下：
1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。
4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。
5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表。
6.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。
四、原理简述：
zx-921型收音机是由8个三极管和2个二极管组成的，其中bg1为变频三极管，bg2、bg3为中频放大三极管，bg4为检波三极管，bg5、bg6组成阻容耦合式前置低频放大器，bg7、bg8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。该机的主要技术指标为：
频率范围：中波530～1605khz
中频：465khz
灵敏度：小于lmv／m
选择性：大于16db
输出功率：56mw～140mw
电源：1.5v(1.5v干电池一节)
zx-921型收音机电路原理图
(一)调谐、变频电路
l1（线圈）从磁性天线(磁棒)上感应出的电台信号，经由l1和cl-a（双联电容）组成的输入调谐回路选择后，只剩下需要的电台信号，该信号耦合给l2（线圈），并由l2送bg1的基极和发射极。由于调谐回路阻抗高，约为100kω，三极管输入阻抗低，约为1～2kω。要使它们的阻抗匹配，使信号输出最大，就必须适当选择l1与l2的圈数比，一般取l1为60～80圈，l2取l1的十分之一左右。以改变输人回路的高端谐振频率，使之始终低于本机振荡频率465khz。所以微调电容c主要用于调整波段高端的接收灵敏度。相反，微调电容c对波段低端接收灵敏度的影响极小，这是因为在波段低端双连可变电容器cl-a几乎全部旋进，这时cl-a的电容量很大，约为200多微微法，微调电容器c的电容量的变化对它来说便可忽略不计。来自l2经输入调谐回路选择的信号电压一端接bg1的基极，另一端经c2旁路到地，再由地经本振回路b2次级下半绕组，然后由c3耦合送bg1的发射极。与此同时，来自本机振荡回路的本机振荡信号由本振线圈次级抽头b2输出，经电容c3耦合后注入bg1的发射极；本机振荡信号的另一端，即本振线圈次级另一端，经地由c2耦合到l2的一端，并经l2送bg1的基极。由于l2线圈只有几匝，电感量很少，它对本机振荡信号的感抗可忽略不计。
因此，可认为由c2耦合的本振信号是直送bg1基极，这样在bg1三极管的发射结同时加有两个信号，它们的频率分别为f振、f外。只要适当地调整bg1的上偏置电阻r，使bg。的发射结工作在非线性区(这时对应bg1集电极电流ic为o.2～0.4ma)，则f振、f外信号经bg1混频放大后将由集电极输出各种频率成分的信号。由b3中频变压器初级绕组与电容组成的465khz并联谐振电路，选出465khz中频信号，并将之经中频变压器耦合至次级绕组，输出送中频放大电路进行中频信号放大处理。在本机振荡回路中可变电容c1-b(或简称振荡连)两端并接一个微调电容器，它的主要作用是调整收音机波段高端的覆盖范围，其功能与输入调谐回路中的电容一样。收音机波段低端的覆盖范围调整是调节b2本机振荡线圈的磁心，当将b2中的磁心越往下旋(用无感螺丝刀顺时针转动磁心)，线圈的电感量就越大，这时本机振荡频率就越低，对应接收的信号频率也越低。
(二)中频放大电路
中频放大电路的主要任务是放大来自变频级的465khz中频信号。收音机的灵敏度、选择性等技术指标主要取决于中频放大器，一般收音机的中频放大倍数要达到1000倍，因此，中放三极管的放大倍数取β=70左右。β值不能取得太高，否则将引起中频放大器自激啸叫。b3、b4和b5分别是第一中频变压器、第二中频变压器和第三中频变压器，它们都是单调谐中频变压器，初级绕组分别与各自电容器组成并联谐振电路，谐振频率为465khz。在电路中它们主要起选频、中频信号耦合和阻抗匹配作用。来自变频三极管bgl集电极的中频信号，经b3选频后，由b3次级绕组输出，一端经电容c4、c5后送往bg2的发射极，另一端送往bg2的基极。该信号经bg2放大后由集电极输出，并再经b4选频进一步滤除非中频信号后由b4次级绕组耦合输出：同样，b4输出的中频信号一端送往bg3的基极，另一端经c6、r8后送往bg3的发射极，中频信号经bg3再一次放大后由集电极输出送往b5中频变压器。来自bg3集电极已经过两级中频放大的中频信号，经b5再一次选频后，由b5次级绕组输出，送往检波电路进行解调处理。在上述的两级中频放大电路中，各极工作状态的确定要考虑到不同的需要。
(三)检波器及自动增益控制电路
检波电路主要由检波三极管bg4、滤波电容c8和检波电阻r9、w组成。来自b5次级经中频放大器放大的中频信号送往三极管bg4的基极和发射极，发射结相当于二极管，检波后输出信号的变化规律和高频调幅波包络线基本一致。收音机的检波输出音频信号强度也能自动地在一定范围内保持不变。
(四)低频前置放大与功率放大电路
来自音量电位器w中心滑片的音频信号，经c10耦合到bg5的基极，通过由bg5、bg6组成的阻容耦合低频前置放大器放大后，由bg6集电极送往输入变压器b6的初级。为了保证前置放大器有较大的功率增益和较小的失真，取bg6的集电极静态工作电流为2～3ma。来自bg6集电极的音频信号经输入变压器阻抗变换后，耦合输出两组相位差互为180o的音频信号，然后分别送往bg7、bg8的基极和发射极，bg7、bg8组成变压器耦合推挽低频功率放大器。由于电路上下是完全对称的，来自输入变压器的音频信号，经bg7、bg8功率放大后送往喇叭。r15是交流负反馈电阻，其作用是改善低频放大器的音质。
五、实习步骤：
(一)熟悉电路元件，掌握烙笔的使用方法
老师发给我们每人一块电路板，这是别人上一届的学长们做好的电路摸板。老师只是叫我们用烙笔把各种电路元件拆下来，通过拆的过程，使我们熟练掌握烙笔的使用方法，同时使我们熟悉电路元件的焊接过程。
(二)发收音机装配零件，检查和熟悉各种零件
老师让我们多次熟悉收音机的电路图和熟悉电路元件，并调试元器件的好坏。
这一天的工作是相对轻松的，仅仅是熟悉电路图和学习使用常用电子仪器仪表，和识别检测常用的电子元件。
这一天最重要的就是常用电子元件的识别和检测。我们常见的电子元件就是电阻、电容、二极管和三极管。电阻上的色带是就是电阻的色环标记法，通过色环来表示电阻的大小，有效数字、倍率和允许误差。现在见到的电阻的色环有四道和五道的，四道环的有效数字是前两道环所代表，而五道环是由前三道所代表。接着识别电容器，电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和组成振荡电路等，电容的标注分为直接标注和色标法。通过学习，我明白了直接标注的电容是用数字直接表示电容量，不标单位。标注1～4位整数时，其单位是pf，标注为小数时，其单位是μf。也有用三位数字表示容量大小，默认单位是pf，前两位是有效数字，第三位是有效倍率（10m），当第三位是9时，则对有效数字乘以0.1。而色标法则同电阻器的标注。检测电容的方法是利用电容的充放电特性，一般用万用表电阻档测试电容的充放电现象，两只表笔触及被测电容的两条引线时，电容将被充电，表针偏转后返回，再将两表笔调换一次测量，表针将再次偏转并返回。用相同的量程测不同的电容器时，表针偏转幅度越大说明容量越大。测试过程中，万用表指针偏转表示充放电正常，指针能回到∞，说明电容没短路，可视为电容完好。现在说明在模拟电路中常见的二极管，通常二极管有整流、检波、稳压、发光、发电、变容、和开关二极管等。检测二极管我们利用的是二极管的正向导电性，正向导通反向截止，可以判断管子的好坏。最后说明三极管的识别和检测，很明显，一般的三极管就是三个管脚，很容易识别，所以识别三极管重要的是识别三极管是hph或pnp型，以及各管脚所代表的极性。而这些的判断都需要使用万用表。判断极性：对圆柱型三极管，若管脚处接头有突出物，则将管脚冲上，顺时针依次为ebc极若没有突出物，则管脚根处间隙较大的两跟管脚对向自己，顺时针依次为ebc极。对半圆型三极管，将管脚向上，半圆向自己，顺时针为ebc极。判断三极管的类型：在基于以上极性判断的前提下，npn管，基极接黑表笔，测得电阻较小。pnp管正好相反。以上就是我对常用电子元件的识别和检测方法。
(三)熟悉收音机的装配图
我们在寝室里认真熟悉收音机的电路板的装配图。
(四)焊接各种零件并交收音机
这一天，我们就真正进入到电子技术实习的操作中去了，以前虽然接触过电烙铁，但毕竟没有实际操作过，总是怀有几分敬畏之心。而电子电路主要是基于电路板的，元器件的连接都需要焊接在电路板上，所以焊接质量的好坏直接关系到以后制作收音机的成败。因此对电烙铁这一关我们是不敢掉以轻心的。
影响焊接质量主要取决于焊接工具、助焊剂、焊料和焊接技术。对焊接工具、助焊剂、焊料这样的物品我们是没任何办法的，唯一可以改善的就是我们的焊接技术，所以焊接技术就直接决定了我们实习的成败。由于我们使用的电烙铁是新的，所以我们就免除了除锈的工序，直接将电烙铁预热，后上锡，以达到最佳焊接效果。
最终我们在这一天的实习中，焊接了十几个元件，起初没经验，将电阻立得老高，这样既不美观也不牢靠容易形成虚焊，之后有了经验就采取卧式法，既美观又牢靠，只是拆卸时稍微麻烦，需要别人帮忙。焊接时虽然胆战心惊，但还是总结出了心得，就是焊锡要用一点点下去，电烙铁要在锡水熔化后产生光亮就拿开，这样就能焊出光亮圆滑的焊点了。
将他们插好后就依次拆卸下来，先焊接电阻，再焊接瓷片电容（由于瓷片电容不分正负极，所以焊接同电阻）。然后是三极管，焊接时注意三极管的极性，管脚要放入相应位置。液体电容在装配时也要注意极性，防止接反，最后就是其他固定位置元件。
在组装收音机中，最重要的就是天线的安装，要将天线绕组区分开，分出匝数多的一侧和匝数少的一侧。用万用表测量匝数多的还是少的，电阻为零为一侧的绕组。将绕组多的焊接在电路板上的ab点上，绕组少的焊接在电路板上的cd点上。
焊接完电路板的电子元件后，就要处理电源同电路板的连接，扬声器同电路板的连接。将电源槽扬声器安装在收音机外壳的对应位置，用焊锡焊接导线在接线柱上。将电源的正负极焊接在电路板对应位置，扬声器的导线不分正负极所以就近焊接，使导线不容易扭曲干扰为佳。
接下来就是安装电池，调试收音机了。因为前期安装焊接时谨慎小心，所以安装完电池后，调节双联电容，就可以调节出台了，而且能调出四个电台。调试基本成功。
六、实习小结及心得：
总的来说，我对这门课是热情高涨的。第一，我从小就对这种小制作很感兴趣，那时不懂焊接，却喜欢把东西给拆来装去，但这样一来，这东西就给废了。现在电工电子实习课正是学习如何把东西“装回去”。每次完成一个步骤，我都很有“成就感”。第二，电工电子实习，是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有机结合，培养我们的实践能力和创新精神，。作为信息时代的大学生，作为国家重点培育的高技能人才，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。
通过一个星期的学习，使我们对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、收音机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义；也对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如做收音机组装与调试时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我还是完成了任务。。我觉得自己在以下几个方面与有收获：
【关键词】包边工艺；汽车门盖；包边质量
汽车车身的包边工艺包括对车的前车门、后车门、发动机盖和行李箱盖进行的包边。因为这四部分是汽车的重要组成部分，在装配后要与车身的其他零件保持圆滑的过度和均匀的装配间隙。同时，在进行包边工艺时要求车门和车盖表面光滑平整，没有压痕、凹陷或凸包等缺陷，所以汽车的包边工艺对设备和工装的要求很高。
1.门盖的结构
一般轿车的门盖主要由门盖外板或门盖的内外板通过焊接压合组成。门盖的内板主要是用内板、加强板、凸焊螺母或螺柱等组件焊接而成。门盖的外板主要是冲压件，有的轿车会焊上外板加强板。具体组成门盖内板和外板的零件因为车型的不同会有所不同，但是门盖的内板和外板焊接在总成装配后所进行的包边工艺是相同的。所谓门盖的包边压合是指为了增强门盖的整体钢度和强度，使用包边设备或模具，用门盖的外板包住内板使之成为一体。门盖包边一般是将经过总成装配后的内板和外板通过专用的包边机或包边压力机完成45°和90°包边压合。
2.门盖包边使用的设备
2.1焊接设备的使用
首先是螺母或螺栓的凸焊和螺柱的焊接，这些是小件焊接。一般采用固定式点凸焊机进行螺母凸焊，点凸式焊机分为工频和中频，也有次高频。其中次高频使用的较少，中频焊机的焊接效果和节能方面都优于工频焊机，但是由于中频焊机的价格较高，所以目前我国使用工频焊机较多。螺柱焊接也称为植焊，近些年在国内使用后，在汽车车身焊接领域已经被广泛使用，并逐渐代替了凸焊螺栓。螺柱焊机根据操作的自动化程度分为：手动焊机、半自动焊机和全自动焊机。手动焊机即人工给钉，在螺柱焊枪上塞一个钉子，进行一次螺柱焊接作业，可见手动焊机的效率低，适用于螺柱较少或节拍较低的工位。半自动焊机采用自动送钉装置，使生产效率大幅度提高。全自动焊机常用于节拍要求很高或人工不易达到的工位。悬挂点焊是在汽车生产过程中应用最多的焊接设备，分为中频和工频。由于中频焊机在我国价格较为昂贵，所以我国目前还是采用工频为主。此外，对于一些复杂的工位，使用傀儡焊和自动焊系统。弧焊设备在汽车生产中的应用越来越少，一般是用于补焊。还有一种激光焊接是近些年出现的较为先进的焊接方法，在国内常用于解决焊接困难和不同板厚的工件的拼接问题。
2.2包边设备的使用
目前我国使用较多的包边方式包括三种，即：压力机和包边模具的方式、液压包边夹具包边方式和机器人滚边的包边方式。就生产效率来说，压力机与包边模具的包边效率最高，其次是液压包边方式，机器人的滚边包边方式效率最低。就包边工艺需要的投资来说，机器人滚边包边最高，其次是压力机和包边模具的包边方式，投资最少的是液压包边方式。至于包边的质量，机器人的滚边包边质量最高，压力机和包边模具的方式包边效果略次，液压包边的效果最差。目前压力机包边是较为常用的一种包边方式。这种方式较液压包边柔性较大，一台压力机可以配备四套包边模具。由于这种焊接车间没有吊车，一套包边模具大约有10t―20t重，所以采用这种工艺时要注意模具的维修问题。关于液压包边和夹具包边由于其投资较少，所以一般在生产批量较少的工厂中使用。机器人滚边的包边方式是近几年引进的先进技术，这种方式的投资较高，但是有利于我国包边技术的提高。
2.3涂胶设备的使用
用于白车身的涂胶主要有结构胶、点焊密封胶、膨胀胶等种类。白车车身的涂胶位置一般在车门包边、顶盖隔震等。相比之下，乘用车为了保证更好的密封性和舒适性，它的车身的涂胶位置较多。规模较大的汽车厂一般采用涂胶泵和涂胶枪配合使用的方法进行涂胶，以保证涂胶的效率和胶的利用率。有些自动化率较高的车间也会采用机器人自动涂胶的方式。在进行涂胶时要根据胶的种类，气温和粘稠度考虑是否需要加热装置。
3.门盖包边过程中典型的压合缺陷及原因
3.1 R角不顺
在压合模的调试过程中会出现车门的总成拐角处压合R角不顺问题。理论上拐角处门外板要求预弯70°―90°但是经过调整压合模预弯的角度，压合的R角不能够消除，究其原因主要是因为门外板拐角翻边高度不稳定所致。解决措施首先将车门的门外板拐角处翻边高度控制在3毫米左右，并保证门外板翻边定位的稳定性。将门外板的翻边高度稳定后，根据门外板的翻边高度调整压合模预弯角度，以保证拐角处预弯角度在70°―80°。
3.2包边变形
由于车门的外板单件门槛处存在翻边波浪边形，或者由于内板门槛处的漏液孔存在冲孔毛刺，还有可能是车门内板门槛包边面不平整等原因导致包边车门总成门槛处波浪变形。改进方法可以通过调整车门外板单件翻边波浪边形或者整改车门内板漏液孔冲孔毛刺或者调整车门的内板门槛包边面，来保证包边面的平整度。
3.3包边少料
在汽车前门的棱线拐角过渡区域的理论翻边高度为5毫米左右，实际中由于这里容易产生压合缺陷，所以实际的翻边高度控制在3毫米到4毫米左右。但是在实际操作中由于左右翻边定位不稳定的问题，实际的外板翻边高度在2毫米到4毫米内波动，所以易产生包边少料问题。这类问题可以通过整改门外板的翻边高度，将其控制在3毫米到4毫米左右，并且保证门外板定位的稳定性。同时调整压合模的定位，保证外板的定位稳定性和内板定位的准确性。
4.总结
汽车车身的包边工艺是一项复杂且要求较高的工艺。汽车包边工艺的选择需要根据车型的生产产量、品质和车间布局等因素综合考虑。本文介绍了汽车包边工艺中门盖结构、包边工艺中常用的包边设备和包边工艺中常见的问题及原因，并提出了相应的解决办法，为汽车生产中包边工艺的发展提供理论支持。
【参考文献】
[1]聂辉，王娜.汽车车身包边工艺及表面质量分析[J].模具制造，2013，13（8）：9-12.
[2]伍俊棠，赵亦希，李淑慧等.滚压包边角度对包边件轮廓尺寸变动的影响[J].锻压技术，2010，35（3）：29-33.
【关键词】电焊机；使用；思考
1.现有企业中电焊机的基本情况
焊机的型号杂、品种多，购买的多为不同厂家生产的不同型号。黄陵二号煤矿机修车间目前的是bx1-500型交流弧焊机， zx5-315k型晶闸管整流弧焊机，co2气体保护焊。电焊机的品种多，以构成比来看，交流焊机和co2焊机是现有焊机中的主体。
2.电焊机在使用中对人身体的危害
2.1电焊机是现代工业生产中最常见的施工设备之一，广泛应用于造船、设备检修、安装、建筑施工等行业，但是由于电焊机是带电设备，在实际使用过程中发生触电事故是很频繁的，尤其是二次线触电事故，原因在于二次线电压较低，空载电压一般在50～90v，加之人们对触电的成因认识不足，往往忽视它的危险性，有些人往往错误地认为电焊机二次线是“安全”的。
2.2 金属材料在焊接过程中的有害因素，总起来说有弧光辐射、焊接烟尘、有毒气体、高频电磁辐射、射线、噪音和热辐射等。
2.2.1所有的焊接操作都产生气体和粉尘两种污染物，电焊过程中烟尘的主要成分是铁、硅、锰，其中主要毒物是锰。铁、硅的毒性虽然不大，但其尘微粒极小，在空中停留的时间较长，容易吸入肺内。长期接触上述烟尘就会形成电焊尘肺、锰中毒和金属热等职业病。
2.2.2 在焊接电弧的高温和强烈紫外线作用下，在弧区周围形成多种有毒气体，其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等。臭氧对人体的危害主要是对呼气道及肺有强烈刺激作用。臭氧浓度超过一定限度时，往往引起咳嗽、胸闷、食欲不振、疲劳无力、头晕、全身疼痛等。严重时，特别是在密闭容器内焊接而又通风不良时，可引起支气管炎。
2.2.3 随着氩弧焊接和等离子弧焊接的广泛应用，在焊接过程中存在着一定强度的电磁辐射，构成对局部生产环境的污染。而人体在高频电磁场的作用下，能吸收一定的辐射能量，产生生物学效应，这就是高频电磁场对人体的“致热作用”。长期接触较强较大高频电磁场的工人，会引起头晕、头痛、疲乏无力、记忆减退、心悸、胸闷、消瘦和神精衰弱及植物神经功能紊乱。
2.2.4噪声存在于一切焊接工艺中，其中以等离子切割、等离子喷涂等的噪声强度更高。噪声已经成为某些焊接与切割工艺中存在着的主要职业性有害因素。噪声对人的危害程度，与下列因素有直接关系：噪声的频率及强度，噪声频率越高，强度越大，危害越大；噪声源的性质，在稳态噪声与非稳态噪声中，稳态噪声对人体作用较弱；暴露时间，在噪声环境中暴露时间越长，则影响越大。
2.2.5焊接过程是应用高温源加热金属进行连接的，所以在施焊过程中有大量的热能以辐射形式向焊接作业环境扩散，形成热辐射。研究表明，当焊接作业环境气温低于15℃时，人体的代谢增强；当气温在15～25℃是，人体的代谢稍有下降；当气温超过35℃时，人体的代谢将又变的强烈。总的看来，在焊接作业区，影响人体代谢变化的主要因素有气温、气流速度、空气的湿度和周围物体的平均辐射温度。焊接环境的高温，可导致作业人员代谢机能的显著变化，引起作业人员身体大量的出汗导致人体内的水盐比例失调，出现不适应症状，同时，还会增加人体触电的危险性。
3.电焊中对人体的危害因素预防对策
3.1必须严格电焊工资质的管理。电焊工属特殊工种之一，其培训、考核、取证、复审和人员的使用管理必须严格执行国家规定，杜绝无证施焊现象。
3.2电焊工劳保用品如工作服、绝缘鞋、绝缘手套、防护面罩等必须穿戴齐全。这是防止触电事故以及弧光灼伤皮肤、眼睛的最基本和最有效的措施。
3.3电焊机一次线和二次线的接线柱端口都必须有良好的防护罩，防止人体意外触及带电体。如果防护罩是金属材料，必须防止防护罩和接线端口的接线柱、金属导线碰触或连接，以免防护罩带电。
3.4焊钳和二次电缆线必须绝缘良好，不能有裸露或漏电现象。
3.5电焊机的使用坚持”一机一闸一漏一箱”的原则。即
台电焊机必须配备一个独立的电源控制箱，控制箱内有容量符合要求的铁壳开关（或自动空气开关）和漏电保护器。
3.6在不良的环境下施焊，使用”一垫一套”防止触电。在金属容器、管道、金属结构及潮湿地点进行焊接时，触电的危险性很大，除采取安装电焊机自动断电保护装置的措施外，还可以采用加”一垫一套”的办法来预防触电，即在焊工脚下加绝缘垫，停止焊接时，取下焊条，在焊钳上套上”绝缘套”。
3.7严禁使用厂房构件、金属结构、轨道、管道、或其他金属物搭接起来代替焊接电缆使用。使用这些金属物作为焊接电缆，很容易引起触电，同时会因接触不好，产生火花，引起火灾。
3.8由专职电工进行电焊设备的安装、维修和检查。
3.9电焊机使用过程中不允许超载。超载指2个方面：一是指焊接电流超过了额定电流值，另一方面是指使用的时间超过了额定暂载率。
3.10工作结束时，要立即切断电源，盘好电缆线，清扫场地，经确认无安全隐患后，方可离开。
3.11做好触电急救。要点是救治及时和采取正确的救护方法，而最为关键的是”快”。
4.对黄陵二号煤矿现代化矿井机修车间电气焊改进进言
4.1焊接工作地点加强通风，把新鲜空气送到作业场所及时排除工作时所产生的有害物质，使作业地点的空气条件符合卫生学的要求。创造良好的作业环境，消除焊接尘毒危害。
4.2加强焊工个人防护措施既焊工的眼、耳、口鼻、手、身体各个部位的防护用品应达到确保焊工身体健康的目的。
4.3改革生产工艺，使焊接工艺操作实现机械化 、自动化，不仅能降低劳动强度，提高劳动生产率，而且可以大大减少焊工接触生产性毒物的机会。
4.4采用无毒或毒性小的焊接材料代替毒性大的焊接材料。
4.5 安装电焊机空载自动断电装置。一般电焊弧电压为16～35v（低于安全电压），也就是引弧后电源输出电压即二次线电压自动下降到工作电压才能稳定地继续施焊，此时，二次线电压安全程度是较高的，但是停焊时二次线电压即变为空载电压50～90v，比较危险，如果此刻能够切断电焊机电源，就可以从根本上消除二次线乃至一次线的安全隐患，电焊机空载自动断电装置就具有在设定时间内自动切断电焊机电源的功能。国家规定，在特别危险如在金属容器、管道内，在金属结构上、潮湿地点以及水下、高空等处进行焊接作业，电焊机必须配装空载自动断点保护装置。可以说电焊机配备空载自动断电装置是在技术上防止二次线触电事故极为有效的办法。
--用PROTEL DXP电路板设计的一般原则
电路板设计的一般原则包括：电路板的选用、电路板尺寸、元件布局、布线、焊盘、填充、跨接线等。
电路板一般用敷铜层压板制成，板层选用时要从电气性能、可靠性、加工工艺要求和经济指标等方面考虑。常用的敷铜层压板是敷铜酚醛纸质层压板、敷铜环氧纸质层压板、敷铜环氧玻璃布层压板、敷铜环氧酚醛玻璃布层压板、敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印刷电路板用环氧玻璃布等。不同材料的层压板有不同的特点。 环氧树脂与铜箔有极好的粘合力，因此铜箔的附着强度和工作温度较高，可以在 260℃的熔锡中不起泡。环氧树脂浸过的玻璃布层压板受潮气的影响较小。 超高频电路板最好是敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板。
在要求阻燃的电子设备上，还需要阻燃的电路板，这些电路板都是浸入了阻燃树脂的层压板。 电路板的厚度应该根据电路板的功能、所装元件的重量、电路板插座的规格、电路板的外形尺寸和承受的机械负荷等来决定。
主要是应该保证足够的刚度和强度。
常见的电路板的厚度有 0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm
从成本、铜膜线长度、抗噪声能力考虑，电路板尺寸越小越好，但是板尺寸太小，则散热不良，且相邻的导线容易引起干扰。 电路板的制作费用是和电路板的面积相关的，面积越大，造价越高。 在设计具有机壳的电路板时，电路板的尺寸还受机箱外壳大小的限制，一定要在确定电路板尺寸前确定机壳大小，否则就无法确定电路板的尺寸。 一般情况下，在禁止布线层中指定的布线范围就是电路板尺寸的大小。电路板的最佳形状是矩形，长宽比为 3:2 或 4:3，当电路板的尺寸大于 200mm×150mm 时，应该考虑电路板的机械强度。 总之，应该综合考虑利弊来确定电路板的尺寸。
虽然 Protel DXP 能够自动布局，但是实际上电路板的布局几乎都是手工完成的。要进行布局时，一般遵循如下规则：
1．特殊元件的布局 特殊元件的布局从以下几个方面考虑：
1）高频元件：高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰，易受干扰的元件不能离得太近。隶属于输入和隶属于输出的元件之间的距离应该尽可能大一些。
2）具有高电位差的元件：应该加大具有高电位差元件和连线之间的距离，以免出现意外短路时损坏元件。为了避免爬电现象的发生，一般要求 2000V 电位差之间的铜膜线距离应该大于 2mm，若对于更高的电位差，距离还应该加大。带有高电压的器件，应该尽量布置在调试时手不易触及的地方。
3）重量太大的元件：此类元件应该有支架固定，而对于又大又重、发热量多的元件，不宜安装在电路板上。
4）发热与热敏元件：注意发热元件应该远离热敏元件。
5）可以调节的元件：对于电位器、可调电感线圈、可变电容、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求，若是机内调节，应该放在电路板上容易调节的地方，若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相对应。
6）电路板安装孔和支架孔：应该预留出电路板的安装孔和支架的安装孔，因为这些孔和孔附近是不能布线的。
2．按照电路功能布局 如果没有特殊要求，尽可能按照原理图的元件安排对元件进行布局，信号从左边进入、从右边输出，从上边输入、从下边输出。 按照电路流程，安排各个功能电路单元的位置，使信号流通更加顺畅和保持方向一致。 以每个功能电路为核心，围绕这个核心电路进行布局，元件安排应该均匀、整齐、紧凑，原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。 数字电路部分应该与模拟电路部分分开布局。
3．元件离电路板边缘的距离 所有元件均应该放置在离板边缘 3mm 以内的位置，或者至少距电路板边缘的距离等于板厚，这是由于在大批量生产中进行流水线插件和进行波峰焊时，要提供给导轨槽使用，同时也是防止由于外形加工引起电路板边缘破损，引起铜膜线断裂导致废品。如果电路板上元件过多，不得已要超出 3mm 时，可以在电路板边缘上加上 3mm 辅边，在辅边上开 V 形槽，在生产时用手掰开。
4．元件放置的顺序 首先放置与结构紧密配合的固定位置的元件，如电源插座、指示灯、开关和连接插件等。 再放置特殊元件，例如发热元件、变压器、集成电路等。 最后放置小元件，例如电阻、电容、二极管等。
布线的规则如下：
1）线长：铜膜线应尽可能短，在高频电路中更应该如此。铜膜线的不拐弯处应为圆角或斜角，而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。当双面板布线时，两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减少寄生电容。
2）线宽：铜膜线的宽度应以能满足电气特性要求而又便于生产为准则，它的最小值取决于流过它的电流，但是一般不宜小于 0.2mm。只要板面积足够大，铜膜线宽度和间距最好选择 0.3mm。一般情况下，1~1.5mm 的线宽，允许流过 2A 的电流。例如地线和电源线最好选用大于 1mm 的线宽。在集成电路座焊盘之间走两根线时，焊盘直径为 50mil，线宽和线间距都是 10mil，当焊盘之间走一根线时，焊盘直径为 64mil，线宽和线间距都为 12mil。注意公制和英制之间的转换，100mil=2.54mm。
3）线间距：相邻铜膜线之间的间距应该满足电气安全要求，同时为了便于生产，间距应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值。在布线密度低的情况下，间距应该尽可能的大。
4）屏蔽与接地：铜膜线的公共地线应该尽可能放在电路板的边缘部分。在电路板上应该尽可能多地保留铜箔做地线，这样可以使屏蔽能力增强。另外地线的形状最好作成环路或网格状。多层电路板由于采用内层做电源和地线专用层，因而可以起到更好的屏蔽作用效果。
焊盘
焊盘尺寸 焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及镀锡层厚度、孔径公差、孔金属化电镀层厚度等方面考虑，通常情况下以金属引脚直径加上 0.2mm 作为焊盘的内孔直径。例如，电阻的金属引脚直径为 0.5mm，则焊盘孔直径为 0.7mm，而焊盘外径应该为焊盘孔径加1.2mm，最小应该为焊盘孔径加 1.0mm。 当焊盘直径为 1.5mm 时，为了增加焊盘的抗剥离强度，可采用方形焊盘。 对于孔直径小于 0.4mm 的焊盘，焊盘外径/焊盘孔直径=0.5~3。 对于孔直径大于 2mm 的焊盘，焊盘外径/焊盘孔直径=1.5~2。
常用的焊盘尺寸如表 1-1 所示表 16-1
常用的焊盘尺寸
焊盘孔直径/mm 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0
焊盘外径/mm 1.5 1.5 2.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4
注意事项：
设计焊盘时的注意事项如下：
1）焊盘孔边缘到电路板边缘的距离要大于 1mm，这样可以避免加工时导致焊盘缺损。
2）焊盘补泪滴，当与焊盘连接的铜膜线较细时，要将焊盘与铜膜线之间的连接设计成泪滴状，这样可以使焊盘不容易被剥离，而铜膜线与焊盘之间的连线不易断开。
3）相邻的焊盘要避免有锐角。
大面积填充
电路板上的大面积填充的目的有两个，一个是散热，另一个是用屏蔽减少干扰，为避免焊接时产生的热使电路板产生的气体无处排放而使铜膜脱落，应该在大面积填充上开窗，后者使填充为网格状。 使用敷铜也可以达到抗干扰的目的，而且敷铜可以自动绕过焊盘并可连接地线。
跨接线
在单面电路板的设计中，当有些铜膜无法连接时，通常的做法是使用跨接线，跨接线的长度应该选择如下几种：6mm、8mm 和 10mm。
接地
1地线的共阻抗干扰 电路图上的地线表示电路中的零电位，并用作电路中其它各点的公共参考点，在实际电路中由于地线（铜膜线）阻抗的存在，必然会带来共阻抗干扰，因此在布线时，不能将具有地线符号的点随便连接在一起，这可能引起有害的耦合而影响电路的正常工作。
2．如何连接地线 通常在一个电子系统中，地线分为系统地、机壳地（屏蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等几种，在连接地线时应该注意以下几点：
1）正确选择单点接地与多点接地。在低频电路中，信号频率小于 1MHz，布线和元件之间的电感可以忽略，而地线电路电阻上产生的压降对电路影响较大，所以应该采用单点接地法。 当信号的频率大于 10MHz 时，地线电感的影响较大，所以宜采用就近接地的多点接地法。 当信号频率在 1~10MHz 之间时，如果采用单点接地法，地线长度不应该超过波长的 1/20，否则应该采用多点接地。
2）数字地和模拟地分开。电路板上既有数字电路，又有模拟电路，应该使它们尽量分开，而且地线不能混接，应分别与电源的地线端连接（最好电源端也分别连接）。要尽量加大线性电路的面积。一般数字电路的抗干扰能力强，TTL 电路的噪声容限为 0.4~0.6V，CMOS 数字电路的噪声容限为电源电压的 0.3~0.45 倍，而模拟电路部分只要有微伏级的噪声，就足以使其工作不正常。所以两类电路应该分开布局和布线。
3）尽量加粗地线。若地线很细，接地电位会随电流的变化而变化，导致电子系统的信号受到干扰，特别是模拟电路部分，因此地线应该尽量宽，一般以大于 3mm 为宜。
4）将接地线构成闭环。当电路板上只有数字电路时，应该使地线形成环路，这样可以明显提高抗干扰能力，这是因为当电路板上有很多集成电路时，若地线很细，会引起较大的接地电位差，而环形地线可以减少接地电阻，从而减小接地电位差。
5）同一级电路的接地点应该尽可能靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应该接在本级的接地点上。
6）总地线的接法。总地线必须严格按照高频、中频、低频的顺序一级级地从弱电到强电连接。高频部分最好采用大面积包围式地线，以保证有好的屏蔽效果。
抗干扰
具有微处理器的电子系统，抗干扰和电磁兼容性是设计过程中必须考虑的问题，特别是对于时钟频率高、总线周期快的系统；含有大功率、大电流驱动电路的系统；含微弱模拟信号以及高精度 A/D 变换电路的系统。为增加系统抗电磁干扰能力应考虑采取以下措施：
1）选用时钟频率低的微处理器。只要控制器性能能够满足要求，时钟频率越低越好，低的时钟可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。由于方波中包含各种频率成分，其高频成分很容易成为噪声源，一般情况下，时钟频率 3 倍的高频噪声是最具危险性的。
2）减小信号传输中的畸变。当高速信号（信号频率高=上升沿和下降沿快的信号）在铜膜线上传输时，由于铜膜线电感和电容的影响，会使信号发生畸变，当畸变过大时，就会使系统工作不可靠。一般要求，信号在电路板上传输的铜膜线越短越好，过孔数目越少越好。典型值：长度不超过 25cm，过孔数不超过 2 个。
3）减小信号间的交叉干扰。当一条信号线具有脉冲信号时，会对另一条具有高输入阻抗的弱信号线产生干扰，这时需要对弱信号线进行隔离，方法是加一个接地的轮廓线将弱信号包围起来，或者是增加线间距离，对于不同层面之间的干扰可以采用增加电源和地线层面的方法解决。
4）减小来自电源的噪声。电源在向系统提供能源的同时，也将其噪声加到所供电的系统中，系统中的复位、中断以及其它一些控制信号最易受外界噪声的干扰，所以，应该适当增加电容来滤掉这些来自电源的噪声。
5）注意电路板与元器件的高频特性。在高频情况下，电路板上的铜膜线、焊盘、过孔、电阻、电容、接插件的分布电感和电容不容忽略。由于这些分布电感和电容的影响，当铜膜线的长度为信号或噪声波长的 1/20 时，就会产生天线效应，对内部产生电磁干扰，对外发射电磁波。 一般情况下，过孔和焊盘会产生 0.6pF 的电容，一个集成电路的封装会产生 2~6pF 的电容，一个电路板的接插件会产生 520mH 的电感，而一个 DIP-24 插座有 18nH 的电感，这些电容和电感对低时钟频率的电路没有任何影响，而对于高时钟频率的电路必须给予注意。
6）元件布置要合理分区。元件在电路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题。原则之一就是各个元件之间的铜膜线要尽量的短，在布局上，要把模拟电路、数字电路和产生大噪声的电路（继电器、大电流开关等）合理分开，使它们相互之间的信号耦合最小。
7）处理好地线。按照前面提到的单点接地或多点接地方式处理地线。将模拟地、数字地、大功率器件地分开连接，再汇聚到电源的接地点。 电路板以外的引线要用屏蔽线，对于高频和数字信号，屏蔽电缆两端都要接地，低频模拟信号用的屏蔽线，一般采用单端接地。对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属屏蔽罩屏蔽。
8）去耦电容。去耦电容以瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计电路板时，每个集成电路的电源和地线之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用，一方面是本集成电路的储能电容，提供和吸收该集成电路开门和关门瞬间的充放电电能，另一方面，旁路掉该器件产生的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为 0.1μF，这样的电容有 5nH 的分布电感，可以对 10MHz 以下的噪声有较好的去耦作用。一般情况下，选择 0.01~0.1μF 的电容都可以。
一般要求没 10 片左右的集成电路增加一个 10μF 的充放电电容。 另外，在电源端、电路板的四角等位置应该跨接一个 10~100μF 的电容。
高频布线
为了使高频电路板的设计更合理，抗干扰性能更好，在进行 PCB 设计时应从以下几个方面考虑：
1）合理选择层数。利用中间内层平面作为电源和地线层，可以起到屏蔽的作用，有效降低寄生电感、缩短信号线长度、降低信号间的交叉干扰，一般情况下，四层板比两层板的噪声低 20dB。
2）走线方式。走线必须按照 45°角拐弯，这样可以减小高频信号的发射和相互之间的耦合。
3）走线长度。走线长度越短越好，两根线并行距离越短越好。
4）过孔数量。过孔数量越少越好。
5）层间布线方向。层间布线方向应该取垂直方向，就是顶层为水平方向，底层为垂直方向，这样可以减小信号间的干扰。
6）敷铜。增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。
7）包地。对重要的信号线进行包地处理，可以显著提高该信号的抗干扰能力，当然还可以对干扰源进行包地处理，使其不能干扰其它信号。
8）信号线。信号走线不能环路，需要按照菊花链方式布线。
［关键词］对焊机；闷焊；生产效率
闪光对焊属于压铸范畴，是主要的焊接方法之一，1903年德国人首先使用闪光对焊，前苏联则发展了闪光对焊技术。闪光对焊工艺参数对接头质量有一定影响，因此正确选择工艺参数是保证焊接质量的关键[1]。dh-800对焊机根据前苏联20世纪50年代初期的闪光对焊机（型号ccm-750）设计制造，是专门用于车轮轮辋对焊的设备。其结构简单，经久耐用，维修方便，特别适合单一品种大批量车轮轮辋焊接。但该焊机的焊接规范受凸轮曲线限制，焊接参数不能细调，不宜用于多种品种生产，并存在轮辋焊接质量不稳定与生产效率低等问题。本文分析dh-800对焊机存在的问题，针对存在的问题对其进行了电气、液压改造，实践证明改造取得了良好的效果。
一、轮辋对焊机闷焊与生产效率低的原因
轮辋对焊机闪光过程按照凸轮曲线进行，在每个工作周期里，焊机接通焊接变压器进行对焊前，必须先分开焊接端面，使动板和不动板的上下钳口所夹紧的轮辋两边缘拉开一定距离，然后使轮辋缓慢接近到局部接触，利用局部接触的电阻热加热金属至高温，形成闪光烧化轮辋边缘，对焊过程分为闪光阶段与顶锻阶段。有时在一个工作周期结束时，会出现连杆滚子不落在凸块上，导致机床端面复位的位置不正确。如果在端面复位位置不正确的情况进行下一个轮辋生产，设备将不能使轮辋焊接端面分开或轮辋焊接端面分开程度不够，造成焊接端面短路，焊机无法形成闪光，出现闷焊现象，使轮辋被强大的电流烧坏。同时，在加热过程中往往集中加热了某一点或某一部分，这些部位熔滴飞溅量大，焊接截面的平滑遭到破坏，形成凹凸不平，增大了火口深度；致使工件端面易被空气侵入氧化，产生夹渣，甚至造成轮辋报废。因此，该工序历来是车间工艺控制点，焊接好坏直接影响钢圈质量和废品率。
轮辋生产线上，对焊工序所需时间比其他工序要长很多，其生产效率成了车间生产线的瓶颈。该工序时间过长主要是由于液压系统供油量的原因，导致工件夹紧及松夹时间过长引起。
因此，为了提高焊接质量和提高生产效率，必须解决轮辋闷焊和工件夹紧及松夹时间过长问题。
二、轮辋对焊机闷焊及生产效率低的分析与研究
（一）闷焊问题的分析与技改方案
在每个工作周期里，焊机执行烧化而接通焊接变压器前，必须先执行轮辋的焊接端面分开，使动板和不动板的上下钳口所夹紧的轮辋两边缘拉开适当距离。否则，会造成焊接端面短路发生闷焊。
焊接端面的分开靠凸轮驱动来实现，凸块旋转一周即一个工作周期。凸轮在原始位置时，应使动板连杆上的滚子落在凸轮的凸块上，这样当轮辋被夹紧开始工作时，滚子从凸块上落下，动板向后移动一点，将夹紧的轮辋两边缘拉开一定距离后再接通变压器，凸轮继续转动，动板开始向前移，开始烧化过程。因此，确保接通变压器前先分开焊接端面，实质上是处理好对凸轮初始位置的定位，使每个工作周期初始时滚子均落到凸轮凸块上。
焊机原控制系统在电机惯性停车前处于最高转速。系统在此时突然断电，凸轮在惯性作用下将保持原运动状态，仅靠阻力消耗来停车，速度越高就越难停下。不同工件产生的阻力存在差异，加上机床工作环境因素恶劣（如灰尘大），导轨上常粘上粉尘，阻力不稳定。因此难以确保凸轮在每个工作周期结束均停在原位，即难以确保滚子在每个工作周期结束均停在凸轮凸块上。出现闷焊的主要原因是在工作周期结束时，连杆滚子没有落在凸块上。这是由于此时凸轮转速过快，连杆滚子来不及回位造成的。因此将凸轮的角速度曲线改变为图1所示。
该对焊机电机的变速是通过vvvf变频器来实现的，根据闪光对焊工艺参数，预先调节变频器控制电机转速控制烧化速度，闪光对焊过程由接近开关控制，若接近开关工作，plc接收到信号并发出相应指令控制系统工作[2]。
控制系统改造如图2、图3所示。在变频器内增选一个低频率（7hz），即把cd13设置为7hz（其在变频器上为3df挡）。在pc的output端加装一继电器ka4，由0603控制。当凸轮旋转碰到接近开关ⅱ（0005）时，主电机不是马上断电，输入继电器0005得电工作，其常开接点闭合，驱动输出继电器0603及时间继电器tim09，输出继电器0603得电并自锁。使继电器ka4吸合，ka4驱动变频器的3df挡工作。变频器向主电机提供7hz的低频电源，使主电机由顶锻时的高速度ω2变为极低的速度ω3，如图1的ψ3－ψ4段，待tim09延时时间到3秒，tim09的常闭接点断开，使输出继电器0502失电，断开主电机电源。通过调节tim09的时间即调节凸轮低速运行的路程(如图1的ψ3～ψ4段的距离)，并增加凸轮惯性停车（如图1的ψ4-2π段），此时电机的转速已很低，凸轮很容易停下来。极易控制凸轮停在所须的位置上，以便控制滚子落在凸轮凸块上，从而保证每次对焊工作循环在正确的起点开始。
（二）生产效率低的分析与技改方案
为了提高工作效率，缩短工件夹紧及放松时间，需要解决液压系统供油量，以便提高生产效率。为了解决系统供油量不足的问题，增加了蓄能器，蓄能器把泵输出的压力油先储存起来，当系统工作时，利用它可提供短时间的大量压力油。采用蓄能器辅助供油可在不改变原有系统液压泵的额定流量的情况下，增加工件夹紧及放松工序的供油量，并减少电动功率消耗，降低液压系统温升[3][4]。
并把液压缸改为差动连接，技改后的液压图见图4。当系统执行夹紧动作时，压力油进入无杆腔，因上钳口未接触工件前系统的压力未能使单向顺序阀(a)工作，有杆腔排出的油经单向阀(b)也进入无杆腔,使活塞实现快速运动，假设在系统流量相等情况下，技改前后夹紧速度比较如下：
三、结语
实践证明，技改取得了良好的效果。通过焊机的控制系统与工艺流程改造，在每一工作周期结束时，保证动板和不动板的复位位置都能准确到位，使动板和不动板的上下钳口所夹紧的轮辋两边缘拉开距离适当，消除了闷焊现象，提高了产品质量、降低了废品率。同时，增加了液压系统在工件夹紧及放松工序的供油量，使得工件夹紧及放松时间大大缩短，从而提高了生产效率。
［参考文献］
［1］冯秋元，李廷举，丁志敏，等.闪光对焊技术研究现状及发展趋势［j］.材料科学与技术,2008,16（1）.
［2］霍亮生.电子技术基础［m］.北京:清华大学出版社,2006.
关键词 发射电路； 接收电路； 音乐芯片
中图分类号 TN99 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）106-0198-02
1设计任务
1）发射器采用电池供电，静态电流小；
2）采用无线电进行遥控，具有一定的遥控距离；
3）具有一定的保密性；
4）在同一区域范围内能有多套系统同时工作而相互间不影响；
5）接收板用5号电池供电；
6）音乐IC可以发出三种音乐，可以转换开关选择喜欢的音乐。
2系统硬件电路设计
2.1单元电路的选择
2.1.1 发射单元电路的选择
发射电路：按AN，BG2、L2、R1组成的升压电路把1.5V直流电转换成交流电并升压，D1整流，C5、C4滤波为发射电路提供电源。IC ⒄脚输出一串数字编码信号通过BG1放大后，由L1对外辐射。LED为信号发射指示。
2.1.2 接收机单元电路的选择
接收电路：以Q1为核心的接收电路把电感L1上的无线电信号放大，从集电极输出一脉冲电压，通过C7进入U1放大、整形，U2解码后由⒄脚输入高电平，U1反相由⑥脚输出低电平，触发U3音乐门铃电路，使喇叭发出优美的音乐门铃声。拨动SW1可选择3种不同的音乐声。整机由2节5号电池供电，确保组装安全，本电路采用低功耗设计，确保电池能长时间使用。接收电路原理图如图2.2所示：
3系统概述
3.1 方案选择及其论证
1）系统的组成：由发射模块和接收模块组成的无线音乐门铃，发射和接收主电路是使用TC4069集成块。由调制振荡级和高频振荡级两级汇合组成发射器，超再生振荡接收器是由Q3、L2、C4、C16组成，音乐芯片采用TQ33G，可以发出三种音乐（双音叮咚，西敏寺，爱丽斯），通过转换开关选择喜欢的音乐；
2）方案选择：脉冲编码调制发射和石英晶体稳频是该电路采用的先进技术，接受电路由解调、放大、整形、声响电路组成，具有三大优点，稳定的性能、超距离的遥控，超低的耗能。整个方案喇叭发声是分三个过程完成的，首先，通过振荡产生、发射和接收信号，然后在经过该方案主要是通过振荡，发射和接收信号，再经过放大整形放大。
3.2 系统的工作原理
发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。调制级电路由一块TC4069和32.768KHz晶体完成，TC4069是6反相器。所谓反相器，就是反相器都有两端，输入端是高电平时输出端就转为低电平，输入端是低电平时输出端就为高电平，输入和输出端的电平总是相反。如图1脚和2脚为第一个反相器，本文称反相器1，之后称反相器2、3、……，总共TC4069有六个。
3.3音乐芯片TQ33G原理
本电路音乐集成片采用TQ33G系列产品，它是包含三种音乐的音乐片，有三种声音可选择，双音叮咚，西敏寺，爱丽斯。图中所示管脚从左到右依次是1、2、3、4…9。 1、2、3脚为三种声的触发端，4脚负极，5脚正极，6、7脚为8欧的喇叭输出，8、9脚接不同的电阻可改变音乐间隔速度。接收板原理图中 K1，K2，K3是乐曲选择开关，音乐信号经Q1放大推动喇叭发出优美的门铃音乐声。
4电路的焊接安装与调试
准备好全套元件后，用万用表粗略地测量一下各元件的质量，做到心中有数。焊接时注意先焊接无极性的阻容元件，电阻采用卧装，电容采用直立装，紧贴电路板，焊接有极性的元件如电解电容、整流二极管、三极管、晶闸管等元件时千万不要装反，注意极性的正确，否则电路不能正常工作甚至烧毁元器件。
4.1调试
为了避免风险，一个电路板焊接完成以后，一般不直接给电路板供电，而是要先对该电路板进行检查，查看每一个步骤都没有问题再给予供电，可以按以下步骤进行检查。
1）连线是否正确
对应电路图，再次确定连接元件是否正确，特别注意多脚元件的引脚连接是否正确。
2）短路现象是否存在
如果出现电源接口的短路，可能对电源造成烧坏的现象，更为危险的是会引起电源爆炸的事故发生，这就是为什么在通电之前必须要进行调试。使用万用表测量一下电源的输入阻抗，这是必须的步骤。
3）元器件安装情况
主要是对有极性的元器件进行检查，如发光二极管，电解电容，整流二极管等。安装三极管的时候要对应好管脚，不同厂家的产品即使功能是一样的，管脚的排序也是不同的，所以对有极性的元器件进行测试是十分必要的。
4）焊接时注意的事项
手工焊接时一种操作性很强的技能，要焊接出良好质量的产品，不单单要掌握好一般的方法，更要通过加强练习，多做实践，才能到达这样的效果。手工焊接一般分四个步骤进行：
（1）预备焊接：首先清理被焊元件地方的油污和积尘，被焊元器件周围的元器件也要分开，这样电烙铁头才能和被焊元器件的焊锡处充分接触，避免在焊接时烫坏其他元器件。在焊接新的元器件时，要首先镀锡处理元器件的引线；
（2）加热焊接：先准备一些焊锡和松香，让电烙铁沾取，然后等待几秒钟让其与焊元器件充分接触。如果需要拆除印刷板上的器件，可以加热烙铁头，轻轻用手或镊子拉动元器件，试一下能不能去下；
（3）焊接面的清理：如果需要焊部位的焊锡太多的话，可以首先把烙铁头上的焊锡清除掉，用不带锡的烙铁头稍微沾取焊锡。如果焊点的焊锡太少的话，会不圆滑，焊补时就可以用电烙铁“醮”些焊锡。以此来对焊点补焊。
4.2易损元器件的焊接
对于在焊接过程中容易造成损坏的元器件，在焊接过程中我们更要仔细对待，首先，要做好焊接前的表面清洁工作，镀锡工作，然后，焊接时争取一次成功，不要反复焊接，对烙铁头和烙铁的温度都有很严格的要求，此外，还要对元器件的点接触点进行防护，防止焊剂进入。
4.3焊接质量不高的原因
造成焊接质量不高的常见原因是：
1）焊锡用量过多，形成焊点的锡堆积；焊锡过少， 不足以包裹焊点；
2）冷焊。焊接时烙铁温度过低或加热时间不足，焊锡未完全熔化、浸润、焊锡表面不光亮（不光滑），有细小裂纹（如同豆腐渣一样！）；
3）夹松香焊接，如果将松香夹在焊锡与元器件或印刷板之间，可能会使电连接不通。如果将加热不够的松香夹杂在里面，会有一层黄褐色的松香膜形成；相反如果稳定过高，则有有一层碳化松香的黑色膜形成。可以通过补焊的方式弥补加热不足的松香膜的现象。对于已形成黑膜的，要对被焊元器件或者印刷版表面进行彻底清洁，清除掉已经形成的黑膜，进行二次焊接；
4）焊锡连桥。在焊接较小元器件的时候极易出现焊接短路，主要的原因是用的焊锡太多，造成元器件的焊点之间短路。
参考文献
[1]胡宴如.高频电子线路[M].北京：高等教育出版社.
关键词：导管；失效；失效分析；疲劳断裂
1 概述
发动机外部导管主要用来输送燃油、滑油、空气等物质，起着与人体血管一样极为重要的作用，是发动机的重要零部件。在航空发动机的生产、研制和使用过程中，导管的断裂故障十分突出。外部导管的质量和工作状态直接影响到发动机的可靠性，导管的设计、选材、振动等因素都影响导管的寿命。文章主要讨论当发动机导管断裂失效时，如何进行分析，发现失效原因，找到解决办法。
2 导管失效形式
某发动机燃油导管产生裂纹（见图1），工作时间353h54min，裂纹发生在焊缝附近。
2.1 失效及失效分析
产品丧失规定的功能称为失效。
通过分析、检测、研究、判断失效的原因，找出失效的机理和规律，为改进提供依据，这个过程称为失效分析。
2.2 发动机导管的失效形式及产生原因
（1）疲劳断裂：指导管在反复多次的应力或能量负荷循环后，才发生的断裂现象。断裂位置多发生在焊缝处，主要是由于焊接热影响区强度下降，加之导管的装配应力与发动机的振动应力叠加，构成疲劳断裂。如果导管不按要求进行修理和维护，就有可能使导管产生磨损、压伤、变形和腐蚀，而这些都会使导管损伤，在振动作用下，就可导致导管破裂。
（2）漏油：如果导管内液体流动不畅，或有阻塞，导致流体从导管连接处溢出。因此要保证导管内流体流动通畅，没有阻塞，导管连接良好。
（3）磨损：由于发动机结构复杂，导管安装空间狭小，加上拆装时导管变形，卡箍松紧度不合适，使导管表面与其它物体相互磨损，而引起表面材料损失的现象。
3 导管的失效分析过程
3.1 材料检查
导管材料为1Cr18Ni9Ti，符合设计要求。
3.2 外观检查
导管的断裂位置在焊缝附近，外观上只能看到断口的宏观形貌。经显微镜检查，发现断口表面磨损严重，属于疲劳断口，断口位置可见两个明显的疲劳源，疲劳源侧面没有腐蚀的痕迹。
3.3 微观检查
在高倍显微镜下观察，疲劳源附近有棱线，没有观察到明显的冶金缺陷，疲劳扩展区可观察到疲劳弧线。
经以上检查分析：断口是由于正常的装配应力叠加引起的疲劳断裂。
3.4 静频和动应力测试
3.4.1 静频测试
将导管在安装状态下测试调整夹箍前后的固有频率，发动机转速频率在221HZ以内，结果表明，调整夹箍对导管固有频率无明显变化，导管固有频率在在发动机转速频率范围内，与发动机存在共振的可能，说明导管在设计上存在不足。
3.4.2 动应力测试
在导管断裂位置粘贴应变片，发动机试车过程中，应变片拾取导管的微弱振动，经过放大器放大信号，传输到测试软件，得到导管的振动应力及振动频率。试验结果表明断裂位置的振动频率与液压系统柱塞泵脉动压力频率相近。
3.4.3 原因分析
通过以上试验及分析可知，主要由于设计缺陷，与导管相连的柱塞泵的脉动压力迫使导管振动应力过大，致使发生断裂故障。
3.5 排故措施
改进导管设计，避开柱塞泵的脉动压力频率，提高导管强度。
4 预防发动机导管疲劳破坏的方法
疲劳断裂是发动机的主要失效形式，而材料缺陷、焊接缺陷、装配应力过大、导管共振等原因都会引起疲劳断裂，下面针对不同情况分别加以论述。
4.1 材料缺陷
导管在安装过程中，不得随意矫形，要使用橡胶或木质工具敲打导管，避免导管出现损伤；要保持导管表面清洁；导管之间的间隙要符合要求，不小于3mm。有些导管对温度比较敏感，在安装过程中要考虑热膨胀的影响。
4.2 焊接缺陷
常见的焊接缺陷有：夹渣、焊缝尺寸不合要求、未焊透、咬边或漏边、气孔及裂纹等。由于这些缺陷导致焊缝位置强度降低，抗冲击能力差，易发生疲劳断裂。因此在焊接过程中，焊缝表面应圆滑转接，焊接速度均匀，电流大小合适，焊缝打磨干净，不允许有焊缝裂纹或气孔等缺陷。并用X光严格检查焊缝内部缺陷。
4.3 装配应力引起
由于发动机结构复杂，零部件都是通过人工进行安装。导管的制造误差、发动机安装附件位置积累误差，会影响到导管的安装，留下较大的装配应力，降低导管工作的可靠性。因此，在发动机导管装配过程中要严格执行装配工艺。安装过程中杜绝过度矫型和碰伤，力求将装配应力控制在较低水平，保证发动机安全使用。
4.4 共振引起
由于发动机结构复杂，工作转速高，频率范围宽，振动大。如果导管的固有频率与发动机上的某激振源固有频率相等时，将产生共振，有发生裂断故障的危险。所以，在导管设计过程中要控制导管频率，避免与发动机转子转动频率相同或相近，安装过程中合理安排管路支承点的位置。
参考文献
