KR系列CO2气保焊机典型故障分析与维修

敖朝凯

（中车成都机车车辆有限公司，四川成都 610511）

0 引言

随着科学技术的不断发展，焊接工艺水平不断提高，焊接方法也层出不穷。以CO2作为保护气体，充分利用焊丝与焊件之间的电弧来熔化金属的焊接方法称为CO2气体保护焊[1]。这种焊接法具有很多优点，如自动送丝、敷化金属量大、生产及加工效率高、质量可靠、安全系数较高等，得到了广泛应用。CO2气体保护焊主要有以下特点：①明弧焊接，能见度高，操作简单，适和机械化和自动化焊接；②焊接速度较快，生产效率高，焊件不容易发生形变，具有较强的抗裂性，适合薄板焊接[2]；③用惰性气体焊接化学性质活泼的金属时，焊接质量较高；④具有较高的抗锈能力，对焊件清洁工作要求低，节省辅助时间；⑤CO2气体具有较强的氧化性，焊接过程中飞溅情况严重，尽管科研人员从电源、焊丝材料和工艺上不断改进和尝试，但这仍然是CO2气体保护焊的一个难以解决的问题[3]。

KR系列CO2气体保护焊机为松下公司设计生产，焊机焊接性能较好、操作简单便捷、控制技术先进，可靠性和可维护性较高。但由于焊机工作强度较高，工作环境恶劣，导致在工作过程中经常出现不可避免的故障。通过对CO2气体保护焊机电路结构原理的分析、控制方法和控制程序的研究，结合工程实际中的问题，分析其典型故障，总结故障检测流程，阐述检修程序和注意事项。

1 常见故障原因

CO2气体保护焊机的故障原因可分为3类：焊机内因、焊机外因和人为原因。

1.1 焊机内在原因

通常导致CO2气体保护焊机故障的内因主要包括：①P板故障，如元器件或者模块损坏；②主电源的部件损坏；③送丝机部分的部件损坏，如送丝机损坏、电阀故障等[4]；④主电路连接电缆、控制电缆等损坏。

1.2 焊机外部原因

通常导致CO2气体保护焊机故障的外因主要包括：①输入电压波动过大，超过焊机能够承载的最大电压（380 V±10%）；②输入电源缺相；③输入输出电缆过细或者连接不牢固；④气体浓度不够；⑤恶劣环境下使用；⑥机内进入不明动物或物体；⑦未按照技术中说明要求的场所安装使用。

1.3 人为原因

通常导致CO2气体保护焊机故障的人为原因主要包括：①超负荷运转，长时间工作；②操作流程不当；③搬运过程中损坏；④保养、维修时导致故障。

2 典型故障分析及解决措施

2.1 无空载电压，送丝机不转

导致该故障现象的主要原因包括：供电电路不正常、控制变压器故障、交流接触器没有闭合和P板故障[5]。

解决措施：①用多用表测量三相输入电压、检查控制电缆插头内阻、检查控制变压器输入、输出电压；②检查交流接触器线圈阻值；③用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况；④检查电焊机面板上的保险是否烧损，若烧毁则更换。

2.2 焊接电流失调

导致该故障现象的主要原因包括：控制电缆短路或者断路、调节电流的电位器故障和P板发生故障。

解决措施：①用多用表测试控制电缆及其插头的输入输出通断状况，查看有无断路或短路现象；②用多用表检查调节电流的电位器，测试并记录阻值，通过计算，分析其值是否按指数规律改变；③用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况。

2.3 电流表显示值与实际值不符

导致该故障现象的主要原因包括：焊机的接线不牢固、地线接触不良、交流互感器故障和P板故障。

解决措施：①紧固焊机接线螺栓；②检查地线与母材间的接触；③更换电流互感器，观察情况；④用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况。

2.4 焊接电压失调

导致该故障现象的主要原因：控制电缆短路或者断路、调节电压的电位器故障、SCR模块故障和P板故障[6]。

解决措施：①用多用表测试控制电缆及其插头的输入输出通断状况，查看有无断路或短路现象；②用多用表检查调节电压的电位器，测试并记录阻值，通过计算，分析其值是否按指数规律改变；③用多用表检查SCR模块；④用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况。

2.5 烧8 A保险

导致该故障现象的主要原因包括：控制电缆短路、P板故障、导电嘴和焊丝间短路。

解决措施：①检查控制电缆是否短路；②用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况；③检查导电嘴是否与焊丝短路，更换导电嘴后观察情况。

2.6 送丝不稳定

导致该故障现象的主要原因包括：导电嘴不匹配、焊枪电缆弯曲半径＜300 mm、送丝软管堵塞、焊丝排列不整齐，有折叠弯曲和P板或送丝电路故障[7]。

解决措施：①检查导电嘴是否匹配，可以更换导电嘴；②操作时将焊枪电缆拉直，使之弯曲半径＞300 mm；③清理送丝管；④剔除杂乱焊丝；⑤用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况；⑥更换检查送丝电路。

2.7 焊缝间产生大量气孔

导致该故障现象的主要原因包括：CO2纯度不够、气体流量小、焊道有污渍、气阀不动作和气阀保险断开[8]。

解决措施：①使用纯度较高的CO2；②增加气体流量；③清理油污及铁锈；④更换P板上的气阀保险。

2.8 空载电压低

导致该故障现象的主要原因有电源故障、SCR模块故障、交流接触器故障和P板故障。

解决措施：①利用多用表板测量三相输入电压，判断电源是否有问题；②切断电源，利用多用表检查SCR模块；③检查交流接触器触点闭合情况；④用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况。

2.9 焊接一段时间后指示灯变亮

导致该故障现象的主要原因包括热继电器发生故障、超负载持续工作时间过长和风扇不工作。

解决措施：①用多用表测量温度继电器间2根引线间的阻值，判断温度继电器是否发生故障；②在规定负载和限定工作时间范围内使用；③检查风扇，排除风扇故障。

2.10 有空载电压但不能引弧

导致该故障现象的主要原因有焊机输出电缆故障、地线电缆没有与母材导通、焊道油污太多或锈蚀严重。

解决措施：①检查输出电缆是否有断路或短路现象；②检测地线电缆与母材间是否有断路或短路现象；③清除焊道油污及铁锈。

2.11 无法手动送丝

导致该故障现象的主要原因有手动送丝开关损坏和P板故障。

解决措施：①更换手动送丝的开关，观察情况；②用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况。

2.12 送丝不稳定

导致该故障现象的主要原因包括：送丝软管堵塞、导电嘴不合适、焊枪电缆弯曲半径＜300 mm、焊丝排列杂乱、送丝轮出现磨损和P板故障。

解决措施：①检查焊丝和导电嘴，确认导电嘴是否合适；②将焊枪电缆拉直，使之弯曲半径＞300 mm；③清理送丝软管或更换送丝软管；④剔除排列杂乱或有硬弯的焊丝；⑤更换送丝轮；⑥检查送丝电路，更换P板。

2.13 收弧有状况，无工作送丝

导致该故障现象的主要原因为P板故障。

解决措施：用多用表测量P板是否有故障，更换可原位替换的P板，观察情况。

2.14 合上电源开关烧5 A保险

导致该故障现象的主要原因包括控变次级绕组短路、冷却风扇绕组短路和交流接触器线圈故障。

解决措施：①断开控变次级的负载回路，使控变空载运行，接通电源开关查看是否烧5 A保险，若未烧，检查次级各绕组的输出电压，若数值正常，说明控变无故障；②检查冷却风扇是否故障；③检查交流接触器线圈直流电阻，一般而言，500KR型为150～160 Ω，350KR型为345 Ω，200KR型为483 Ω，若有损坏，立即更换。

3 维修

维修人员在维修电焊机之前，首先应当了解操作者的操作流程，还原故障发生过程，根据异常现象判断故障发生的原因，准确快速地排查出故障点。经验丰富的维修人员可不用逐条分析，但缺乏维修经验的人员按照流程逐步排查，可以节省时间，快速定位。

3.1 维修流程

维修流程：①了解操作者操作流程，还原故障发生过程，确认故障现象；②检查电源是否正常；③检查控制电缆、输出电缆、焊枪接线是否正常；④查看保险是否烧坏，焊接面板和P板上转换开关设置正确；⑤根据上文的典型故障分析进行排查。

3.2 维修注意事项

注意事项：①维修人员在维修前根据故障现象进行分析，不可轻易再次给焊机上电，否则导致二次故障发生；②发现P板上有元器件明显的损坏时，在未查出原因并排除故障之前，不能换上好的P板或保险就再次给焊机上电；③通电检查时如发现焊机冒烟、发出异味、过热等故障现象时应当立即关机；④维修时勤使用多用表分析故障，总结维修测试经验；⑤更换接触器、SCR模块、控变时注意相关接线。

4 结论

以工程中常用的松下KR系列CO2气体保护焊机为例，结合工程实际应用中遇到的问题，总结常见故障原因，分析CO2气体保护焊机的典型故障案例，总结解决措施，阐述维修方法及注意事项，具有一定的利用价值和工程应用指导意义。