冷焊機(jī)在國(guó)際上叫ESD，是由前蘇聯(lián)的專(zhuān)家應(yīng)用類(lèi)似于放電加工機(jī)的電路原理研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的。當(dāng)初的加工機(jī)涂層厚度最大只能達(dá)30μm 左右，因此無(wú)法滿(mǎn)足修補(bǔ)需要。

之后，經(jīng)過(guò)了大量的研究開(kāi)發(fā)，提高了其輸出功率，改進(jìn)了焊槍結(jié)構(gòu)和焊條材料成份。冷焊機(jī)是通過(guò)微電瞬間放電產(chǎn)生的高熱能將專(zhuān)用焊絲熔覆到工件的破損部位，與原有基材牢固熔接，焊后只需經(jīng)過(guò)很少打磨拋光的后期處理。

中文名

冷焊機(jī)

外文名

cold welding machine

開(kāi)發(fā)者

前蘇聯(lián)的專(zhuān)家

性質(zhì)

耐磨性，耐熱性，耐燒粘

研發(fā)國(guó)家

蘇聯(lián)

英文簡(jiǎn)稱(chēng)

ESD

領(lǐng)域

工程技術(shù)

學(xué)科

機(jī)械工程

原理

多功能冷焊機(jī)原理是利用充電電容，以10－3～10–1秒的周期，10－6～10–5秒的超短時(shí)間放電。電極材料與工件接觸部位瞬間會(huì)被加熱到8000°C～10000°C，等離子化狀態(tài)的熔融金屬以冶金的方式過(guò)渡到工件的表層。左圖1所示的是堆焊、涂層的示意圖及各種特性。A區(qū)是堆焊到工件表面的涂層或堆焊層，由于與母材之間產(chǎn)生了

冷焊機(jī)

合金化作用，向工件內(nèi)部擴(kuò)散，熔滲，形成了擴(kuò)散層B，得到了高強(qiáng)度的結(jié)合。冷焊

多功能冷焊機(jī)為什么能實(shí)現(xiàn)冷焊呢？如右圖所示，放電時(shí)間（Pt）與下一次放電間隔時(shí)間（It）

冷焊機(jī)

相比極短，機(jī)器有足夠的相對(duì)停止時(shí)間，熱量會(huì)通過(guò)工件基體擴(kuò)散到外界。因此工件的被加工部位不會(huì)有熱量的聚集。雖然工件的升溫幾乎停留在室溫，可是由于瞬時(shí)熔化的原因，電極尖端的溫度可以達(dá)到10000°C左右。

冷焊機(jī)

強(qiáng)度高

利用冷焊機(jī)進(jìn)行修補(bǔ)堆焊時(shí)，既然熱輸入低，為什么結(jié)合強(qiáng)度還很大呢？這是因?yàn)楹笚l瞬間產(chǎn)生金屬熔滴，過(guò)渡到與母材金屬的接觸部位，同時(shí)由于等離子電弧的高溫作用，表層深處形成像生了根一樣的強(qiáng)固的擴(kuò)散層（如左圖所示）。呈現(xiàn)出高結(jié)合性，可直接進(jìn)行銑、銼、磨等加工，不會(huì)脫落。

種類(lèi)

常見(jiàn)的冷焊機(jī)分為三大類(lèi)：

工模具修補(bǔ)機(jī)冷焊

工模具修補(bǔ)機(jī)冷焊機(jī)，又叫模具貼片修補(bǔ)機(jī)。這類(lèi)焊機(jī)使用鋼鐵薄片、粉末作為修補(bǔ)材料，利用補(bǔ)材和工模具的接觸阻，進(jìn)行缺陷修補(bǔ)。圖片如左所示。這類(lèi)機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)是：價(jià)格便宜、不需要?dú)鍤獗Ｗo(hù)、攜帶方便、適用于流動(dòng)作業(yè)、特別適用于修補(bǔ)深度小于0.005MM的缺陷。

1.體積更小、重量更輕（主機(jī)僅重8kg）。

2.微電腦控制，智能適應(yīng)不同厚度的補(bǔ)材、不同工件和不同焊頭大小。功率分配更合理，數(shù)字顯示，操作更直觀更方便。

3.開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，當(dāng)電壓在220V±20%范圍內(nèi)波動(dòng)，仍能確保穩(wěn)定大功率輸出，保證焊接質(zhì)量。

4.單獨(dú)設(shè)立精密焊接模式和精密焊頭，對(duì)精密操作提供更多支持。

高精密金屬補(bǔ)焊

這類(lèi)焊機(jī)使用細(xì)絲作為修補(bǔ)材料，利用精確控制的高能電弧來(lái)使補(bǔ)材與件熔接在一起結(jié)合力好。圖片如左。這類(lèi)機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)是：功率大、修補(bǔ)速度快、可廣泛應(yīng)用于各種鋼鐵、銅、鋁及相關(guān)合金的，特別適用于較大量的修補(bǔ)。

1.熔接強(qiáng)度高：完全冶金熔接，熔深更深，效果可比激光焊。

2.修補(bǔ)精度高：可使用圓絲補(bǔ)材進(jìn)行修補(bǔ)，不會(huì)失去原基準(zhǔn)面，多余焊料少，后期整形容易。

3.修補(bǔ)速度快：最快修補(bǔ)量可達(dá)100mm3/min。

4.基材損傷小：發(fā)熱點(diǎn)小，不會(huì)造成基材退火變形。

5.攜帶方便：整機(jī)體積小，重量輕

多金屬缺陷修復(fù)

這種焊機(jī)使用無(wú)藥芯焊絲或電焊條去除藥皮后作為修補(bǔ)材料，利用火花瞬間放電，將焊極材料轉(zhuǎn)移到需要修補(bǔ)的工件表面，使焊材和工件以冶金方式熔合為一體?？尚扪a(bǔ)鋼鐵、銅、鋁等各類(lèi)金屬。

1．安裝方便，操作簡(jiǎn)單。

2．熔接強(qiáng)度高，焊接部位無(wú)退火、無(wú)裂紋、無(wú)變形，加工后可通過(guò)各種探傷檢驗(yàn)。 3．使用焊材廣泛，直徑在4.0mm以下的各種硬度焊絲或電焊條。

4．修補(bǔ)速度快，修補(bǔ)精度高

優(yōu)點(diǎn)

1.設(shè)計(jì)合理，自由調(diào)節(jié)?？筛鶕?jù)不同金屬材質(zhì)選用不同檔放電頻率，以達(dá)到最佳修補(bǔ)效果。

2.熱影響區(qū)域小。堆覆的瞬間過(guò)程中無(wú)熱輸入，因而無(wú)變形，咬邊和殘余應(yīng)力。不會(huì)產(chǎn)生局部退火，修復(fù)后不需要重新熱處理。

3.極小的焊補(bǔ)沖擊，本焊機(jī)在焊補(bǔ)過(guò)程中克服了普通氬弧焊對(duì)工件周邊產(chǎn)生沖擊的現(xiàn)象。對(duì)沒(méi)有余量的工件加工面也可放心進(jìn)行修補(bǔ)。

4.修復(fù)精度高：堆焊厚度從幾微米到幾毫米，只需打磨，拋光。

5.熔接強(qiáng)高：由于充分滲透到工件表面材料產(chǎn)生極強(qiáng)的結(jié)合力。6.攜帶方便：重量輕（28－30公斤），220V電源，無(wú)工作環(huán)境要求。

7.經(jīng)濟(jì)性：在現(xiàn)場(chǎng)立刻修復(fù)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省費(fèi)用。

8.一機(jī)多用：可進(jìn)行堆焊，表面強(qiáng)化等功能。通過(guò)調(diào)節(jié)放電功率和放電頻率可獲得要求的堆焊和強(qiáng)化的厚度和光潔度。

9.堆焊層硬度及補(bǔ)材多樣性：使用不同的電極棒材料（補(bǔ)材）可獲得不同要求的硬度。堆焊修補(bǔ)層硬度可從HRC 25 ~ HRC 62 。

10. 主機(jī)控制系統(tǒng)：采用改進(jìn)型內(nèi)置數(shù)控微機(jī)進(jìn)行雙閉環(huán)精密控制。其穩(wěn)定性和運(yùn)行能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于同類(lèi)產(chǎn)品，采用智能IC控制板。

11.氣體保護(hù)系統(tǒng)：改為微機(jī)控制的同步氬氣保護(hù)系統(tǒng)，使氬氣保護(hù)更好，焊接效果更加牢固，美觀。同時(shí)保持了原有優(yōu)點(diǎn)，可與昂貴的激光焊機(jī)媲美，可以最大限度地節(jié)約氬氣。

12.安裝條件及耗材：溫度：28°C，濕度：5%－75%，不結(jié)露。電源：220伏50HZ交流電，電壓穩(wěn)定。環(huán)境：干凈無(wú)灰塵或灰塵較少。主要消耗：焊絲、氬氣、電。

適用材質(zhì)

●鋁質(zhì)、鋁合金

● 銅質(zhì)、銅合金

●碳鋼、不銹鋼

●全鋼、半鋼

●鑄鋼、鑄鐵

●沖模、

●鍛模、

●注塑模、

●鑄模、

●壓鑄模、

●金屬類(lèi)產(chǎn)品、

●機(jī)器零部件、

●工具

適用范圍

修復(fù)缺陷

●針孔、氣孔 ●毛刺、飛邊 ●磕碰、劃傷 ●崩角、塌角 ●砂眼、裂紋 ●磨損、內(nèi)陷 ●制造錯(cuò)誤、制造缺陷、焊接缺陷

●尖角、銳邊 ●溝槽、側(cè)壁 ●底部、深腔 ●平面、分型 ●生產(chǎn)作業(yè)線(xiàn)上現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)

冷焊機(jī)對(duì)身體的危害

冷焊機(jī)焊鐵主要考慮對(duì)身體的影響是：弧光的輻射，電極燃燒時(shí)產(chǎn)生的臭氧。