鋁代銅--交流弧焊機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

交流弧焊機(jī)，作為焊接業(yè)內(nèi)使用量最大的焊接設(shè)備，在用戶(hù)心目中占據(jù)著相當(dāng)重要的地位。長(zhǎng)久以來(lái)，巨大的市場(chǎng)容量使交流弧焊機(jī)成為焊接界的兵家必爭(zhēng)之地，這也直接導(dǎo)致了交流弧焊機(jī)市場(chǎng)的魚(yú)龍混雜。因而不可避免地將用戶(hù)帶入了不同的誤區(qū)：一是認(rèn)為交流焊機(jī)越重越好，一是認(rèn)為銅的交流焊機(jī)要比鋁的好。 

   就交流弧焊機(jī)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而言，并不存在焊機(jī)的重量及材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其最主要的質(zhì)量衡量標(biāo)準(zhǔn)是電器性能及安全性能。用戶(hù)之所以存在以上想法，是因?yàn)榻涣骰『笝C(jī)向來(lái)被人們看作技術(shù)含量低的勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，而且20世紀(jì)的絕大部分交流弧焊機(jī)采用銅線圈制作。但是，隨著人們能源意識(shí)的不斷提高、改革觀念的不斷更新，交流弧焊機(jī)材質(zhì)已有所改進(jìn)，國(guó)內(nèi)科研人員已明確提出了鋁代銅的優(yōu)勢(shì)。 

一、高純度的進(jìn)口鋁代替銅制作變壓器初、次線圈 

   因現(xiàn)銅的資源較緊缺，而鋁的資源豐富，現(xiàn)金屬價(jià)格市場(chǎng)標(biāo)明銅的價(jià)格32元/公斤，而鋁的價(jià)格在每公斤23-27元之間。而且鋁作為輕型金屬材料被稱(chēng)為“會(huì)飛的金屬”，在今天乃至將來(lái)都會(huì)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)、生活等各方面。雖然鋁在相同截面積下的導(dǎo)電性能比銅要差一些，即鋁的電阻率大于銅的電阻率（鋁的電阻率β鋁≈0.027，銅的電阻率β銅≈0.017）。但完全可以通過(guò)增加鋁線的截面積（即電流截面積）來(lái)提高其導(dǎo)電性能。如鋁線的截面積達(dá)到銅線截面積的0.027/ 0.017≈1.6倍時(shí)，導(dǎo)電性能與銅一樣，而鋁的比重大大小于銅的比重（銅的比重d銅＝8.9，鋁的比重d鋁＝2.7），即用鋁代替銅用于變壓器中，在達(dá)到相同導(dǎo)電性能的情況下，其用銅、鋁的重量之比8.9/ 2.7≈1.9倍，也就是說(shuō)鋁雖然導(dǎo)電性能沒(méi)有銅好，但通過(guò)增加其截面積就可以克服，而且還能大大減輕變壓器的重量。 

   鋁的導(dǎo)熱性能比銅要好得多，在同一時(shí)間鋁比銅帶出的熱量多得多，且因制作時(shí)鋁線截面積比銅線要大1.6倍，周長(zhǎng)也大，散熱面積也增大，這樣使整個(gè)焊機(jī)變壓器溫升就比銅線制作的要低，也同時(shí)大大增大了其表面絕緣層的使用壽命。  

   當(dāng)然，鋁的制作工藝難度比銅大，特別是鋁線的電阻與制作工藝（制線工藝）、鋁的純度相關(guān)，而且國(guó)內(nèi)鋁線制作工藝水平不高。目前在中國(guó)只有少數(shù)幾家電焊機(jī)廠（如中日合資唐山松下、中法合資圣路易等）成功掌握了鋁線達(dá)到和優(yōu)于銅線制作的電焊機(jī)變壓器線圈的核心技術(shù)。他們普遍采用進(jìn)口99.8%以上純度鋁線制作，表面采用進(jìn)口專(zhuān)用變壓器絕緣油絕緣，其它部件與通用電焊機(jī)一樣。 

二、矽鋼片 

   現(xiàn)在市面上的交流焊機(jī)大部分都比較笨重，究其原因主要是采用的矽鋼片質(zhì)量不夠可靠。而采用0.5mm的進(jìn)口矽鋼片可大大降低矽鋼片的發(fā)熱量，在相同溫升的條件下可減小變壓器的體積，降低變壓器的重量。 

三、鋁、銅熔化固接工藝 

   因鋁、銅在受熱溫度相同的情況下，鋁的膨脹系數(shù)比銅的膨脹系數(shù)大，而且鋁在受熱后表面氧化生成三氧化二鋁，加之三氧化二鋁的導(dǎo)電性能很差，如鋁線和銅線（銅端子）直接用緊固件（螺栓螺母）緊固，會(huì)出現(xiàn)緊固端因鋁線表面三氧化二鋁阻滯，導(dǎo)致緊固端因電阻變大發(fā)熱，電流輸不出等缺陷。針對(duì)此技術(shù)缺陷，國(guó)內(nèi)一些廠家（如上述廠家）采用鋁、銅熔化固接工藝，即可使初、次級(jí)輸出端鋁線直接與銅線熔化金屬固接，從而降低了機(jī)器的溫升和損耗。 

   綜上所述，交流弧焊機(jī)采用以上三項(xiàng)新技術(shù)、新工藝后，大大降低了焊機(jī)的重量、體積，節(jié)約了資源，其可靠性能及各項(xiàng)作業(yè)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。鋁代替銅必將成為交流弧焊機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。