采用缝焊机焊接气密密封产品时需要焊接一系列搭接焊点。每个焊点都必须形成完全的点焊熔合，且不被排斥。若热量太小，制造的焊点尺寸过小，则会引起泄漏。除了控制每个熔核的形成外，还需保证足够的焊点间距，确保每个熔核能与下一个熔核搭接。

      每个精确的点焊应用通常需要选择合适的电极材料、电极直径、电极压力、电流以及时间多少等。为了持续控制电极与工件的接触面积并从一个焊缝到另一个焊缝施加可重复电极压力，需要一台带合适工具的缝焊机。有效的控制能精确传送每条焊缝的可编程电流，任何一个参数的变化都会改变点焊结果。

     点焊机也能用于制造气密密封工件。焊接时，一条焊缝完成后，需要将电极移开工件，然后移动工件至一定的距离，再将电极重新移到工件上，焊接另一条焊缝。不断重复这个过程，直到焊完所需长度的整条焊缝。点焊距离必须精确控制，确保每个焊点与下一个焊点能足够搭接。

     当焊接搭接焊点时，第二条焊缝要比前一个焊缝小。这是因为焊接第二条焊缝的一部分电流会沿着第一个焊缝焊接时电流路径传导。第三条焊缝要比第二条焊缝更小。也就是说，焊接第三条焊缝时，除了一部分电流会通过第二个焊缝焊接时的电流路径传导，还有一部分电流会沿着第一条焊缝焊接时的路径传导。这种现象称作分流。

      焊接操作中，如果对所有的焊缝都采用同样的电流，那么第一条和第二条焊缝焊接会产生排斥现象。如果使电流低至防止最初的几个焊缝中发生排斥，那么所有后续的缝焊尺寸就会比预期的小。这种情况只有通过对第一和第二条焊缝编程合适的低电流进行改进。
  
缝焊
      缝焊机比点焊机更能有效制造一条气密焊缝。缝焊的电极滚轮能方便的滚动到下一个位置进行下一条焊缝的焊接，而不是让电极抬升离开工件，而只需移动工件一定的距离，便可再将电极重新放在工件上施焊。此外，整合了可控系统的缝焊焊机无需增加专门的定位装置或工具就能够精确地控制点焊距离。

        共有两种模式的缝焊：断续缝焊（通常也指滚点焊）和连续缝焊。
  
断续缝焊
      断续缝焊时，滚轮滚动至合适的位置然后停止，进行焊接。当焊完一条焊缝后，滚轮滚动到下一个位置然后再停止，焊接出下一条焊缝。这种工艺重复进行，最终获得所需长度的焊缝。

     断续缝焊的物理动态与点焊类似。为了获得优良焊缝，可以在焊接的任何时间进行控制。通过自适应控制来调节点焊质量的所有典型方法也都同样适用于断续缝焊。这些方法包括自动纠正工件表面污染物和工件装配不良等问题。比如当排斥现象发生时，在1ms的时间内立即关掉热输入，自动对该部位进行焊缝修复。

     在断续/滚点焊工艺中，生产率受限于一条焊缝完成后滚轮从静止状态的加速有多快，然后滚动到下一个焊接位置，再完全停止，进行下一条焊缝的焊接。
  
连续缝焊
     连续缝焊时，焊接每条焊缝时滚轮连续转动。不像断续缝焊，这种工艺焊接每条焊缝时，采用固定的时间窗约束。因为没有办法改变每条焊缝的焊接持续时间，所有适应性方案和修复动作都必须在焊接每条焊缝时采取。它主要的优点是能以较高的焊接速度进行生产。
  
速度
     连续缝焊中，速度是焊接工艺的另一个关键因素。焊接焊缝时，一旦电极尺寸、电极压力、焊接电流和焊接时间确定后，提高滚轮转动速度会造成焊缝变冷，而降低滚轮转动速度会造成焊缝变热。
  
典型操作模式
     在制造中连续缝焊通常有三种模式。
     1、所有的焊缝通过滚轮在工件表面以同样的速度滚动进行焊接。滚轮夹紧工件然后开始滚动，一直到滚轮加速到程控的焊接速度后，才开始焊接。在滚轮速度减少到零时，最后焊缝才完成。

     如果工件同样工具连续送给到焊机，控制电极压力、滚轮速度、维持热和时间稳定，那么在缝焊开始的几条焊缝中，控制分流现象是唯一需要强调的。

      2、焊缝并不是以同样的滚轮速度焊接。 滚轮夹紧工件并开始滚动。在滚轮加速到程控的焊接速度之前开始。在焊缝结尾处，当滚轮速度降低为零时，焊接仍在继续。

     这种方式需要在焊缝开始和结尾处采取必要措施以避免焊缝在较低速度下焊接造成的过热。处理这种情况的传统方法是在焊缝开始处采用上坡型热输入，在焊缝结尾处采用下坡型热输入。要获得一致的焊缝性能，需要上坡型热输入曲线与在焊缝开始位置滚轮速度上升之间，以及下坡型热输入曲线与在焊缝结束位置滚轮速度上升之间，有精确的比例和协调性，这一点在实际应用中很难实现。

     随着滚轮速度的提高，诸如工件运送到焊机的变量负载等引起的瞬时的速度波动也开始产生。所有的这些变化都会造成焊缝大小的改变。

    3、焊接发生在整个工件的无边框设计。典型的无边框设计缝焊应用场合是制造热水器、55加仑圆筒、提桶以及喷罐等产品。当焊接工件送至焊机时，焊缝滚轮不得不在工件前沿上滚动，沿整个工件长度上移动，在工件后沿滚离。 在整个工件长度上，焊缝整体要求不能排斥。
  
传统系统
      制造这类工件的大多数操作都试图通过在焊缝开始处采用上坡型热输入和在焊缝结束处采用下坡型热输入来控制工艺。一个限位开关或近距离传感器检测到工件靠近焊缝滚轮时，触发焊缝进度序列。传感器检测到工件背面靠近时触发焊缝端部下坡。制造商采用这种操作模式时由于不连续焊缝性能，导致较高的废品率。

     此外，采用这种方案进行缝焊操作的仪器显示，工件前沿的焊缝要么太冷，要么太热。无论怎么调节近距离传感器，工件前端检测系统时间的不确定性，以及工件与缝焊滚轮接触时检测发生的时间变化，使它几乎不可能与工件进入缝焊滚轮前沿的热输入开始时间精确同步。

     同步工件后端的下降坡，及时关掉热输入，具有相似的问题。如果热输入关掉太早，在滚轮滚离后沿之前，焊缝就会太冷。如果热输入时间过长，在滚轮滚离后沿之后，焊缝就会太热。如果工件最后的焊缝仍旧在焊接，而滚轮已经滚离工件后沿很远，那么由于排斥造成火花飞溅，还会损失材料。
  
案例分析
     新泽西55加仑铁桶制造时采用焊接速率为50英尺/分的无边框缝焊。为了提高焊缝的一致性，减少废品，公司将它的以单相交流焊接变压器和可控硅整流器为基础的焊接控制更换成中频直流（MFDC）变压器和传统的逆变器控制。

     然而，不是提高了生产率和降低废品率，这些设备更新反而降低了生产率，增加了废品率。制造商要求WeldComputer公司，Troy，N.Y 帮助分析焊接操作。

     一款便携式WeldView®监控器被连接到生产线的焊机上，测试现行的焊接工艺。在实际生产中经过数小时的数据分析揭示了许多问题，其中最主要的一些问题如下：每个焊接脉冲不一致的热传送和工件前沿热开始和工件后沿热停止的不一致。

     最初观察到的是每条焊缝不一致的热分配。检测仪记录下多种情况，约10%的电流波动和大约50%的焊接脉冲持续波动。还观察到焊缝脉冲之间冷却间隔的不一致导致的高残余电流。这些电流在一个较宽的范围内波动，制造的焊缝不是太热就是太冷。

     其次观察到工件前沿热输入开始以及工件后沿热输入停止时不同步现象。监测器记录下了工件接触焊接滚轮之前热输入就开始的重复事件，随后在电流接通前，滚轮已经滚压到工件的情况。

     比如，当热输入在工件与焊接滚轮接触前开始，工件前沿的焊缝就太热。工件接触焊接滚轮时就会产生飞溅，排斥的材料沉积在焊接滚轮上。

     比如在电流开始前，滚轮已经在工件上压紧，工件前沿就不能充分焊接。相似的现象也发生在工件后沿。当热仍然存在而滚轮滚离工件后端，过量的热和材料驱逐发生，当滚轮开始滚离工件后沿之前热已切断，就会发生焊接不充分的现象。

     检测还观测到热输入在一个工件上开始得太早而在另一个工件上开始得太晚，但生产线对此却没有进行任何的调节。这就导致了系统不能可靠地协调所需热和所需时间之间的同步，当工件通过焊机时不能正确地将热输入传送到每个工件上。

     记录的检测跟踪文档显示控制系统产生不一致的热脉冲，与工件送进焊机也不同步，如图1、图2所示。

    


 

自适应焊接系统
     当滚轮开始接触工件前沿时，采用自适应控制检测并根据滚轮接触工件剖面变化动态调节热输入，如图3、图4所示。

     通过热输入对滚轮滚离工件后沿直接反应的曲线，同样能控制工件后沿最佳热输入。当检测到滚轮已经滚离工件后端一定距离，自适应控制能在1ms时间内即刻终止热输入。这就限制了工艺在保持电流过久时飞溅的产生和材料的排斥。它还延长了电极清洁前继续生产的时间。
  
连续缝焊速度限制因素
      限制缝焊生产工艺有多快的两种因素是焊机性能和控制性能。

      随着滚轮速度的提升，每条焊缝焊接时需要更多的电流。而随着电流的增大，需要更多冷却来防止电极和载流导体过热，需要更多的电磁力保持材料容积。缝焊工艺速度能提高的限度就是这四种参数中任何一个参数进一步提升的程度。

      选择具有足够高操作电流值的控制，比如电流不是决定焊接能多快的限制因素，将能确保自适应控制能以焊机的最大速度运行，保持焊缝一致性，满足焊接操作标准。