閃光對焊機(jī)原理簡介
閃光對焊機(jī)焊接過程的本質(zhì)就是通過適當(dāng)?shù)奈锢?/span>-化學(xué)過程，使兩個分離表面的金屬連為一體，達(dá)到焊接目的。焊接裝配面為對接接頭，接通電源并使其斷面逐漸移近達(dá)到局部接觸，利用電阻加熱這些接觸點(diǎn)（產(chǎn)生閃光）使其斷面金屬融化，直到端面部位在一定深度范圍內(nèi)達(dá)到預(yù)定溫度時，迅速施加頂鍛力完成焊接的方法，包括連續(xù)閃光對焊與預(yù)熱閃光對焊。
一、對焊過程分析
連續(xù)閃光對焊焊接循環(huán)由閃光、頂鍛、保持、休止等程序組成。閃光、頂鍛二個連續(xù)階段組成連續(xù)閃光對焊接頭形成過程。而保持、休止等程序則是對焊操作過程中所必須的。預(yù)熱閃光對焊則對其焊接循環(huán)中（閃光之前）設(shè)有預(yù)熱階段。
閃光的形成實(shí)質(zhì)：接通電源并使兩焊件端面輕微接觸。對口間將形成許多具有很小電阻的小觸點(diǎn)，在很大電流密度的加熱下，瞬間融化而形成連接對口兩端的液體過梁。同時在液體表面張力徑向電磁壓縮效應(yīng)力，電磁斥力，電磁引力作用下，再加上強(qiáng)烈的加熱。過梁內(nèi)部其他的表面之間形成巨大的壓力差。例如：再低碳鋼閃光對焊中，資料表明，過梁中的電流密度在爆破瞬間可高達(dá)3000A/mm2，爆破瞬間金屬蒸氣壓力可達(dá)數(shù)百大氣壓，而它的溫度高達(dá)6000—8000℃，液態(tài)金屬微滴以超過６０m/s的溫度從對口間隙拋射出來，形成火花急流—閃光。
閃光對焊時，為了獲得優(yōu)質(zhì)接頭，閃光階段結(jié)束時必須滿足以下三個要求：
1. 對口金屬盡量不被氧化。折舊要求閃光進(jìn)行的穩(wěn)定而又激烈，尤其要控制好閃光過程中焊件不應(yīng)該短路，否則，將使端面局部過熱。
2.在對口及其附近區(qū)域獲得合適的溫度分布。其標(biāo)志沿對口端面加熱均勻，
沿焊件長度獲得合適的溫度分布，端面上有一層厚的液態(tài)金屬層。
3.頂鍛是閃光對焊后期階段，是對焊件施加頂鍛力，使燒化端面緊緊接觸，并使其實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)結(jié)合所必須的操作。閃光對焊時，為了獲得優(yōu)質(zhì)接頭，頂鍛結(jié)束時必須滿足下面基本要求：即對口及臨近區(qū)域獲得足夠而又適當(dāng)?shù)乃苄宰冃�。�?shí)踐證明，要保證閃光結(jié)束時端面完全不被氧化是難以辦到的，而安全可靠的途徑是使那些在閃光節(jié)段氧化了的金屬，利用頂鍛隨液體金屬盡量排撞擠到毛刺中去。
頂鍛階段又由有電頂鍛和無電頂鍛兩部分組成。有電頂鍛是使端面液態(tài)金屬不致于過在早冷卻，致使對口加熱區(qū)保持一定深度。
預(yù)熱階段：在焊機(jī)上，通過預(yù)熱而將焊件端面溫度提高到一合適值（對于鏈條一般為800℃—900℃）在進(jìn)行閃光和頂鍛過程。預(yù)熱過程有兩種：電阻預(yù)熱和閃光預(yù)熱。預(yù)熱也存在不足之處，即生產(chǎn)率較低，過程控制復(fù)雜，達(dá)熱區(qū)寬和接頭質(zhì)量穩(wěn)定性較差。所以近來許多鏈條生產(chǎn)廠家也采用強(qiáng)規(guī)范焊接工藝，省掉了預(yù)熱階段。
二、對焊接頭形成特點(diǎn)
1.閃光對焊接頭連接的實(shí)質(zhì)屬固相連接。閃光結(jié)束時，在斷面上已形成液體金屬層，頂鍛時，端面金屬首先在液相下聯(lián)合成一體，隨著頂鍛的進(jìn)行，對口中的液體不斷被擠除，對口端面必將在液相下消失。
2.對口處加熱溫度高，范圍窄。因此頂鍛時塑形集中，變形程度相對增加，可產(chǎn)生較高的局部為錯差值，促進(jìn)接頭形成中的再結(jié)晶發(fā)生，同時，當(dāng)頂鍛參數(shù)合適時，不僅可以擠出液態(tài)金屬和氧化物，還可以擠出部分過熱金屬，獲得較致密的熱鍛找造組織形式，提高接頭質(zhì)量。
三、閃光對焊規(guī)范參數(shù)選擇
閃光對焊的重要工藝參數(shù)有：伸出長度、閃光留量、閃光速度、閃光電流密度、頂鍛留量、頂鍛速度、頂鍛電流、頂斷壓力、夾緊力等。
１.的伸出長度：
焊件伸出長度是焊件從靜夾具和動夾具中伸出的長度，可根據(jù)焊件和材料性質(zhì)選擇。一般應(yīng)大于焊件直徑的一半，取p=0.7—1.0d（d為棒料直徑）。
２.閃光留量：
考慮焊件因?yàn)殚W光而減短的預(yù)留長度，又稱燒化量，可根據(jù)材料性質(zhì)、焊件斷面尺寸和是否預(yù)熱等因素來選擇。
３.閃光速度：
閃光速度是在穩(wěn)定閃光條件下，焊件的瞬時接近速度。亦稱動夾具的瞬時給進(jìn)速度，又稱燒化速度。
增大二次空截電壓，減小焊件斷面尺寸，適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，采用預(yù)熱（與連續(xù)閃光焊比較）焊接小斷面鏈條（與大斷面鏈條比較），焊接易氧化及導(dǎo)熱性好的材料，均可選用較高的閃光速度。
當(dāng)閃光階段后期因閃光速度小經(jīng)常出現(xiàn)中斷是，接頭中易產(chǎn)生危險的氧化膜夾層缺陷；而不恰當(dāng)提高閃光速度會使加熱區(qū)變窄，溫度梯度增大，則所需焊機(jī)功率增大和引起過梁爆破后火口深度的增加。
應(yīng)注意：一般資料給出的閃光速度為平均閃光速度。
４.閃光電流密度（次級空載電壓）：
閃光電流密度（次級空截電壓）對焊件的加熱有重大影響。它與焊接方法、材料性質(zhì)和焊件斷面尺寸等有關(guān)。通常在較寬的范圍內(nèi)變化。連續(xù)閃光對焊導(dǎo)電，采熱性能好的焊件時，電流密度應(yīng)取高值。預(yù)熱閃光對焊大斷面的焊件時，應(yīng)取低值。閃光電流密度是通過調(diào)節(jié)次級電壓（空載）來獲得的。次級空載電壓的選擇原則是在保證穩(wěn)定閃光條件下，盡量選擇較低的空載電壓，還應(yīng)盡量減少焊機(jī)的短路阻抗，尤其是電阻量，所以，保持焊接回路的清潔至關(guān)重要。
５.頂鍛留量
頂鍛留量是閃光對焊時，考慮焊件因頂鍛縮短而預(yù)留的長度。它影響著液態(tài)金屬、氧化物的排除及塑性變形程度，通常略大一點(diǎn)對達(dá)到焊接要求有利。
６.頂鍛速度：
頂鍛速度是閃光對焊時，頂鍛階段動夾具的移動速度。通常頂鍛速度大些對獲得優(yōu)質(zhì)接頭有利。
７.頂鍛壓力：
（1）頂鍛留量大，則頂鍛壓力響應(yīng)大。
（2）頂鍛速度增大，則頂鍛壓力應(yīng)減小。
（3）增大對口端面溫度梯度，頂鍛力應(yīng)小些。
（4）高溫強(qiáng)度大的金屬材料，則頂鍛壓力響應(yīng)大。
（5）導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能良好的金屬材料，則頂鍛壓力響應(yīng)大。
８.夾緊力：
夾緊力是防止焊件在鉗口與電極中打滑而施加的力。
綜上所述，閃光對焊機(jī)規(guī)范參數(shù)的選擇，應(yīng)從技術(shù)條件出發(fā)，結(jié)合材料性質(zhì)、端面形狀尺寸、設(shè)備條件和生產(chǎn)規(guī)模等因素綜合考慮。一般先確定工藝方法，然后參照推薦的有關(guān)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)材料初步選定規(guī)范參數(shù)，最后由工藝試驗(yàn)并結(jié)合接頭性能分析予以確定。
UNT-100鏈條閃光對焊機(jī)產(chǎn)品說明
一、用途
UNT-100型鏈條對焊機(jī)用于焊接截面直徑為φ4mm--φ16mm的起重吊裝鏈條、汽車防滑鏈條、輪胎保護(hù)鏈條、捆扎鏈條、碼頭鏈條、水泥提升鏈條及高強(qiáng)度鏈條和各種非標(biāo)圓環(huán)形鏈條等。焊接材料范圍廣，可焊接Q215-Q235、45#鋼、20Mn2、20MnV、20-25MnVK等各級別的圓形鏈條。配備去刺機(jī)和液壓泵站還可去除焊接接口處的毛刺。該焊機(jī)采用強(qiáng)規(guī)范閃光對焊工藝，電流密度高，燒化過程迅速，焊接接頭質(zhì)量好。采用凸輪頂鍛、氣缸壓緊、接觸器與接近開關(guān)控制，能自動完成壓緊、閃光、焊接、頂鍛、保持、休止全過程，具有成型好、效率高、自動化程度高、控制精度高、操作簡易方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。
該焊機(jī)具有通用對焊機(jī)的所有性能，只需更換鉗口便可焊接棒材、管材、工具、輪轂及其它型材。
二、主要技術(shù)參數(shù)
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項(xiàng)目 |
單位 |
參數(shù) |
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額定容量 |
KVA（千伏安） |
100 |
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輸入電壓 |
V（伏） |
380 |
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電源頻率 |
HZ（赫茲） |
50 |
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次級電壓 |
V（伏） |
4.5----7.6 |
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| 次級電壓調(diào)節(jié)級數(shù) |
級 |
8 |
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負(fù)載持續(xù)率 |
|
20％ |
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焊接鏈條直徑 |
mm（毫米） |
φ4----φ14 |
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最大焊接鏈條直徑 |
mm（毫米） |
φ16 |
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夾具壓緊力 |
KN（千牛） |
20 |
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最大頂鍛力 |
KN（千牛） |
45 |
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額定焊接生產(chǎn)率 |
環(huán)/小時 |
250 |
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機(jī)械傳動電動機(jī)功率 |
KV（千瓦） |
1.5 |
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壓縮空氣消耗量 |
m3/小時 |
6 |
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液壓工作壓力（配用去刺機(jī)油缸） |
MPa |
6.3 |
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冷卻水消耗量 |
L/min |
2 |
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壓縮空氣壓力 |
MPa（兆帕） |
0.55 |
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焊機(jī)主機(jī)重量 |
Kg（公斤） |
980 |
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外形尺寸 |
長 |
mm（毫米） |
1500 |
|
寬 |
mm（毫米） |
900 |
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|
高 |
mm（毫米） |
1400 |
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三、結(jié)構(gòu)概述
焊機(jī)主要由下列組件組成：焊機(jī)機(jī)身、靜夾具裝置、動夾具裝置、燒化及頂鍛傳動機(jī)構(gòu)、壓縮空氣系統(tǒng)、水冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、熱去刺機(jī)構(gòu)、阻焊變壓器和調(diào)節(jié)級數(shù)組以及電氣控制部分等。
焊機(jī)機(jī)身由機(jī)身架和一個平臺組成；焊接變壓器安裝在機(jī)身架內(nèi)；靜夾具固定安裝在平臺左邊，并與平臺絕緣；機(jī)身右邊裝有燒化及頂鍛機(jī)構(gòu)；動夾具固定安裝在活動導(dǎo)軌上，并與燒化頂鍛機(jī)構(gòu)相連；機(jī)身正面裝有操縱焊機(jī)工作的按紐盒及腳踏式“焊接”開關(guān)。
四、焊機(jī)的工作過程及特點(diǎn)
UNT-100鏈條對焊機(jī)能自動完成焊接的全過程。焊接時，首先根據(jù)被焊接材料的材、質(zhì)截面直徑大小，選擇適應(yīng)的凸輪外形，以獲得所需要“位移和時間”
本焊機(jī)的突出特點(diǎn)是：
1.焊接接頭兩端的“對中”通過對夾具的調(diào)整可以實(shí)現(xiàn)。
2.本焊機(jī)更換夾具鉗口上方的壓塊和下方的導(dǎo)體，即可成為通用對焊機(jī)，從而可焊接棒材、管材、工具以及其他各種型材。
3.本焊機(jī)特別增設(shè)了“熱態(tài)去刺”裝置，用于去除焊接接頭處的毛刺，大大減少了后續(xù)工序的勞動量。
五、電氣系統(tǒng)
焊機(jī)的電氣系統(tǒng)包括：主電路和控制電路兩大部分。主電路有焊接變壓器、交流接觸器、調(diào)節(jié)級數(shù)開關(guān)（次級空載電壓調(diào)節(jié)級數(shù)見下表）等；控制電路有控制變壓器、中間繼電器、交流接觸器、接近開關(guān)及控制按鈕等。
UNT-100型鏈條對焊機(jī)次級電壓調(diào)節(jié)級數(shù)表
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級數(shù) |
插把位置 |
次級空載電壓 |
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Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
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1 |
2 |
2 |
2 |
4.50 |
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2 |
1 |
4.75 |
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3 |
2 |
1 |
5.05 |
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|
4 |
1 |
5.45 |
||
|
5 |
2 |
2 |
1 |
5.85 |
|
6 |
1 |
6.35 |
||
|
7 |
2 |
1 |
6.90 |
|
|
8 |
1 |
7.60 |
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六、使用與維護(hù)
-
焊機(jī)的安裝：
本焊機(jī)可按用戶需要安裝于各種車間內(nèi)。安裝前，應(yīng)先對焊機(jī)仔細(xì)地進(jìn)行檢查，特別應(yīng)檢查所有的螺栓、螺母連接是否緊固。把運(yùn)輸過程中分裝的部件安裝與整機(jī)上，并把互相聯(lián)系的部分都連接起來，還應(yīng)檢查水路各連接部位有無滲漏現(xiàn)象，電氣插頭及引線有無松動或脫落。
本焊機(jī)必須牢固地安裝于地基上。為此，焊機(jī)的機(jī)身架下部設(shè)有用于安裝地腳螺栓的四個φ16孔，低面應(yīng)接觸良好，受力均勻。因工作時不出現(xiàn)顯著震動，故對地基的厚度及承載力并無特殊要求。
此外，與焊機(jī)相連的獨(dú)立部分的連接如下：
（1）焊機(jī)的控制線路三相交流380V、50HZ的電源供電，而焊接變壓器由單相交流380V、50HZ電源供電。因此必須用三根導(dǎo)線接至焊機(jī)后面的接線板上，導(dǎo)線的截面應(yīng)不低于下表中所列數(shù)值。
在接至焊機(jī)的線路中還有管形熔斷器及閘刀開關(guān)保護(hù)裝置，以利設(shè)備維修和保護(hù)操作安全。
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第1、2相 |
第3相 |
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熔斷器（A） |
250 |
15 |
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導(dǎo)線截面（mm2） |
25 |
1.5 |
（2）用橡膠管將壓力為5.5Kgf/cm2的壓縮空氣與焊機(jī)的進(jìn)氣閥門相連。
（3）用夾布橡膠管將壓力為2---4Kgf/cm2的冷卻木與水閥門相連接。
（4）用鋼絲編織膠管將壓力為63KgF/cm2的油液與熱態(tài)去刺機(jī)構(gòu)的兩個油缸相連接。
（5）焊機(jī)外殼應(yīng)有可靠接地保護(hù)。各個不相接觸的獨(dú)立部分，其外殼之間應(yīng)有良好的連接或分別接地，以確保人身安全。
（6）當(dāng)電動機(jī)啟動后，檢查凸輪的旋轉(zhuǎn)是否順時針的正確方向旋轉(zhuǎn)。
-
焊機(jī)的調(diào)整及調(diào)節(jié)：
焊機(jī)在安裝完畢（或長期停止使用）后，投入正式生產(chǎn)前。要進(jìn)行必要的調(diào)試工作。調(diào)試是應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）通過注油器向?qū)к壓突瑒虞S承注入潤滑油。
（2）接入冷卻水，檢查水冷卻系統(tǒng)的密封情況。
（3）通過旋轉(zhuǎn)減壓閥手柄，調(diào)整工作氣壓，確定夾緊力。
（4）接入壓緊空氣系統(tǒng)，檢查其工作情況。
（5）調(diào)整定夾具上下方向的垂直位置，及通過調(diào)整下鉗口小導(dǎo)體的水平位置，使左右夾具對中。
（6）通過旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿上的緊鎖螺母來調(diào)整定、動夾具之間的距離。
（7）行程開關(guān)的調(diào)節(jié)：行程開關(guān)
“1K”、“2K”、“3K”
的位置在蝸輪箱的下方。行程開關(guān)“3K”用于控制焊接過程中“有電頂鍛”的時間；行程開關(guān)“2K”用于切斷機(jī)械傳動中“電動機(jī)”的電源。調(diào)整時使二夾具鉗口閘的距離為返回的原始距離；在此位置下的凸輪位置為起動的原始位置；行程開關(guān)“1K”用于“松開”夾具，故它的動作位置應(yīng)調(diào)節(jié)在凸輪頂鍛與保壓結(jié)束之后，過早松開會使焊口裂開。
（8）機(jī)械傳動裝置的速度調(diào)節(jié)：本焊機(jī)是采用更換齒輪組的辦法來改變凸輪的傳動的。三角皮帶可通過調(diào)整電動機(jī)機(jī)座的二只調(diào)節(jié)螺母夾緊的。
（9）前面的調(diào)整工作完成后，即可作空截運(yùn)轉(zhuǎn)。此時，應(yīng)撥區(qū)一只次級調(diào)節(jié)閘刀。工件則用大間隙（超過凸輪總送進(jìn)量）的專用毛坯代替。在這種無電流的情況下啟動，仔細(xì)觀察焊機(jī)各部分的動作是否正常，待全部調(diào)節(jié)正常后，即可用實(shí)際工件試焊。
（10）試焊時，主要是按照被焊工件材料的直徑及質(zhì)量要求，選擇合適的次級電壓數(shù)、凸輪曲線等焊接規(guī)范。同時，要進(jìn)一步調(diào)節(jié)伸出長度、夾緊氣壓、各行程開關(guān)動作位置等。
-
焊機(jī)的使用與維護(hù)：
（1）焊機(jī)使用的壓縮空氣應(yīng)是干燥的空氣，以防損壞焊機(jī)氣路元件。分水濾氣器應(yīng)經(jīng)常放水。
（2）焊接過程應(yīng)保證有足夠的水量，無水則嚴(yán)禁進(jìn)行焊接工作。
（3）焊機(jī)應(yīng)一個月加兩次潤滑油。
（4）應(yīng)經(jīng)常檢查焊機(jī)各螺栓連接處的連接情況。尤其應(yīng)注意保持次級回路大電流通路的連接狀況，使之經(jīng)常保護(hù)良好的可靠的連接。
（5）每班工作完畢后，要清楚機(jī)身上的灰塵及焊渣，防止發(fā)生電氣短路以及機(jī)械相對運(yùn)動部位的非常磨損。
（6）應(yīng)隨時注意焊機(jī)接觸鉗口的工作情況，不允許在污垢的鉗口上進(jìn)行焊接；工件與導(dǎo)體接觸的表面應(yīng)先清理干凈。
（7）應(yīng)隨時清除電氣元件上的污垢，以保持清潔。
（8）應(yīng)定期清楚焊接變壓器次級線圈冷卻水路中及導(dǎo)電母線上的污垢。
-
焊機(jī)及去刺機(jī)構(gòu)的啟動與停止：
焊機(jī)的啟動只需接通控制線路的轉(zhuǎn)換開關(guān)，安插好級數(shù)調(diào)節(jié)開關(guān)上閘刀的位置，接通水源、電源、氣源、液壓泵站，即可開始進(jìn)行焊接。去刺時，焊接接頭溫度大約在600°C左右。
當(dāng)焊機(jī)短時停止工作時，必須切斷控制線路的轉(zhuǎn)換開關(guān)，進(jìn)水閥門可稍遲關(guān)閉以加強(qiáng)冷卻。
當(dāng)較長時間停止工作時，必須切斷電源，水泵及氣源，關(guān)閉液壓泵站。當(dāng)工作場所溫度低于（0℃以下），則必須用壓縮空氣把水冷卻系統(tǒng)中的余水吹凈，以防凍裂零件。
-
焊機(jī)安全操作注意事項(xiàng)：
（1）
焊機(jī)應(yīng)有可靠地接地保護(hù)措施。
（2）焊機(jī)機(jī)身上的防護(hù)板、罩須安裝在設(shè)備上，不允許隨意拆下，以防火花傷人。
（3）裝卡工件時應(yīng)謹(jǐn)慎操作，謹(jǐn)防壓手。
七、產(chǎn)品成套性
1.
產(chǎn)品成套供應(yīng)：
（1） UNT-100型鏈條閃光對焊機(jī) 1臺
（2） 熱態(tài)去刺機(jī) 1臺
（3） 去刺機(jī)液壓泵站
1臺
（4） 編鏈工裝
1套
（5）UNT-100型鏈條閃光對焊機(jī)
１本
2.
說明書相應(yīng)文件：
（1）UNT100
總裝配
1張
（2）UNT100-40
上鉗口
1張
（3）UNT100-44
小導(dǎo)體
1張
（4）UNT100-75
水路系統(tǒng)圖
1張
（5）UNT100-76
氣路系統(tǒng)圖
1張
3. 裝箱單：
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編號 |
品名 |
規(guī)格 |
單位 |
數(shù)量 |
備注 |
|
1 |
主機(jī) |
UNT100 |
臺 |
1 |
|
|
2 |
去刺機(jī) |
UNT100 |
臺 |
1 |
另購 |
|
3 |
泵站 |
UNT100 |
臺 |
1 |
另購 |
|
4 |
小導(dǎo)體 |
UNT100-44 |
付 |
1 |
|
|
5 |
上鉗口 |
UNT100-40 |
付 |
1 |
|
|
6 |
上下調(diào)節(jié)扳手 |
|
把 |
1 |
|
|
7 |
左右調(diào)節(jié)扳手 |
|
把 |
1 |
|
|
8 |
去刺刀 |
|
付 |
1 |
僅供去刺機(jī)配套 |
4.
訂貨須知：
(1)UNT-100主機(jī)、去刺機(jī)、泵站、編鏈工裝等是分類銷售的。用戶若不訂購去刺機(jī)、泵站、編鏈工裝等，則其相應(yīng)組件、附件及其文件將不予以裝箱。
(2)本焊機(jī)的焊接工藝、凸輪、去刺機(jī)等是為焊接φ14mm鏈條設(shè)計的。如用戶需要焊接其他規(guī)格鏈條本公司可代為另外設(shè)計加工。
八、電氣原理圖
