逆变焊割设备发展状况

逆变焊割设备在 20世纪70年代面世以来发展迅速，在 20世纪 80年代在发达国家获得普遍应用，在欧美等发达国家逆变焊割设备逐步取代传统焊割设备成为焊割设备的主流，目前逆变焊割设备使用比例已达到 60％～70％。 　　我国逆变焊机的研究开发起步于 20世纪 70年代末期，于20世纪 80年代开始发展。1982年，成都电焊机研究所开始了对晶闸管逆变式弧焊整流器的研究，于1983年研制出我国*一台商品化的 ZX7-250 晶闸管逆变式焊割设备，并通过了该项目的部级鉴定。随后，清华大学、哈尔滨工业大学、华南理工大学等单位相继推出了采用各种开关元件的逆变式焊机。现在，我国逆变焊机已形成三代产品，现正向第四代新兴数字化逆变焊机迈进。*一代为晶闸管逆变焊机，其逆变频率为2～3kHz。第二代是大功率晶体管逆变焊机，逆变频率近 20kHz。第三代为绝缘栅极半导体开关器件（IGBT模块、单管 MOSFET）逆变焊机，逆变频率可提高到15～100kHz 以上，成为逆变焊机的主流，自2007年以来，单管 IGBT逆变焊割设备逐步兴起，根据市场不同的需求，如焊接效果、工作环境、可靠性等，IGBT 模块、单管 MOSFET、单管 IGBT 逆变焊割设备各有其自身的应用领域，IGBT 模块用于工业机（350A～1600A产品），单管MOSFET适用于小机型，市场主要应用于250A 以下产品（有些公司产品可应用于125A～400A产品），单管 IGBT主要应用于250A～400A产品，应用领域有所重合但不能完全相互替代，预计未来将长期共存，并共同占据绝大部分市场份额。第四代为新兴的数字化逆变焊机，尚处于起步阶段，与国际*焊机品牌还有一定差距。

　　20世纪90年代初，多个规格的*一、第二、第三代的弧焊逆变器已在多所高校和研究所研究成功，并逐渐进入小批量生产，但大批量生产和大面积推广应用逆变式焊机却比较缓慢，主要原因在于：产品的可靠性差，返修率高；产品推出初期市场认知度较低；此外，当时半导体功率器件等原材料单价高造成生产成本偏高，导致其市场销售价格比传统焊机高。当时逆变焊机的可靠性差主要原因在于，逆变焊机是大功率电子产品，产品使用的电子元器件较多，相比一般的工业设备，要适应更加恶劣的工作环境，如高温、高湿度、高粉尘、电压不稳、强电磁干扰等，要保证、提高产品可靠性，则产品必须具备大规模、长时间应用经验，而当时的厂家规模普遍较小、投产时间短，未形成规模化生产，产品在实际用中的信息反馈有限。

　　21 世纪以来，国内的行业*企业进行了大量试验及长时间的实践应用，经反复改进和完善，积累了大量产品研发与生产经验，对决定着逆变焊机可靠性的关键因素主电路和产品整体设计逐步趋于合理，技术趋于成熟，实现了产品参数较优匹配，基本解决了逆变焊机可靠性问题。逆变焊割设备生产成本及售价均有所下降，性价比优势显现，呈现出快速发展趋势，其应用范围越来越广，比重越来越高。 我国逆变弧焊设备技术目前已逐步趋于成熟，产品品种规格呈多样化，产品价格在国际市场上有较大竞争优势，但在产品可靠性、产品功能多样化方面与全球*企业仍存在一定差距。我国逆变焊割设备产量每年以大约 20％的速度增长，其发展速度大大高于传统焊割设备，替代传统焊割设备的趋势明显。欧美等发达国家逆变焊割设备的比重约为 60％～70％，当前我国逆变焊割设备的使用比重约为28％，尚有巨大的上升空间。