铝的焊接

在铝制焊接中,这一切都归结为控制
消耗化学,工艺能力和设备在拖车制造环境中焊接流行底物的焊接化学,工艺能力和设备法术成功的正确组合
弗兰克·阿莫,林肯电气公司铝技术总监

作为钢的轻量化替代品,铝在制造业中越来越普遍,因为它提供了更好的强度重量比、耐腐蚀性和总体焊接性。但是,正如那些在焊接行业的人很快意识到的那样,这种材料在焊接应用中并不像钢那样工作。远非如此。

说到焊接性能,铝绝对是一个不同的品种。与钢焊接时所期望的典型特性和性能并不一定适用。这种材料具有高导热性和低熔点,这些因素结合起来会产生烧穿和翘曲等缺陷,减缓生产并阻碍最终焊缝的完整性。

成功进行高效、高质量的铝焊接工作的秘密归结为三个关键因素:正确的设备、正确的波形和正确的消耗品。当涉及到硬自动化系统时,这些元素尤其重要。

适当的装备和程序
拖车制造业是一个特殊的行业,这些变量的适当联合起了至关重要的作用。这一领域的制造商非常普遍地使用铝,因此,要求焊接解决方案提供强劲,有吸引力的焊接快速和有效。这些制造商寻求的是快速的旅行速度,干净的焊缝和一致的焊道型材每次。

在最近建成的大丹拖车冷藏拖车制造工厂,该工厂于2012年4月在佐治亚州斯泰兹波罗开业。该公司的高管试图安装最新的技术,包括焊接设备。稳定的物料流动和吞吐量是工厂的一个恒定目标,这在焊接车间也是如此。

“当我们安装新的焊接设备时,我们希望一致性是我们的首要任务,”工厂经理凯文·布莱克(Kevin Black)说。“如果在这个过程中,设备升级能让我们更有效率,那就更好了。”

Great Dane的制作团队使用了Lincoln Electric的先进工艺Power Wave®焊机,使用脉冲波形技术对冷冻拖车的铝板地板进行自动焊接,这是一个复杂的过程,需要在整个拖车地板上对12英寸的板进行53英尺的连续焊缝焊接。该系统的特点是10个吊杆安装的送丝器和固定的手电筒,在一个硬自动化的机械龙门上,在地板上的轨道上上下移动。

探索波形技术
脉冲波形通常以更快的行驶速度更好地提供更好的热量,提供稳定且一致的电弧,缺陷较少。通过来自电源的瞬时反馈,自动化系统更快地响应焊接变化和焊缝中的污染。

多年来,波形控制技术的改进帮助运营商在几乎所有应用中获得了极快的电弧响应和优化性能。焊接设备制造商已经加快了波形技术,以提高效率和焊接一致性。在过去,逆变器可能在40、60甚至80 kHz工作,但波形控制只有10 kHz,所以它只能“做出决定”以这个速度控制焊缝——为了精确的波形控制而牺牲机器的全部功率。

如今,波形控制和最新的逆变器都以120 kHz运行,波形能够更换为每8.3微秒。可以独立地操纵波形的部件,包括按时,峰值电流,背景和电流和脉冲频率的峰值。当操作员挑选送丝速度时,这些都是协同控制的,或者选择给定导线和焊接的标称波形。如果有特定于工作的参数,则可以包含在设置中。

这种可控性具有很大的差异,允许现代先进的过程焊接电源更快地对更高水平的细节进行反应,并通过更精确地调节过程,包括两个送丝和行进速度。操作员能够保持对弧的更好控制,这不仅适应差距,而且可以适应材料和关节变化。

在自动化系统中,如在大丹使用的,可以更快地焊接,没有不一致和失去水坑控制,消除飞溅,缺乏熔合和底部,同时避免焊缝不连续性和降低质量。由于铝基板的精细特性,这对于实现高质量的焊接和稳定的产量更加重要。

耗材,化学控制和质量
然而,最新焊接电源和波形技术的成功也取决于为该工作指定的消耗品类型,特别是在铝制拖车制造中 - 以及拖车地板,因为它们是一种高度可见的功能。

大丹犬的布莱克说:“你希望你的地板密封紧密,不会有任何水分渗入的问题,这可能会影响地板的完整性和它下面的隔热层。”“你要确保你的地板有良好的覆盖。你可以用一种材料来实现这一点,这种材料不仅可以像它应该的那样粘接,而且可以方便操作人员和焊接设备提供一个漂亮、光滑的外观。你希望地板的外观质量与结构质量齐头并进。”

Great Dane的焊工选择了专为拖车制造业设计的消耗品 - 在这种情况下,林肯电气的SuperGlaze®5356TMMAW(MIG)焊丝配有IndalcoHoldos®,林肯电气部门开发的化学。

这种特殊设计的铝合金GMAW焊丝旨在为半自动和高生产率自动化应用提供最佳的水坑清晰度和电弧作用,以及出色的润湿。此外,它的专有配方和严格的化学控制有助于稳定的珠形轮廓和外观,在高速行驶时表面光洁。

化学控制支持诸如消耗品的机械性能,流动,操作性等因素。在整个制造过程中对这种化学成分的严格监督可以帮助消除麻烦的变化,并确保一致、可靠的性能,即使在最不稳定的基材上——包括铝。

化学控制也等于质量;质量——通常情况下——等同于认证。在为任何应用程序选择正确的消耗品时,检查每个产品的特定认证也是一个好主意。寻找通过认证达到AWS最低标准的产品,然而,请注意,有些制造商能够在不牺牲可操作性优势的情况下提供超出AWS最低标准的机械性能。

可见结果
在Great Dane,使用合适的自动化电源解决方案,选择合适的波形控制,并指定专门为铝焊接和拖车制造设计的耗材,在产品质量和完整性以及拖车地板上的美观方面都取得了改善。

“焊接一直是我们最难管理的质量项目之一,也是一个重要的管理项目,”大丹制造工程总监艾伦•怀特(Alan Whiten)表示。
“我们减少了拾取,这是巨大的。如果客户看到焊接拾取或休息,他们不会喜欢它。”

作为植物经理黑色笔记,特定焊接应用的性质需要开始和停止,并且在过去,在任何制造工厂,大常常或其他方面的焊接拖车地板的外观外观,“”UST看起来很糟糕。“

Black表示:“这是业界刚刚接受的情况,但我们正在努力消除这一问题,并消除拖车地板外观上的缺陷。“我们现在拥有的设备使我们能够比以前更有效地控制焊缝。我们可以设定参数,这样就不会出现过大的焊缝。我们甚至不想让我们的客户知道那里有焊接。我们希望材料碰撞材料,我们正在实现这一点。我们生产的产品质量始终是我们的第一要务。”