串联mig过程

双线串联MIG™工艺继续普及,作为增加自动弧焊应用中生产的手段。该过程遵循焊接行业早期建立的趋势,通过开发双线工艺来降低焊接成本,以提高生产率。多线焊接的早期发展集中在浸没式电弧过程上。高功率变频器电源和波形控制技术™的可用性使得使用MIG(GMAW)工艺使双线焊接能够。

自20世纪90年代初引入串联MIG以来,估计的双线MIG(GMAW)系统的安装底座已在全球范围内成长为超过1,000个单位。安装的大部分系统已经取代了被推到可用操作范围的最高高端的单线进程,以便在最短的时间范围内尽可能多地沉积尽可能多的金属来提高生产率和降低成本。串联MIG通过传统的单线工艺延伸到可能的焊接生产率范围。流行的单线工艺焊接金属沉积物与串联MIG的焊接金属沉积物率的比较展示了与串联MIG工艺相关的可能生产增益。

过程基础知识
串联MIG工艺在焊接方向上采用位于另一个线的两个电隔离的线电极。第一电极称为引线电极,第二电极以线条称为落后电极。两根线之间的间距通常小于½英寸,使得焊弧都送到共同的焊接水坑。引线的功能是产生大部分底板穿透,而路径线执行控制胎圈轮廓的焊缝水坑,边缘润湿并加入整体焊接金属沉积率的功能。

该工艺在大直径引线和小直径尾线的情况下效果最好。较大的引线可以代表高达65%的总沉积速率,同时提供更大的穿透。较小的,痕迹焊丝集中在焊缝水坑的痕迹边缘。导线通常直径较小,因此吸收的电流较小。这有助于控制共享焊缝水坑,并有助于保持它的凉爽。

共同的折衷是将铅和径焊丝指定为相同的直径,以满足库存约束,或者由于焊接方向必须在焊接上的某处逆转。通过这种折衷可以实现令人满意的操作,但是最大行驶速度有限,并且减少了该过程的稳健性。

串联MIG取决于专业的电源控制软件,便于在密切接近工作的两个独立焊接弧的稳定运行。必须控制电源以稳定在两个未调节的直流电流(DC)焊接弧在一起时引起严重不稳定性的破坏性电磁影响。

在标准操作模式下,铅电弧用于串联MIG DC正恒定电压模式,以及用于串联MIG DC正脉冲模式的操作。恒定电压引线弧是希望最大化穿透和行进速度。较低的热输入脉冲跟踪电弧是仪器,可在最小化两个弧线之间的可能电磁电弧干扰,以及冷却和控制产生的常见熔融焊接水坑。

恒压(CV)引线和串联MIG脉冲跟踪配置的组合提供了宽的操作范围。铅和径弧手术可以独立改变,以在穿透和填充之间实现平衡。

第二种可能的配置要求在串联MIG脉冲模式下操作引线和尾丝。这种配置通常用于管理薄厚度材料和其他热敏应用程序的总过程热输入。这种配置要求两个电极的脉冲频率同步,以便其中一个电弧上的每个脉冲的峰值出现在另一个电弧的背景中。

同步意味着引线和跟踪弧必须以相同的频率(或彼此整数倍数的频率)操作。要求施加严格的操作约束,必须仔细应用该过程。

  • 同样,先导和追踪程序必须被编程为以相同的频率或以整数倍的频率运行
  • 为了增加或减少沉积,必须在一起的引线和迹线送料速度。这降低了穿透和填充之间的独立度
  • 不能通过动态变化频率来实现电弧电压调节

设备配置
串联MIG设备被配置为为两个分开和电隔离的焊弧中的每一个提供单独的参数控制。这需要所有设备配对;两个专门设计的高速逆变电源,两个电线驱动器,两个单独的焊丝焊接源和串联焊接炬。用于此过程的电源依赖于快速数字控制和串联MIG特定软件。从与专用硬自动化工作单元或机器人控制器相关联的可编程逻辑控制器(PLC),通过数字通信设置焊接参数。

串联MIG焊炬是系统的关键部件,设计具有特定的接触尖端对准和间隔以实现适当的电弧控制。由于需要承受高热度的需求,高占空比生产运行火炬通常就在两根电线中流动的总电流方面的评分。该评级通常在600-1200AMP范围内。另外,指定了每根线的最大电流。该评级通常在400-800AMP范围内。硬自动化设备配置的示例将是:

流程福利
串联MIG过程的增加的生产效益已用于:

  • jUStify自动化设备的成本
  • 提高现有自动化的盈利能力
  • 通过减少所需的焊接站数量来降低新生产线的初始资本费用
  • 缩短与新焊接自动化相关的投资回收期。

串联MIG工艺具有宽的操作范围,可以通常分段为两种色谱,寻址高速钣金焊接和重板焊接。在金属板上,该过程通常在薄规计材料上超过100 IPM的行进速度操作(.040-100英寸)。在重型量大物质上,焊接金属沉积率超过35磅/小时。是可能的。

高旅行速度应用
在两根单独的焊丝上分布焊接电流的能力为高速焊接提供了独特的好处。在汽车、油罐和一般钣金制造等行业中,当要求提高薄厚度金属部件的移动速度时,焊接操作面临一到两个质量问题,要么是烧穿,要么是缺乏焊缝金属。

Tandem流程解决了这两个速度限制问题。将必要的焊接电流分布在两根焊丝上的能力允许引线产生所需的穿透,而trail丝则在焊缝水坑的后边缘上运行,产生额外的填充。此外,导线作为额外的力量推动水坑更好地跟踪和润湿能力。这种在共享焊缝坑中的轨迹电弧行为提供了优良的间隙填充特性。改进的间隙填充能力对加工大量冲压或成型零件的工业具有特别的价值。

该系统利用机器人触摸感测软件来定位焊接接头和AC电弧接缝跟踪(T.A.S.T.)软件选项以进行实时跟踪。安装了平均速度的串联系统焊接60 IPM的速度,以取代旧的单线机器人系统,该系统平均为24个IPM。整体焊接速度增加了150%。

高存款率应用
如前图所示,与传统单线工艺相比,串联MIG工艺平均可以表示沉积电位的增加30-80%。

串联MIG工艺通常采用小直径电极。随着较高的焊接电流施加到小直径电极(.035- .062英寸),电极熔化率呈指数上升。对于给定电流拉伸的所得电极熔化速率比单个大直径电极的串联凹陷更高。这种较高的熔融率潜力和较低的安培式绘图为重型板材制造业提供了独特的益处。高存款率明显提供了提高生产产量的手段。较低的热输入可以有效地使用,以减少在控制多通焊缝的通频温度时通过的板失真和时间。该过程能够产生具有优异机械性能的X射线质量焊缝。

串联mig间隙填充能力。焊接在100-IPM旅行速度下进行.100英寸材料卡车侧​​板,用机器人串联焊接焊接。

投资回报
串联MIG工艺设计用于自动化焊接单元或自动化生产线。普通的主机自动化要么是具有专用运动功能的硬自动化工作单元,要么是具有灵活的、可编程运动的机器人单元。对这些大批量生产线的投资通常是一项重大的资本支出,需要详细的分析和成本论证。零件的落地时间,包括作为关键部件的焊接速度,在决定一个项目的成本是否合理方面起着重要作用。与单线工艺相比,天腾MIG更高的旅行速度能力有助于在成本上证明更大的资本支出,并加快设备回收期。

串联MIG通过满足更少的焊接工作站的生产需求,帮助降低了新生产线的成本。对于生产汽车零部件或类似零部件的大批量生产线来说,尤其如此,因为模具和部件处理设备占初始安装成本的相当大一部分。基于串联MIG每工位较高的吞吐量,使用较少的焊接工位可以降低液压工具和搬运设备的成本。此外,维护和维护重复的模具组的费用,以确保一致的零件尺寸被最小化。

卡车鞋垫板焊接自动串联mig。8英尺长的螺栓需要一个5/16英寸的圆角焊缝,位于3/8英寸垂直支撑构件的两侧。串联MIG能够将产量从5-6个单位每天增加至每天25个单位。工艺使用沉积28磅的两个.045直径焊丝。每小时。产量增加超过300%。

生产细胞焊接大型部件必须在焊接时间和不部分数量的情况下以不同的方式进行成本。重型设备行业是第一个接受串联MIG工艺的工业,通常利用大型机器人工作单元,包括昂贵的定位器,以处理通常需要两个或更多个小时焊接的大型和重型焊接。大多数焊接必须放在平坦或水平位置。这需要使用大型定位器并使每个细胞的多个机器人困难。串联MIG一再用于以15-20磅/小时的平均沉积物率以平均沉积物替换单线机器人系统焊接。串联mig在28-34 lbs./hr范围内运行。

增加的焊缝金属沉积率已被用来证明购买新的技术上更复杂的工作站的成本是合理的。

串联MIG继续利用许多行业,从公司焊接薄板金属汽车组件到执行大型地球移动设备和海上钻井钻井平台的多通焊接。