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    铝合金-機器人自动焊接的难点和解决办法

    已閱讀 2017/07/31
    众所周知,铝合金的機器人焊接与一般的碳钢,不锈钢等的機器人焊接不同,有很多问题需要解决。
     
        铝合金由于重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料機器人焊接,结构重量可减轻50 %以上。因此,铝及铝合金广泛的应用于航空、航天和电工等领域。铝镁合金(主要有:5083、5183、5A02相当于旧牌号中的LF2、LF4)。但是铝及铝合金在焊接过程中,易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。此类材质是被公认为焊接难度较大的被焊接材料,特别是小径薄壁管的焊接更难掌握,比如现在比较火的一个行业——铝合金车架焊接。
        因此,解决铝及铝合金的这些機器人焊接缺陷是施工过程中必须解决的问题。
        下面从铝合金材料在焊接中的特点以及焊接难点,解决方法这几方面讲述如何进行铝合金的焊接。
    一、鋁合金材料在焊接過程中的特點以及焊接難點:
    1、热导率很大,大约为钢的 2 到 4 倍,同时耐热性很差,一般铝合金均不耐高温,膨胀系数大,容易产生焊接变形,焊接裂纹倾向也很明显,而且越薄的铝合金板材越难焊接,容易焊穿。
    2、鋁合金焊接中極易産生氣孔,由于在熔池中的氫不能在焊縫成型之前排出***導致了焊縫中存在氣孔。
    3、铝合金表面直接暴露在空气中特别容易在表面产生一层难熔的氧化模(成分为三氧化二铝),这层氧化模的熔点高达 2050 度,因此在进行钨极氩弧焊时会产生氧化模打不透无法焊接等情况。
    4、鋁合金的焊接接頭軟化情況嚴重,焊縫強度系數均低于母材。
    5、鋁合金材料在溶化狀態下表面張力小,很容易凹陷。
    二、針對以上鋁合金材料的特點和焊接難點,在進行鋁合金焊接時有如下要求:
    1 焊接设备的要求:
        首先,讲一下采用MIG/MAG焊接方法时的焊接设备。要求焊接铝合金的MIG/MAG焊机必须具备脉冲功能,包括单脉冲和双脉冲。***好是用双脉冲焊接铝合金,双脉冲简言之***是两个脉冲叠加,一个固定的高频脉冲上叠加一个低频脉冲,即为高频脉冲低频调制。在高频脉冲上加低频脉冲***使得双脉冲电流以***频率(低频脉冲的频率)在峰值电流和基值电流间切换,这样可以使焊缝形成规则的鱼鳞纹。
       在焊接过程中通过调整低频脉冲的频率,低频脉冲的峰值,基值电流来改善焊缝成型,首先调节低频脉冲的频率决定了双脉冲峰值电流和基值电流切换的快慢,体现在焊接效果上***是焊缝鱼鳞纹的细密贴合程度,低频脉冲频率低,双脉冲峰值电流和基值电流切换速度慢,鱼鳞纹间距***大;反之,低频脉冲的频率高,双脉冲峰值电流和基值电流切换速度快,焊缝鱼鳞纹间距小而细密。
        根据板材厚度调节峰值电流和基值电流大小可以取得相应的熔深,在峰值电流和基值电流相互切换过程中可以***的搅动熔池,排出氢气减少气孔;减少对母材的热量输入,防止铝合金材料过热产生膨胀变形,还可以使焊缝组织颗粒细密,使得焊缝强度提高。
    2 焊接铝合金的注意事项:
    (1)焊接鋁合金前先要清理鋁合金表面,不能有油汙,塵埃等存在,可以用丙酮清洗鋁合金焊接處的表面,厚板鋁合金要用鋼絲刷清理,之後再加丙酮清洗。
    (2)焊絲的選擇要盡量接近母材,選擇鋁矽或鋁鎂焊絲要根據焊縫要求決定。另外鋁鎂焊絲只能焊接鋁鎂材料,而鋁矽焊絲既可以焊接鋁矽也可以焊接鋁鎂材料;
    (3)在板材較厚時有必要對板材進行預熱,以防止由于預熱不夠造成焊不透,在收弧時要以小電流收弧填坑;
    (4)***好用雙脈沖;
    (5)進行鎢極氩弧焊時要采用交直流氩弧焊機,焊接電流在正負間切換,當鎢極處于正極用來清理鋁材表面氧化模,處于負極時進行焊接;
    (6)焊接規範要根據板材厚度和焊縫要求設定;
    (7)MIG 焊接要用铝专用送丝轮,使用特氟龙导丝管,不产生铝屑;
    (8)焊槍電纜長度不要過長,鋁焊絲較軟,焊槍電纜過長會影響送絲穩定。

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