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可能比您想象的更加容易
改用大直径焊丝提高焊接速度
作者：Mikael Carriere，铝焊材焊接技术专家
INDALCO®，林肯电气®旗下公司
铝制拖车尤其是罐式拖车制造中的焊接工艺，提供了充分利用技术提高生产速度的机遇。这些拖车通常是通过多道长达55英尺（16.8米）的焊缝将铝板拼装而成。
尽管现在大多数的长焊缝焊接采用自动化工艺，但监视和控制焊接工艺的劳动力仍然是构成制造成本的最大变量。通过改用更大直径的焊丝，制造商可将焊接速度提高到标准生产速度的两倍以上，但寻找实现高生产率的适当参数设置往往并不容易。我们近期对各种规格和速度进行了试验，以此为制造业提供指导。
我们是如何做到高效焊接的
在了解提高行走速度的巨大成本节约潜力之后，我们设计了一系列的对接焊缝试验，以此确定在不影响质量的情况下提高焊接生产率的方法。这主要是为了在保证设备获得良好熔深和低飞溅焊缝前提下，获得最快的焊接速度。
使用3/8英寸（3.2毫米）、3/16英寸（4.8毫米）和1/4英寸（6.4毫米）厚铝板以及3/56英寸（1.2毫米）、1 / 16英寸（1.6毫米）和3/32英寸（2.4毫米）三种直径的5356 TM焊丝 - 我们获得每个约8英尺长的24个试验焊缝。我们使用类似于业内常用龙门架的机械化焊接设备。
通过调整电压、电流和送丝速度这三个变量，我们发现了每种板材厚度、焊丝规格和焊接模式组合的最高行走速度。
试验主要采用了CV、POWER MODE®和Pulse三种焊接模式。我们也采用了AC Pulse模式，但是仅针对于1/8英寸（3.2毫米）板的两条焊缝。试验采用焊接电源为林肯电气®的POWER WAVE® R500。
恒压是一种常见的焊接工艺，恒定的送丝速度但是焊接过程中电流发生变化。送丝速度决定了电流的大小，增加送丝速度则电流就会增加。
与此相反的恒流模式方法则着重于保持恒定的电流和送丝速度并允许电压发生变化。我们对较厚的两块板材使用了第三种焊接模式，即林肯电气®的恒功率模式（POWER MODE®），其可同时控制电压和电流，并让送丝速度保持恒定。这种模式在焊接过程中做出的调整较小，且响应速度比旧版焊机快5倍。由此在电弧稳定性和电弧长度上获得的改善对拖车和健身场所常见的长焊缝非常有益。
让人意外的结果
增加焊丝直径可以让我们在保持焊接质量的同时提高行走速度，这并不令人意外。
然而让我们感到吃惊的是其所能够提升的生产力。如附图所示，从3/64英寸焊丝增加到3/32英寸焊丝乃至3/16英寸焊丝可以将生产率从20％提高到50％。
当然，根据给定的焊丝规格，最大行走速度在很大程度上取决于板材厚度。较厚的板需要更慢的焊接速度，这是由于厚板上单位长度的焊缝需要更多的填充金属，因此需要更多的能量和熔敷时间。
然而，对于一定的板厚，使用的焊丝越粗，行走速度就可以越快。生产率的提高是通过调整焊接参数来实现的，其中就包括增大电流，而大直径的焊丝能承载更大的电流。
在进行试验之前，我们观察到¼英寸（6.4毫米）材料的现场生产率低至12 ipm（30.5厘米/分钟）。通过仔细设定和控制功率设置，我们能够使用标准规格焊丝（3/64英寸（1.2毫米））以20ipm（50.8厘米/ 分钟）的速度进行焊接。
使用更大规格的焊丝能够实现更高的生产率。同样，在¼英寸材料上使用我们所开发的作业参数，规格增加到1/16英寸（1.6毫米）的焊丝让我们能够实现25 ipm（63.5厘米/分钟）的焊接速度。焊丝增加到3/32英寸（2.4毫米）时，最高行进速度可达到30 ipm（76.2厘米/分钟） - 比标准规格焊丝快出50％。
简而言之，通过最低的焊材和硬件投资，为较长焊缝更换较大直径焊丝提高生产速度，节省制造成本。
若要获得对您焊接工艺的免费评估，或者想要了解如何通过更换大直径焊丝提高生产率，请联系您当地的林肯电气®销售代表。
