ABB弧焊機(jī)器人在鋁材框架焊接領(lǐng)域的普及，得益于其優(yōu)異的電弧穩(wěn)定性和多關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)靈活性。鋁材本身導(dǎo)熱速率快、熔化溫度低的物理屬性，對(duì)焊接過(guò)程中的保護(hù)氣覆蓋質(zhì)量提出了比鋼材焊接更嚴(yán)苛的要求，行業(yè)內(nèi)通常采用氬氦混合氣實(shí)施保護(hù)，這種配比既能有效抑制鋁材表面氧化膜的生成，又能保障電弧在焊接過(guò)程中持續(xù)穩(wěn)定。不過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)中，混合氣的消耗成本始終居高不下，這與鋁材框架焊接的復(fù)雜工況直接相關(guān)：ABB機(jī)器人需要頻繁切換不同厚度鋁材的焊接流程，焊接電流隨之大幅波動(dòng)；框架結(jié)構(gòu)中的焊縫包含大量折線與曲線，焊槍運(yùn)行速度不斷變化，傳統(tǒng)的恒定流量供氣方式根本無(wú)法匹配這種動(dòng)態(tài)工況，導(dǎo)致大量混合氣未發(fā)揮保護(hù)作用就被浪費(fèi)。WGFACS節(jié)氣裝置的投入使用，通過(guò)動(dòng)態(tài)適配供氣模式破解了這一難題，成為ABB弧焊機(jī)器人鋁材框架焊接場(chǎng)景下的節(jié)能新選擇，節(jié)氣率高達(dá)40%-60%。

 

混合氣消耗過(guò)高的本質(zhì)，是供氣流量與焊接實(shí)際需求的不匹配，而鋁材焊接的工藝特點(diǎn)進(jìn)一步放大了這種不匹配。在焊接鋁材框架主焊縫等厚壁部位時(shí)，ABB機(jī)器人會(huì)采用大電流熔透工藝，此時(shí)傳統(tǒng)恒流量供氣剛好能滿足熔池的保護(hù)范圍需求；但切換到薄壁支撐結(jié)構(gòu)的小電流焊接時(shí)，固定的氣體輸出量就遠(yuǎn)超熔池實(shí)際需要，多余的混合氣會(huì)順著鋁材表面的縫隙快速逸散，造成無(wú)效消耗。在處理鋁材框架的角焊縫時(shí)，機(jī)器人需要沿直角軌跡頻繁變向，焊槍速度驟減的瞬間，氣流會(huì)在熔池上方聚集并向外擴(kuò)散，形成冗余損耗；而在焊接長(zhǎng)直焊縫時(shí)，焊槍速度提升后，氣流被拉成單薄的氣幕，保護(hù)范圍縮小，操作人員為防止焊縫氧化，只能被迫調(diào)高供氣流量，進(jìn)一步加劇了浪費(fèi)。

 

除了焊接過(guò)程中的直接浪費(fèi)，輔助工序產(chǎn)生的混合氣消耗往往被忽視。鋁材框架多為定制化生產(chǎn)，工件的吊裝定位、焊槍的清理維護(hù)以及焊接程序的調(diào)用調(diào)試等輔助環(huán)節(jié)占用不少時(shí)間，這段時(shí)間內(nèi)機(jī)器人雖未執(zhí)行焊接動(dòng)作，但為了防止焊槍鎢極氧化和噴嘴堵塞，混合氣必須持續(xù)供應(yīng)。在傳統(tǒng)供氣模式下，待機(jī)狀態(tài)的供氣量與焊接時(shí)相差無(wú)幾，部分生產(chǎn)車間的待機(jī)耗氣量甚至占據(jù)了總消耗量的不小份額。更值得注意的是，鋁材焊接對(duì)氣流環(huán)境極為敏感，車間內(nèi)輕微的空氣流動(dòng)就可能破壞熔池上方的保護(hù)氣層，操作人員為保證焊接質(zhì)量，只能通過(guò)增大供氣量來(lái)彌補(bǔ)，這就形成了浪費(fèi)的惡性循環(huán)，也讓節(jié)氣技術(shù)的升級(jí)變得愈發(fā)迫切。

WGFACS節(jié)氣裝置之所以能實(shí)現(xiàn)ABB弧焊機(jī)器人的精準(zhǔn)節(jié)能，關(guān)鍵在于其構(gòu)建了一套“焊接參數(shù)實(shí)時(shí)采集—供氣流量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)”的閉環(huán)控制系統(tǒng)。該裝置通過(guò)選型與ABB機(jī)器人控制柜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通，無(wú)需對(duì)原有焊接程序進(jìn)行修改，就能實(shí)時(shí)獲取焊接電流、電壓、起弧信號(hào)以及焊槍的運(yùn)行速度和姿態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。裝置內(nèi)部的控制程序經(jīng)過(guò)鋁材焊接工況的專項(xiàng)優(yōu)化，以焊接電流作為核心調(diào)節(jié)依據(jù)，同時(shí)結(jié)合焊槍運(yùn)行速度和鋁材厚度參數(shù)，實(shí)現(xiàn)供氣流量的毫秒級(jí)精準(zhǔn)調(diào)整。其調(diào)節(jié)邏輯遵循“需求導(dǎo)向”原則：當(dāng)機(jī)器人檢測(cè)到厚壁鋁材焊接需求而提高電流時(shí)，裝置立即同步增加混合氣供給量；當(dāng)電流降低用于薄壁焊接或打底作業(yè)時(shí)，流量也隨之快速降至剛好滿足保護(hù)需求的水平，確保供氣始終與實(shí)際需求精準(zhǔn)匹配。

 

針對(duì)ABB弧焊機(jī)器人在鋁材框架焊接中的多樣工況，WGFACS裝置設(shè)計(jì)了針對(duì)性的適配方案。在焊接厚壁鋁材主焊縫時(shí)，ABB機(jī)器人通常采用大電流多層堆焊工藝，裝置會(huì)根據(jù)焊接層數(shù)自動(dòng)切換供氣模式：第一層打底焊接時(shí)輸出低流量，通過(guò)氣流整流裝置形成集中性氣幕，避免氣流過(guò)強(qiáng)吹散小型熔池；中間填充層隨著焊接電流的增大同步提升供氣量，確保擴(kuò)大的熔池被完整覆蓋；到了蓋面層，隨著電流略微降低，供氣量也相應(yīng)微調(diào)，使得每層焊接的混合氣利用效率都得到顯著提高。在焊接薄壁鋁材框架時(shí)，機(jī)器人采用小電流脈沖焊接工藝，裝置將供氣量控制在精準(zhǔn)范圍，同時(shí)通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的流線型氣嘴，使混合氣形成緊貼鋁材表面的層流狀態(tài)。

 

WGFACS節(jié)氣裝置為采用ABB弧焊機(jī)器人進(jìn)行鋁材框架焊接的企業(yè)帶來(lái)的，不僅是混合氣采購(gòu)成本的顯著下降，更重要的是焊接工藝穩(wěn)定性的全面提升。該裝置并非簡(jiǎn)單地減少供氣量，而是通過(guò)智能化的動(dòng)態(tài)調(diào)控，讓每一份混合氣都能精準(zhǔn)作用于熔池保護(hù)，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)的同時(shí)，充分保障了鋁材焊接對(duì)質(zhì)量的高要求。對(duì)于這類企業(yè)而言，引入WGFACS節(jié)氣裝置已經(jīng)成為降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。在此基礎(chǔ)上，配合規(guī)范的設(shè)備操作流程和定期的維護(hù)保養(yǎng)工作，混合氣的節(jié)能空間還能得到進(jìn)一步挖掘，為企業(yè)在高端鋁材焊接領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)增添優(yōu)勢(shì)。