汽車車身拼接、航空零部件組裝等場(chǎng)景里，薄鋁板的焊接質(zhì)量直接關(guān)系產(chǎn)品性能。這類板材厚度不大，導(dǎo)熱性能卻很突出，焊接時(shí)電弧產(chǎn)生的熱量會(huì)快速擴(kuò)散，稍不注意就會(huì)出現(xiàn)熔池塌陷、邊緣燒穿的問(wèn)題。更麻煩的是，薄鋁板表面容易形成氧化膜，焊接過(guò)程中如果保護(hù)氣體覆蓋不到位，氧化膜就會(huì)混入熔池，形成密密麻麻的氣孔，影響焊縫的強(qiáng)度和密封性。傳統(tǒng)的焊接供氣方式采用固定流量輸出，不管焊接工況如何變化，氣體流量始終保持一致，這種模式下，要么為了保證關(guān)鍵部位保護(hù)效果而造成氣體浪費(fèi)，要么因流量不足導(dǎo)致焊接缺陷。WGFACS節(jié)氣設(shè)備的出現(xiàn)，正好解決了這一痛點(diǎn)，它能根據(jù)焊接時(shí)的實(shí)際需求調(diào)整氣體供給，節(jié)氣率可達(dá)40%-60%，讓保護(hù)氣體的使用更精準(zhǔn)、更經(jīng)濟(jì)。

 

WGFACS節(jié)氣設(shè)備要在ABB機(jī)器人薄鋁板焊接中發(fā)揮作用，首先得做好與機(jī)器人系統(tǒng)的適配。硬件連接上，通過(guò)適配選型接入ABB機(jī)器人控制柜。WGFACS節(jié)氣設(shè)備的核心優(yōu)勢(shì)就是能根據(jù)焊接電流的大小自動(dòng)調(diào)整氣體流量，電流大時(shí)多供氣，電流小時(shí)少供氣，避免固定流量模式下的浪費(fèi)或供給不足。薄鋁板焊接時(shí)，電流大小會(huì)根據(jù)板厚、焊接速度等參數(shù)調(diào)整，比如焊接較厚的薄鋁板或需要快速行進(jìn)焊接時(shí)，電流會(huì)調(diào)大，此時(shí)電弧能量增強(qiáng)，熔池范圍擴(kuò)大，對(duì)保護(hù)氣體的需求量也隨之增加；而焊接較薄的板材或慢速焊接時(shí)，電流減小，熔池范圍收縮，保護(hù)氣體的需求量也會(huì)相應(yīng)降低。WGFACS設(shè)備能實(shí)時(shí)捕捉ABB機(jī)器人的焊接電流信號(hào)，將信號(hào)轉(zhuǎn)化為流量調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)氣體供給與焊接工況的動(dòng)態(tài)匹配。

 

在具體的焊接工藝調(diào)試中，要結(jié)合薄鋁板的特性設(shè)定WGFACS設(shè)備的基礎(chǔ)參數(shù)。采用MIG焊焊接薄鋁板時(shí)，先根據(jù)板材厚度確定初始焊接電流和焊接速度，再對(duì)應(yīng)設(shè)定WGFACS的初始?xì)怏w流量。比如焊接厚度較小的薄鋁板，初始電流設(shè)定在較低范圍，對(duì)應(yīng)的初始?xì)怏w流量也調(diào)至較低水平；焊接厚度稍大的薄鋁板，初始電流和初始?xì)怏w流量都要適當(dāng)提高。調(diào)試過(guò)程中，要重點(diǎn)關(guān)注起弧和收弧兩個(gè)關(guān)鍵階段的氣體供給。起弧瞬間，電弧剛接觸板材，表面氧化膜還未被充分破除，需要WGFACS設(shè)備快速提升氣體流量，形成濃密的保護(hù)氣幕，隔絕空氣與熔池的接觸。收弧時(shí)，熔池溫度較高，冷卻速度快，若此時(shí)氣體突然中斷，空氣會(huì)迅速侵入弧坑，形成氣孔，所以設(shè)備需要在焊接停止后保持一段時(shí)間的氣體供給，直到弧坑完全冷卻。

試焊環(huán)節(jié)是優(yōu)化WGFACS設(shè)備參數(shù)的關(guān)鍵。選取與實(shí)際生產(chǎn)用板材質(zhì)、厚度相同的試板，通過(guò)ABB示教器編寫焊接程序，程序中要包含直線焊縫、轉(zhuǎn)角焊縫和搭接焊縫等常見(jiàn)的焊接形式。啟動(dòng)焊接程序后，操作人員要密切觀察WGFACS設(shè)備控制面板上的流量變化曲線，同時(shí)留意焊縫的成型效果。如果發(fā)現(xiàn)直線焊縫出現(xiàn)零散氣孔，說(shuō)明當(dāng)前電流對(duì)應(yīng)的氣體流量不足，需要在設(shè)備參數(shù)中適當(dāng)提高該電流區(qū)間的氣體供給量；如果轉(zhuǎn)角焊縫處出現(xiàn)焊縫兩側(cè)氧化變色，可能是轉(zhuǎn)角時(shí)機(jī)器人行進(jìn)速度變化導(dǎo)致電流波動(dòng)，而WGFACS設(shè)備的響應(yīng)不夠及時(shí)，需要調(diào)整設(shè)備的信號(hào)響應(yīng)靈敏度。試焊完成后，對(duì)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，查看內(nèi)部是否存在氣孔、夾渣等缺陷，結(jié)合檢測(cè)結(jié)果再次微調(diào)設(shè)備參數(shù)，直到焊縫質(zhì)量符合要求。

 

在ABB機(jī)器人焊接薄鋁板的批量生產(chǎn)中，WGFACS節(jié)氣設(shè)備的節(jié)氣效果十分明顯。某汽車零部件廠之前采用固定流量供氣，每天焊接薄鋁板所需的保護(hù)氣體消耗量較大，焊接后的焊縫返修率也不低，主要原因是部分轉(zhuǎn)角和搭接部位氣體保護(hù)不足。引入WGFACS設(shè)備并完成參數(shù)優(yōu)化后，氣體消耗量較之前減少了不少。這是因?yàn)樵O(shè)備能根據(jù)焊接電流的變化精準(zhǔn)調(diào)整流量，焊接直線焊縫等簡(jiǎn)單工況時(shí)，電流穩(wěn)定且較小，氣體流量隨之降低；遇到轉(zhuǎn)角等復(fù)雜工況，電流增大時(shí)，氣體流量也及時(shí)提升，既保證了保護(hù)效果，又避免了浪費(fèi)。

 

WGFACS節(jié)氣設(shè)備在ABB機(jī)器人薄鋁板焊接中的應(yīng)用，核心就是圍繞按需供給的原則，讓保護(hù)氣體的輸出與焊接工況精準(zhǔn)匹配。從設(shè)備適配到參數(shù)調(diào)試，再到日常操作和維護(hù)，每個(gè)環(huán)節(jié)都要結(jié)合薄鋁板的焊接特性和設(shè)備的工作原理來(lái)開展。做好這些工作，既能保證薄鋁板的焊接質(zhì)量，減少缺陷產(chǎn)生，又能顯著降低保護(hù)氣體的消耗，為生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)約成本。隨著焊接工藝的不斷進(jìn)步，這類節(jié)氣設(shè)備的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛，其在精準(zhǔn)供氣、節(jié)能降耗方面的優(yōu)勢(shì)也會(huì)更加突出。