实例1是一个大型铝合金箱体,外形尺寸(长宽高)为2.2x1.4x1.4米。焊接条件为:板厚30mm,T型接头,不对称K型坡口、钝边2mm,不留间隙。材料为5056板材,全部坡口区域均机械加工,焊缝方向间隙不均匀度不大于1mm;焊丝为ER5356,直径1.2mm;保护气体为Ar100%,纯度99.9%;室温23摄氏度不预热。设备采用CLOOS Tandem603Qunito系统,焊接时每道焊缝内外共分3层施焊,先焊内侧小坡口,然后在外侧手工电铣刀清根,不锈钢丝轮清理打磨干净。
图6:Tandem双丝高效GMAW铝合金双丝工艺焊接产品
焊接规范参数如下
表3:铝合金焊接参数
实例2是大型车辆的侧壁,板厚45mm,焊缝长度大于8m,由于是主承力结构故对焊缝要求很高,焊缝及其热影响区的强度、延展性、气孔数量均有较严格限制。工件材料7A75,前后丝均采用国产ER5A56焊丝,焊丝直径¢1.6,设备采用CLOOS Tandem 503Qunito焊接专机,配套翻转变位机。工件前期制备的几何尺寸和定位精度较准确,误差小于2mm。工件的前期制作均采用冷加工,坡口形状等采用大型机加设备来保证,工件机加后整体化学清洗、烘干,保证洁净度;焊接时使用大型工装和夹具保证安装尺寸和定位精度。焊缝形状为有咬合槽的内角缝和外角缝,内外角缝形成X型坡口,咬合槽厚度大于3mm可防止焊穿,是一种较特殊的是上下不连通的X型坡口。保护气体为Ar100%,纯度99.99%;室温25摄氏度,焊前未预热。焊接过程为先焊外角第一层-反转-内角第一层-反转-清理焊道-外角第2层-反转-清理焊道-内角第2层。
表4:铝合金焊接参数
图:7:Tandem双丝高效GMAW铝合金双丝工艺焊接的大厚度大型铝合金工件
Tandem双丝高效GMAW系统主要适用于自动化焊接,与其它数字一元化的MIG焊接设备比较,在使用上由一些问题需要注意。由于Tandem双丝高效GMAW焊接系统是由主辅两台焊接电源组成,所以在参数设置上要考虑到前后丝的特点,应该根据所焊接的工件的要求确定前后丝的焊接规范,打底焊缝主要考虑熔深和熔合质量,可适当加大能量输出,避免熔合不好等缺陷;填充焊道主要考虑增大熔敷量、避免焊缝过热,应选择合适的焊接速度和能量输出的配合,避免弧长过大,焊缝宽度大于12mm时可以使用摆动电弧改善焊缝两侧的熔合;表面层的焊接一般都有较高的质量要求,既要保证焊缝质量又要保证表面成型美观;前后丝规范的配合要适当调整,减少焊层的厚度,适当提高焊接弧长和脉冲频率,是液态金属流动性改善,增加焊缝表面的平整度和光洁度。