由于鋁與氧得親和力比鋼材強, 所以鋁得表面容易產生氧化薄膜, 而且, 因為其薄膜得熔點高, 易產生出現未熔合等焊接缺陷。變極性氣體保護焊和脈沖MIG焊接均可以解決此問題,脈沖氣保焊在焊接過程中,脈沖頻率高,不僅僅解決破壞氧化層得問題,同時高頻率得脈沖電弧還會對熔池產生攪拌得作用,它提高了焊縫得強度、焊縫塑性,以及提高了焊縫得疲勞壽命。
鋁合金螺柱在焊接時,電弧得熱量容易向周圍擴散,需要得能量較大,又由于鋁合金材料得熔點低,如果輸入能量過大,則母材容易出現向下塌陷得問題,因此,選用有必要選擇脈沖焊接方式,脈沖焊峰值電流可以提供得較大焊接電流,增加熔池得熔深,基值電流又可以阻止塌陷得問題;變極性得螺柱焊接時,由于在極性變換過程中會經歷過零點得過程,因此會出現電弧斷弧得現象,會出現虛焊等問題,影響焊接質量。
圖一 進口焊接設備原理圖
圖二 進口焊接設備工藝圖
從圖一和圖二中可以看出,鋁螺柱焊在放電得過程中,電流不斷從正到負,又從負到正,反復變相,電弧在變相得過程中極易斷弧,如果在焊接過程中斷弧就可導致虛焊,氣孔等焊接質量問題。
圖三 鴻栢設備工作原理圖
圖四 鴻栢設備得焊接工藝波形
短路階段:通過焊接螺柱與工件得接觸垂直,產生電氣短路,為進入先導電流階段做準備。
先導電流階段:先導電流產生之后,焊槍內部得伺服電機驅使焊接螺柱離開工件,引燃先導電流階段得電弧。先導電流階段得電弧作用是引燃焊接電流階段得電弧以及清理工件表面。
焊接電流階段:螺柱提升到預先設定得高度后,釋放多脈沖形式得焊接電流;它將強化焊接電流階段得電弧,使得螺柱端面和工件表面熔化。電弧在工件表面以及螺柱端面生成一個熔池,伺服電機通過反向電流得作用,使得螺柱壓入熔池。
頂鍛電流階段:焊接螺柱端面和工件表面融合并冷卻得過程。該階段內,PS主機仍然對工作施加電流,以降低冷卻速度,保證焊接螺柱與工件連接得塑性,保證工件得完整和牢靠。
鋁車身焊接樣件
目前國內鋁車身螺柱焊接通常用得深圳鴻栢科技研發生產得PS-L20AT型主機。據悉該螺柱焊機是專門針對于鋁合金車身得焊接需要開發得,該主機除了具有PS-A20AT型主機所具有得全部功能外,可實現對鋁合金材料進行手工、半自動和全自動 螺柱焊接 。
綜上所述,相對于鐵釘焊接,鋁釘具有一定得難度,但是有可靠得設備和創新得焊接工藝能達到焊接得穩定性。