Come selezionare il robot di saldatura a CO₂
Prefazione
La saldatura ad arco metallico con gas CO₂ puro al 100% è il processo di saldatura più conveniente-per l'acciaio al carbonio. È ampiamente adottato nella fabbricazione di strutture in acciaio, nella produzione di macchine edili, nella produzione di telai per rimorchi, nella manutenzione di macchine agricole e in linee di produzione automatizzate dotate di robot di saldatura.
Essendo un gas di protezione attivo, l'anidride carbonica subisce reazioni metallurgiche sotto archi elettrici ad alta-temperatura, il che la differenzia dalla saldatura MIG che utilizza gas inerti puri e dalla saldatura a gas misto MAG a base di argon-. Abbinando correttamente lo spessore del metallo base, l'attrezzatura di saldatura e il gas di protezione, è possibile ottenere sia un'elevata efficienza di saldatura che bassi costi di produzione. L'applicazione impropria di questo processo di saldatura porterà a difetti di saldatura quali spruzzi, porosità, bruciatura-e proprietà meccaniche degradate dei giunti saldati.
Principi di base del robot di saldatura a CO₂ pura
L'anidride carbonica presenta proprietà chimiche stabili a temperatura e pressione atmosferica normali. Tuttavia, nel processo di saldatura automatica delRobot di saldatura a CO₂, subisce reazioni di decomposizione all'alta temperatura di un arco elettrico (superiore a 2000 gradi), esibendo una forte attività chimica e innescando reazioni metallurgiche tra cui l'ossidazione e la carburazione con il metallo fuso, anziché limitarsi a isolare l'aria ambiente. Il processo di saldatura delRobot di saldatura a CO₂si basa su un arco elettrico attivo per fondere il metallo di base e il filo di saldatura per formare un giunto di saldatura, mentre il gas di protezione blocca l'ossigeno e l'azoto nell'aria per evitare difetti di porosità.

Vantaggi principali della saldatura a CO₂ pura
Grande profondità di penetrazione: A parità di parametri di corrente e tensione di saldatura, la zona di fusione è più profonda e più ampia. La penetrazione completa delle piastre spesse può essere ottenuta con saldatrici di piccole-dimensioni senza aumentare significativamente l'apporto di calore.
Velocità di saldatura elevata: Offre un'elevata efficienza di deposizione. La saldatura robotizzata continua può aumentare notevolmente la capacità di produzione di massa.
Elevata tolleranza ai metalli base sporchi: L'arco elettrico ad alta-temperatura può bruciare ruggine e incrostazioni di ossido, riducendo il-carico di lavoro di rettifica presaldatura per strutture in acciaio arrugginite e pezzi in lavorazione esterni invecchiati, il che lo rende eccezionalmente vantaggioso per le applicazioni di manutenzione e riparazione.
Svantaggi intrinseci della saldatura a CO₂ pura
1. L'arco elettrico ha scarsa stabilità accompagnata da un forte crepitio della saldatura. La finestra dei parametri di processo regolabili è stretta e una leggera deviazione dei parametri provocherà spruzzi eccessivi.
2. Un volume elevato di spruzzi comporta carichi di lavoro pesanti per la molatura post-saldatura e la pulizia delle scorie, il che aumenta il costo complessivo dei pezzi in lavorazione-di qualità estetica.
3. È possibile ottenere solo il trasferimento a corto-circuito e il trasferimento globulare, mentre il trasferimento a spruzzo non è fattibile. Le lamiere sottili sono altamente suscettibili alla bruciatura-durante la saldatura, pertanto questo processo non è applicabile a pezzi con severi requisiti estetici.
4. La carburazione avviene nei cordoni di saldatura; pertanto, per la saldatura di acciaio inossidabile e leghe di alluminio non deve mai essere adottata una schermatura con CO₂ pura.
Tabella comparativa delle prestazioni e delle condizioni di lavoro tra CO₂ al 100% e vari gas di protezione misti a base di argon-
| Gas di protezione | Profondità di penetrazione | Livello di spruzzi | Stabilità dell'arco | Aspetto del cordone di saldatura | Spessore piastra applicabile | Modalità di trasferimento del metallo | Costo relativo | Scenari applicativi tipici |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100% CO₂ | Massimo | Alto | Povero | Grossolano con rinforzo elevato | Acciaio al carbonio medio e spesso | Trasferimento a corto-circuito, trasferimento globulare | Il più basso | Strutture in acciaio, macchine edili, saldatura robotizzata automatizzata per lamiere spesse, manutenzione sul campo |
| C25 (75%Ar + 25%CO₂) | Profondo | Medio | Bene | Liscio | Acciaio al carbonio di spessore da sottile a medio- | Trasferimento a corto-circuito, trasferimento globulare | Medio | Lamiere generiche, saldatura robotizzata in catena di montaggio |
| 90%Ar + 10%CO₂ | Moderare | Basso | Eccellente | Liscio ed estetico | Lamiere sottili di acciaio al carbonio | Trasferimento in corto-circuito, trasferimento a spruzzo (corrente elevata) | Relativamente alto | Lamiere sottili per carrozzerie automobilistiche, saldatura robotizzata per parti critiche dall'aspetto- |
| 85%Ar + 15%CO₂ | Moderare | Basso | Eccellente | Liscio | Componenti generali in lamiera | Trasferimento in corto-circuito, trasferimento a spruzzo (corrente elevata) | Relativamente alto | Saldatura automatizzata per armadi e custodie per apparecchiature |
| Argon-Elio-CO₂ Gas misto ternario | Moderare | Basso | Eccezionale | Luminoso e liscio | Acciaio spesso ad alta-resistenza | Trasferimento a corto-circuito, trasferimento a spruzzo, trasferimento a impulsi | Più alto | Acciaio spesso ad alta-resistenza; usato raramente per l'acciaio inossidabile |
| 98%Ar + 2%O₂ (Acciaio inossidabile speciale) | Moderare | Molto basso | Stabile | Lucido | Acciaio inossidabile | Trasferimento a corto-circuito, trasferimento a spruzzo | Alto | Prodotti in acciaio inossidabile, linee di saldatura robotizzata in acciaio inossidabile |
| Argon puro al 100%. | Poco profondo | Molto basso | Eccezionale | Luminoso e liscio | Metalli non-ferrosi di tutti gli spessori | Trasferimento a spruzzo | Alto | Saldatura di leghe di alluminio, rame, leghe di titanio; severamente vietato per la saldatura a CO₂ dell'acciaio al carbonio |
1. Per lamiere sottili e pezzi con severi requisiti estetici: dare priorità ai gas misti 90%Ar/10%CO₂ o 85%Ar/15%CO₂; È possibile selezionare C25 per applicazioni generali-a costi bilanciati; La CO₂ pura al 100% non è consigliata.
2. Per strutture in lamiera d'acciaio-spessa, manutenzione-pesante, operazioni sul campo, progetti-sensibili ai costi e saldature nascoste nella saldatura robotizzata: adottare il 100% di CO₂, che presenta una penetrazione sufficiente, un'eccellente tolleranza ai metalli di base arrugginiti e il prezzo unitario del gas più basso.
3. Per pezzi in acciaio inossidabile: utilizzare solo gas misto argon-ossigeno. Non applicare mai CO₂ pura per prevenire la carburazione della saldatura, la corrosione intergranulare e le fessurazioni.
4. Per le leghe di alluminio, rame e titanio: è consentito solo l'argon puro; qualsiasi gas di protezione contenente CO₂-è severamente vietato.
5. Per le linee di produzione automatizzate robotizzate: utilizzare gas di protezione misto per le saldature visibili esposte e adottare CO₂ pura al 100% per le saldature nascoste come telaio e rinforzi interni.
Specifiche generali di impostazione dei parametri per saldatrici a CO₂ pura
1. Alla stessa velocità di alimentazione del filo, la tensione di saldatura per la saldatura a CO₂ pura sarà aumentata di 1~3 V rispetto alla saldatura a gas misto C25. Data la finestra ristretta di regolazione dei parametri, la-regolazione fine deve essere eseguita con piccoli incrementi di 0,5 V ogni volta.
2. Durante l'intero processo sarà adottata la saldatura ad arco corto-, che rappresenta un metodo fondamentale per ridurre gli spruzzi.
3. Per le saldatrici inverter a tensione costante-, la corrispondenza tra tensione e velocità di alimentazione del filo determina la lunghezza dell'arco. Le condizioni anomale dell'arco non possono essere risolte regolando solo un singolo parametro.
4. Regolazione dell'induttanza: impostare un'induttanza bassa per piastre sottili e un'induttanza alta per piastre spesse per sopprimere gli spruzzi e stabilizzare l'arco elettrico.
5. La lunghezza standard del filo-fuori varia da 10 mm a 15 mm. Una sporgenza eccessivamente lunga-aggraverà i difetti di porosità e schizzi.
Arco normale: suono sfrigolio continuo e uniforme, simile al suono della pancetta fritta. Arco difettoso: crepitio o schiocco intermittente e violento, causato principalmente da bassa tensione, lunghezza eccessiva dell'arco o sporgenza del filo-troppo lunga.
Criteri di selezione per saldatrici adatte alla saldatura con CO₂ pura
1. L'apparecchiatura deve supportare una tensione regolabile in modo continuo e una velocità di alimentazione del filo entro un ampio intervallo.
2. Dotato di funzione di regolazione dell'induttanza/pendenza dell'arco, essenziale per la saldatura a CO₂ pura.
3. La regolazione sinergica con una-manopola e la funzione a impulsi sono configurazioni bonus che offrono notevoli vantaggi nella saldatura di lamiere sottili.
4. Ciclo di lavoro sufficiente alla corrente nominale per evitare il surriscaldamento e lo spegnimento durante la saldatura robotizzata continua-con cordoni lunghi su piastre spesse.
5. Compatibile con più diametri di filo inclusi 0,8 mm, 1,0 mm e 1,2 mm.
6. I parametri ufficiali di fabbrica dell'attrezzatura devono supportare chiaramente la saldatura protetta al 100% da CO₂; modifiche non autorizzate annulleranno la garanzia.
1. Supporta protocolli di comunicazione digitale come Modbus o Profinet per realizzare il collegamento con l'armadio di controllo del robot.
2. Compatibile con alimentatori di filo separati esterni per soddisfare la domanda di alimentazione di filo a lunga-distanza per i cantilever robot.
3. Essere dotato di funzioni di corrente iniziale, corrente di cratere, accelerazione-aumento e diminuzione-della corrente per ridurre la porosità all'inizio dell'arco e le crepe all'arresto dell'arco durante la saldatura robotizzata.
4. Supporta parametri di programma segmentati per cambiare automaticamente le specifiche di saldatura per la saldatura multi-strato e multi-passaggio.
5. Riservare interfacce esterne per stazioni di pulizia automatica della torcia e dispositivi di spruzzatura anti-spruzzi.
Tabella di selezione della saldatura con CO₂ pura al 100% per pezzi in vari settori
| Tipo di pezzo | Spessore tipico della piastra | Raccomandazione per il 100% di CO₂ | Descrizione dell'applicazione |
|---|---|---|---|
| Workshop sulla struttura in acciaio, componenti del ponte | Maggiore o uguale a 6 mm | Fortemente consigliato | Saldature nascoste che richiedono una penetrazione profonda; notevoli vantaggi in termini di costi per la saldatura robotizzata di massa |
| Telaio di macchine agricole, manutenzione staffa spessa | 3~10 mm | Raccomandato | I metalli vili sono solitamente arrugginiti; nessun requisito rigoroso sull'aspetto della superficie per la manutenzione sul campo |
| Telai di macchine edili pesanti, serbatoi di carburante per escavatori | 6~25 mm | Raccomandato | Adatto per saldatura multi-strato e multi-passaggio; soluzione tradizionale per linee di produzione robotizzate automatizzate |
| Telaio del rimorchio, rinforzi del telaio | 4,8~10 mm | Raccomandato | La priorità è data alla resistenza strutturale; gli schizzi possono essere rimossi tramite la rettifica centralizzata post-saldatura |
| Manutenzione di parti spesse per apparecchiature generali | Oltre 5 mm | Raccomandato | Eccellente compatibilità con pezzi sporchi utilizzati in ambienti esterni |
| Pannelli di carrozzeria- a scartamento sottile per autoveicoli, parti di coperture esterne | <1,2 mm | Non consigliato | Elevato rischio di burn-through-con costi di manodopera eccessivi per la molatura; il gas di protezione misto viene adottato nelle linee di produzione robotizzate |
| Armadi in acciaio inossidabile, parti decorative | Tutti gli spessori | Severamente vietato | La carburazione della saldatura causerà un grave deterioramento della resistenza alla corrosione e delle proprietà meccaniche |
| Alloggiamenti in lega di alluminio New Energy, telai in alluminio | Tutti gli spessori | Severamente vietato | È consentita solo la saldatura MIG ad argon puro |
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