罐式车作为重要的物流设备,在汽车运输业中的应用极为广泛。目前,我国在汽油、柴油等油品及水泥、粉煤灰等粉粒物料的运输中,主要以碳钢罐车运输为主。由于碳钢罐车自重大、质量利用系数低、车辆油耗大,且罐体容易生锈腐蚀而污染环境。近几年,在全球能源和环保意识增强的大背景下,国家号召专用车辆轻量化,碳钢罐车逐渐被铝合金罐车替代以成为必然趋势。
铝合金材料具有密度小、导电性好、耐腐蚀性强、散热性好和易于加工等特点,且具有良好的力学性能,能够满足汽车容器材料的使用要求,是轻量化技术发展的必然选择。铝合金罐车最主要的优势在于它所带来的长期经济效益,其具有自重轻、载重更大、运输油品质量好杂质少、防静电安全等主要特点,相比传统的碳钢罐车,可使用户的运输效益最大化。
图1 铝合金罐车的外观和结构示意图
中集瑞江是中集集团布局在安徽芜湖的专用车制造企业,是中集车辆(集团)有限公司骨干成员企业。拥有液罐车生产线、搅拌车生产线、粉罐车生产线等国际一流的专用车生产线;依靠智能制造致力建设成为世界顶尖的专用车生产基地,打造罐车世界知名品牌。中集瑞江先后获得国家高新技术企业、国家火炬计划企业、安徽省级技术中心、安徽省百强企业、安徽省名牌产品、安徽省质量奖、安徽省产学研示范企业、安徽省制造业与互联网融合发展试点企业等多项国家、省市级荣誉,拥有船级社证书、压力容器许可证、铝合金液罐车国家火炬计划项目证书等多项专业资质及600多个国家产品专利。
图2 铝合金罐车车身
铝罐主要由筒体、封头、防浪板、罐顶等部分组成。铝材型号为5083,厚度在3mm~10mm之间,主要以对接、角接形式为主。客户在焊接筒体纵缝、封头与筒体连接环缝以及防浪板与筒体连接角焊缝时,采用常规脉冲焊接,一直有以下问题想要改进:
1)起弧部位极易出现熔合不良,后期大量返工,成本高居不下。
2)电弧能量不够集中,焊速慢,工件变形大,难以满足产品公差要求。
3)热输入高,导致焊缝晶粒粗大,强度急剧降低,无法满足设计要求,造成安全隐患。
4)内部防浪板焊接,空间狭窄,普通焊机机头难以放置,工人作业极其困难。
针对客户实际情况,推荐麦格米特Artsen PM500A焊机,采用脉冲铝焊工艺。Artsen PM500A是一款全数字高频智能逆变焊机,可进行碳钢、不锈钢、铝合金等材质的直流、脉冲全位置焊接。此款焊机有以下优点可以解决客户问题:
1)通过全新控制方案和合理的工艺参数优化保证起弧柔,收弧稳定,消除缺陷。起弧、收弧参数开放可调,保证焊缝整体质量。
2)优化的铝焊脉冲工艺,使电弧能量更加集中,熔深加深,焊速加快,热输入降低,飞溅低,成型一致,颜色银白。
3)储存多种铝焊专家数据,适用范围广,并开放了脉冲焊接的各阶段参数,根据现场工况进行微调,获得优质焊接效果。
4)送丝机带有数显,码盘反馈,4轮双驱动,送丝平稳,电弧稳定。
5)配有中继和推拉丝功能,超长接力,中继送丝机带操作显示面板,轻便小巧,焊机最大作业半径可达43米。
图3 铝合金罐车焊缝图片
图4 铝合金罐车罐体焊接
采用麦格米特Artsen PM500A焊机,达到了良好的焊接效果,具体如下:
起弧、收弧缺陷基本消失,焊缝表面没有气孔和咬边等焊接表面缺陷,焊缝成型均匀一致,鱼鳞纹清晰。
电弧能量集中,焊速加快,热输入降低,工件焊缝强度降低问题得到解决,焊缝颜色呈白亮色。
焊接过程中飞溅极低,工件表面没有金属颗粒飞溅物,减少了以往打磨工件的工序。
采用麦格米特中继送丝机,小巧轻便,工人进入罐内焊接防浪板更加轻松。
图5 铝合金罐车焊接现场环境
图6 焊机交付现场
图7 铝合金罐车现场焊接
图8 中继送丝使用场景
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