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焊材 焊接
在当今世界，金属粉芯焊丝越来越受欢迎。有多种焊接工艺和耗材可供制造商选择，而其中每种又有诸多优缺点。然而，在采取行动之前，您必须考虑焊工技能、设备、耗材可用性、环境问题和经济因素。
金属粉芯焊丝是一种填充有金属粉末、合金和电弧稳定剂的管状焊丝。使用它可以提升暂载率，加快行进速度，减少烟尘，并提高成本效益。接下来，我们将探讨金属粉芯焊丝的优缺点，助您确定它是否适合您的生产力和盈利能力需求。
您如何知道金属粉芯焊丝是否对您的工艺有益？请考虑以下因素：
熔敷效率是熔敷的焊缝金属重量与在焊接过程中消耗的焊条（或焊丝）重量的关系。耗材的熔敷效率越高，由于未成为熔敷焊缝金属的一部分而浪费的耗材量就越少。
由于其电弧特性、极低的飞溅水平和低渣量，金属粉芯焊丝的熔敷效率介于 92-98% 范围内。这与喷射型熔滴过渡方式和高氩气保护气体混合物的选择有关。然而，过渡方式或保护气体的变化会影响熔敷效率。
熔敷率是对在给定时间内熔敷焊缝金属量的测量。熔敷率和熔敷效率是决定耗材成本效益的主要因素。
通常以磅/小时 (Kg/hr) 表示，金属粉芯焊丝是所有焊材中熔敷率最高的一种耗材。对于直径为 0.045 英寸（1.2 毫米）的金属粉芯焊丝，其熔敷率高达每小时 12-14 磅 (5.4-6.4 Kg/hr)。这是与实心 MIG 焊丝（其直径相同，为 8-10 磅/小时 (3.6-4.5 Kg/hr)）相比而言。
高熔敷率加上高熔敷效率和低渣量，将支持在更高行进速度下使用金属粉芯焊丝。这样会提高生产力。一般来说，当金属粉芯焊丝（相对于实心 MIG 焊丝）的熔敷率达到每小时 9 磅或更高时，会节省成本。
借助连续工艺（如金属粉芯焊丝），暂载率会增加多达 50% 的时间或每小时 30 分钟产生电弧。另一方面，SMAW 焊条的暂载率在 20% 范围内。这意味着每小时只有 12 分钟焊接时间产生电弧。这是自动化或机器人焊接如此吸引人的一个因素。
随着暂载率增加，还会提高行进速度。自动化焊接仅局限于将零件供应到焊接工位和过程中的行进速度。只有金属粉芯焊丝具有将高暂载率和高行进速度结合在一起的功能，而不牺牲焊缝外观、焊透性或焊接完整性。这可以显著降低焊接成本。
金属粉芯焊丝出渣量极低。这意味着降低了在完成前需要从母材上清除的飞溅水平。这对于连续操作尤其重要，在此类操作中，零件从组装/焊接操作直接进入清洗和涂装操作。从组装件上清理焊缝飞溅物可能会产生一笔不菲的焊后清理费用。
对于焊材来说，每磅多少钱并不重要，重要的是每磅的使用成本。请考虑这样一个实际焊接应用：使用 0.052 英寸（1.4 毫米）E70S-6 MIG 焊丝在脉冲条件下焊接，其中，送丝速度为每分钟 425 英寸，电压为 24.5 伏特，行进速度为 70 英寸每分钟。
将其中的焊丝换为金属粉芯焊丝，但焊接时的送丝速度、电压和行进速度相同。由此一来，行进速度可以提高到每分钟 85 英寸，即提高了 20%。不仅行进速度提高了，吞吐量增加了，而且必要的维修次数也减少了，维修时间减少了 10%。
在另一个应用中，使用直径为 0.040 英寸（1.0 毫米）ER409Cb 实心 MIG 焊丝在脉冲条件下焊接薄壁管，其中，电流为 180 安倍，电压为 20 伏特，行进速度为每分钟 19.6 英寸。将其中的焊丝换成直径为 0.045 英寸（1.2 毫米）EC409Cb 金属粉芯焊丝，也在脉冲条件下焊接，但电流为 190 安倍，电压为 21 伏特，行进速度为每分钟 27.5 英寸。
由于装配不良，行进速度增加，金属粉芯焊丝能够更好地弥合间隙。这有助于降低缺陷率和对离线返工零件的需要。带来的结果是：产量增加了 40%，每磅焊缝金属的消耗成本更低，维护成本也降低了。
金属粉芯焊丝的优点并不总是大于缺点，这些缺点可能会让您付出昂贵的工艺和时间代价。
为了充分利用金属粉芯焊丝，需要自动化或机器人设置。此外，由于焊接熔池流动性的增加，必须具备机器人编程经验。例如，当焊接小直径管子时，将焊枪对准相应位置对金属粉芯焊丝更为敏感，这种情况属实。此外，由于该过程会产生更多热量和更多辐射光，自动化系统可确保工人更安全。
为了获得金属粉芯焊丝（如实心 MIG 焊丝）的所有位置功能，短电弧过渡模式或脉冲模式必不可少。然而，大多数脉冲机不包含专为金属粉芯焊丝而编写的程序。虽然不是必要的，但它确实可以提高性能。这意味着，设备制造商将不得不对电源进行调整和程序修改。
如果生产线后续工位不能处理额外零件，则一个工位的生产率和吞吐量的显著提高将被抵消。当考虑金属芯工艺每小时可增加的零件时，也需要考虑生产线上工位处理增加的能力。
为这项工作选择合适的焊材是一项关键决策，需要仔细权衡。然而，知道何时使用金属粉芯焊丝非常有意义，可帮助提升生产率和节省资金，便于您提高焊接效率，熔敷更多焊缝金属，减少质量问题，并减少清理时间。