新型绿色焊接技术——cmt焊接技术

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1、新型绿色环保焊接技术——CMT焊接技术摘要CMT冷金属过度焊接技术是在MIG/MAG焊的基础上开发的一种革新技术，第一次将送丝运动与熔滴过渡过程进行数字化协调，使熔滴过渡在几乎无电流的状态下进行。CMT焊接波形控制呈现典型的直流脉冲特征，焊接时热输入较低，这样可有效减小热输入，提高对能量的利用率，并有效地消除飞溅，提高焊后工件表面质量，减小金属的损失，焊接过程中低烟尘，有害气体少，对环境的污染进一步减少，是一种绿色环保的焊接技术。本文介绍了CMT焊接技术的工作原理，工艺流程，以及技术特点，并举例说明其发展应用状况。关键词：CMT冷金属过

2、渡焊接技术；熔滴过渡；无飞溅焊接；送丝运动；薄板焊接10目录目录摘要I目录II1绪论11.1引言12CMT焊接技术的工作原理12.1MIG/MAG焊接技术简介12.2CMT焊技术简介23CTM系统的组成34CMT焊接的技术特点44.1CMT技术的主要特点44.1.1送丝系统44.1.2熔滴过渡时电压和电流54.1.3焊丝的回抽运动帮助熔滴脱落54.2CMT焊较其他焊接技术的优势64.2.1CMT焊接MIG/MAG焊的优势64.2.2CMT钎焊工艺和激光钎焊工艺的比较75CMT焊接技术的应用和前景85.1CMT和脉冲混合过渡技术85.2C

3、MT在机械工程行业的应用前景86全文总结9参考文献1010新型绿色焊接技术——CMT焊接技术1绪论1.1引言随着全球资源与环境保护问题的日趋严峻，开发和研究新型绿色环保焊接方法已经非常迫切。当今世界，汽车工业也正朝着节能、环保和安全的方向发展，而节能又是其中的核心问题。节能的有效措施便是降低汽车自重，即汽车轻量化。汽车用的铝合金和钢的混合结构轻量化可提高燃料的有效使用并有效控制空气污染，因此钢和铝合金的有效连接受到重视[1]。然而，钢和铝的熔点存在巨大的差异，且铝与钢中的铁易产生脆性的金属间化合物。另外，不同的热物理性能，如膨胀系数、导

4、热率和比热，也将导致焊后巨大的内应力。因此，熔焊的铁铝会由于产生严重的裂纹而在使用中损坏。冷金属过渡技术CMT是将送丝与熔滴过渡过程进行数字化协调。当焊机的DSP处理器监测到一个短路信号时，就会切断电流，并将信号反馈给送丝机，送丝机作出回应回抽焊丝，从而使得焊丝与熔滴分离，使熔滴在无电流状态下过渡。通过协调送丝监控和过程控制实现了焊接过程中“冷”和“热”的交替。CMT同时具备许多优点：焊接过程中，热输入量小；无飞溅起弧，减少了焊后清理工作；能够进行薄板对接焊而不需要对工件进行背面气体保护。良好的搭桥能力使得焊接过程操作容易，特别适用于自

5、动焊[2]。CMT（ColdMetalTransfer）冷金属过渡技术是在MIG/MAG焊基础上开发的一种革新技术。CMT技术颠覆了传统，将焊丝的运动与焊接过程结合起来，严格控制熔滴过渡中的输入，降低焊接热输入和金属飞溅。2CMT焊接技术的工作原理2.1MIG/MAG焊接技术简介MIG焊是熔化极惰性气体保护焊，MAG焊是熔化极活性气体保护焊。MIG/MAG焊如图1所示。MIG/MAG焊是目前应用广泛，高效、经济的焊接工艺，但同时存在焊接热输入量大、变形大，飞溅无法避免等缺点，在薄板焊接方面的应用受到限制[3]。这是MIG/MAG焊熔滴过

6、渡的形式决定的。MIG/MAG焊熔滴过渡根据焊接电流的不同共有三种形式：短路过渡、颗粒过渡和射流过渡，分别适用于不同板厚、不同焊接效率要求的场合。MIG/MAG焊的熔滴过渡过程由电压和电流参数进行控制，与焊丝的运动状态关系不大。10新型绿色焊接技术——CMT焊接技术图1MIG/MAG焊示意图MIG/MAG焊的主要特点是焊接质量好；焊接生产率高；无脱氧去氢反应，易形成焊接缺陷，对焊接材料表面清理要求特别严格；抗风能力差；焊接设备复杂。可应用于几乎所有的金属材料，主要用于有色金属及其合金，不锈钢及某些合金钢的焊接。最薄厚度约为1mm，最大厚

7、度基本不受限[4]。2.2CMT焊技术简介CMT冷金属过渡焊接技术是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。CMT技术颠覆了传统，将焊丝的运动与焊接过程结合起来，严格控制熔滴过渡中的输入电流，大幅度降低了焊接热输入。CMT焊接技术为MIG/MAG焊的应用开拓了新的领域，MIG/MAG熔滴过渡的形式也被赋予了全新的定义（如图2）。图2熔滴过渡形式MIG/MAG焊的熔滴过渡是传统的短路过渡，其短路过程是：形成电弧加热焊丝——焊丝熔化形成熔滴——熔滴长大，同熔池短路——短路桥爆炸，熔滴脱落。在熔滴形成、脱落过程中都伴有大的短路电流输入，容易形成飞溅

8、。而CMT过渡方式正好相反，如图3，在熔滴短路时，数字化电源输出电流几乎为零，同时焊丝的回抽运动帮助熔滴脱落，从根本上消除了产生飞溅的因素。10新型绿色焊接技术——CMT焊接技术(a)电弧加热，向前送丝(b