对动态cmt焊接过程分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com俘掳试验研究动态CMT焊接过程分析河北科技大学材料科学与工程学院(石家庄市050018)梁志敏曹益汪殿龙摘要动态CMT焊接是对传统CMT焊接的改进，以期获得较大的熔深。采用高速摄像同步分析系统分析了动态CMT焊接过程熔滴过渡和电流电压波形特点。结果发现，动态CMT焊接熔滴过渡增高至110Hz以上；从电流电压波形上看，动态CMT分为3个阶段，即燃弧，强脉冲和短路3个阶段。在强脉冲阶段，电流峰值达493A，而在短路阶段电流为75A以上。T形接头焊接结果显示，在相同焊接热输入下，动态CMT比普通CMT能够获得更大的熔深．熔

2、深增加是由于强脉冲阶段大的电弧力造成熔池表面下凹，电弧下方液态金属层变薄使得熔池底部加热作用明显；同时短路电流的增加，也提高了熔池温度和焊丝预热效果。关键词：动态CMT熔滴过渡热输入中图分类号：TG4440前言1试验系统及方案传统的冷金属过渡(ColdMetalTransfer，CMT)焊高速摄像技术能准确地观察焊接过程中的熔滴过接通过焊丝回抽帮助熔滴脱落，同时使短路过渡过程渡行为，电流电压采集系统能采集到清晰的实时电信中电流值几乎为零，大大减小了焊接热输入，因此该技号，两者同步能很好地分析焊接高速动态过程和实时术在薄板焊接和异种金属焊接中应用非常广泛

3、l1J。电参数之间的关系。为此使用图1所示的高速摄像与但当焊接较厚工件时，传统的CMT焊接由于热输入低电信号同步采集系统观察CMT焊接熔滴过渡过程。此而容易出现熔合不良等缺陷。单纯提高CMT焊接电系统主要包括高速摄像子系统和电信号采集子系统。流，造成燃弧电流增加，而熔滴过渡的频率为70Hz左高速摄像子系统包括激光背光光源、减光片和滤光片、右，可能会产生非短路过渡。采用CMT短路过渡和脉镜头、高速摄像机、图像采集卡ll。电信号采集系统包冲过渡混合过渡的方式可以适当增加热输入，而且随括电流传感器、电压传感器和数据采集卡。高速摄像着脉冲过渡所占比重越高，这种

4、混合过渡的热输入可子系统和电信号采集子系统由同步控制器输出的脉冲以逐渐接近脉冲焊，从而增大熔深。但另一方面，随信号保证同步。着脉冲过渡所占比重的增加，CMT焊接低热输入的优点逐渐失去。⋯在焊接高强钢和铝合金等热输入敏感材料时，在{ll电压传感器—实现良好熔合的前提下，尽量降低热输入有利于提高减滤光光接头性能。为此，Fronius公司推出了动态CMT焊接技肯式口口匦术，改变传统CMT电流波形，实现了高频率短路过渡，l王l增加了大电流脉冲阶段，在保证低热输人特点的同时，变位平移机构实现了较大的熔深。文中利用高速摄像和电信号同步分析系统对动态图1高速摄像和电

5、信号同步分析系统系统原理框图CMT焊接过程进行分析，通过试验对比了相同热输入焊接试验共分为两组，母材均为低碳钢．焊丝采用下传统CMT与动态CMT在T型接头上熔深情况，并解1．2mm的G3Sil，保护气体为80％Ar+20％CO2。第释了动态CMT焊接增加熔深原因。1组进行动态CMT堆焊试验，工件厚度为6mm，焊接工艺参数见表1。第2组对角接接头分别进行动态CMT焊接和普通CMT与脉冲混合焊接，工件厚度为5收稿日期：2015一O2—10基金项目：国家自然科学基金项目(51005069，51205106)mm，焊接工艺参数见表2。表2中焊接热输入的计算10

6、2015年第7期学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com试验研究r蜉搭ingaluminumalloys—to—galvanizedmildsteel[J]．Journal(CMT)processforweldingaluminiumalloy[J]．ScienceandofMaterialsProcessingTechnology，2013，213(10)：1753TechnologyofWeldingandJoining，2006，11(5)：583——1763．585．[3]石常

7、亮，何鹏，冯吉才，等．铝／镀锌钢板CMT熔钎焊界[7]王中辉，蒋力培，焦向东，等．激光在焊接电弧高速摄面区组织与接头性能[J]．焊接学报，2006，27(12)：61—像技术中的应用[J]．激光杂志，2006，27(3)：67—64．68．[4]YangS，ZhangJ，LianJ，eta1．Weldingofaluminumalloytozinccoatedsteelbycoldmetaltransfer『J]．MaterialsandDesign，2013，49：602—612．作者简介：梁志敏，1981年出生，博士，副教授，硕士研究[5]曹睿，余

8、建永，陈剑虹，等．镁／镀锌钢板CMT熔钎焊连生导师。主要从事焊接过程传感与控制，三维接机制分析