CMT焊接—革新的焊接技术.pdf

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1、国际机器人焊接RWIA’2006CMT焊接—革新的焊接技术杨修荣易翔（珠海市科盈焊接器材有限公司珠海519015）摘要：CMT（ColdMetalTransfer）冷金属过渡技术是一种全新的在MIG/MAG焊接工艺，焊接热输入极低，可以焊接薄至0.3mm的板材，并可实现钢与铝的异种连接。本文介绍了CMT焊接工艺的原理、特点及其应用前景。关键词：冷金属过渡,混合过渡,钢与铝的焊接Abstract：TheCMT(ColdMetalTransfer)–processisarevolutioninMIG/MAGweldingtechnology，D

2、uetothelowthermalinput，lightandultra-lightgaugesheets(downtosheetthicknessesof0.3mm)canbejoined,steelandaluminumcanbejoinedtogether.thearticlepresentprinciple,advantagesandapplicationsofoftheCMT-process.Keywords：ColdMetalTransfer、PulseMix、Joiningsteeltoaluminium0前言MIG/MAG焊

3、是目前世界上应用最广泛的、最经济的焊接工艺。但由于其热输入量高、变形大、飞溅无法避免。因而限止它在某些领域的应用，尤其是在1mm以下的薄板更是其使用的“禁区”。CMT(冷金属过渡技术)–是一种全新的MIG/MAG焊接工艺。奥地利Fronius公司1991年开始研究用MIG焊的方法来连接钢与铝，1997年在钢与铝焊接和无飞溅引弧技术基础上，经过5年的努力，开发出CMT冷金属过渡技术，使MIG/MAG焊的应用领域得以拓宽。1CMT冷金属过渡技术的原理CMT是ColdMetalTransfer(冷金属过渡)的缩写，由于其热输入量比普通的MIG/M

4、AG焊要低，因而命名为Cold。CMT冷金属过渡技术是在短路过渡基础上开发的，普通的短路过渡过程是：焊丝一直往前送，焊丝熔化形成熔滴,熔滴同熔池短路,短路桥爆断，重新引弧，短路时是伴有大的电流（大的热输入量）和飞溅。在CMT焊接方法中，焊丝不仅有向前送丝的运动，而且还有往回抽的动作，这种送丝/回抽运动的平均频率高达70Hz（见图-1）。RWIA’2006国际机器人焊接图1CMT技术的原理，焊接过程送丝前进和回抽CMT焊同普通MIG/MAG焊有三个明显的不同：1.1送丝的运动同熔滴过渡过程相结合。到目前为止，普通的MIG/MAG焊接过程中送丝

5、速度是固定，或者预先按时间设好的（如双脉冲的脉动送丝）。而CMT焊接过程中，焊丝往前送直到形成熔滴短路，在这一刻，送丝速度倒转过来，焊丝往回抽。当下一个开路形成后，焊丝又住前送，熔滴过渡重新开始。整个过程，焊丝的送丝速度、前进/回抽运动完全取决于熔滴过渡过程，而不需要按时间预先设定。这就是为什么前文所说的焊丝运动的频率70Hz是平均值的原因，因为当熔滴过渡早一一些，焊丝回抽就早一些；当熔滴过渡迟一些，焊丝回抽就迟一些。但平均值是70Hz。1.2熔滴过渡时电压和电流几乎为零。普通的短路过渡依赖于高的短路电流行进过渡，而CMT焊接是通过焊丝和回

6、抽的运动来促进熔滴过渡，短路电流非常低。整个焊接过程就是高频率的“热-冷-热”转换的过程，大幅降低热输入量。图-2就是CMT焊接过程中电流电压的示意图片。1.3焊丝的回抽运动帮助熔滴脱落尽管熔滴过渡时电流非常低，焊丝的机械式回抽运动同样能保证熔滴的脱落，同时避免了普通短路过渡方式引起的飞溅（见图-3）热冷热冷热图2CMT焊接过程中电流电压示意图图3焊丝的送丝/回抽运动225国际机器人焊接RWIA’20062CMT焊接技术的优点2.1无飞溅的焊接和钎焊传统的短路过渡，由于高的短路电流，熔滴爆断不受控制，因而易产生大量的焊接飞溅。而CMT焊接，

7、短路电流非常低，而且熔滴过渡到工件上是通过焊丝的回抽来完成的，从而可实现无飞溅的焊接和钎焊。仅仅是当焊枪角度非常差时，才会因为熔池的运动产生少许的飞溅。无飞溅的焊接减少了焊后处理的麻烦。2.2弧长控制精确，电弧长度保持绝对恒定传统的MIG/MAG焊的弧长调整是通过电压的反馈来实现的（即保证电弧电压恒定），但是焊接电压不仅仅决定于电弧的长度，还受工件表面的氧化物、油污影响，因而通过调整电压恒定的方式来保证弧长恒定就不会准确。另外这种通过电压反馈保证弧长恒定的方式还受焊接速度的影响。CMT焊接时弧长控制不依据电弧电压来调整，而是通过焊丝回抽的机

8、械方式来设定的。焊丝往前送至工件表面形成熔滴短路，然后焊丝往回抽，每次回抽的速度和时间是固定，因而焊接过程中电弧的长度也是绝对的恒定。另一方面，焊丝的回抽频率每秒钟达70次，从而