CMT焊接工藝及其應用

1、CMT 焊接工藝及其應用一、冷金屬過渡（CMT）焊概述：1、意義：冷金屬過渡技術 (CMT)是近年來焊接工藝的一次突破，其創(chuàng)造性地將焊絲運動與熔滴過渡過程相結合，實現(xiàn)了低能耗、高品質的焊接。2、特點：（1） 、良好的電弧穩(wěn)定性：CMT 焊接系統(tǒng)送絲過程受控并且和電弧過程相結合，可以機械檢測弧長并快速調節(jié)，這使得 CMT 的電弧非常的穩(wěn)定。（2） 、精確的能量輸入控制：CMT 技術實現(xiàn)了無電流狀態(tài)下的熔滴過渡。當短路電流產生，焊絲即停止前進并自動地回抽。在這種方式中，電弧自身輸入熱量的過程很短，短路發(fā)生，電弧即熄滅，熱輸入量迅速地減少，可以獲得最低能量的輸入。（3） 、優(yōu)異的搭橋能量輸入：CMT

2、 技術具有優(yōu)異的電弧穩(wěn)定性和精確的低能量輸入，具有優(yōu)異的搭橋能力，對裝配間隙和錯邊的要求低，根焊焊道也可以獲得很好的的背面成型（4） 、更快的焊接速度：CMT 過渡的頻率高達 6070 Hz，焊絲主動回抽促進熔滴的脫落，焊接速度可達 450600 mmmin，能夠明顯地提高焊接效率。 3、應用：（1） 、材料應用領域：CMT 技術擁有廣泛的應用領域。幾乎可以應用與所有已知的材料。（2） 、行業(yè)應用：機車制造行業(yè)、航天領域、橋梁和鋼結構。二、CMT 工藝原理及設備：2.1 、CMT 工藝原理：（1） 、數字式焊接控制系統(tǒng)感知電弧生成的開始時間，自動降低焊接電流，直到電弧熄滅，并調節(jié)脈沖式的焊絲輸

3、送，這種脈沖式焊絲輸送有效改善了焊絲熔滴的過渡。（2） 、在熔滴從焊絲上滴落之后，數字控制系統(tǒng)再次提高焊接電流，并進一步將焊絲向前送出。之后重新生成焊接電弧，開始新一輪的焊接過程。（3） 、或者說系統(tǒng)監(jiān)測到一個短路信號，就會反饋給送絲機，送絲機作出回應回抽焊絲，從而使得焊絲與熔滴分離，使熔滴在無電流狀態(tài)下過渡（70HZ）。 2.2、CMT 與傳統(tǒng)短路焊接工藝比較：CMT 焊與普通 GMAW 有三個最大的不同：（1） 、將焊絲運動與焊接過程相結合：在焊絲前行過程中，一旦數字過程控制器檢測到短路電流，便控制送絲機構回焊絲，以促成焊絲與熔滴的分離。此“ 前進一后退”頻率可高達 9 0 次每秒。（2）

4、 、焊接熱輸入量降低：CMT 技術實現(xiàn)了無電流狀態(tài)下的熔滴過渡。焊絲與工件短路時，電流轉變?yōu)樾〉亩搪冯娏鳎徒z機停止送絲并自動回抽焊絲。這樣就減少了電弧輸入熱量的時間，短路時電弧熄滅，大幅降低了熱輸入量 。此過程不斷重復，便形成了冷-熱-冷-熱的循環(huán)。（3） 、無飛濺焊接短路發(fā)生期間：焊絲回抽以幫助熔滴分離，此時短路過程是可控的，并且短路電流很小，可做到無飛濺焊接。精確的熔滴過渡及分離控制保證了每個過渡周期內過渡到焊縫的填充金屬的量都是相等的。2.3 、CMT 設備：CMT 機器人焊接系統(tǒng)主要由如下八個部分組成 ：（1） 、TPS 系列 CMT 電源。全數字化微電腦處理器控制和全數字化 GMA

5、W 逆變電源。（2） 、遙控操作面板。友好的控制界面，Q-Master 功能控制 ，向導指引模式，系統(tǒng)化的菜單結構，還具有人工管理功能。（3） 、水箱。設計緊湊牢靠，功率強大，確保了對焊槍的冷卻效果。（4） 、機器人控制柜。適用于常用型號機器人，兼容數字信號、模擬信號及 field-bus 等數據傳輸模式。（5） 、送絲機。數字化控制，兼容各種規(guī)格型號的送絲管 。（6） 、CMT 自動焊槍。全數字化控制，設計輕巧。采用交流伺服電動機直接驅動，保證了精確的送絲及恒定的送絲壓力。（7） 、緩沖器。在兩個送絲機構之間為焊絲提供緩沖的空問。緩沖器可以懸掛在平衡器上，也可以直接安裝機器人的第三軸上。（8

6、） 、焊絲盤（桶）。三、CMT 應用：CMT 技術不僅降低了熱輸入量,而且與脈沖 MIG 焊相比，焊絲熔化率更高。通過調整電流短路持續(xù)時間，焊絲熔敷率改變很小的情況下即可以控制熔深。另外，將 CMT 工藝與脈沖 MIG 焊相結合，可以大大擴展可以焊接的材料厚度，而且焊縫成形美觀。也就是說 CMT 技術提供了一個焊接熱輸入量非常低而且焊縫成形美觀的平臺，可以在此基礎上提高焊接能量的輸入，使之應用范圍擴大。目前CMT 三個主要應用是：（1） 、無飛濺的 MIG 釬焊。由于很低的熱輸入量以及真正的無飛濺焊接， 使之可以進行釬焊。獨特的熔滴過渡方式，使它可以適于各種位置的釬焊。效率和應用范圍與傳統(tǒng)釬焊

7、相比，效率更高，應用更廣。會產生較多的焊接飛濺，焊后需要大量的打磨工作。采用 CMT 焊進行薄板焊接，（2） 、焊接薄板。CMT 解決了傳統(tǒng)氣體保護焊熱輸入量大，和因此帶來的焊接變形大，飛濺大的問題。非常適于焊接薄板材料，甚至到0.3mm 的超薄板， 并且無需擔心燒穿和塌陷。在薄板的焊接過程中，由于傳統(tǒng)的 MAG 焊在焊接過程中 可以很好的解決焊接飛濺的產生。一般薄板焊接后，會在焊縫長度方向上產生收縮變形，寬度方向發(fā)生角變形，通過對比外蒙皮試板的收縮量和變形量，來判斷CMT 焊機用于薄板焊接的優(yōu)異性。（3） 、鋼與鋁的異種金屬焊接。隨著汽車行業(yè)越來越多的應用鋁板。鋼與鋁的連接也就是一個必須解決的問題。人們對此進行大量的研究，熱連接或者普通的熔焊，在連接鋼與鋁時產生較厚的脆性金屬間化合物，這影響了接頭性能。在用 CMT 焊接鍍鋅鋼板與鋁的研究中，CMT 可以很好的控制脆性金屬間化合物的厚度，保證接頭的力學性能。在焊接鋁與鍍鋅鋼