CMT焊接工藝及其應(yīng)用

1、CMT 焊接工藝及其應(yīng)用一、冷金屬過(guò)渡（CMT）焊概述：1、意義：冷金屬過(guò)渡技術(shù) (CMT)是近年來(lái)焊接工藝的一次突破，其創(chuàng)造性地將焊絲運(yùn)動(dòng)與熔滴過(guò)渡過(guò)程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了低能耗、高品質(zhì)的焊接。2、特點(diǎn)：（1） 、良好的電弧穩(wěn)定性：CMT 焊接系統(tǒng)送絲過(guò)程受控并且和電弧過(guò)程相結(jié)合，可以機(jī)械檢測(cè)弧長(zhǎng)并快速調(diào)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(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)電流狀態(tài)下的熔滴過(guò)渡。當(dāng)短路電流產(chǎn)生，焊絲即停止前進(jìn)并自動(dòng)地回抽。在這種方式中，電弧自身輸入熱量的過(guò)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(shù)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(duì)裝配間隙和錯(cuò)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(guò)渡的頻率高達(dá) 6070 Hz，焊絲主動(dòng)回抽促進(jìn)熔滴的脫落，焊接速度可達(dá) 450600 mmmin，能夠明顯地提高焊接效率。 3、應(yīng)用：（1） 、材料應(yīng)用領(lǐng)域：CMT 技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。幾乎可以應(yīng)用與所有已知的材料。（2） 、行業(yè)應(yīng)用：機(jī)車(chē)制造行業(yè)、航天領(lǐng)域、橋梁和鋼結(jié)構(gòu)。二、CMT 工藝原理及設(shè)備：2.1 、CMT 工藝原理：（1） 、數(shù)字式焊接控制系統(tǒng)感知電弧生成的開(kāi)始時(shí)間，自動(dòng)降低焊接電流，直到電弧熄滅，并調(diào)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(guò)渡。（2） 、在熔滴從焊絲上滴落之后，數(shù)字控制系統(tǒng)再次提高焊接電流，并進(jìn)一步將焊絲向前送出。之后重新生成焊接電弧，開(kāi)始新一輪的焊接過(guò)程。（3） 、或者說(shuō)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到一個(gè)短路信號(hào)，就會(huì)反饋給送絲機(jī)，送絲機(jī)作出回應(yīng)回抽焊絲，從而使得焊絲與熔滴分離，使熔滴在無(wú)電流狀態(tài)下過(guò)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(gè)最大的不同：（1） 、將焊絲運(yùn)動(dòng)與焊接過(guò)程相結(jié)合：在焊絲前行過(guò)程中，一旦數(shù)字過(guò)程控制器檢測(cè)到短路電流，便控制送絲機(jī)構(gòu)回焊絲，以促成焊絲與熔滴的分離。此“ 前進(jìn)一后退”頻率可高達(dá) 9 0 次每秒。（2）

4、 、焊接熱輸入量降低：CMT 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無(wú)電流狀態(tài)下的熔滴過(guò)渡。焊絲與工件短路時(shí)，電流轉(zhuǎn)變?yōu)樾〉亩搪冯娏?，送絲機(jī)停止送絲并自動(dòng)回抽焊絲。這樣就減少了電弧輸入熱量的時(shí)間，短路時(shí)電弧熄滅，大幅降低了熱輸入量 。此過(guò)程不斷重復(fù)，便形成了冷-熱-冷-熱的循環(huán)。（3） 、無(wú)飛濺焊接短路發(fā)生期間：焊絲回抽以幫助熔滴分離，此時(shí)短路過(guò)程是可控的，并且短路電流很小，可做到無(wú)飛濺焊接。精確的熔滴過(guò)渡及分離控制保證了每個(gè)過(guò)渡周期內(nèi)過(guò)渡到焊縫的填充金屬的量都是相等的。2.3 、CMT 設(shè)備：CMT 機(jī)器人焊接系統(tǒng)主要由如下八個(gè)部分組成 ：（1） 、TPS 系列 CMT 電源。全數(shù)字化微電腦處理器控制和全數(shù)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?qū)е敢Ｊ剑到y(tǒng)化的菜單結(jié)構(gòu)，還具有人工管理功能。（3） 、水箱。設(shè)計(jì)緊湊牢靠，功率強(qiáng)大，確保了對(duì)焊槍的冷卻效果。（4） 、機(jī)器人控制柜。適用于常用型號(hào)機(jī)器人，兼容數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)及 field-bus 等數(shù)據(jù)傳輸模式。（5） 、送絲機(jī)。數(shù)字化控制，兼容各種規(guī)格型號(hào)的送絲管 。（6） 、CMT 自動(dòng)焊槍。全數(shù)字化控制，設(shè)計(jì)輕巧。采用交流伺服電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，保證了精確的送絲及恒定的送絲壓力。（7） 、緩沖器。在兩個(gè)送絲機(jī)構(gòu)之間為焊絲提供緩沖的空問(wèn)。緩沖器可以懸掛在平衡器上，也可以直接安裝機(jī)器人的第三軸上。（8

6、） 、焊絲盤(pán)（桶）。三、CMT 應(yīng)用：CMT 技術(shù)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(guò)調(diào)整電流短路持續(xù)時(shí)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(jié)合，可以大大擴(kuò)展可以焊接的材料厚度，而且焊縫成形美觀。也就是說(shuō) CMT 技術(shù)提供了一個(gè)焊接熱輸入量非常低而且焊縫成形美觀的平臺(tái)，可以在此基礎(chǔ)上提高焊接能量的輸入，使之應(yīng)用范圍擴(kuò)大。目前CMT 三個(gè)主要應(yīng)用是：（1） 、無(wú)飛濺的 MIG 釬焊。由于很低的熱輸入量以及真正的無(wú)飛濺焊接， 使之可以進(jìn)行釬焊。獨(dú)特的熔滴過(guò)渡方式，使它可以適于各種位置的釬焊。效率和應(yīng)用范圍與傳統(tǒng)釬焊

7、相比，效率更高，應(yīng)用更廣。會(huì)產(chǎn)生較多的焊接飛濺，焊后需要大量的打磨工作。采用 CMT 焊進(jìn)行薄板焊接，（2） 、焊接薄板。CMT 解決了傳統(tǒng)氣體保護(hù)焊熱輸入量大，和因此帶來(lái)的焊接變形大，飛濺大的問(wèn)題。非常適于焊接薄板材料，甚至到0.3mm 的超薄板， 并且無(wú)需擔(dān)心燒穿和塌陷。在薄板的焊接過(guò)程中，由于傳統(tǒng)的 MAG 焊在焊接過(guò)程中 可以很好的解決焊接飛濺的產(chǎn)生。一般薄板焊接后，會(huì)在焊縫長(zhǎng)度方向上產(chǎn)生收縮變形，寬度方向發(fā)生角變形，通過(guò)對(duì)比外蒙皮試板的收縮量和變形量，來(lái)判斷CMT 焊機(jī)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(chē)行業(yè)越來(lái)越多的應(yīng)用鋁板。鋼與鋁的連接也就是一個(gè)必須解決的問(wèn)題。人們對(duì)此進(jìn)行大量的研究，熱連接或者普通的熔焊，在連接鋼與鋁時(shí)產(chǎn)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(xué)性能。在焊接鋁與鍍鋅鋼