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1、國際機器人焊接RWIA’2006CMT焊接—革新的焊接技術(shù)楊修榮易翔（珠海市科盈焊接器材有限公司珠海519015）摘要：CMT（ColdMetalTransfer）冷金屬過渡技術(shù)是一種全新的在MIG/MAG焊接工藝，焊接熱輸入極低，可以焊接薄至0.3mm的板材，并可實現(xiàn)鋼與鋁的異種連接。本文介紹了CMT焊接工藝的原理、特點及其應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：冷金屬過渡,混合過渡,鋼與鋁的焊接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、是目前世界上應(yīng)用最廣泛的、最經(jīng)濟的焊接工藝。但由于其熱輸入量高、變形大、飛濺無法避免。因而限止它在某些領(lǐng)域的應(yīng)用，尤其是在1mm以下的薄板更是其使用的“禁區(qū)”。CMT(冷金屬過渡技術(shù))–是一種全新的MIG/MAG焊接工藝。奧地利Fronius公司1991年開始研究用MIG焊的方法來連接鋼與鋁，1997年在鋼與鋁焊接和無飛濺引弧技術(shù)基礎(chǔ)上，經(jīng)過5年的努力，開發(fā)出CMT冷金屬過渡技術(shù)，使MIG/MAG焊的應(yīng)用領(lǐng)域得以拓寬。1CMT冷金屬過渡技術(shù)的原理CMT是ColdMetalTransfer(冷金屬過渡)的縮寫，由于其熱輸入量比普通的MIG/M
4、AG焊要低，因而命名為Cold。CMT冷金屬過渡技術(shù)是在短路過渡基礎(chǔ)上開發(fā)的，普通的短路過渡過程是：焊絲一直往前送，焊絲熔化形成熔滴,熔滴同熔池短路,短路橋爆斷，重新引弧，短路時是伴有大的電流（大的熱輸入量）和飛濺。在CMT焊接方法中，焊絲不僅有向前送絲的運動，而且還有往回抽的動作，這種送絲/回抽運動的平均頻率高達(dá)70Hz（見圖-1）。RWIA’2006國際機器人焊接圖1CMT技術(shù)的原理，焊接過程送絲前進(jìn)和回抽CMT焊同普通MIG/MAG焊有三個明顯的不同：1.1送絲的運動同熔滴過渡過程相結(jié)合。到目前為止，普通的MIG/MAG焊接過程中送絲
5、速度是固定，或者預(yù)先按時間設(shè)好的（如雙脈沖的脈動送絲）。而CMT焊接過程中，焊絲往前送直到形成熔滴短路，在這一刻，送絲速度倒轉(zhuǎn)過來，焊絲往回抽。當(dāng)下一個開路形成后，焊絲又住前送，熔滴過渡重新開始。整個過程，焊絲的送絲速度、前進(jìn)/回抽運動完全取決于熔滴過渡過程，而不需要按時間預(yù)先設(shè)定。這就是為什么前文所說的焊絲運動的頻率70Hz是平均值的原因，因為當(dāng)熔滴過渡早一一些，焊絲回抽就早一些；當(dāng)熔滴過渡遲一些，焊絲回抽就遲一些。但平均值是70Hz。1.2熔滴過渡時電壓和電流幾乎為零。普通的短路過渡依賴于高的短路電流行進(jìn)過渡，而CMT焊接是通過焊絲和回
6、抽的運動來促進(jìn)熔滴過渡，短路電流非常低。整個焊接過程就是高頻率的“熱-冷-熱”轉(zhuǎn)換的過程，大幅降低熱輸入量。圖-2就是CMT焊接過程中電流電壓的示意圖片。1.3焊絲的回抽運動幫助熔滴脫落盡管熔滴過渡時電流非常低，焊絲的機械式回抽運動同樣能保證熔滴的脫落，同時避免了普通短路過渡方式引起的飛濺（見圖-3）熱冷熱冷熱圖2CMT焊接過程中電流電壓示意圖圖3焊絲的送絲/回抽運動225國際機器人焊接RWIA’20062CMT焊接技術(shù)的優(yōu)點2.1無飛濺的焊接和釬焊傳統(tǒng)的短路過渡，由于高的短路電流，熔滴爆斷不受控制，因而易產(chǎn)生大量的焊接飛濺。而CMT焊接，
7、短路電流非常低，而且熔滴過渡到工件上是通過焊絲的回抽來完成的，從而可實現(xiàn)無飛濺的焊接和釬焊。僅僅是當(dāng)焊槍角度非常差時，才會因為熔池的運動產(chǎn)生少許的飛濺。無飛濺的焊接減少了焊后處理的麻煩。2.2弧長控制精確，電弧長度保持絕對恒定傳統(tǒng)的MIG/MAG焊的弧長調(diào)整是通過電壓的反饋來實現(xiàn)的（即保證電弧電壓恒定），但是焊接電壓不僅僅決定于電弧的長度，還受工件表面的氧化物、油污影響，因而通過調(diào)整電壓恒定的方式來保證弧長恒定就不會準(zhǔn)確。另外這種通過電壓反饋保證弧長恒定的方式還受焊接速度的影響。CMT焊接時弧長控制不依據(jù)電弧電壓來調(diào)整，而是通過焊絲回抽的機
8、械方式來設(shè)定的。焊絲往前送至工件表面形成熔滴短路，然后焊絲往回抽，每次回抽的速度和時間是固定，因而焊接過程中電弧的長度也是絕對的恒定。另一方面，焊絲的回抽頻率每秒鐘達(dá)70次，從而
