1、第41卷第4期2011年4月雹珲檄Electric WeldiIlg Machi聃V0141 No4Ap眠201l薄板焊接的极限C M T冷金属过渡焊接技术朱宇虹，耿志卿(上海大众汽车有限公司，上海201805)摘要：在焊接不同壁厚的零部件时，要求具有良好焊缝厚度的厚工件要过渡到薄工件，并且在焊缝厚度过渡区仅有少量的热传导。许多材料无法承受焊接过程中持续不断的热量输入，为了避免熔滴穿透，实现无飞溅熔滴过渡和良好的冶金连接，就必须降低热输入量，在这种要求下，传统的气体保护焊接已经无能为力，而Cl垤T技术实现了这种可能。相对于传统的MlGMAG焊接过程而言，CMT技术的电弧温度和熔滴温度比较“冷”
2、。其特点是冷热循环交替，从而实现焊接机器人在MlGMAG焊接中的无飞溅焊接以及钎焊O3 mm超薄板。CMT技术的焊接系统适用于任何薄板、超薄板以及MIG钎焊镀锌板、碳钢与铝板的连接。关键词：CMT焊接技术；冷金属过渡焊接技术；无飞溅焊接；超薄板钎焊中图分类号：TG4569 文献标识码：A 文章编号：lOOl一2303(2011)04069一04Limitation Of sheet metal welmngCMT cool metal tm璐ition techIliqueZHU Yuhong，GENG Zhiqing(Shanghai Volkswagen，Shanghai 201 805，
3、China)Ab吕的d：Welding of di船rent tlickness of tlle parts，the required tIickness of tle tIick se锄诵tl 900d jobs to the n_ansition to t|lethjn piece，蚰d tlle出ickness of tlle tmnsition zone in the weld祈t11 ollly a smaU锄ount of heat conductionSome material couldnthelp to endure tIe heating input continuaUy，
4、fbr avoiding welding penenate粕d realize no spatter welding and to get well metalconnection，it is necessary to reduce heating input value，CMT technique can satisfied itCon廿鹊t with the t硒ditional MIGMAGwelding technique，出e缸c temperature蚰d melt spot tempera_ture is 10weCiTculate明d altemate between cool
5、明d hot，conseqlle吣robot can realize no spatter welding aIld brazing sheet only 03 mm thickness using MIC傩AG welding techniqIleCMT techniqlleadapt to welding sheet metaJ，br杨ng sheet widl zinc coating，welding between carbon steel aIld aluminum sheet1，ey words：CMT technique；cool metal transition technjq
6、ue；welding witllout spatter；sheet metal br犯ingU 刚罱CMT冷金属过渡焊接技术是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术。所谓冷金属过渡，是指数字控制方式下的短电弧和焊丝的换向送丝监控。换向送丝系统由前、后两套协同工作的焊丝输送机构组成，使焊丝的输送过程为间断送丝。后送丝机构按照恒定的送丝速度向前送丝，前送丝机构则按照控制系统的指令以70 Hz的频率控制着脉冲式的焊丝输送。数字式焊接控制系统能够根据电弧生成的开收稿日期：2016_03作者简介：朱字虹(19r79一)，女，上海人，工程师，学士，主要从事车身车间项且规划工作。始时间自动降低焊接电流，直到电弧熄
7、灭，并调节中脉冲式的焊丝输送，这种脉冲式焊丝输送有效改善了焊丝熔滴的过渡。在熔滴从焊丝上滴落之后，数字控制系统再次提高焊接电流，进一步将焊丝向前送出。之后，重新生成焊接电弧，开始新一轮的焊接过程。这种“冷一热”之间的交替变化大大降低了焊接热量的产生，并减少了焊接热在被焊接件中的传导。除此之外，还可实现多种功能：正确设置熔滴参数，实现更好的焊缝厚度过渡，并具有很高的焊接速度且不产生任何飞溅。1 CMT系统的组成CMT系统组成如图l所示。 蚴，簇一加69万方数据雹晖拽 m4l目l cMT螗(1)1仵32讲讲M拈f)0lKMT电源辛数化傲电脯处坪器拄斟和伞数字化GM逆变电蕊。(甜Rc【5f“h遥控器
8、全文奉挂示的迥控器Q一拄制功能的炸接参敬蛤控、向婶措gl模式、最统化的菜单结构、人丁管理功能0”K4000K冷却系统坚嗣可靠，确保r对机器人焊枪的最佳冷却教果。f4)机器人挖制箱适用J：所青喇号的机器人无论机器人是通过数#信n模拟fj 0或nrI rihs方式进行数据传_I鑫，(5vR7(X抑CMT迸丝机、数字化控制的进丝机适用于所有普通的送丝符(6lCMlRoImcl日挥枪。余数宁化控制的机器人用焊枪无传动装置安装有高技的双向动打学传动马达，适fI千精确的送丝和恒定的接触压力，(7)烨丝缓冲器，削弱r州个送始系统对焊丝的冲击力为焊妊在两个送控系统之间提f!丁一个埋冲李问谈装置可以悬挂在一个平
9、衡器1!圊定在机器人手臂的第i节上。2 CMT钎焊工艺和激光钎焊工艺的比较以侧嘲一落水槽埠接为侧：片侧埠缝采川激兜针焊右侧焊缝采用CMT钎焊CMT钎焊后试样处理如图2所示=t“$E镕2#”女*目2 cMT钎4后试样l】试样处理后进r 90用期盐雾试驻(测试防腐性能l。所有试样均未发生面漆剥藩、腐弛等现象；伫)cMT针焊后截取焊缝。取自焊缝不同断面的金棚吐样f处阿31，分析结粜均为台格；(3lcMT钎焊T艺和激光针挥I艺的经济性比较。以菜车喇侧崮落水措钎焊为倒(一十机器人进行钎焊一个机器人进打硭灯板点焊)大敛片案如表l所示3 CMT工艺焊接长度超过5(1(Imm焊缝时的主要问题及优化31不稳定性
10、(1)举什睦雌配70z“寰l摹车围落檀钎爆R方案I：啊落承糟咖钎焊 m一目落水糟蕾光钎悼4十工人口十机器 4个I凡n十机器luIR钎焊央具 II，1R钎捍囊具4十T挝扫摘嚣 4十1位扫描嚣2个机器蚺鲋枷c猫2个机器换艳盘咩枪m枪)l十电磬厝器 l十电磬磨#cMT钎捍设备 2十二枉甘麓光器(有I台备月)澈光镜组+m u删光光缆擞光室强监控堂堂兰苎垦蔷*方价约旨7加WR币cMT钎蝉l艺白勺女济性更好外板翻边长度和翻边角度星冲压件较难精确万方数据!I! 生!堑羔苎丝塑些塑堡壁二!堡堡墨些望塑堡垒坐 里!翌目3 cMT焊避T目藏面的盒目试样控制的怛却对fMT的艳定性尼韩咂哲此外堪盐做到稳定机器焊控舶度
11、邦妊I州整“提高域丁艺对零件和旺C小绦定的容忍制I蛙头埘整消j；：翩边舶虞对弥渲性纳鼯响如H 4所小缔蜘I央碡JF黼边ji缘的距离口f以彳设洲除彝ln角度的波动f|J足这样的嗣整也足打极限的冈静如离阡蚪接点i=上垣会造成失虫烧挝弛过现场试壮HJ破坪崽的距离为史又离开箭边边缂2 mm替接忙髓离开翻边jl缫lfn目5 4接自”提葛*gB性i意州时稳定敞热兜其lI以遗过将散热l自1打瞒均匀来选到碌定敲热1午稳定什s即定卫为扯小增加热输的情况下增太热输将增大能源消牦雌坼乍成木，井且容易造成举件表面献陷太7、敞热与热输的比值为拈嚣12、一P鼙ii巧州mP-如常数则适当减小失IL散热可姒提高热输出j：H降
12、低水惫定性确定r耶论打州鞴宴酥操作就是减小炙头敞热面积减小比虫1坟热“提高打散热功率和稳定性小意如Iq 6所币巾于离焊缝最近处温犟最大也是散热展快的部分昕咀减小敞热品有效的就是打膳悍缝【F F打的必头使其小参敞热，然咩什与央史问的缝晖c会造成4：拯定遗罹干渊照缺陷不算优化范旧内，但有时R t要求调整札州隙这就只能牺牲(，MT的稳定性焊接角度对于摊商翻边氍胜容忍性示意如图5所小偏斜角度膈lb呃能够摧盖型r的距离(圈中熙乜蚨所爪l，增对举什渡动窖卷性n5mm在“(21热传递定卫cM r的热鳙为P热输HP削为宴陬“f：熔化邶蝗的热功率f冉敕功率l两肯的謦值即通过失且零件“及气；擅发掉的热损失r*t=
13、P“+P川+Pnj中衄夫的4：稳定哪察辅足人7 L散热(每什可“逝i=清浦l阿脱15油和污垢米逃剥目6小夹头戢热i意32批生产注意事项3 2l炎jL清洁I丁f海大众使Hj链讳扳商温卅接时的钭簋汽作冷却后全F成n乜氧化物堆糨托点文I忙时间不清除全影响敞热(门色钮化物为热的水良坤体)和央J精密垭嗣uJ由十cMT址然少E嘏但是偶尔的E擞堆#【在虫头上也会影响敞热和精度篮下“I两点也议罐百台渊田需甾用抹舢清清戈头用铧门清f；采戎安l的飞溅3 2 2焊虻更换洼意书顶吲焊缝为人】型换1人J1j打址cj争。咄75o“一i稆轴找一 71一m竺一譬导万方数据!ll! 查坚生受+型：!：苎塑堡型量生些塑堡盟塑 篁
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15、机小现不稳定的缺陷此时就需自动运行机器人刘维修位置检查焊鸡在导电嘴巾间障是衙过大如果是则更换导电嘴(2保护气枪虫浦沾=亘|粜焊接质量发生突变l：fl多-t孔群加埠穿现象并且表嘶小平整)井且焊接时声音不柔顺伴彳过当飞溅这就是m于保护，气体缺乏引起的此时nr彳E维修位霄检查保护r气枪头壁否醋飞溅阻摩。监然有n动清沽装置l足对于渫J二阻摩还是需蛰人】。清浦一般每Im个侧嘲需皿清沽一次3 24参数和轨迹的校正(1)机器人轨迹校正：零件更改或者爽县调整需要校正机器人轨迹时注意焊接位置离开翻边边缘lmm和焊接角度(2)参数控正1二包括弧和送丝速度，弧长盖系剥电压大小弧长越大电雎越大佩是焊缝存n不稳定性cM
16、T的进挫速度和焊接电漉存狂同定雨数关系川一无法坦改电就足说增大送缝速度的同时世会增大焊接电流和热最输人，最终造成宽而平的焊缝这对于弥补小桅定的假焊非常适用4结论cM r1艺属r新型焊接技术，苴投爨较澈光钎罐更枷经济由r弧焊的特性，血用枉表面要术高，连续焊接K度趟过S(】0mm、k属于薄板焊接的车身区时川u替代激光针焊还薛在Ii大的难度、II：H时妊击设计和零件旺iIf!要求很高。棚信髓肴l：艺泄蔷的进一步发腮此项技术必将广泛应川于汽车等榭毙领域硒，75万方数据薄板焊接的极限CMT冷金属过渡焊接技术作者： 朱宇虹， 耿志卿， ZHU Yu-hong， GENG Zhi-qing作者单位： 上海大
17、众汽车有限公司,上海,201805刊名： 电焊机英文刊名： ELECTRIC WELDING MACHINE年，卷(期)： 2011,41(4)本文读者也读过(5条)1. 周方明.孙红辉.宋辉.周涌明.张军.Zhou Fangming.Sun Honghui.Song Hui.Zhou Yongming.Zhang Jun CMT窄间隙多层多道焊接工艺参数对焊缝成形的影响期刊论文-江苏科技大学学报（自然科学版）2011,25(2)2. 尹铁.金晶.张锋.乐天.YIN Tie.JIN Jing.ZHANG Feng.LE Tian CMT冷金属过渡技术在管道外部根焊中的应用期刊论文-管道技术与设备2011(2)3. 姚屏.薛家祥.张思章.Yao Ping.Xue Jiaxiang.Zhang Sizhang 轻薄材料低热输入焊接新工艺期刊论文-焊接2010(8)4. 伍强.陈根余.徐兰英.龚金科.李力钧.WU Qiang.CHEN Gen-yu.XU Lan-ying.GONG Jin-ke.LI Li-jun CO2激光焊接汽车镀锌板的试验研究期刊论文-机械与电子2007(5)5. 桑宝钊.白涛 MIG钎焊在镀锌板焊接上的应用期刊论文-中国科技博览2010(4)本文链接：http:/
