1. 概述

CMT技術(shù)是在短路狀態(tài)下焊絲的回抽運(yùn)動幫助焊絲和熔滴分離，通過對短路的控制，保證短路電流很小，從而使得熔滴過渡無飛濺。當(dāng)數(shù)字化的過程監(jiān)測到一個短路信號，就會反饋給送絲機(jī)，送絲機(jī)做出回應(yīng)回抽焊絲，從而使得焊絲與熔滴分離，這種過渡方式完全區(qū)別于傳統(tǒng)的熔滴過渡方式。在這種方式中，電流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，整個焊接過程即在冷熱交替中循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。

實(shí)現(xiàn)CMT技術(shù)的關(guān)鍵是開發(fā)與之配套的系統(tǒng)設(shè)備，其中送絲機(jī)構(gòu)要符合要求。在整個系統(tǒng)中有兩個獨(dú)立的送絲系統(tǒng)，一個是帶拉絲機(jī)構(gòu)的焊qiang；另一個是將焊絲從焊絲盤中抽出并送出的機(jī)構(gòu)，兩套系統(tǒng)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制。作為“冷”焊技術(shù)，CMT同時還解決了傳統(tǒng)弧焊中很多難以克服的缺點(diǎn)，比如實(shí)現(xiàn)了無飛濺起弧，減少了焊后清理工作；在對薄板對接焊時能夠不需要背面氣體保護(hù)而進(jìn)行工作，最小板厚達(dá)到了0.3mm；良好的搭橋能力使得焊接操作過程容易實(shí)現(xiàn)自動焊。

2. CMT焊的應(yīng)用優(yōu)勢

根據(jù)高速、輕量化的要求，機(jī)車車體外蒙皮，流線型司機(jī)室外蒙皮大都采用的1~3mm薄板結(jié)構(gòu)。外蒙皮的平面度及焊縫的美觀度對機(jī)車質(zhì)量具有重要影響。傳統(tǒng)的弧焊在薄板焊接過程中極易產(chǎn)生較大的焊接變形。CMT焊在輕量化機(jī)車的薄板焊接方向與傳統(tǒng)MIG/MAG焊具有獨(dú)特優(yōu)勢。

（1）快速引弧

與傳統(tǒng)的MIG/MAG焊在薄板焊接時，CMT焊具有引弧可靠迅速，短時間內(nèi)即可熔化母材。普通的MIG/MAG焊在焊接過程中，焊絲干伸長改變時，焊接電流會增加或者減少。而CMT焊焊絲的干伸長改變時僅僅改變送絲速度，不會導(dǎo)致電流的變化從而實(shí)現(xiàn)焊縫一致的熔深，同時弧長高度的穩(wěn)定性，使得焊縫外觀成形能夠達(dá)到均勻一致。CMT焊與普通MIG/MAG薄板焊對比如表1所示。

（2）較快的焊接速度

焊接速度快可提高勞動效率，適用于輕量化機(jī)車產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。CMT過渡是電弧不停的燃燒、熄滅，每秒70多次的高頻率，而電弧每重新引燃一次就能夠修正一次電弧，保證了電弧的穩(wěn)定性。在干伸長或者焊接速度改變的情況下，電弧長度也能夠保持一致，在焊接速度加快的情況下，也不會出現(xiàn)斷弧的情況。

（3）熱輸入小

低熱輸入量，良好的搭橋能力，使得薄板裝配間隙要求降低，可適用于流線型司機(jī)室蒙皮的焊接。CMT的熔滴過渡時在電流幾乎為零的情況下，通過焊絲的回抽將熔滴送進(jìn)熔池，熱輸入量迅速減少，對焊縫持續(xù)的熱量輸出的時間非常短，從而給焊縫一個冷卻的過程，降低了薄板焊接變形量，同時使得焊縫形成良好的搭橋的能力，進(jìn)而降低了薄板工件的裝配間隙要求。而流線型司機(jī)室外蒙皮多為空間不規(guī)則結(jié)構(gòu)，致使蒙皮之間的對接焊縫間隙不均勻，采用CMT焊接，能夠滿足這種焊縫的焊接，降低了蒙皮焊縫間隙的要求，同時也無需擔(dān)心焊縫的塌陷和燒穿，焊后蒙皮變形量較小，保證了焊后司機(jī)室整體的流線型結(jié)構(gòu)。司機(jī)室蒙皮薄板的對接如附圖所示。

司機(jī)室蒙皮薄板的對接

（4）無飛濺起弧

CMT焊接無飛濺起弧的特點(diǎn)減少了焊后清理工作。在薄板的焊接過程中，由于傳統(tǒng)的MAG焊在焊接過程中會產(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，可以很好的解決焊接飛濺的產(chǎn)生。 

（5）焊接變形量較小

現(xiàn)采用輕量化機(jī)車2mm外蒙皮分別進(jìn)行CMT焊機(jī)與MAG焊進(jìn)行對接焊接對比。一般薄板焊接后，會在焊縫長度方向上產(chǎn)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(jī)用于薄板焊接的優(yōu)異性。在焊后通過對外蒙皮試件的收縮量和變形量進(jìn)行測量，得知CMT焊接產(chǎn)生的變形量和收縮量均小于MAG焊產(chǎn)生的變形量（見表2）。

3. 結(jié)語

通過CMT焊與MIG/MAG焊在薄板焊接方面的對比，發(fā)現(xiàn)CMT焊在薄板焊接方面具有巨大優(yōu)勢。CMT薄板焊機(jī)第一次將焊絲的運(yùn)動同熔滴過渡過程相結(jié)合，在焊接過程實(shí)現(xiàn)冷熱交替，能夠控制短路電流實(shí)現(xiàn)無飛濺過渡，焊接時具有低熱輸入量，焊后變形小，搭橋能力好，焊縫均勻一致，焊接速度高，運(yùn)行成本低等特點(diǎn)， 因此適用于超薄板材的焊接，可廣泛應(yīng)用于焊接的各個領(lǐng)域。

作者簡介：趙希龍、劉靜，中車大連機(jī)車車輛有限公司。

文章來源：《金屬加工（熱加工）》2017年第6期，第16-17頁。

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