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【CMT专题】Fronius伏能士CMT冷金属过渡电弧工艺的起弧收弧

2018-05-07 08:27:00 我要评论(0) 字号:T | T
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2005年,奥地利伏能士焊接技术国际有限公司Fronius International GmbH发布了CMT冷金属过渡电弧工艺,这个新的MIG/MAG焊接工艺使原来认为完全不可能的钢铁和铝材的温控连接成为可能。CMT自其诞生至今,创造出完...

2005年,奥地利伏能士焊接技术国际有限公司Fronius International GmbH发布了CMT冷金属过渡电弧工艺,这个新的MIG/MAG焊接工艺使原来认为完全不可能的钢铁和铝材的温控连接成为可能。CMT自其诞生至今,创造出完美的焊接效果,可焊接薄至0.3mm的超轻板材。

让我们一起看看CMT的起弧和收弧原理。

CMT起弧与传统起弧对比

传统起弧问题1:飞溅

在开始焊接的时候,电弧的起弧往往不具有可重复性,同时还会产生飞溅。如下图1所示的是传统的电弧起弧过程。在理想情况下,焊丝的下端在接触后会直接开始熔化,这时电弧就会被点燃。对于这种接触式的电弧起弧方式,电流增大的速度以及焊接电流都必须很高,而由此所导致的电弧压力也很大,因此,通常情况下会产生焊接飞溅。


图1:常规的电弧引燃过程

传统起弧问题2:引弧失败

如果在焊丝接触的时候接触电阻过小并且电流增大速度过低的话,那么,上图1所示的电弧起弧就不会发生。将会发生如下图 2所示的起弧终止。由于引弧电流的影响,因此,焊丝的干伸长部分承受最大的热负荷,而进一步的送丝动作则会导致焊丝弯曲变形,并最终导致在中间部位发生熔化,电弧力会把多余部分甩掉。


图2:引弧失败状态

SFI起弧

如果能够实现送丝动作和电弧引弧同步的话,那么,在焊丝接触工件(短路)的时候,可以停止送丝,然后就可以执行回抽动作。

在减小电流强度的情况下,会在焊丝回抽动作过程中点燃电弧,该电弧会预热工件,并且使得焊丝开始熔化。在电弧持续一段时间过后,将会再次反转送丝方向,并且开始熔滴过渡过程。由于不再需要大的短路电流来点燃电弧,因此,焊接过程开始阶段几乎不会出现任何飞溅。这种起弧方式被称为Fronius伏能士“SFI无飞溅起弧”。

SFI无飞溅起弧视频

CMT起弧

CMT起弧(将CMT 工艺和SFI无飞溅起弧相结合)的一大优点在于:焊接过程的启动速度得到了显著提高。通过CMT 焊接工艺的动态驱动技术,可以借助一套算法,清除焊丝尖端不导电的氧化物或者多焊道焊接过程中形成的焊渣。而清除这些氧化物是十分重要的,否则,就不能点燃电弧。


图3:SFI无飞溅起弧和CMT 工艺结合

 

CMT收弧与传统收弧对比

传统收弧 

收弧结球的大小取决于焊接过程结束后熔化的焊丝端部的大小。在传统工艺(焊丝没有回抽动作)当中,焊丝伸出的长度是通过熔化最后一滴熔滴来调节的。这就意味着,在焊接过程的最后,焊丝末端会因电弧燃烧,从而形成一个球体(结球)。

CMT收弧

在CMT 工艺当中,在焊接过程结束的时候,会在没有电流的情况下,将焊丝从熔池中抽出。这样一来,就不再会有焊丝熔化,继而也就可以避免结球的形成。为了避免在熔池凝固的情况下焊丝被粘住,这一过程的速度必须很快 - 而这也只有在使用CMT电弧工艺的情况下才是可行的。

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