冷金属过渡焊接技术(CMT)
CMT焊接
CMT焊接目前国内外低热输入焊接新工艺CMT(cold metal transfer)一冷金属过渡焊是低热输入焊接工艺中的佼佼者，CMT技术是福尼斯公司开发的一种低热输入焊接工艺。
该技术在熔滴短路时电源输出电流几乎为零，同时焊丝回抽帮助熔滴脱落，实现熔滴“冷”过渡，大大降低了焊接过程的热输入。
1.CMT焊接研究现状图1 CMT焊与P-MIG焊熔滴过渡形式分布CMT技术的发展过程经历了几个阶段:90年代初，奥地利福尼斯公司是为研究钢铝的异种焊接而开始;到90年代末，开发了无飞溅引弧技术(SFI，此技术为CMT的研究奠定了基础;在接下来的几年到1999年，使得CMT技术得以问世;到2010年，Fronius公司对CMT焊接系统进行开发，发展到了CMT Advanced和CMT Advanced +P焊接技术。
发展到现在，CMT焊与P-MIG焊熔滴过渡形式电流电压的分布如图1所示，CMT技术的热输入量达到的范围明显的小于P-MIG。
CMT技术创新的将熔滴过渡过程与送丝运动相结合，该创新处大大降低了焊接过程的热输入量，真正实现了无飞溅焊接。
此焊接工艺不仅提高焊后工件表面质量，还减小金属的损失，降低焊接过程中的烟尘、有害气体，对环境的污染进一步减小是一种绿色环保的焊接技术。
目前CMT焊接的研究主要涉及到薄板焊接、异种焊接、钎焊等，利用的均是其热输入低的特点。
CMT焊可以焊接薄板低至0.3mm的超薄板，CMT焊接工艺己研究应用的有3 mm及以下的铝合金焊接、镁铝异种焊接、铝钢异种焊接、钦铜异种焊接等。
CMT技术问世后专家学者不断的进行研究，目前关于CMT技术复合热源也出现了。
国外学者利用CMT-GMAW焊接镍基超耐热不锈钢，河北科技大学也正在研究利用CMT与高频复合焊接铝锂合金。
2. CMT焊接原理与特点CMT(冷金属过渡技术)的熔滴过渡形式是在短路过渡基础上开发的，普通的短路过渡过程如下:焊丝端部熔化形成熔滴，熔滴与熔池接触形成小桥，焊丝在小桥处爆断，短路时伴有大的电流和飞溅。
cmt焊接标准
cmt焊接标准
"CMT" 可能指的是Cold Metal Transfer（冷金属传递）焊接技术，它是一种电弧焊接过程，通常应用于薄材料的焊接。
这种技术通过控制电弧的传递方式，使焊接过程更加稳定，减少对工件的热影响，适用于对热敏感性高的材料。
具体的焊接标准可能会根据你所在的国家、行业和应用领域而有所不同。
如果你正在使用CMT 技术进行焊接，并希望查阅相关的标准，建议采取以下步骤：
1.制造商文档：查阅CMT 焊接设备制造商提供的文档和使用手
册。
这些文档通常包含有关正确操作和维护CMT 设备的信息。
2.国际标准：查询国际标准组织（如ISO）是否发布了与CMT
焊接相关的标准。
这可能包括关于焊接程序、质量控制和检验
的标准。
3.行业标准：在你所在的行业中，可能有一些特定的标准适用于
CMT 焊接。
检查相关行业协会或标准组织的网站，以获取更多
信息。
4.当地法规：根据你所在地区的法规，了解是否有对焊接过程和
焊接质量的特定要求。
这可能涉及到安全标准、环境标准等。
请注意，CMT 焊接标准可能会根据技术的不断发展而更新，因此始终确保查阅最新版本的标准文档。
如果有特定的焊接标准或方面你想要了解的，请提供更具体的信息，以便我能够提供更精准的帮助。
薄板焊接的极限——CMT冷金属过渡焊接技术
有 效 热功率 和 稳定 性示 意如 图 ６所示 ， 由于离 焊缝 最 近 处 温 差最 大 ， 也是 散 热 最 快 的部 分 ， 以减 小 所
散 热最 有效 的 就是 打磨 焊 缝 正下 方 的夹头 ， 其不 使
参 与散 热 。
夹 头
图 ４
上 夹 头 调 整 消 除 翻 边 角 度 对 稳 定 性 的 影 响 图 ６ 减 小 夹 头 散 热 示 意
在导 电嘴 中 间隙是 否过 大 ， 果 是则更 换 导 电嘴 。 如
这 对于 弥补 不稳 定 的假焊 非 常适用 。
（） ２保护 气 、 头 清洁 。 枪 如果 焊接 质量 发 生 突 变（ 多 气孑 群 加 焊穿 现 很 Ｌ
象 ， 且 表 面 不 平 整 ） 且 焊 接 时 声 音 不 柔 顺 伴 有 并 并
图 １ Ｃｎ Ｔ 系 统
冲 击 力 ， 焊 丝 在 两 个 送 丝 系 统 之 间 提 供 了一 个 缓 为 冲 空 间 。 装 置 可 以 悬 挂 在 一 个 平 衡 器 上 或 固 定 在 该 机器人 手臂 的第三 节上 。
（）Ｐ ３ ０ ／０ ０５ ０ Ｃ １ Ｓ ２ ０４ ０ ／０ ０ ＭＴ电源 。 Ｔ 全数 字化 微 电
Ｃ Ｔ的 送 丝 速 度 和 焊 接 电 流 存 在 固定 函数 关 系 ， Ｍ
用 户 无 法 更 改 。 就 是 说 增 大 送 丝 速 度 的 同 时 也 会 也 增 大 焊 接 电 流 和热 量 输 入 ， 终 造 成 宽 而 平 的 焊 缝 ， 最
陷 ， 时就 需 自动运 行机 器 人 到维修 位 置检 查 焊丝 此
３ Ｃ Ｔ 工 艺 焊 接 长 度 超 过 ５ ０Ｉｎ Ｍ ０ ｌ ｎ 焊 缝 时 的 主 要 问 题 及 优 化
CMT简介
不锈钢 1.5mm ER308LSi
150cm/min PA PB
© Fronius 05/2007
珠海福尼斯焊接 2007
CMT方法的应用
零件部分: 母材: 填充金属:
1.0mm 焊接速度: 焊接位置:
不锈钢 0.8mm ER308LSi
100cm/min PA
© Fronius 05/2007
© Fronius 05/2007 珠海福尼斯焊接 2007
在短路状态下焊丝的回抽运动帮助 焊丝与熔滴分离
t = 0 ms
t = 4.59 ms
t = 6.21 ms
t = 7.56 ms
t = 11.34 t = 13.23 t = 13.77
ms
ms
ms
t = 14.31 ms
珠海福尼斯焊接 2007
• 引弧可靠迅捷 • 引弧的速度是迄今为止的两倍 • 在非常短的时间内即可熔化母材
© Fronius 05/2007
珠海福尼斯焊接 2007
CMT焊较普通MIG/MAG焊的优势: • CMT焊弧长控制更精确，电弧更稳定
普通MIG/MAG焊在焊 接过程中，焊丝干伸长 改变时，焊接电流会增 加或减少。而CMT焊焊 丝干伸长改变时，仅仅 改变送丝速度，不会导 致焊接电流的变化，从 而实现一致的熔深，加 上弧长高度的稳定性， 就能达到非常均匀一致 的焊缝外观成形
喷射电弧
电弧过渡形式
旋转电弧
短路过渡
vD IS
US
Short arc period
arc period T
CMT过渡
© Fronius 05/2007
vD
t
Plasma period
CMT焊接技术工作原理
实用文档
CMT工艺是Fronius公司在数字化焊接技术发展过 程中的又一次重大突破。
第一次将焊丝的运动同熔滴过渡过程相结合. 在焊接过程中实现冷-热交替焊接，大幅度降低了
焊接热输入量。 CMT工艺热输入量小、变形小、无飞溅、搭桥能力
好、焊缝均匀一致、焊接速度高、运行成本低. 为薄板的焊接提供了完美的解决方案. 可以实现钢与铝的异种钢连接
实用文档
CMT方法的应用
3 个主要的应用: 无飞溅的MIG钎焊 薄板的应用 (铝、钢、不锈钢) 钢与铝的异种焊接
超薄板的焊接，并且无需担心塌陷和 烧穿
0.8mm铝板对接 背面未加衬垫
实用文档
CMT焊较普通MIG/MAG焊的优
CMT钎焊
势: MIG – 钎焊
脉冲电弧
ＣＭＴ钎焊
CMT钎焊的热量可 比MIG钎焊降低 20-30%，变形大 大减少，均匀一致 的焊缝，并且没有 飞溅,也减少了焊后 返工的几率。
焊接速度 = 150cm/min 焊接电流 = 103 A 焊接电压 = 19,8 V 送丝速度 = 6 m/min
母材和填充材料 所有气体保护焊可用的材料
实用文档
CMT方法的应用
接头类型
搭接 对接 法兰接 角接
焊接位置
PA PB PC PG
实用文档
焊接速度 = 220 cm/min 焊接电流= 113 A 焊接电压= 8,8 V 送丝速度 = 6 m/min
实用文档
CMT焊接工艺及其应用
CMT焊接工艺及其应用一、冷金属过渡（CMT）焊概述：1、意义：冷金属过渡技术 (CMT)是近年来焊接工艺的一次突破，其创造性地将焊丝运动与熔滴过渡过程相结合，实现了低能耗、高品质的焊接。
2、特点：（1）、良好的电弧稳定性：CMT焊接系统送丝过程受控并且和电弧过程相结合，可以机械检测弧长并快速调节，这使得CMT的电弧非常的稳定。
（2）、精确的能量输入控制：CMT技术实现了无电流状态下的熔滴过渡。
当短路电流产生，焊丝即停止前进并自动地回抽。
在这种方式中，电弧自身输入热量的过程很短，短路发生，电弧即熄灭，热输入量迅速地减少，可以获得最低能量的输入。
（3）、优异的搭桥能量输入：CMT技术具有优异的电弧稳定性和精确的低能量输入，具有优异的搭桥能力，对装配间隙和错边的要求低，根焊焊道也可以获得很好的的背面成型（4）、更快的焊接速度：CMT过渡的频率高达60—70 Hz，焊丝主动回抽促进熔滴的脱落，焊接速度可达450—600 mm／min，能够明显地提高焊接效率。
3、应用：（1）、材料应用领域：CMT技术拥有广泛的应用领域。
几乎可以应用与所有已知的材料。
（2）、行业应用：机车制造行业、航天领域、桥梁和钢结构。
二、CMT工艺原理及设备：2.1、CMT工艺原理：（1）、数字式焊接控制系统感知电弧生成的开始时间，自动降低焊接电流，直到电弧熄灭，并调节脉冲式的焊丝输送，这种脉冲式焊丝输送有效改善了焊丝熔滴的过渡。
（2）、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，并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。
（3）、或者说系统监测到一个短路信号，就会反馈给送丝机，送丝机作出回应回抽焊丝，从而使得焊丝与熔滴分离，使熔滴在无电流状态下过渡（70HZ）。
2.2、CMT与传统短路焊接工艺比较：CMT焊与普通 GMAW 有三个最大的不同：（1）、将焊丝运动与焊接过程相结合：在焊丝前行过程中，一旦数字过程控制器检测到短路电流，便控制送丝机构回焊丝，以促成焊丝与熔滴的分离。
新型绿色焊接技术——CMT焊接技术
新型绿色环保焊接技术——CMT焊接技术摘要CMT冷金属过度焊接技术是在MIG/MAG焊的基础上开发的一种革新技术，第一次将送丝运动与熔滴过渡过程进行数字化协调，使熔滴过渡在几乎无电流的状态下进行。
CMT焊接波形控制呈现典型的直流脉冲特征，焊接时热输入较低，这样可有效减小热输入，提高对能量的利用率，并有效地消除飞溅，提高焊后工件表面质量，减小金属的损失，焊接过程中低烟尘，有害气体少，对环境的污染进一步减少，是一种绿色环保的焊接技术。
本文介绍了CMT焊接技术的工作原理，工艺流程，以及技术特点，并举例说明其发展应用状况。
关键词：CMT冷金属过渡焊接技术；熔滴过渡；无飞溅焊接；送丝运动；薄板焊接目录目录摘要 (I)目录 (II)1 绪论 (1)1.1引言 (1)2 CMT焊接技术的工作原理 (1)2.1MIG/MAG焊接技术简介 (1)2.2CMT焊技术简介 (2)3 CTM系统的组成 (3)4 CMT焊接的技术特点 (4)4.1CMT技术的主要特点 (4)4.1.1 送丝系统 (4)4.1.2 熔滴过渡时电压和电流 (5)4.1.3 焊丝的回抽运动帮助熔滴脱落 (5)4.2CMT焊较其他焊接技术的优势 (6)4.2.1 CMT焊接MIG/MAG焊的优势 (6)4.2.2 CMT钎焊工艺和激光钎焊工艺的比较 (7)5 CMT焊接技术的应用和前景 (8)5.1CMT和脉冲混合过渡技术 (8)5.2CMT在机械工程行业的应用前景 (8)6 全文总结 (9)参考文献 (10)1 绪论1.1引言随着全球资源与环境保护问题的日趋严峻，开发和研究新型绿色环保焊接方法已经非常迫切。
当今世界，汽车工业也正朝着节能、环保和安全的方向发展，而节能又是其中的核心问题。
节能的有效措施便是降低汽车自重，即汽车轻量化。
汽车用的铝合金和钢的混合结构轻量化可提高燃料的有效使用并有效控制空气污染，因此钢和铝合金的有效连接受到重视[1]。
CMT焊接资料
CMT焊接目前国内外低热输入焊接新工艺CMT(cold metal transfer)一冷金属过渡焊是低热输入焊接工艺中的佼佼者，CMT技术是福尼斯公司开发的一种低热输入焊接工艺。
该技术在熔滴短路时电源输出电流几乎为零，同时焊丝回抽帮助熔滴脱落，实现熔滴“冷”过渡，大大降低了焊接过程的热输入。
1.CMT焊接研究现状图1 CMT焊与P-MIG焊熔滴过渡形式分布CMT技术的发展过程经历了几个阶段:90年代初，奥地利福尼斯公司是为研究钢铝的异种焊接而开始;到90年代末，开发了无飞溅引弧技术(SFI，此技术为CMT的研究奠定了基础;在接下来的几年到1999年，使得CMT技术得以问世;到2010年，Fronius公司对CMT焊接系统进行开发，发展到了CMT Advanced和CMT Advanced +P焊接技术。
发展到现在，CMT焊与P-MIG焊熔滴过渡形式电流电压的分布如图1所示，CMT技术的热输入量达到的范围明显的小于P-MIG。
CMT技术创新的将熔滴过渡过程与送丝运动相结合，该创新处大大降低了焊接过程的热输入量，真正实现了无飞溅焊接。
此焊接工艺不仅提高焊后工件表面质量，还减小金属的损失，降低焊接过程中的烟尘、有害气体，对环境的污染进一步减小是一种绿色环保的焊接技术。
目前CMT焊接的研究主要涉及到薄板焊接、异种焊接、钎焊等，利用的均是其热输入低的特点。
CMT焊可以焊接薄板低至0.3mm的超薄板，CMT焊接工艺己研究应用的有3 mm及以下的铝合金焊接、镁铝异种焊接、铝钢异种焊接、钦铜异种焊接等。
CMT技术问世后专家学者不断的进行研究，目前关于CMT技术复合热源也出现了。
国外学者利用CMT-GMAW焊接镍基超耐热不锈钢，河北科技大学也正在研究利用CMT与高频复合焊接铝锂合金。
2. CMT焊接原理与特点CMT(冷金属过渡技术)的熔滴过渡形式是在短路过渡基础上开发的，普通的短路过渡过程如下:焊丝端部熔化形成熔滴，熔滴与熔池接触形成小桥，焊丝在小桥处爆断，短路时伴有大的电流和飞溅。
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CMT冷金属过渡焊接技术
CMT是冷金属过渡焊接技术的缩写，据Elb-Form公司称，CMT冷金属过渡焊接是一种不产生任何焊渣飞溅的焊接工艺技术。
经过2个月的安装调试，CMT冷金属过渡焊接设备可用于大批量生产六种不同的产品。
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具有少量的热传导。
同时，从外观质量和安全保护的角度来看，焊缝处也不允许有飞溅的焊渣出现。
在这种要求下，传统的气体保护焊接（MSG）已经无能为力，因为气体保护焊之后经常需要进行补焊修复和焊渣的清理工作，而这些成为制约气体保护焊技术对不同厚度板材进行焊接的瓶颈。
对于这些焊接难题，Elb-Form有限责任公司的Helmut Haspl先生表示，由Fronius公司研发生产的CMT冷金属过渡焊接设备可以解决所有的问题，从而保证顺利的生产过程，避免返修。
Elb-Form公司的主要产品是形状复杂、采用内高压变型加工工艺（IHU）制造的空腔钢结构件、铬-镍钢结构件和铝合金结构件。
主要为汽车工业、飞机制造业、摩托车和自行车制造业提供高强度薄壁、轻结构合金材料结构件。
在经过变型加工后，这些零件将在机器人焊接设备中焊接成为较大的部件，以供生产厂家使用。
一次调整完毕后，CMT冷金属过渡焊接设备即可自动保证极高的焊接质量。
CMT冷金属过渡焊接技术
由Fronius公司在2004年欧洲板材技术博览会上展示的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，指的是数字控制方式下的短电弧和焊丝的换向送丝监控。
其中的换向送丝系统由前、后两套协同工作的焊丝输送机构组成，从而使焊丝的输送过程呈间断的送丝。
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70Hz的频率控制着脉冲式的电焊丝输送。
数字式焊接控制系统能够知道电弧生成的开始时间，自动降低焊接电流，直到电弧熄灭，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，并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-热”之间的交替变化大大降低了焊接热的产生，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：可正确的设置熔滴的参数，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。
据Fronius公司介绍，该设备极大的提高了焊接的生产能力，并可有效保证被焊件的焊接质量。
在试验中得到肯定
Elb-Form公司内部的试验验证工作进行了2个月后，宣告圆满结束。
在这2个月的生产验证中，按照大批量生产的条件，分别对6种产品的焊接质量和可靠性进行了验证。
新型欧宝Tigra敞棚轿车的活动顶棚支架和热交换器管是两个典型的代表产品。
无任何焊渣飞溅的焊接，既提高了焊接生产的经济性，又提高了产品的焊接质量。
活动顶棚支架是一种铝合金材料制造的薄壁结构件，带有后导流板，具有防倾覆保护的功能。
采用CMT冷金属过渡焊接技术将活动顶棚弧形的管材支架与导流板的板材焊接成一体，不仅能够保证焊接的结构件满足安全技术的要求，而且在外观上看起来也非常光滑，达到A级表面质量的要求，突破了Elb-Form公司此前所达到的焊接质量。
在焊接热交换器管时，需要将波纹管焊接在一起，且必须避免波纹管因受热所引起的长度尺寸的变化。
同时，波纹管的壁厚为0.4mm，而与波纹管连接的零件壁厚为2mm。
对于CMT冷金属过渡焊接设备来讲，进行壁厚差异较大的焊接是毫无问题的，它能保证良好的焊缝过渡、不产生任何废渣飞溅并且传导的被焊接件中的热量也最少。
生产能力和产品质量的可靠保证
Elb-Form公司的实际生产情况证明：利用CMT冷金属过渡焊接技术使其企业的技术水平有了大幅度的飞跃，并且可以为其用户提高更高价值的成品。
新型焊接技术的引进，使Elb-Form公司的生产能力和产品质量在短时间内达到了新的水平。
CMT 工艺属于新型焊接技术，其投资较激光钎焊更加经济。
由于弧焊的特性，应用在表面要求高、连续焊接长度超过500 mm、又属于薄板焊接的车身二区时，用以替代激光钎焊还存在很大的难度，并且对夹头设计和零件匹配要求很高。
相信随着工艺设备的进一步发展，此项技术必将广泛应用于汽车等相关领域。