Fronius伏能士CMT冷金属过渡电弧工艺的起弧收弧

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。

上一期的CMT专题，已经向大家详细介绍了CMT的工艺原理。本期，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”。

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。

下期，将为您进一步分析CMT的其他优势，敬请期待！