汽车铝合金CMT与MIG工艺应用及对比

汽车铝合金CMT与MIG工艺应用及对比

随着铝车身的应用，对应的连接工艺也带来新的挑战，除了（spr、fds、tox、压铆、拉铆）的应用，铝的焊接也占有举足轻重的地位，今天将主要介绍一下CMT与MIG。

 

CMT工艺

CMT是在短路过渡的基础上开发出来的，在电弧产生的过程中，焊丝向熔池中运动，当焊丝伸及熔池时，电弧熄灭，焊接电流降低，此时焊丝回抽来促进熔滴分离，将熔滴送进熔池。其工艺过程如下：

Ø  电弧产生过程中，填充金属向熔池中运动；

Ø  当熔滴进入熔池，电弧熄灭，电流减小；

Ø  焊丝回抽使熔滴脱落，短路电流保持较小值；

Ø  焊丝进行反向运动，熔滴过渡依此过程循环往复。

工艺特点

1. 极佳的间隙搭桥能力（例如在2mm厚度的铝材上间隙桥接能力比脉冲电弧焊从1mm提高2.5mm）

2. 极少的飞溅（与脉冲电弧焊和浸转移相比，其飞溅降低达99%）

3. 变形小(因为较低热量输入可以更好的避免变形，对应铝的变形会很小，提高了精度，减少了焊接准备和后期清理）

4. 极低的热量输入，相比tig冷焊丝减少了90%的热量输入

5. 焊接速度快（在同等焊缝质量和相同侧壁湿润的情况下，速度提高10倍，并且具有极佳的焊缝外观——鱼鳞纹）

CMT现场焊接图

因为过程对零件带来的变形很小，且可以实现铝铝及钢铝的连接，目前CMT在特斯拉、通用CT6、奥迪A8、蔚来等车型应用。

CMT应用图

MIG工艺

MIG焊接是惰性气体（惰性气体为98%氩气，2%氧气）将焊接部分被覆，促使电弧稳定及防止焊接质量变化，利用电弧热熔融焊接部分的金属，并送人焊条使焊缝连接的焊接方法（MAG熔化极活性气体保护焊,80%氩气，20%二氧化碳；CO2焊指的是使用CO2气体的焊接，即我们俗称的二保焊）

MIG原理图

工艺特点

1. 焊接成本低。

2. 生产效率高。其生产率是手工电弧焊的1~4倍。

3. 操作简便。可进行全位置焊接而且可以向下焊接。

铝MIG/MAG焊目前遇到的问题：

1. 采用铝合金后，材料厚度比原来的更薄，易出现工件焊穿现象；

2. 焊后更易变形；焊后易出现焊接裂纹；

3. 热影响区母材强度易弱化；焊接系数约0.6

4. 钢和铝异种金属之间不易连接，对于一些特殊材料的铝无法焊接

目前mig在全铝车身应用广泛，因为过程简单，在小蚂蚁、爱驰、风神、蔚来等车型应用，不过车身的变形和扭拧度是个考验，对于实际的焊接操作要求较高。

白车身应用图

CMT与MIG对比：

Ø  快速引弧

与传统的MIG/MAG焊在薄板焊接时，CMT焊具有引弧可靠迅速，短时间内即可熔化母材。普通的MIG/MAG焊在焊接过程中，焊丝干伸长改变时，焊接电流会增加或者减少。而CMT焊焊丝的干伸长改变时仅仅改变送丝速度，不会导致电流的变化从而实现焊缝一致的熔深，同时弧长高度的稳定性，使得焊缝外观成形能够达到均匀一致。

Ø  热输入小

低热输入量，良好的搭桥能力，使得薄板装配间隙要求降低。CMT的熔滴过渡时在电流几乎为零的情况下，通过焊丝的回抽将熔滴送进熔池，热输入量迅速减少，对焊缝持续的热量输出的时间非常短，从而给焊缝一个冷却的过程，降低了薄板焊接变形量，同时使得焊缝形成良好的搭桥的能力，进而降低了薄板工件的装配间隙要求。

-无飞溅起弧
 

CMT焊接无飞溅起弧的特点减少了焊后清理工作。在薄板的焊接过程中，由于传统的MIG焊在焊接过程中会产生较多的焊接飞溅，焊后需要大量的打磨工作。采用CMT焊进行薄板焊接，可以很好的解决焊接飞溅的产生。
 

-焊接变形量较小
 

通过试验对2mm外蒙皮分别进行CMT焊机与MAG焊进行对接焊接对比。一般薄板焊接后，会在焊缝长度方向上产生收缩变形，宽度方向发生角变形，通过对比外蒙皮试板的收缩量和变形量，来判断CMT焊机用于薄板焊接的优异性。在焊后通过对外蒙皮试件的收缩量和变形量进行测量，得知CMT焊接产生的变形量和收缩量均小于MIG焊产生的变形量

总结

通过CMT焊与MIG焊在薄板焊接方面的对比，发现CMT焊在薄板焊接方面具有巨大优势。且CMT焊能够实现无飞溅过渡，焊接时具有低热输入量，焊后变形小，搭桥能力好，焊缝均匀一致，焊接速度高， 因此适用于超薄板材的焊接，在为了将会有更广泛的应用潜力。