摘要
本文利用焊接机器人和福尼斯CMT焊机对镀锌板进行堆焊，搭接和对接，分析CMT 机器人焊接焊接得到板材的外观，成型，硬度，气孔产生的原因，焊接变形产生的原因。得到由于冷金属过渡焊接的特殊的抽送丝方式，其焊接热输入量更小，在同样焊接参数下，冷金属过渡焊接比MAG焊的飞溅更少，熔深更小，且硬度值要明显低于MAG焊。但是在搭接镀锌板材时，由于无间隙，电弧力过大，弧长修正系数过大，焊接速度过快等原因，仍会出现气孔，对接时由于板材膨胀收缩不均匀仍会出现焊接变形。 关键词：机器人；冷金属过渡；镀锌板
前言
近年来镀锌板在工业中应用逐渐增多，在所有应用镀锌板的行业中，汽车工业的自动化程度最高，汽车轻量化需求越来越重要，镀锌薄板的应用也越来越多，但镀锌薄板如何有效的焊接一直困扰着工程技术人员，CMT焊接技术的发展成功解决了镀锌薄板的焊接问题。本文围绕机器人CMT焊接镀锌板过程中容易出现的几个问题展开研究：焊缝外观是否美观，焊缝区域的硬度问题，焊接区域的气孔缺陷问题，焊接过程中的变形问题……本次研究对汽车车身的镀锌薄板的焊接具有一定的现实意义，可实现机器人CM T焊接镀锌薄板少气孔无气孔，少变形甚至无变形，焊接接头美观。冷金属过渡焊接技术可代替传统MIG/MAG焊进行薄板焊接。
第1章绪论
1.1焊接机器人
我国在20世纪70年代末开始进行工业机器人的研究，经过二十多年科技的发展，工业机器人的性能更完善、价格更低，应用越来越普遍。我国在产业转型的过程中，工业机器人的需求在快速增加。利用焊接机器人不仅能稳定和提高焊接质量，保证其均一性，而且可以改善劳动条件，提高劳动生产率，缩短产品改型换代的周期，减小相应的设备投资。现在焊接机器人更是遇到难得的发展机遇。一方面，焊接机器人的价格不断下降，性能不断提升，性价比大幅度提高。另一方面，劳动力成本也在不断上升。现在的制造型企业也都在提升加工手段，提高产品质量和增强企业竞争力。这都预示着机器人应用和发展前景空间巨大，所以焊接机器人的应用会越来越广泛。
1.2 镀锌板
汽车制造行业现在开始广泛应用镀锌薄板材，镀锌成为重要的钢铁防腐方法之一，因为锌可在钢铁表面形成一层致密的具有阴极保护效果的保护层。当镀锌层破损，它仍能通过阴极保护作用来防止铁质
母材腐蚀，这种保护效果可延伸到1～2mm无保护层的区域，因此镀锌可以有效地保护到板材的切口以及近焊缝的锌烧损区，防止生锈。
锌的熔点约为420℃，挥发温度为908℃，而低碳钢的熔点为1400-1500℃，这不利于焊接，因为熔池还未形成，新就开始挥发。镀锌板焊接的主要问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中是最主要的问题是焊接裂纹、气孔和夹渣。
1.3冷金属过渡焊接技术
1.3.1冷金属过渡技术介绍
CMT焊接技术是一种无焊渣飞溅的新型焊接工艺技术，这种技术主要采
用外加回抽力促进熔滴发生短路过渡，同时在电压电流的波形控制方面进行了改进。同传统的MIG/MAG焊相比，CMT焊有几点明显的不同，即将送丝的运动同熔滴过渡过程相结合，且熔滴过渡时电压和电流几乎为零，可大幅降低热输入量，另外焊丝的回抽运动帮助熔滴脱落，从而避免了普通短路过渡方式引机器人焊接系统
起的飞溅。
CMT焊接过程是当电弧引燃后，在熔滴与熔池接触并形成短路的瞬间，焊机即检测到短路信号，焊机给与控制信号给送丝机，送丝机回抽焊丝，利用送丝机外加的机械回抽力，熔滴过渡到熔池，图1-1为CMT技术焊接的抽拉丝过程：
图1-1 冷金属过渡抽拉丝过程
因为冷金属过渡技术可以使短路过渡时的电流特别小甚至到零，所以这减少了焊接热在被焊接件中的传导。
1.3.2冷金属过渡技术的应用
CMT作为一种新型的熔化极气体保护焊接技术，凭借其工艺特点，在汽车制造，轨道客车制造，压力容器制造，电气元件制造，航空航天飞机制造都有着广泛的应用前景，CMT 焊接技术在工艺应用类型上主要有以下三个方面：（1）CMT焊接技术可以应用于钢/铝，镁/铝等异种材料焊接；
（2）CMT焊接技术可用于各种材料表面熔敷以及模具修复；
（3）CMT焊接技术可用于焊接薄板甚至超薄金属板材。
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