超薄板CP冷焊技術

變極性MIG/MAG焊接工藝--CP(Cold process)冷焊工藝，主要用于0.2-2mm的薄板（鋼、不銹鋼、鋁、鍍層板、異種金屬）的焊接，可以手工焊和自動焊。顯著的提高了焊接速度，減少對母材的熱影響。

關鍵詞：

變極性

　MIG/MAG 波形控制

　薄板焊接
 

   前言：

隨著工業的飛速發展，越來越多的薄板應用到各行各業中。各生產廠家也迫切的需要一款可靠的焊接電源，來解決在生產過程中薄板焊接的問題,提高生產率。由于薄板焊接對母材的熱輸入有嚴格的控制，因此對焊接電源也有嚴格的要求。既要保證到焊接過程中的穩定，形成優質美觀的焊縫。同時對母材要降低熱輸入，減少熱變形。德國CLOOS公司于2002年成功開發出了世界第一臺變極性MIG/MAG焊機GLC353QUINTO CP，徹底解決了薄板焊接的問題。

1變極性MIG/MAG焊接技術

　 直流正極性的脈沖MIG/MAG焊，電弧穩定，焊縫熔深大，焊接薄板時，為了防止燒穿及熔池下塌，容易產生咬邊等焊接缺陷。直流負極性的MIG/MAG焊，電弧沿焊絲上爬，電弧不穩定，熔滴不易過渡，焊接熔池淺，容易出現融合不良、凸焊道等焊接缺陷。變極性脈沖MIG/MAG焊，焊絲為正極性時控制焊絲熔化及熔滴過渡，焊絲為負極性時電弧沿焊絲上爬促進焊絲熔化及減小電弧對熔池的加熱作用，減小焊縫熔深，形成淺熔深的特性，焊接薄板具有獨特優勢。

　變極性MIG/MAG焊是由焊絲為正極性時間及焊絲為負極性時間構成�？刂迫鄣卧诤附z為正極性半波時間內過渡，以脈沖電流控制熔滴過渡。焊絲為負極性的主要作用是降低電弧輸入熔池的熱量及降低電弧對熔池的壓力，并且提高焊絲的熔化速度，提高熔敷速度。這樣控制變極性脈沖MIG/MAG焊，獲得了穩定的焊接電弧及熔滴過渡過渡過程。

　 GLC353QUINTO CP利用特有的電流波形，通過調整負極基值的參數對焊接過程中的熱輸入進行嚴格的控制，保證到最佳的焊接效果。在實際焊接中表明：增加負極基值的時間可以顯著提高焊絲的熔敷率，提高焊接速度，減少熱輸入。

　特殊的電流波形保證了良好的間隙填充覆蓋能力和優良的焊接效果，在正極性母材處于清理階段，對母材的熱輸入受控制，在脈沖相時熔滴無飛濺過度到母材，在負極性時電弧圍繞焊絲端部，熱輸入給焊絲，焊接熔池處于冷卻狀態。

　 減少熱輸入和最小的焊接變形，使CP工藝尤其適用于焊接高張力板材，不銹鋼，鍍層板，鋁合金和MIG釬焊。

CP冷焊工藝的優點：

1)

　很高的焊接速度——提高生產效率。
2)

　較強的間隙覆蓋填充能力——在公差較大的工件焊接時仍可保證很高的焊縫優點，不用成本較高的機加工。
3)

　對母材熱輸入很低——在焊接和釬焊熱敏感材料時具有更加的效果；極小的工件變形，減少了由于較高溫度差在焊縫區出現裂紋傾向。
4)

　更小的飛濺——不需要重新清理。
5)

　可使用更大直徑的焊絲——送絲更加穩定，降低焊接成本，提高生產效率。

圖1 焊絲正負極交替圖

a)非脈沖CP冷焊工藝

　　非脈沖冷焊工藝電弧燃燒在短弧區域，此時除了設定正常的MIG/MAG參數外，還需要設定負極時間和負極電壓。一般情況下，負極時間越長和負極電壓越高，從電弧供給焊絲的熱量越多。當負極時間減少到零時冷焊工藝就變成了正常短弧焊接工藝。

圖2 非脈沖冷焊工藝負極時間和負極電壓設置界面

圖3 非脈沖冷焊工藝熔滴過渡和電流電壓波形

b)脈沖冷焊工藝

在脈沖熔化極氣體保護冷焊工藝時，除設定脈沖參數外，還要設定冷焊
參數，共有7個：
1） 正脈沖后處理時間
2） 負極脈沖時間
3） 負極脈沖電壓
4） 負極基值時間
5） 負極基值電流
6） 負極后脈沖時間
7） 負極后脈沖電流

圖4 脈沖冷焊工藝負極參數設置界面

圖5 脈沖冷焊工藝熔滴過渡和電流電壓波形

2 cp焊機

　　 GLC353QUINTO CP焊機是一款多功能次極逆變的數字化焊機，具有良好的可靠性和穩定性，集多種焊接工藝于一體�？蓪崿FMIG/MAG、脈沖MIG/MAG、MIG電弧釬焊、TANDEM雙絲焊、手工電弧焊和CP冷焊等工藝，其特點如下：
1）大屏幕高清晰度液晶顯示，電腦化操作界面
2）大量的儲存，可容20000條焊接參數
3）在線和離線焊接參數編輯，可在磁盤、電腦間盡情共享WORD文檔
4）集多種工藝于一體，可實現MIG/MAG、脈沖MIG/MAG、MIG電弧釬焊、TANDEM雙絲焊、手工電弧焊和CP冷焊等工藝。
5）內置焊接專家系統，實現一元化調節
6）全部焊接參數可調，充分發揮使用者的經驗和智慧
7）CLOOS獨有的U/I和I/I脈沖電流調節方式
8）可焊接各種金屬材料
9）特殊的鋁合金和鍍層板的焊接工藝
10）更廣的焊絲直徑范圍0.6-2.4mm
11) 更準確的焊接電流
12）各種數字接口，易于焊接控制和自動化，可控制外圍設備
13）可連接網絡，嶄新的管理模式
14）強大的質量監控和學習幫助功能
15）2mm以下超薄板的焊接
16）Aluplus功能，應用雙脈沖焊接鋼等材料
17）對各種材料均可進行可靠的無飛濺起弧

　　GLC353QUINTO CP焊機CP工藝是完全靠先進的數字化控制技術對焊接電流、電壓波形進行變極性控制、交流輸出，正負半波波形任意設定，沒有任何機械控制成份（如機械抽絲）存在，其標準配置如下：
1）GLC 353 QUINTO CP焊接電源
2）CK118送絲機（四輪送絲）
3）連接電纜（5M）（長度可選）
4）水冷MIG/MAG焊槍（長度可選）
5）地線（3M）
6）焊鋼送絲組件（1.2mm）

3 CP冷焊工藝的應用

　CP冷焊工藝從2002年問世以來在各行各業中越來越多的得到認可，它幾乎應用到所有的金屬材料中。

a)鋼板

　　在汽車和其它工業中越來越多的采 用高強鋼板，來降低生產成本和提高產品質量。對高強鋼材料的焊接盡可能的采取熱輸入量低的焊接工藝。CP冷焊與傳統的MIG/MAG脈沖弧焊工藝相比，MAG CP技術顯著的降低熔滴頻率-采用最佳的熔滴過渡，因此顯著減少熱輸入。

圖6 CP冷焊鋼板焊接圖片

b)不銹鋼

　　在現代工業中，不銹鋼材料的應用已經越來越廣泛，像容器制造業、造船業、食品機械工業和制管行業等等。但是不銹鋼的焊接問題也一直困擾著焊接工作者，如何控制熱變形，減少工件表面顏色的改變，如何提高焊接速度都是不銹鋼焊接的問題。CP冷焊工藝很好的解決了這一些問題，不僅提高了焊接速度，還顯著地改善了熱輸入，減少了工件表面顏色的改變和熱變形。

圖7 CP冷焊不銹鋼焊接圖片

C 鍍層板

　　 通過對鋼板鍍或滲上一層防腐材料（鍍鋅或滲鋁）來防銹既高效又經濟。帶鍍層的板材廣泛應用在汽車、建筑、家具和通風行業。在焊接帶鍍層的板材的時候對鍍層的保護相當重要，而CP冷焊技術正好滿足這一需要：當使用MIG CP 釬焊時，通過采用合適的參數可以在達到最佳的潤濕效果的同時不破壞保護層。

圖8　CP冷焊鍍層板焊接圖片

d） 鋁合金

　　 近幾年鋁合金的使用在大幅度的增長，在焊接鋁合金時需考慮下面的因素：對母材較低可控的熱輸入；有效的去除氧化膜。CP冷焊技術允許人們對輸入到焊絲或輸入到母材的熱量進行精確的控制。特別是當使用1.2mm或1.6mm焊絲時，有良好的搭橋能力，減少熱輸入的同時明顯。

圖9　CP冷焊焊接鋁合金圖片

　　綜上所述，CP冷焊工藝做為一種熔化極氣體護焊，利用特有的波形，正負極在焊絲上不停的交替變換，極大的降低了對母材的熱輸入，使母材的熱變形降到了最小，是焊接薄板比較理想的工藝。