【編者按】“冷弧焊”技術(shù)具有電弧能量低、焊接熱輸入量小及焊接電弧穩(wěn)定的特點伊了，能減少焊接時的飛濺和被焊工件的變形肌搔，適用于車身、車門的電弧焊接和電弧釬焊瑟毡，汽車排氣系統(tǒng)的焊接以及車內(nèi)設(shè)施座椅等的焊接斯癞。

在汽車生產(chǎn)和裝配中有很多鈑金件的連接，在眾多連接方法中伸果，電弧焊接經(jīng)常被用到板薛。與電阻焊或激光焊比較，電弧焊接雖然對工件的變形影響較大刊搁，但卻具有很高的靈活性石葫，對焊縫的形狀和間隙都有更大的包容性。EWM公司是德國專業(yè)從事弧焊電源生產(chǎn)的企業(yè)钻局，其研發(fā)的“coldArc”也被稱為“冷弧焊”的電弧焊接工藝技術(shù)具有電弧能量低汰寓、焊接熱輸入量小及焊接電弧穩(wěn)定的特點，能減少焊接時的飛濺和被焊工件的變形苹粟。同時有滑，又具有電弧焊接對焊縫形狀和焊縫間隙更大的包容性的特點。這一新技術(shù)被推出后嵌削，在薄板焊接中廣受好評毛好，也快速地應(yīng)用到了汽車制造生產(chǎn)中。下面對“冷弧焊”的原理掷贾、設(shè)備和在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用做以介紹睛榄。

“冷弧焊”電弧原理

“冷弧焊”電弧是在傳統(tǒng)的氣體保護(hù)電弧焊接中的短路過渡電弧的基礎(chǔ)上創(chuàng)新發(fā)展的一種新型焊接電弧方式。短路過渡電弧的電流和電壓都較小想帅，是一種低能量的焊接方法场靴，在薄板焊接中常被采用。圖1為傳統(tǒng)的短路過渡電弧焊接時港准，電流和電壓的波形圖旨剥。在短路后電弧重燃的瞬間，電流和電壓值都很高浅缸，如果控制不當(dāng)轨帜，會對許多焊接件產(chǎn)生不良影響近沐。例如，在超薄板焊接時梯匈，短路過渡電弧重新燃弧時的高能量會將焊件燒穿象瓤；在焊鍍鋅板時，容易破壞表面的鍍鋅層等士涤。因此叨林，在焊接熱量極為敏感的焊件時，傳統(tǒng)的短路過渡電弧有很大的局限性剩耸。

“冷弧焊”方法降低了短弧焊過程中電弧重燃時出現(xiàn)的局部能量高峰料鲫。“冷弧焊”也是一種短弧焊接過程士宏，有周期性的短路階段和燃弧階段肝慕。圖2是“冷弧焊”過程中電壓和電流在一個短路周期里的變化，其電壓的變化與傳統(tǒng)的短弧焊電壓變化一致掐悄。在焊接過程中孟景，該電壓的變化被不間斷地反饋給焊機(jī)的控制系統(tǒng)，焊機(jī)中的數(shù)字信號處理器（DSP）根據(jù)反饋的電壓信息對電流進(jìn)行快速調(diào)節(jié)吨拗，在電弧即將重新燃燒的瞬間满哪，以微秒級的時間快速地將電流降下來，使電弧在非常平穩(wěn)的狀態(tài)下重新燃燒劝篷。

電弧重燃后，為了使焊絲的端頭形成新的熔滴民宿，又需要較高的電弧能量娇妓，因此在電弧重燃后，給出一小的脈沖電流活鹰，以確保焊絲端頭熔滴的形成哈恰。隨后，再將電流降到很低的狀態(tài)志群，使熔滴不再長大着绷。此后又開始了下一個短路過渡周期⌒吭疲“冷弧焊”通過控制短路過渡時的電弧能量荠医，使每次過渡的熔滴大小均勻，因此焊縫成形均勻桑涎。同時彰莲，又將焊接過程中電弧的能量降至最低。圖3是傳統(tǒng)短路過渡電弧焊和“冷弧焊”在電弧重燃時電弧能量的比較烈瘸，從圖中可以看出泳疗，“冷弧焊”的能量顯著低于傳統(tǒng)的短路過渡弧焊兽肮，特別是在電弧重新燃燒的瞬間，“冷弧焊”的能量大幅度地降低驹莽。

“冷弧焊”焊接電源

“冷弧焊”焊接方法完全是通過焊接電源內(nèi)的電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的郭血，要求對電源的輸出控制更為精確、快速和有效烙巩。圖4是EWM公司的“冷弧焊”數(shù)字化控制逆變電源缤滑。電源對送絲機(jī)構(gòu)和焊槍并無特別要求，常規(guī)的熔化極氣保焊送絲機(jī)構(gòu)和焊槍可直接用于“冷弧焊”焊接勃谎。這種方法既可用于全自動化焊接瓤危，也可用于手工半自動焊接。

該焊機(jī)除提供“冷弧焊”電弧外慷境，也能用于脈沖電弧焊么鸿、傳統(tǒng)的短路過渡電弧焊、射流過渡電弧焊以及EWM公司研發(fā)創(chuàng)新的其他電弧冗懦，如forceArc“超威弧”電弧焊等爽冕。

“冷弧焊”在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用

“冷弧焊”電弧的低能量、電弧穩(wěn)定及焊接飛濺小等特點披蕉，有助于提高焊縫的質(zhì)量和減小被焊工件的變形颈畸，已經(jīng)成功應(yīng)用于許多汽車部件的生產(chǎn)中。例如没讲，車身眯娱、車門的電弧焊接和電弧釬焊，汽車排氣系統(tǒng)的焊接以及車內(nèi)設(shè)施座椅等的焊接爬凑。

“冷弧焊”一個典型的應(yīng)用是對汽車車體的焊接徙缴。汽車上常用的鍍鋅板現(xiàn)在基本上用Cu焊絲進(jìn)行電弧釬焊，當(dāng)焊縫間隙很大時嘁信，采用常規(guī)的電弧釬焊難以焊接于样，“冷弧焊”電弧釬焊具有非常好的填間隙能力，因此潘靖，對焊縫間隙有更大的適應(yīng)性穿剖。圖5是“冷弧焊”電弧釬焊的4mm大間隙鍍鋅板焊縫，鍍鋅板厚1.0mm泛汁，采用的焊絲為1.0mm直徑的CuSi3焊絲刽巍，手工焊接。

“冷弧焊”還可用Zn基焊絲進(jìn)行電弧釬焊衙到，Zn基焊絲的熔點為450℃沟智，大大低于Cu基焊絲的熔點（約1000℃）。用Zn基焊絲進(jìn)行電弧釬焊，母材受到的熱影響小啡洁。Zn基焊絲的沸點略高于900℃扶绒，如果在焊接時電弧重燃的能量未控制住，熔滴會被蒸發(fā)掉蕊肖》“冷弧焊”對電弧重燃時的能量進(jìn)行了有效地控制，使Zn基焊絲在電弧釬焊中的應(yīng)用成為可能逐豆。

采用“冷弧焊”和Zn基焊絲可以實現(xiàn)異種材料的電弧焊接刑炎，例如，鋁和鍍鋅鋼板的連接范颠，鎂和鍍鋅鋼板的連接以及鋁和鎂的連接浦译。圖6為汽車工業(yè)中鋁和鍍鋅鋼板的連接，接頭中鋁材被局部熔化溯职，而鋼材則被釬焊上精盅，避免了焊縫中出現(xiàn)FeAl脆性相。

結(jié)語

EWM公司研發(fā)的“冷弧焊”是一種低能量的熔化極氣體保護(hù)電弧焊谜酒，其采用了更為精確的方法來控制短路過渡中的熔滴過渡叹俏，使電弧更為平穩(wěn)，電弧能量更低僻族，降低了工件的受熱粘驰。有助于提高汽車生產(chǎn)中電弧焊接和電弧釬焊焊縫的質(zhì)量，可以獲得比傳統(tǒng)氣體保護(hù)焊接方法更為理想的焊接接頭述么。

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