通过使用轻质、高强材料实现车身大幅减重已经成为车身轻量化最为主要的手段。为此，新型材料特别是高强度钢超薄板（厚度≤0.8 mm）材料得到广泛应用。目前，高强度板厚已经做到0.8 mm，未来还要向着0.6 mm、0.4 mm发展。相比传统材料，超薄高强钢材料在焊接时易被烧穿，材料相变内应力大，焊接变形控制难，对于电弧焊接工艺提出了极大的挑战。多年来，林肯电气专注研究适合薄板的焊接方法，通过确定最佳的薄板焊接工艺，提高焊接一次合格率，提升焊接产品质量。
       本文主要介绍了林肯电气最新推出的AC-STT®波形焊接工艺。这种新的焊接工艺是林肯电气为满足汽车行业轻量化的需求而推出的超薄板焊接技术解决方案。

AC-STT®波形焊接工艺
       1. STT ®表面张力过渡焊接工艺
       STT®表面张力过渡焊接工艺是林肯电气于1992年推出的拥有技术专利的薄板焊接工艺，是一种基于高速逆变技术的电流控制的全位置焊接工艺。区别于传统短路过渡，其在熔滴与熔池接触和熔滴脱离焊丝端部瞬间，通过对电流进行精确控制，利用表面张力进行熔滴过渡，从而消除飞溅。
       

STT®输出波形如图1所示，即使在100% CO2气体保护情况下也仅有极少量的飞溅，具有低热输入、低飞溅、低烟尘和低成本的特点，推出后在市场上得到广泛应用。

       2.  AC-STT®焊接工艺
       AC-STT®焊接工艺是林肯电气在STT®波形的基础上，最新开发的应用于超薄板的焊接工艺。其主要是通过林肯先进工艺模块实现极性变换，焊接在DC+和DC-之间转换，通过Balance在0～100%之间设置，调节波形正负半周的比例来实现对热输入的精确控制，“0”代表焊接输出完全在DC-，“50%”表示输出波形在正负半周完全相等，“100%”表示焊机输出完全在DC+，如图2所示。从而使焊缝的热输入得到精确控制，确保在薄板焊接中不烧穿和控制变形。

       3. AC-STT®焊接模式
       AC-STT®针对不同焊丝直径和不同保护气体有四种模式（见表1），分别对应于1.0 mm/1.2 mm实芯焊丝，100% CO2及Ar和CO2的混合气，提供差异化的工艺解决方案。

       4. AC-STT®焊接工艺的适用性
       针对汽车行业薄板焊接，林肯电气推荐使用STT®和AC-STT®焊接工艺。对于搭接焊缝，针对不同的板材厚度和不同的搭接间隙，推荐不同的焊接工艺，如表2所示。

AC-STT®焊接工艺应用实例
       1. 项目应用信息
       江森座椅有限公司工厂的座椅靠背骨架项目，靠背骨架两侧侧板采用0.8 mm高强钢（980 MPa）薄板，骨架上下横梁采用0.8 mm高强钢（480 MPa）薄板，搭接焊缝，焊缝长度分别在18～42 mm之间，焊缝间隙在0.5～1.0 mm之间。靠背骨架产品焊缝如图3所示。

       该汽车座椅骨架焊接工作站由林肯电气自动化部门集成，选用林肯PowerwaveR350焊接电源、先进工艺模块、Autodrive S伺服送丝系统和焊接机器人，如图4所示。其中，先进工艺模块是实现AC-STT®焊接工艺必备的硬件条件，林肯电气根据客户不同需求可提供组合式的焊接解决方案。

       2. 项目主要问题及解决方案
       通常汽车座椅骨架产品零件板材厚度在1.0～2.0 mm之间，林肯电气成熟的STT®焊接工艺焊接此类焊接结构产品，能够取得良好的效果。因汽车行业的减重及汽车轻量化的需求，骨架焊接产品也逐渐开始采用1.0 mm甚至以下厚度的高强薄钢，在生产过程中，由于搭接间隙引起的烧穿和咬边等焊接缺陷比较严重，补焊率较高，令生产成本上升。对此，林肯电气向客户推荐最新开发的AC-STT®焊接工艺，对现场进行焊接工艺优化，焊接质量得到明显提高。如图5所示，在解决大间隙超薄板焊接解决方案上，应用AC-STT®焊接工艺效果显著。

       在对骨架项目4个弧焊焊接工作站进行AC-STT®焊接工艺升级后，工厂班组统计的焊接质量结果显示，骨架焊接产品一次合格率有大幅提升。从表3可以看出，AC-STT®焊接工艺在改善焊缝质量及降低补焊率上成效明显。

结语
       AC-STT®焊接工艺的热输入可以精确控制波形特性及其焊接热输入量，在超薄板焊接过程中对焊接间隙和焊缝位置不敏感，既保证了焊缝的熔深，又使焊缝不易被烧穿。同时，电弧较冷的特性使其在较大间隙焊接时可避免咬边，在薄板焊接工艺及焊接质量上相比其他焊接工艺具备领先优势。