特斯拉的CMT冷金属过渡技术及DeltaSpot电阻点焊技术的解析

全球瞩目的美国纯电动汽车生产公司特斯拉研发并制造的 Model S整辆车包含了250项专利。其全铝车身兼顾了轻量化与高强度特性，除了车身外，其前后悬架大部分材料也采用铝材。

从制造的角度看，这款车的生产方式与其他汽车有着根本不同。由于铝合金材料对热较敏感，如果采用传统焊接工艺，会存在材料强度下降的问题，而且由于受热易变形，全铝车身拼合尺寸精度也不易控制。那么，特斯拉工厂是如何克服铝合金焊接过程的难点的呢？

特斯拉工厂的焊接工艺选择的是CMT冷金属过渡技术及DeltaSpot电阻点焊技术。那么特斯拉为什么会选择这两种技术？它们又是如何克服铝合金材料遇热易变型难点的呢？

CMT冷金属过渡技术

2005年，奥地利伏能士焊接技术国际有限公司推出了CMT(Cold Metal Transfer)冷金属过渡技术，该技术在世界上首次实现了钢和铝的连接。和传统的MIG/MAG焊接相比，CMT工艺真的是“冷过渡”。

（1）CMT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时间非常短，从而给焊缝一个冷却的过程，显著降低了薄板焊接变形量，同时使得焊缝形成良好的搭桥能力，进而降低了工件的装配间隙要求及对夹具精度的要求。CMT可焊接厚度仅为0.3mm的超轻板材。

（2）CMT拥有极为稳定的电弧。电弧长度可被机械的检测和调整，无论工件表面情况如何或者你想以何种速度进行焊接，电弧始终保持稳定，焊接过程几乎无飞溅，更无烧穿现象。

DeltaSpot电阻点焊技术

伏能士DeltaSpot电阻点焊工艺是针对铝焊而开发的新技术，它的创新在于配备了独特的电极带，电极带的发明带来了前所未有的优势。

（1）极高的工艺可靠性，每个电阻焊点均可达到100%的重复精度。母材和电极受到电极带保护，电极带在电极和需要接合的母材之间运动从而实现连续的焊接过程，确保在多个班制中保持恒定的质量水平。

（2）每个焊点都使用全新的有效电极。由于电极带的保护，电极头避免了来自于母材的磨损，同时避免了受到锌、铝或有机残渣的污染。在这样的保护下，电极的使用寿命显著提高。在用铝板（AlMg3合金）做的焊接实验当中，电极的使用寿命高达大约30 000 个焊点。

（3）焊接表面无飞溅。由于电极与母材不进行直接接触，因此确保了无飞溅的焊接效果。尤其是在焊接铝板时，电极带的涂层能够优化与铝材的接触，避免了飞溅及由此造成的部件损坏。

（4）利用电极带，可精确控制热输入量。三板连接（两张厚板、一张薄板）对于传统的点焊来说是个老大难问题。焊点在厚板范围内形成，不足以抓住薄板。而 DeltaSpot的电极带通过其额外的热输入有针对性地控制焊点的深度。因此，薄板范围中的低热量能够通过电极带利用高电阻来弥补。焊点以这种方式充分深入薄板。同时焊点形状更加对称，在薄板范围内的焊缝体积更大。

DeltaSpot不仅在铝焊方面表现出色，在不同厚度/不同材料焊接方面也具有不可比拟的优势，例如：高标准的焊点外观，表面镀层的高强钢材料焊接等。DeltaSpot可焊接的母材包括：高强钢、表面镀层材料、铝、不锈钢、钛、镁、复合材料等。