Aliuminio suvirinimas

Aliuminio suvirinimui reikalingas tam tikrų parametrų rinkinys, įskaitant valymą, vienodą šilumą, suvirinimo medžiagas ir tvirtus suvirinimo įgūdžius, be to, tai kelia iššūkių dėl didelio šilumos laidumo ir būdingo oksidacinio sluoksnio susidarymo. Greitas šilumos išsiskyrimas gali sukelti suvirinimo siūlės deformaciją, iškraipymą ir liekamuosius įtempius, ypač plonesniuose lakštuose ir turi įtakos jungties stiprumui.

 

Aprašymas

 

Šilumos laidumas ir jautrumas šilumai yra maždaug 4–5 kartus didesni už plieną, o aliuminio lydymosi temperatūra yra žemesnė už jo oksido sluoksnį, o tai sukuria kliūtis, neleidžiančias suvirintam metalui tinkamai sujungti. Šiluma gerai pasiskirsto aliuminyje ir suvirinimo proceso metu gali susidaryti didelį kraterį, todėl aliuminis yra labai jautrus kraterio įtrūkimams, todėl kraterius reikia užpildyti, kad suvirinimo pabaigoje neatsirastų gedimų. Suvirintojas turi aiškiai žinoti, kad šilumos yra daugiau nei suvirinimo pradžioje, todėl pilnas įsiskverbimas gali įvykti tik tada, kai suvirinimas dar nepažengė į priekį nuo pradžios.

 

Aliuminio užpildai ir aliuminio rūšys

 

Suvirinant aliuminį, labai svarbu pasirinkti tinkamą užpildo medžiagą (dažnai užpildo strypų ar vielų pavidalą), kad būtų užtikrintas tvirtas, patvarus ir suderinamas suvirinimas. Aliuminio užpildai parenkami atsižvelgiant į pagrindinį aliuminio lydinį, suvirinimo procesą (pvz., TIG, MIG), panaudojimą ir norimas savybes, tokias kaip stiprumas, atsparumas korozijai ar plastiškumas. Žemiau pateikiame įvairių tipų aliuminio rekomenduojamas užpildų medžiagas ir pateikiame jų naudojimo kontekstą.

 

• √1xxx serija (grynas aliuminis, pvz., 1100, 1350), rekomenduojami užpildai: 1100, 4043,

Kaip žinome, 1xxx serija turi puikų atsparumą korozijai, aukštą šilumos laidumą ir mažą stiprumą, o grynas aliuminio užpildas, pvz., 1100, atitinka netauriojo metalo sudėtį dėl atsparumo korozijai ir laidumo. Naudojant elektros laidininkus ir cheminę įrangą, 4043 (silicio -lydinys) taip pat naudojamas siekiant geresnio sklandumo ir atsparumo įtrūkimams, ypač suvirinant TIG. Trumpai tariant, 1xxx serijos yra minkštos, todėl venkite per-lydyti su stipresniais užpildais, kad išvengtumėte įtrūkimų.

 

• √2xxx serija

(Varis-Legiruotas, pvz., 2024, 2219, rekomenduojami užpildai: 2319 (konkrečiai 2219, 4043 kaip kompromisas)

Orlaivių ir kosmoso komponentams 2319 naudojamas 2219, nes jis atitinka vario kiekį ir užtikrina stiprumą. . 2xxx serijos lydiniai pasižymi dideliu stiprumu, tačiau yra linkę į karštą įtrūkimą ir dažnai laikomi nesuvirinamais, ypač 2024 m., o 4043 yra atsarginė priemonė kitiems 2xxx lydiniams, siekiant sumažinti įtrūkimų stiprumą. Jei įmanoma, stenkitės vengti 2xxx serijos suvirinimo, o svarbiausiais atvejais pirmenybė teikiama mechaniniam tvirtinimui.

 

• √3xxx serija (manganas-legiruotas, pvz., 3003, 3004), rekomenduojami užpildai: 4043, 5356

3xxx serijos yra vidutinio stiprumo, gero atsparumo korozijai, dažnai naudojamos lakštiniame metale, o 4043 užtikrina gerą sklandumą ir atsparumą įtrūkimams bendrosios paskirties suvirinimui. 5356 (magnio -lydinio) gali būti naudojamas, jei reikia didesnio stiprumo arba atsparumo korozijai. 3xxx serijos, dažnai priklauso nuo suvirinamo stulpelio ir užpildo stiprumo. jie plačiai naudojami lakštinio metalo, ŠVOK, maisto konteineriuose.

 

• √4xxx serija: silicio -lydinys (pvz., 4043), dažnai naudojamas kaip užpildas dėl gero sklandumo ir atsparumo įtrūkimams.

 

• √5xxx serija (magnis -Legiruotas, pvz., 5052, 5083, 5086), rekomenduojami užpildai: 5356, 5183, 5556

Šios serijos pasižymi dideliu stiprumu ir puikiu atsparumu korozijai, jos plačiai naudojamos jūriniuose, automobiliuose ir slėginiuose induose. Praktiškai 5356 yra tinkamas užpildas daugeliui 5xxx lydinių dėl jame atitinkančio magnio kiekio, puikaus atsparumo korozijai (ypač jūrinėje aplinkoje) ir gero stiprumo. 5183, o 5556 naudojamas didesnio-stiprumo reikmėms (pvz., 5083 netaurieji metalai laivų statyboje). Nepamirškite vengti 4xxx užpildų, pvz., 4043 ant 5xxx lydinių, jei atsparumas korozijai yra labai svarbus, nes silicis gali jį sumažinti. Be to, 5xxx užpildai gali sukelti dėmių (juodų likučių) TIG suvirinimo metu, todėl dažnai reikia valyti.

 

• √6xxx serija (magnio-silicio-legiruotas, pvz., 6061, 6063), rekomenduojami užpildai: 4043, 5356

Šios serijos pasižymi geru stiprumu ir suvirinamumu, plačiai naudojamas konstrukcinėms reikmėms, o 4043 plačiai naudojamas dėl puikaus sklandumo, mažo jautrumo įtrūkimams ir geros spalvos atitikimo po anodavimo (įprasta 6xxx lydiniams) . 5356 pasirenkamas, kai reikia didesnio stiprumo, nors ji yra mažiau skysta ir gali neatitikti spalvos po{3}}anodavimo. Be to, 4043 dažnai teikiama pirmenybė bendram 6061 remontui dėl naudojimo paprastumo, tačiau 5356 užtikrina geresnes mechanines savybes svarbioms suvirinimui.

 

• √7xxx serija (cinkas-legiruotas, pvz., 7075, 7050), rekomenduojami užpildai: 5356 (retai), 4043 (kaip kompromisas)

Šios serijos yra labai stiprios, naudojamos aviacijoje ir didelio stiprumo{0}}komponentai, tačiau dėl įtrūkimų prastas suvirinamumas, todėl 7xxx lydiniai nėra suvirinami dėl didelių karšto įtrūkimų ir įtempių korozijos problemų. Bandant suvirinti (pvz., taisant), naudojamas 5356 arba 4043, kad būtų sumažintas įtrūkimas, tačiau suvirinimas bus daug silpnesnis nei netauriojo metalo. Paprastai 7xxx lydinių suvirinimas nerekomenduojamas, todėl labai rekomenduojama naudoti alternatyvius sujungimo būdus arba specializuotus metodus (pvz., suvirinimą frikciniu maišytuvu).

 

 

Aliuminio suvirinimo svarstymas

 

Tinkamo užpildo pasirinkimas yra vienas iš svarbiausių sprendimų suvirinant aliuminį, nes netinkamas pasirinkimas gali sukelti įtrūkimus, stiprumo praradimą ir prastą atsparumą korozijai. Skirtingai nuo plieno, jūs beveik niekada nenaudojate užpildo metalo, kuris atitiktų netauriųjų metalų, todėl reikia visapusiškai apsvarstyti, kad aliuminio suvirinimas būtų patikimas. Žemiau pateikiamas trumpas sąrašas:

 

• √Oksidacija

Aliuminis, veikiamas atmosferos, greitai oksiduojasi, sudarydamas ploną oksido sluoksnį, kurio lydymosi temperatūra aukštesnė (2072 C laipsnių) nei aliuminio (660 C laipsnių). Dažnai suvirinant per šį barjerą gali išdegti ruošinio skylės. Oksido sluoksnis gali būti pašalintas tirpikliais, rūgštimis arba mechaniniais abrazyviniais metodais, naudojant išskirtinį nerūdijančio plieno vielinį šepetį arba smėliasrove.

 

• √Anodavimas

Anodavimas, jei suvirinimo siūlė bus anoduota, pasirinkite užpildą, atitinkantį netauriojo metalo spalvos atsaką (pvz., 4043 6xxx lydiniams po anodavimo dažnai atrodo geriau nei 5356).

 

• √Pakaitinimas

Išankstinis pašildymas gali padėti sumažinti įtrūkimus ir susidaryti porėtus plotus didelėse aliuminio dalyse ir tam tikrų tipų lydiniuose. Tačiau per didelis pašildymas gali sukelti neigiamų pasekmių. Be to, aliuminio pašildymas padeda išvengti staigių temperatūros pokyčių, kurie gali sukelti suvirinimo problemų.

 

• √Akytumas

Lydymosi būsenoje aliuminis gali sugerti didelį kiekį vandenilio, todėl suvirinimo metale susidaro mažytės tuštumos arba burbuliukai. Dėl to susilpnėja metalo struktūrinis vientisumas, todėl jis gali sugesti dėl slėgio ir įtempių. Todėl naudojant apsaugines dujas, taip pat pašalinus alyvą ir riebalus nuo ruošinio, galima sumažinti poringumą.

 

• √Priemaišos

Siekiant išvengti suvirinimo siūlės spalvos pakitimo, grūdėtumo, korozijos ir oksidacijos priemaišų požymių, operatorius prieš suvirindamas nuo ruošinio turi pašalinti alyvą, nešvarumus ir šiukšles. gali neigiamai paveikti suvirinimo zoną, paveikti ruošinio stiprumą ir išvaizdą. Norint sumažinti prieš-suvirinimo darbus, tinkamas sandėliavimas, įrangos priežiūra visada yra geriausias pasirinkimas.

 

• √Storis

Vienu metu suvirinti ploną ir storą aliuminio medžiagą visada yra iššūkis, nes veikiama šiluma gali išsilydyti per ploną medžiagą, bet negali prasiskverbti per storą medžiagą, kad būtų tvirta suvirinimo jungtis. Norėdami pasiekti optimalią suvirinimo kokybę, suvirintojai turi nustatyti parametrus, apimančius aliuminio rūšis, suvirinimo būdą, srovės stiprumą, šilumos įvadą ir užpildo tipą.

 

 

Aliuminio užpildo savybės

 

Aliuminio suvirinimas yra sudėtingas procesas, reikalaujantis tvirtų žinių apie užpildų ypatybes. Jos yra trumpos žemiau:

 

• √4043, silicis-su 4.5 - 6.0% silicio, silicis sumažina lydymosi temperatūrą ir pagerina suvirinimo baseino sklandumą, todėl su juo lengviau dirbti ir sumažėja karšto įtrūkimo rizika. Jo cheminė sudėtis užtikrina lengvą suvirinimą ir sklandžią rutuliuko išvaizdą, nors paaukoja tam tikrą stiprumą ir atsparumą korozijai, palyginti su magnio-užpildais, tokiais kaip 5356. Tai puikus pasirinkimas bendrosios paskirties suvirinimui, taisymui ir tais atvejais, kai po-suvirinimo išvaizda (pvz., anodavimas) yra labai svarbi, tačiau ji nėra ideali stipriai aplinkai ar korozijai. Geriausiai tinka bendrosios paskirties{12}}virinimui, ypač 6xxx ir 3xxx serijoms. Tinka TIG ir MIG. Netinka didelio{17}}magnio lydiniams (5xxx), jei svarbus atsparumas korozijai. Naudojant su 6xxx serijos lydiniais (pvz., 6061, 6063), 4043 po anodavimo užtikrina geresnę spalvų atitiktį, palyginti su magnio{26}} užpildais, pvz., 5356, kurie gali atrodyti tamsesni arba nesutampa.
• √ 5356, magnesium-alloyed with 5% of magnesium which can enhance strength and corrosion resistance. It excels in marine and structural welding but is temperature-limited. Its balance of strength, feedability, and color-matching makes it a top choice for welding 5xxx/6xxx aluminum alloys for marine or structural applications. Worthwhile to remember that avoid welding high Mg alloys (>3% Mg), kad būtų išvengta trapumo. Įprasta MIG suvirinimui.
• √5183/5556, didesnės -stiprumo alternatyvos 5356 5xxx lydiniams (pvz., 5083) tokiose sudėtingose ​​srityse kaip laivų statyba.
• √2319, vario -lydinys, būdingas 2219 (suvirinamas 2xxx lydinys), skirtas naudoti kosmose.
• √1100/1070: gryno aliuminio užpildai, skirti 1xxx serijai, atitinkanti kompoziciją laidumui ir atsparumui korozijai.
•  

Aliuminio suvirinimo technika

 

MIG ir TIG suvirinimas yra labiausiai paplitę suvirinimo būdai aliuminio sujungimui dėl jo tikslumo ir kokybės. Kartu su šiais dviem suvirinimo būdais yra ir kitų suvirinimo sprendimų, pritaikytų konkrečiam pritaikymui, o toliau pateikiamas trumpas įvadas:

 

• √TIG suvirinimas (inertinėmis volframo dujomis)

TIG Jis gali veikti pagal kintamosios srovės poliškumą, užtikrindamas lanko stabilumą ir nuvalydamas oksido sluoksnį, o patyręs TIG suvirintojas gali nuolat generuoti pakankamai šilumos aliuminio lydiniams sulydyti, suvirindamas ir plonas, ir storas dalis. Inertinės apsauginės dujos, dažniausiai argonas, tiekiamos į TIG degiklį, kad suvirinimo bala nebūtų užteršta.

 

• √MIG suvirinimas (Metalų lankinis suvirinimas dujomis, GMAW)

MIG suvirinimas yra populiarus suvirinimo būdas storesnėms aliuminio medžiagoms, nes šilumos tiekimas yra didesnis nei suvirinant TIG. Šis suvirinimo būdas yra gana panašus į TIG procesą, tačiau vietoj to, kad naudojamas -nenaudojamas volframo elektrodas, jame naudojama automatinio tiekimo elektrodo viela, kuri užtikrina didesnį ritės pistoleto judėjimo greitį. Apsauginės dujos taip pat naudojamos siekiant apsaugoti suvirinimo siūles nuo užteršimo.

 

• √Suvirinimas elektronų pluoštu

Elektroninis suvirinimo būdas atliekamas vakuuminėje kameroje, apsaugant siūlę nuo nešvarumų, nereikalaujant papildomų apsauginių dujų, todėl tai labai geras pasirinkimas storoms sekcijoms, nes sukuriamas mažas ir tikslus suvirinimo baseinas.

 

• √Lazerinis suvirinimas

Lazerinis suvirinimas užtikrina tikslumą tiek siauro suvirinimo pločio, tiek suvirinimo gyliu, todėl suvirinimo zonos yra švarios su apsauginių dujų priedu . 6xxx serijos paprastai yra tinkamos lazeriniam suvirinimui naudojant 4032 arba 4047 aliuminio užpildus. Tai greitas suvirinimo procesas, kurio metu didelio galingumo tankio pluoštas sukoncentruojamas į ruošinio paviršių.

 

• √Atsparinis suvirinimas

Atspariam suvirinimui naudojamas slėgis ir srovė, o šios technikos trūkumas yra galimi iššūkiai, kai patiriamas didelis šilumos ir elektros laidumas.

 

• √Frikcinis suvirinimas

Frikcinis suvirinimas skirtas naudoti mechaninės trinties sukuriamą šilumą aliuminio medžiagoms sujungti. Frikcinio suvirinimo pranašumas yra tas, kad jį galima naudoti visų rūšių aliuminio lydiniams, įskaitant sunkiai -suvirinamus -2xxx ir 7xxx serijas, ir nereikia naudoti apsauginių medžiagų, kad būtų apsaugotas suvirinimo baseinas.

 

Suvirinimo paslauga

 

Aliuminio suvirinimas gali būti sudėtingas net patyrusiems suvirintojams, o aukštos kokybės suvirinimui reikia specialių metodų ir atsargumo priemonių. Dėl klaidų gali atsirasti silpnų jungčių, defektų ar net visiško suvirinimo gedimo. „Fabmann“ gali būti jūsų patikimas partneris, o mes galime nuosekliai užtikrinti aukštus suvirinimo kokybės standartus, taip pat siūlome platų aliuminio suvirinimo paslaugų spektrą, atitinkantį įvairius jūsų specifinius poreikius. Mūsų medžiagų inžinieriai ir suvirintojai turi patirties dirbant su įvairių tipų aliuminio lydiniais ir gali suteikti Jums aukštos kokybės suvirinimo paslaugas. Mūsų komanda, vykdydama jūsų projektus, sutelkia dėmesį į šiuos aspektus, tokius kaip bendrieji komponentai, vamzdžiai ir plokštės, jūrinė įranga ir statybinės konstrukcijos.

 

• √Aliuminio suvirinimas TIG ir MIG suvirinimas
• √Tikslus suvirinimas su nedideliais nuokrypiais
• √Antrinė gamyba pagal užsakymą, tokia kaip pjovimas lazeriu, štampavimas, surinkimas
• √ Maitinimo dangair anodavimas