جوش آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم

جوش آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم

با توسعه مداوم صنعت, فناوری پردازش آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم نیز پیشرفت زیادی داشته است.

به دلیل خاصیت فیزیکی و شیمیایی آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم, مانند اکسید کننده پذیری قوی, نقطه ذوب پایین (660درجه سانتی گراد), هدایت سریع حرارتی, ضریب انبساط خطی بزرگ, و گرمای نهان ذوب بزرگ, در این مقاله در مورد جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم بحث شده است.

1. خصوصیات جوش آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم

1.1 فیلم اکسید

اکسیداسیون آلومینیوم در هوا و هنگام جوشکاری بسیار آسان است. اکسید آلومینیوم تولید شده نقطه ذوب بالایی دارد (نقطه ذوب آن به اندازه 2050 است, بسیار بالاتر از نقطه ذوب آلومینیوم 660), بسیار پایدار و حذف آن دشوار است.

این مانع ذوب و ادغام مواد والدین می شود. فیلم اکسید دارای وزن ویژه ای بزرگ است و شناور شدن به سطح آن آسان نیست.

ایجاد نقصی مانند شمول سرباره آسان است, همجوشی ناقص, و نفوذ ناقص.

1.2 تولید منافذ

فیلم اکسید سطح آلومینیوم و جذب مقدار زیادی رطوبت می تواند به راحتی باعث ایجاد منافذ موجود در جوش شود.

الزامات مربوط به محیط جوشکاری عمدتاً برای جلوگیری از تولید منافذ موجود در جوش است.

هنگامی که رطوبت نسبی بیشتر از 85% یا دمای محیط پایین است, تمایل منافذ در جوش به دلیل آب چگالش جذب شده توسط شیار به شدت افزایش می یابد, سطح سیم جوش و دیواره داخلی خط لوله گاز.

رطوبت نسبی را به کمتر از 80%, و دمای محیط نباید پایین تر از 5 باشد.

اگر از مقررات فراتر رود, اقدامات محافظتی مناسب باید انجام شود.

(رطوبت نسبی و دمای محیط در 500-1000 میلی متر از جوش اندازه گیری می شود).

در ساخت و ساز در فضای باز, به طور کلی یک شیشه جلو باید تنظیم شود تا از آب شدن گاز آرگون در هنگام جوش قوس آمونیاک جلوگیری شود, که می تواند بر اثر حفاظت از گاز تأثیر بگذارد و جوشکاری را به راحتی انجام دهد.

1.3 نظافت سطحی

قبل از جوشکاری, موقعیت جوش باید با روشهای شیمیایی و مکانیکی به شدت درمان شود.

کیفیت واضح فیلم اکسید روی سطح سیم جوشکاری و شیار برای جلوگیری از نقص هایی مانند منافذ و جوش های استفاده نشده بسیار مهم است.

1.4 روش تمیز کردن شیمیایی

فیلم روغن و اکسید در محدوده 30-50 میلی متر شیار برداشته می شود.

دنباله و روش تمیز کردن به شرح زیر است: برای از بین بردن روغن سطح از حلالهای ارگانیک مانند استون یا تتراکلرید کربن استفاده کنید, و دامنه تمیز کردن در هر دو طرف شیار نباید کمتر از 50 میلی متر باشد.

سیم جوش نیز با روش شیمیایی تمیز می شود.

تمیز کردن شیمیایی برای خیساندن است 5-10% محلول هیدروکسید سدیم در حدود 70 ℃ برای 30-60 ثانیه, یا خیس در 5-10% محلول هیدروکسید سدیم در دمای اتاق برای سکه های 35J-falcon.

سپس با حدوداً خیس کنید 15% HNO (دمای طبیعی) در مورد 2 دقیقه و سپس با آب گرم بشویید.

یا با آب سرد بشویید.

سپس بگذارید کاملاً خشک شود.

برای سیم های جوشکاری که به طور قابل اطمینان سطح تحت درمان قرار گرفته اند و اکسیده یا آلوده نشده اند, درمان فوق دیگر لازم نیست و می توان مستقیماً از آنها استفاده کرد.

شیار تمیز و سیم جوشکاری نباید قبل از جوشکاری آلوده شود.

در صورت عدم وجود اقدامات محافظتی مؤثر, جوش باید در داخل انجام شود 24 ساعت, در غیر این صورت باید دوباره تمیز شود.

1.5 روش پردازش مکانیکی

سطح شیار فرآوری شده صاف است, بدون برس و فلاش.

فرم شیار V شکل است, بدون لبه های صاف, و زاویه شیار ترجیحاً 70-75 درجه است.

جوش باسن از ضخامت های دیواری مختلف باید یک بخش انتقال 140 میلی متر داشته باشد.

شیار و سطح اطراف را می توان ثبت کرد, خراشیده, آسیاب شده یا تمیز شده با فولاد ضد زنگ برس سیم در حدود 0.2 میلی متر تا زمانی که درخشش فلزی در معرض آن قرار بگیرد.

دامنه تمیز کردن از هر دو طرف نباید از لبه شیار کمتر از 30 میلی متر باشد. ابزارهای مورد استفاده باید مرتباً از بین بروند.

1.6 حفاظت جامع

محافظت در هنگام جوشکاری برای جلوگیری از اکسیداسیون.

هنگام جوشکاری گاز تنگستن, از AC Power برای از بین بردن فیلم اکسید از طریق تمیز کردن کاتد استفاده کنید.

هنگام جوشکاری گاز, از شار استفاده کنید که فیلم اکسید را حذف می کند.

شار مورد استفاده برای جوشکاری گاز کلریدها و فلورایدهای عناصر مانند پتاسیم است, سدیم, لیتیوم, و کلسیم, که می تواند فیلم اکسید را از بین ببرد.

هنگام جوشکاری صفحات ضخیم, می توان گرمای جوش را افزایش داد.

مثلا, قوس هلیوم گرمای زیادی دارد, و محافظت از گاز مخلوط هلیوم یا آرگون-هلیوم استفاده می شود, یا از جوشکاری گاز الکترود در مقیاس بزرگ استفاده می شود.

در مورد اتصال مثبت جریان مستقیم, تمیز کردن کاتد لازم نیست.

1.7 تأثیر و اقدامات پیشگیرانه ضریب انبساط خطی

ضریب انبساط آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم تقریباً دو برابر فولاد کربن و فولاد کم آلیاژ است.

میزان انقباض حجم آلومینیوم در طول جامد سازی زیاد است, و تغییر شکل و استرس جوش ها زیاد است.

از این رو, اقداماتی برای جلوگیری از تغییر شکل جوشکاری لازم است.

هنگامی که استخر مذاب جوش آلومینیوم جامد می شود, حفره های کوچک شدن, انقباض, ترک های حرارتی و استرس داخلی بالا به راحتی تولید می شود.

در تولید, اقدامات برای تنظیم ترکیب سیم جوش و فرآیند جوشکاری می تواند برای جلوگیری از بروز ترک های حرارتی اتخاذ شود.

با توجه به تجربه تولید, سیم جوشکاری با محتوای سیلیکون 4.5% به 6% مقاومت بهتری در ترک دارد.

آلومینیوم توانایی قوی در بازتاب نور و گرما دارد.

هنگامی که از جامد به مایع تغییر می کند ، هیچ تغییر رنگ آشکاری وجود ندارد.

قضاوت در مورد ذوب در هنگام جوشکاری دشوار است.

استحکام آلومینیوم درجه حرارت بسیار کم است, و پشتیبانی از استخر مذاب دشوار است, که به راحتی باعث فروپاشی و سوختگی می شود.

برای جلوگیری از بروز این مشکل ، می توان روش Pad Back را اتخاذ کرد.

آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم می توانند مقدار زیادی هیدروژن را در حالت مایع حل کنند, اما تقریباً در حالت جامد حل نمی شود.

در فرآیند جامد سازی و خنک کننده استخر مذاب جوشکاری, هیدروژن وقت سرریز ندارد, و منافذ هیدروژن به راحتی شکل می گیرند.

رطوبت در جو ستون قوس, رطوبت جذب شده توسط فیلم اکسید بر روی سطح مواد جوشکاری و ماده والدین همه منابع هیدروژن در جوش هستند.

از این رو, منبع هیدروژن باید به شدت کنترل شود تا از تشکیل منافذ جلوگیری شود.

2. آماده سازی قبل از جوشکاری

2.1 برش و برش مواد آلومینیومی

پردازش شیار روش پردازش مکانیکی را اتخاذ می کند.

سطح شیار فرآوری شده باید صاف باشد, بدون برس و فلاش.

فرم و اندازه شیار باید بر اساس نوع مفصل باشد, ضخامت مواد والدین, موقعیت جوشکاری, روش جوشکاری, وجود یا عدم وجود لنت ها و شرایط استفاده.

2.2 یک پد موقت در پشت جوش اضافه کنید

این پد را می توان از فولاد ضد زنگ ساخته کرد, فولاد, صفحه مسی, صفحه گرافیت و سایر مواد که هیچ تأثیر منفی بر کیفیت جوش ندارند.

2.3 جوش های خط لوله به دیواره داخلی نیاز دارند

سوء استفاده باید با آیین نامه زیر مطابقت داشته باشد:

هنگامی که ضخامت دیوار 5 میلی متر است, B≤0.5 میلی متر

وقتی ضخامت دیوار s>5 میلی متر, B≤0.1 میلی متر و B≤2 میلی متر

2.4 تجهیزات و جوش های کانتینر

هنگامی که ضخامت دیوار 5 میلی متر است, B≤0.5 میلی متر

وقتی ضخامت دیوار s>5 میلی متر, B≤0.1 میلی متر و B≤2 میلی متر

حلقه جوش B≤0.2 میلی متر و 5 میلی متر

3. الزامات فرآیند جوشکاری

3.1 موقعیت یابی مقررات جوش:

جفت جوش می تواند در خارج از شیار جوش داده شود یا نقطه ای که در داخل شیار ثابت شده است.

هنگام جوشکاری جوش موقعیت یابی, سیم جوشکاری انتخاب شده باید با مواد والدین مطابقت داشته باشد.

جوش موقعیت یابی باید طول مناسب داشته باشد, فاصله و ارتفاع برای اطمینان از داشتن استحکام کافی و در طی فرآیند جوشکاری نمی شود.

اگر نقص در جوش موقعیت یابی یافت می شود, آنها باید به موقع اداره شوند.

برای جوش موقعیتی ریشه به عنوان بخشی از جوش رسمی, فیلم سیاه و فیلم اکسید روی سطح آن نیز باید برداشته شود, و دو انتها باید در یک شیب ملایم خرد شود.

هنگام حذف صفحه موقعیت یابی نباید مواد والدین آسیب دیده باشد.

پس از برداشتن, گوشت جوش باقیمانده باید جلا داده شود تا با سطح ماده والدین شستشو شود.

3.2 الزامات فرآیند جوشکاری:

آ. دستبند Tungsten ert Gas Cram باید از منبع تغذیه AC استفاده کند.

جوشکاری Argon Arc Arc باید از منبع تغذیه DC استفاده کند, و سیم جوش باید به الکترود مثبت وصل شود.

ب. به منظور کاهش تغییر شکل جوش, یک روش و دنباله جوشکاری معقول باید اتخاذ شود.

یا تثبیت سفت و سخت, و حاشیه انقباض باید از قبل در نظر گرفته شود.

سی. قبل از جوشکاری رسمی, یک آزمایش سطح می تواند در صفحه آزمایش انجام شود, و پارامترهای فرآیند قابل تنظیم است. پس از تأیید اینکه هیچ منافذ وجود ندارد, جوشکاری رسمی می تواند انجام شود.

D. تحت شرط اطمینان از نفوذ خوب و همجوشی جوش, سرعت جوش جریان بالا و سریع باید تا حد امکان در محدوده مجاز توسط مقررات فرآیند جوش استفاده شود.

دامنه نوسان جانبی سیم جوش نباید از قطر آن تجاوز کند.

E. در صورت عدم نیاز خاص, جوش قبل از جوشکاری از قبل گرم نمی شود.

هنگام جوشکاری چند لایه, دمای لایه باید تا حد ممکن کم باشد, ترجیحاً بالاتر از 100.

اف. در طول جوشکاری گاز تنگستن, پایان سیم جوش نباید در حین جوشکاری منطقه حفاظت آرگون را ترک کند, و زاویه بین سیم جوش و سطح جوش باید هنگام تغذیه حدود 15 درجه باشد.

زاویه بین اسلحه جوش و سطح جوش باید بین 80 تا 90 درجه حفظ شود.

برای جوشکاری عمودی و موقعیت های جوشکاری افقی با ضخامت کمتر از 4RAM, وقتی شرایط اجازه می دهد, جوش لایه پایین می تواند فرآیند جوشکاری قوس آرگون همزمان دو طرفه را اتخاذ کند.

جف. در حین جوشکاری, فیلم اکسید بین لایه های جوش, گوشت جوش بیش از حد و سایر نقایص جوش باید برداشته شود.

برای جوشکاری دو طرفه یا جوش برای جوشکاری پایین که نیاز به تمیز کردن ریشه دارد, ریشه جوش باید به صورت مکانیکی تمیز شود.

اچ. صفحات استارت قوس آلومینیومی و صفحات سرب باید در هر دو انتهای جوش طولی نصب شود.

پس از تمیز کردن گودال قوس جوش حلقه طولی, همچنین توصیه می شود هنگام ادامه جوش ، قوس را در صفحه استارت ARC نادیده بگیرید, و صبر کنید تا قوس قبل از جوشکاری پایدار باشد.

من. هنگامی که اسپاترها به نازل وصل شده اند که به وضوح مانع جریان گاز آرگون می شود, اسپاترها باید برداشته شوند یا نازل باید جایگزین شود.

هنگامی که نوک تنگستن آلوده است یا شکل نامنظم دارد, باید تعمیر شود یا جایگزین شود.

4. نمونه های مهندسی

4.1 آماده سازی قبل از جوشکاری

تمیز کردن و ماشینکاری سطح باید مطابق روش ها انجام شود 1.3 و 1.5 در بخش 1 از این مقاله.

4.2 هادی اتوبوس آلومینیوم

بطور کلی, هنگام جوشکاری صفحات با ضخامت 3-4 میلی متر, لازم نیست که ترک شود, و یک لایه می تواند در یک زمان جوش داده شود.

وقتی ضخامت صفحه است 5-6 میلی متر, شیار باید ساخته شود, و جوشکاری یک طرفه و تشکیل دو طرفه مورد نیاز است.

4.3 لگد

استحکام آلیاژهای آلومینیوم و آلومینیوم در دماهای بالا بسیار کم است, و سیالیت آلومینیوم مایع خوب است. مخصوصاً هنگام جوشکاری توسط جوشکاری گاز اکسی استیلن, درجه حرارت زیاد است و دامنه گرمایش بزرگ است, و فلز جوش مستعد سقوط است.

هنگام جوشکاری صفحات با ضخامت 3-4 میلی متر, یک پد باید در پشت اضافه شود, و مواد پد را می توان از صفحه فولادی کربن تهیه کرد.

وقتی ضخامت صفحه است 5-6 میلی متر, شیار باید ساخته شود, و هنگام جوشکاری جوشکاری یک طرفه و تشکیل دو طرفه, یک پد با شیار دایره ای روی سطح باید در پشت اضافه شود تا از شکل گیری سمت معکوس اطمینان حاصل شود.

ضخامت مواد پد باید بیش از 12 میلی متر باشد, و هنگام گرم شدن در هنگام جوشکاری نباید به راحتی تغییر شکل داده شود.

4.4 قبل از گرم شدن قبل از جوشکاری

برای جوشکاری ضخامت 3-4 میلی متر از پیش گرم شدن لازم نیست صفحات آلومینیومی.

وقتی ضخامت صفحه 5-6 میلی متر است, می توان آن را به طور مناسب از قبل گرم کرد, اما دما نباید خیلی زیاد باشد, حدود 100 ℃ کافی است.

4.5 جریان

هنگام جوشکاری گاز, از یک شار استفاده کنید که فیلم اکسید را از بین می برد.

شار مورد استفاده برای جوشکاری گاز کلرید و فلوراید عناصری مانند پتاسیم است, سدیم, لیتیوم, و کلسیم, که می تواند فیلم اکسید را از بین ببرد.

4.6 سیم جوشکاری

سیم جوش باید برای مطابقت با مواد نوار آلومینیوم انتخاب شود.

4.7 جوشکاری

آلومینیوم توانایی قوی در بازتاب نور و گرما دارد. هنگامی که از جامد به مایع تغییر می کند ، هیچ تغییر رنگ آشکاری وجود ندارد. قضاوت در مورد ذوب در هنگام جوشکاری دشوار است. استحکام آلومینیوم درجه حرارت بسیار کم است, و پشتیبانی از استخر مذاب دشوار است, که به راحتی باعث فروپاشی و سوختگی می شود.

هنگام گرم شدن, سیم جوش باید به طور مداوم روی سطح جوش حرکت کند. یک بار ذوب شد, جوشکاری مداوم باید بلافاصله بدون مکث در وسط انجام شود.

سرعت جوش باید سریع باشد, و سرعت تغذیه سیم جوش باید ادامه یابد. نازل جوش باید حرکات دایره ای را در اطراف جوش انجام دهد. در حالی که سیم جوش به سمت پایین تغذیه می شود, باید در مخزن هم زده شود تا فلز مایع باشد.

4.8 تمیز کردن بعد از جوشکاری

شار باقیمانده و سرباره جوش در جوش و مجاورت پس از جوشکاری ، فیلم غیرفعال روی سطح آلومینیوم را از بین می برد, و گاهی اوقات قطعات آلومینیومی را خورد, بنابراین آنها باید تمیز شوند.

بطور کلی, می توان آن را با روش های ساده مانند آب گرم یا دمیدن بخار تمیز کرد.

5. نتیجه

با گسترش صنعت پردازش آلیاژ آلومینیوم و آلومینیوم, فناوری جوش دائما در حال بهبود و نوآوری است. کاربران می توانند با توجه به نیازهای تولید روشهای مختلف فرآیند را انتخاب کنند.

با درک کامل و درک ویژگی ها و روش های فرآیند مواد آلیاژ آلومینیوم و انجام اقدامات خاص, جوشکاری مواد آلیاژ آلومینیوم را می توان به خوبی تکمیل کرد.