Hàn hợp kim nhôm và nhôm

Hàn hợp kim nhôm và nhôm

Với sự phát triển liên tục của ngành công nghiệp, Công nghệ chế biến hợp kim nhôm và nhôm cũng đã đạt được tiến bộ lớn.

Do tính chất vật lý và hóa học của hợp kim nhôm và nhôm, chẳng hạn như khả năng oxy hóa mạnh, điểm nóng chảy thấp (660°C), Độ dẫn nhiệt nhanh, hệ số mở rộng tuyến tính lớn, và nhiệt độ nóng chảy lớn, Bài viết này thảo luận về việc hàn hợp kim nhôm và nhôm.

1. Đặc điểm hàn của hợp kim nhôm và nhôm

1.1 Phim oxit

Nhôm rất dễ bị oxy hóa trong không khí và trong quá trình hàn. Oxit nhôm được tạo ra có điểm nóng chảy cao (Điểm nóng chảy của nó cao tới năm 2050, cao hơn nhiều so với điểm nóng chảy của nhôm 660 ℃), rất ổn định và khó loại bỏ.

Nó cản trở sự tan chảy và hợp nhất của vật liệu cha mẹ. Màng oxit có trọng lượng riêng lớn và không dễ dàng nổi lên bề mặt.

Thật dễ dàng để tạo ra các khuyết tật như bao gồm xỉ, không hoàn chỉnh hợp nhất, và thâm nhập không đầy đủ.

1.2 Thế hệ lỗ chân lông

Màng oxit bề mặt của nhôm và sự hấp thụ một lượng lớn độ ẩm có thể dễ dàng gây ra lỗ chân lông trong mối hàn.

Các yêu cầu đối với môi trường hàn chủ yếu là để ngăn chặn việc tạo ra lỗ chân lông trong mối hàn.

Khi độ ẩm tương đối lớn hơn 85% hoặc nhiệt độ môi trường thấp, Xu hướng của lỗ chân lông trong mối hàn sẽ tăng mạnh do nước cô đặc hấp thụ bởi rãnh, Bề mặt của dây hàn và thành bên trong của đường ống khí.

Giới hạn độ ẩm tương đối nhỏ hơn 80%, và nhiệt độ môi trường không nên thấp hơn 5 ℃.

Nếu nó vượt quá các quy định, Các biện pháp bảo vệ thích hợp nên được thực hiện.

(Độ ẩm tương đối và nhiệt độ môi trường được đo trong vòng 500-1000mm từ mối hàn).

Trong xây dựng ngoài trời, Một kính chắn gió thường nên được thiết lập để ngăn khí argon bị thổi đi trong quá trình hàn hồ quang amoniac, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng bảo vệ khí và cho phép hàn.

1.3 Làm sạch bề mặt

Trước khi hàn, Vị trí hàn phải được xử lý nghiêm ngặt bằng phương pháp hóa học và cơ học.

Chất lượng rõ ràng của màng oxit trên bề mặt dây hàn và rãnh là rất quan trọng để ngăn ngừa các khuyết tật như lỗ chân lông và mối hàn không sử dụng.

1.4 Phương pháp làm sạch hóa học

Màng dầu và oxit trong phạm vi 30-50mm của rãnh được loại bỏ.

Trình tự làm sạch và phương pháp như sau: Sử dụng các dung môi hữu cơ như acetone hoặc carbon tetrachloride để loại bỏ dầu bề mặt, và phạm vi làm sạch ở cả hai bên của rãnh không được nhỏ hơn 50mm.

Dây hàn cũng được làm sạch bằng phương pháp hóa học.

Làm sạch hóa chất là để ngâm trong 5-10% dung dịch natri hydroxit ở khoảng 70 ℃ cho 30-60 giây, hoặc ngâm trong 5-10% dung dịch natri hydroxit ở nhiệt độ phòng cho đồng xu 35J-falcon.

Sau đó, ngâm với khoảng 15% HNO (nhiệt độ bình thường) cho về 2 phút rồi rửa sạch bằng nước ấm.

Hoặc rửa sạch bằng nước lạnh.

Sau đó để nó khô hoàn toàn.

Đối với các dây hàn đã được xử lý bề mặt đáng tin cậy và chưa bị oxy hóa hoặc bị ô nhiễm, Điều trị trên không còn cần thiết và chúng có thể được sử dụng trực tiếp.

Không nên bị ô nhiễm rãnh và dây hàn trước khi hàn.

Nếu không có các biện pháp bảo vệ hiệu quả, Hàn nên được thực hiện trong 24 Giờ, nếu không nó sẽ được làm sạch một lần nữa.

1.5 Phương pháp xử lý cơ học

Bề mặt của rãnh được xử lý phẳng, không có burrs và flash.

Mẫu rãnh có hình chữ V, không có cạnh cùn, và góc rãnh tốt nhất là 70-75 °.

Hàn mông có độ dày tường khác nhau nên có phần chuyển tiếp 140mm.

Rãnh và bề mặt gần đó có thể được nộp, cào, được xay hoặc làm sạch với một thép không gỉ Bàn chải dây khoảng 0,2mm cho đến khi ánh kim.

Phạm vi làm sạch ở cả hai bên phải không dưới 30 mm từ rìa của rãnh. Các công cụ được sử dụng nên được khử trùng thường xuyên.

1.6 Bảo vệ toàn diện

Tăng cường bảo vệ trong quá trình hàn để ngăn chặn quá trình oxy hóa.

Khi hàn khí trơ vonfram, Sử dụng nguồn AC để loại bỏ màng oxit thông qua làm sạch catốt.

Khi hàn khí, Sử dụng thông lượng loại bỏ màng oxit.

Thông lượng được sử dụng để hàn khí là clorua và fluoride của các nguyên tố như kali, natri, Lithium, và canxi, có thể loại bỏ màng oxit.

Khi hàn các tấm dày, Nhiệt hàn có thể được tăng lên.

Chẳng hạn, Vòng cung heli có nhiệt độ cao, và bảo vệ khí hỗn hợp helium hoặc argon-helium được sử dụng, hoặc một chất hàn được bảo vệ khí điện cực tỷ lệ lớn được sử dụng.

Trong trường hợp kết nối tích cực hiện tại trực tiếp, Không cần phải làm sạch catốt.

1.7 Ảnh hưởng và các biện pháp phòng ngừa của hệ số mở rộng tuyến tính

Hệ số giãn nở của hợp kim nhôm và nhôm là gấp đôi so với thép carbon và thép hợp kim thấp.

Tốc độ co ngót âm lượng của nhôm trong quá trình hóa rắn là lớn, và biến dạng và căng thẳng của mối hàn là lớn.

Do đó, Các biện pháp để ngăn chặn biến dạng hàn là bắt buộc.

Khi hồ Holten hàn bằng nhôm hóa chất, SHROWAGE CAUNIDE, co ngót, vết nứt nhiệt và ứng suất bên trong cao dễ dàng được tạo ra.

Trong sản xuất, Các biện pháp để điều chỉnh thành phần của dây hàn và quá trình hàn có thể được áp dụng để ngăn chặn sự xuất hiện của các vết nứt nhiệt.

Theo kinh nghiệm sản xuất, dây hàn với hàm lượng silicon của 4.5% ĐẾN 6% sẽ có khả năng chống nứt tốt hơn.

Nhôm có khả năng phản chiếu ánh sáng và nhiệt mạnh mẽ.

Không có sự thay đổi màu sắc rõ ràng khi nó thay đổi từ chất rắn sang chất lỏng.

Thật khó để đánh giá trạng thái tan chảy trong quá trình hàn.

Sức mạnh của nhôm nhiệt độ cao rất thấp, Và thật khó để hỗ trợ bể nóng chảy, dễ bị sụp đổ và đốt cháy.

Phương pháp Pad Back có thể được áp dụng để tránh sự xuất hiện của vấn đề này.

Hợp kim nhôm và nhôm có thể hòa tan một lượng lớn hydro ở trạng thái lỏng, nhưng gần như không hòa tan ở trạng thái rắn.

Trong quá trình hóa rắn và làm mát của bể nóng chảy, hydro không có thời gian để tràn, và lỗ chân lông hydro dễ dàng hình thành.

Độ ẩm trong bầu không khí cột ARC, Độ ẩm được hấp phụ bởi màng oxit trên bề mặt vật liệu hàn và vật liệu gốc là tất cả các nguồn hydro trong mối hàn.

Do đó, Nguồn hydro phải được kiểm soát nghiêm ngặt để ngăn chặn sự hình thành của lỗ chân lông.

2. Chuẩn bị trước khi hàn

2.1 Cắt và cắt vật liệu nhôm

Xử lý rãnh áp dụng phương pháp xử lý cơ học.

Bề mặt của rãnh được xử lý phải phẳng, không có burrs và flash.

Hình thức và kích thước rãnh phải dựa trên loại khớp, Độ dày vật liệu của cha mẹ, Vị trí hàn, Phương pháp hàn, Sự hiện diện hoặc vắng mặt của các miếng đệm và điều kiện sử dụng.

2.2 Thêm một miếng đệm tạm thời ở mặt sau của mối hàn

Miếng đệm có thể được làm bằng thép không gỉ, Thép carbon, tấm đồng, Tấm than chì và các vật liệu khác không có tác dụng phụ đối với chất lượng của mối hàn.

2.3 Các mối hàn đường ống yêu cầu bức tường bên trong phải tuôn ra

Sự sai lệch nên tuân thủ các quy định sau:

Khi độ dày thành S≤5 mm, B≤0,5 mm

Khi độ dày của tường s>5 mm, b≤0,1 mm và b≤2 mm

2.4 Thiết bị và bộ chứa các mối quan hệ sai lệch

Khi độ dày thành S≤5 mm, B≤0,5 mm

Khi độ dày của tường s>5 mm, b≤0,1 mm và b≤2 mm

Vòng hàn B≤0,2 mm và B≤5 mm

3. Yêu cầu quá trình hàn

3.1 Định vị quy định hàn:

Cặp hàn có thể được hàn bên ngoài rãnh hoặc điểm cố định bên trong rãnh.

Khi hàn hàn định vị, Dây hàn được chọn phải phù hợp với vật liệu cha mẹ.

Mối hàn định vị phải có độ dài thích hợp, khoảng cách và chiều cao để đảm bảo rằng nó có đủ sức mạnh và sẽ không bị nứt trong quá trình hàn.

Nếu các khiếm khuyết được tìm thấy trong mối hàn định vị, Họ nên được xử lý kịp thời.

Đối với mối hàn định vị gốc như một phần của mối hàn chính thức, Vật liệu màu đen và màng oxit trên bề mặt của nó cũng nên được loại bỏ, và hai đầu nên được cắt thành một con dốc nhẹ nhàng.

Các vật liệu gốc không nên bị hỏng khi tháo tấm định vị.

Sau khi loại bỏ, Thịt hàn dư phải được đánh bóng để được xả bằng bề mặt của vật liệu cha mẹ.

3.2 Yêu cầu quá trình hàn:

MỘT. Hàn hồ quang Vonsten Vonert Gas Perc.

Điện cực nóng chảy argon arc hàn nên sử dụng nguồn điện DC, và dây hàn phải được kết nối với điện cực dương.

b. Để giảm biến dạng hàn, Một phương pháp hàn hợp lý và trình tự nên được áp dụng.

Hoặc cố định cứng nhắc, và biên độ co ngót nên được xem xét trước.

C. Trước khi hàn chính thức, Một thử nghiệm bề mặt có thể được thực hiện trên tấm thử nghiệm, và các tham số quy trình có thể được điều chỉnh. Sau khi xác nhận rằng không có lỗ chân lông, Hàn chính thức có thể được thực hiện.

Đ.. Trong điều kiện đảm bảo sự thâm nhập và hợp nhất tốt của mối hàn, Tốc độ hàn dòng cao và nhanh nên được sử dụng càng nhiều càng tốt trong phạm vi cho phép các quy định của quy trình hàn.

Biên độ xoay bên của dây hàn không được vượt quá ba lần đường kính của nó.

E. Nếu không có yêu cầu đặc biệt, Mối hàn không được làm nóng trước trước khi hàn.

Khi hàn nhiều lớp, Nhiệt độ xen kẽ phải càng thấp càng tốt, tốt nhất là không cao hơn 100 ℃.

F. Trong quá trình hàn khí trơ vonfram, Kết thúc của dây hàn không nên rời khỏi khu vực bảo vệ argon trong quá trình hàn, và góc giữa dây hàn và bề mặt hàn phải khoảng 15 ° khi cho ăn.

Góc giữa súng hàn và bề mặt mối hàn phải được duy trì trong khoảng từ 80 ° đến 90 °.

Đối với hàn dọc và vị trí hàn ngang với độ dày không dưới 4ram, Khi điều kiện cho phép, Hàn lớp dưới cùng có thể áp dụng quy trình hàn Argon đồng bộ hai mặt.

G. Trong quá trình hàn, màng oxit giữa các lớp mối hàn, Thịt hàn quá mức và các khuyết tật hàn khác phải được loại bỏ.

Đối với hàn hai mặt hoặc hàn cho hàn đáy yêu cầu làm sạch rễ, rễ hàn phải được làm sạch bằng cơ học.

h. Các tấm khởi động bằng nhôm và các tấm dẫn ra phải được lắp đặt ở cả hai đầu của mối hàn dọc.

Sau khi làm sạch hố hồ quang của mối hàn vòng dọc, Cũng nên đốt cháy vòng cung trên tấm khởi động ARC khi tiếp tục hàn, và đợi cho đến khi vòng cung cháy ổn định trước khi hàn.

TÔI. Khi có các spatter được gắn vào vòi phun rõ ràng cản trở dòng khí argon, Các Spatters phải được loại bỏ hoặc vòi phun phải được thay thế.

Khi đầu vonfram bị ô nhiễm hoặc có hình dạng không đều, nó phải được sửa chữa hoặc thay thế.

4. Ví dụ kỹ thuật

4.1 Chuẩn bị trước khi hàn

Làm sạch bề mặt và gia công sẽ được thực hiện theo các phương pháp 1.3 và 1.5 trong phần 1 của bài viết này.

4.2 Dây dẫn thanh cái nhôm

Nói chung, Khi các tấm hàn có độ dày của 3-4 mm, Không cần thiết phải tạo ra một vết nứt, và một lớp có thể được hàn cùng một lúc.

Khi độ dày tấm là 5-6 mm, Một rãnh cần phải được thực hiện, và hàn một mặt và hình thành hai mặt được yêu cầu.

4.3 Pad

Sức mạnh của hợp kim nhôm và nhôm rất thấp ở nhiệt độ cao, và tính trôi chảy của nhôm lỏng là tốt. Đặc biệt là khi hàn bằng hàn khí oxyacetylen, Nhiệt độ cao và phạm vi sưởi ấm lớn, và kim loại hàn dễ bị sụp đổ.

Khi các tấm hàn có độ dày của 3-4 mm, Một miếng đệm cần được thêm vào mặt sau, và vật liệu pad có thể được làm bằng tấm thép carbon.

Khi độ dày tấm là 5-6 mm, Một rãnh cần phải được thực hiện, và khi hàn hàn một mặt và hình thành hai mặt, Một miếng đệm có rãnh tròn trên bề mặt cần được thêm vào mặt sau để đảm bảo hình thành phía ngược lại.

Độ dày của vật liệu pad phải hơn 12 mm, và miếng đệm không nên dễ dàng bị biến dạng khi được làm nóng trong quá trình hàn.

4.4 Làm nóng trước khi hàn

Không cần làm nóng trước để hàn dày 3-4mm tấm nhôm.

Khi độ dày tấm là 5-6mm, nó có thể được làm nóng trước một cách thích hợp, Nhưng nhiệt độ không nên quá cao, khoảng 100 ℃ là đủ.

4.5 Tuôn ra

Khi hàn khí, Sử dụng một thông lượng loại bỏ màng oxit.

Thông lượng được sử dụng để hàn khí là clorua và fluoride của các nguyên tố như kali, natri, Lithium, và canxi, có thể loại bỏ màng oxit.

4.6 Dây hàn

Dây hàn nên được chọn để phù hợp với vật liệu của thanh nhôm.

4.7 Hàn

Nhôm có khả năng phản chiếu ánh sáng và nhiệt mạnh mẽ. Không có sự thay đổi màu sắc rõ ràng khi nó thay đổi từ chất rắn sang chất lỏng. Thật khó để đánh giá trạng thái tan chảy trong quá trình hàn. Sức mạnh của nhôm nhiệt độ cao rất thấp, Và thật khó để hỗ trợ bể nóng chảy, dễ bị sụp đổ và đốt cháy.

Khi sưởi ấm, Dây hàn nên được di chuyển liên tục trên bề mặt hàn. Sau khi tan chảy, Hàn liên tục nên được thực hiện ngay lập tức mà không dừng lại ở giữa.

Tốc độ hàn phải nhanh, và tốc độ cho ăn dây hàn nên theo kịp. Vòi hàn nên tạo ra một chuyển động tròn xung quanh mối hàn. Trong khi dây hàn được cho xuống, Nó nên được khuấy trong bể để làm cho đồng phục kim loại lỏng.

4.8 Làm sạch sau khi hàn

Thông lượng dư và xỉ hàn còn lại trong mối hàn và vùng lân cận sau khi hàn sẽ phá hủy màng thụ động trên bề mặt nhôm, và đôi khi ăn mòn các bộ phận nhôm, Vì vậy, chúng nên được làm sạch.

Nói chung, Nó có thể được làm sạch bằng các phương pháp đơn giản như xả nước nóng hoặc thổi hơi.

5. Phần kết luận

Với sự mở rộng của ngành công nghiệp chế biến hợp kim nhôm và nhôm, Công nghệ hàn không ngừng cải thiện và đổi mới. Người dùng có thể chọn các phương pháp quy trình khác nhau theo nhu cầu sản xuất.

Bằng cách hiểu đầy đủ và hiểu các đặc điểm và phương pháp xử lý của vật liệu hợp kim nhôm và thực hiện các biện pháp nhất định, Hàn vật liệu hợp kim nhôm có thể được hoàn thành tốt.