Алуминиум Велдинг

Заваривање алуминијума захтева низ параметара укључујући чишћење, уједначену топлоту, материјале за заваривање и чврсте вештине заваривања, а представља изазове због своје високе топлотне проводљивости и инхерентног формирања оксидационог слоја. Брзо одвођење топлоте може довести до савијања, изобличења и заосталих напона у завару, а посебно се појављује у тањим лимовима и утиче на чврстоћу споја.

 

Опис

 

Топлотна проводљивост и осетљивост на топлоту је око 4 до 5 пута већа од челика, а тачка топљења алуминијума је нижа од његовог оксидног слоја, што ствара препреке које спречавају правилно спајање метала завара. Топлота се добро распршује у алуминијуму и може да створи велики кратер током процеса заваривања, па је алуминијум веома подложан пуцању кратера, зато кратере треба попунити како не би дошло до квара на крају вара. Заваривач мора јасно да зна да је присутно више топлоте од почетка заваривања, и зато се потпуна пенетрација можда неће десити све док завар не одмакне прилично далеко од почетка.

 

Алуминијумска пунила наспрам класе алуминијума

 

Приликом заваривања алуминијума, одабир правог материјала за пуњење (често у облику шипки за пуњење или жица) је критичан како би се осигурао јак, издржљив и компатибилан завар. Алуминијумска пунила се бирају на основу основне легуре алуминијума, процеса заваривања (нпр. ТИГ, МИГ), примене и жељених особина као што су чврстоћа, отпорност на корозију или дуктилност. У наставку смо навели препоручене материјале за пуњење за различите типове алуминијума и пружили контекст за њихову употребу.

 

• √1ккк серија (чисти алуминијум, нпр. 1100, 1350), препоручена пунила: 1100, 4043,

Као што знамо да серија 1ккк има одличну отпорност на корозију, високу топлотну проводљивост са ниском чврстоћом, док чисти алуминијумски пунилац попут 1100 одговара саставу основног метала за отпорност на корозију и проводљивост. За примену у електричним проводницима и хемијској опреми, 4043 (легиран силицијум-) се такође користи за бољу флуидност и отпорност на пуцање, посебно код ТИГ заваривања. Укратко, серије 1ккк су меке, па избегавајте прекомерно-легирање са јачим пунилима да бисте избегли пуцање.

 

• √2ккк Сериес

(Легура бакра-нпр. 2024, 2219, препоручена пунила: 2319 (за 2219 конкретно, 4043 као компромис)

За ваздухопловне компоненте, 2319 се користи за 2219 јер одговара садржају бакра и пружа чврстоћу. 2Легура серије ккк имају високу чврстоћу, а ипак су склоне врућем пуцању и често се сматрају незаварљивим, посебно 2024, а 4043 је резервни део за друге легуре 2ккк, иако смањује отпорност на пуцање. Ако је могуће, покушајте да избегнете заваривање серије 2ккк, а механичко причвршћивање је пожељно за критичне примене.

 

• √3ккк серија (легирани манган- нпр. 3003, 3004), препоручена пунила: 4043, 5356

Серија 3ккк има умерену чврстоћу, добру отпорност на корозију, често се користи у лимовима, а 4043 обезбеђује добру течност и отпорност на пуцање за опште{2}}заваривање. 5356 (легирани магнезијум-) може да се користи ако је потребна већа чврстоћа или отпорност на корозију. 3дккк често зависи од захтева за попуњавање или јачине изгледа. после-завара, а широко се користе у лимовима, ХВАЦ, контејнерима за храну.

 

• √4ккк серија: силицијум{1}}легиран (нпр. 4043), често се користи као пунило због добре течности и отпорности на пуцање.

 

• √5ккк серија (легирани магнезијум- нпр. 5052, 5083, 5086), препоручена пунила: 5356, 5183, 5556

Ове серије имају високу чврстоћу и одличну отпорност на корозију, а широко се користе у бродским, аутомобилским и посудама под притиском. У пракси, 5356 је најбољи- пунило за већину легура 5ккк због одговарајућег садржаја магнезијума, одличне отпорности на корозију (посебно у морским срединама) и добре чврстоће. 5183, а 5556 се користи за апликације веће-чврсте (нпр. 5083 основни метал у бродоградњи). Молимо не заборавите да избегавате 4ккк пунила као што је 4043 на 5ккк легурама ако је отпорност на корозију критична, јер силицијум може да је смањи. Такође, 5ккк пунила могу изазвати појаву мрља (црне талоге) у ТИГ заваривању, па је стога често потребно чишћење.

 

• √6ккк серија (легирани магнезијум-силицијум-, нпр. 6061, 6063), препоручена пунила: 4043, 5356

Ове серије имају добру чврстоћу и заварљивост, широко се користе у конструкцијским апликацијама, а 4043 се нашироко користи због своје одличне флуидности, ниске осетљивости на пукотине и доброг подударања боја након анодизације (уобичајено за легуре 6ккк). 5356 се бира када је потребна већа чврстоћа, иако је мање течан и можда неће одговарати боји као и постојању.{3} Плус, 4043 је често пожељан за опште поправке на 6061 због лакоће употребе, али 5356 пружа боље механичке особине за критичне заваре.

 

• √7ккк серија (легирани цинк, нпр. 7075, 7050), препоручена пунила: 5356 (ретко), 4043 (као компромис)

Ове серије имају веома високу чврстоћу, користе се у ваздухопловству и компонентама велике{0}}врсте, али слабу заварљивост због пуцања, па се легуре 7ккк не могу заварити због озбиљних врућих пуцања и корозије под напоном. Када се покуша заваривање (нпр. за поправке), 5356 или 4043 се користи за смањење пуцања, али завар ће бити много слабији од основног метала. Генерално, заваривање се генерално не препоручује за легуре 7ккк, а алтернативне методе спајања или специјализоване технике (нпр. заваривање трењем) се високо препоручују.

 

 

Разматрање заваривања алуминијума

 

Одабир исправног додатног метала је једна од најкритичнијих одлука при заваривању алуминијума, јер лош избор може довести до пуцања, губитка чврстоће и слабе отпорности на корозију. За разлику од челика, скоро никада не користите додатни метал који одговара основном металу, и стога морате свеобухватно размотрити да бисте имали добро заваривање алуминијума. Испод је кратка листа:

 

• √Оксидација

Алуминијум брзо оксидира када је изложен атмосфери, формирајући танак слој оксида са вишом температуром топљења (2072 Ц степени) од алуминијума (660 Ц степени). Често, заваривање кроз ову баријеру може запалити рупе кроз радни предмет. Уклањање оксидног слоја може се постићи растварачима, киселинама или механичким абразивним техникама преко ексклузивне жичане четке од нерђајућег челика или пескарења.

 

• √Анодизирање

Анодизација, ако ће завар бити елоксиран, изаберите пунило које одговара реакцији боје основног метала (нпр. 4043 за легуре 6ккк често изгледа боље од 5356 након елоксирања).

 

• √Претходно загревање

Претходно загревање може помоћи да се минимизира пуцање и формирање порозних подручја у обимним алуминијумским профилима и специфичним врстама легура. Међутим, прекомерно загревање може довести до негативних последица. Штавише, предгревање алуминијума помаже у спречавању изненадних температурних промена које могу изазвати проблеме са заваривањем.

 

• √Порозност

Током растопљеног стања, алуминијум може да апсорбује велике количине водоника, што доводи до ситних шупљина или мехурића који се формирају у металу шава. Ово слаби структурни интегритет метала, чинећи га рањивим на квар услед притиска и стреса. Због тога, коришћење заштитног гаса, плус уклањање уља и масти са радног предмета може минимизирати порозност.

 

• √Нечистоће

Да би се избегла промена боје, зрнастост, корозија и оксидација представљају знаке нечистоћа у завареном споју, оператер треба да уклони уље, прљавштину и остатке са радног предмета пре заваривања. може негативно утицати на зону заваривања, утичући на снагу и изглед радног комада. Да би се минимизирали радови пре-припремног заваривања, правилно складиштење, одржавање опреме су увек најбоља опција.

 

• √Дебљина

Истовремено заваривање танког и дебелог алуминијумског материјала је увек изазов јер се топлота која се примењује може да се растопи кроз танак материјал, али не може да продре у дебели материјал за јак заварени спој. Заваривачи треба да подесе параметар који покрива класе алуминијума, метод заваривања, амперажу, унос топлоте и врсту пунила како би постигли оптималан квалитет заваривања.

 

 

Карактеристике алуминијумског пунила

 

Заваривање алуминијума је сложен процес који захтева солидно познавање карактеристика пунила, а они су укратко наведени у наставку:

 

• √4043, силицијум-легиран са 4.5 - 6.0% силицијума, силицијум снижава тачку топљења и побољшава флуидност завареног базена, што олакшава рад са њим и смањује ризик од пуцања услед врућине. Његов хемијски састав обезбеђује лако заваривање и глатки изглед перли, иако жртвује извесну чврстоћу и отпорност на корозију у поређењу са пуниоцима на бази магнезијума- као што је 5356. Одличан је избор за опште{6}}заваривање, поправке и примене где изглед после заваривања (нпр. анодизација{0}) није важан за високу корозију, али веома високу корозију окружења. Најбоље за заваривање{12}}опште намене, посебно за серије 6ккк и 3ккк. Добро за ТИГ и МИГ. Није идеално за легуре са високим{17}}магнезијумом (5ккк) ако је отпорност на корозију битна. Када се користи са легурама серије 6ккк (нпр. 6061, 6063), 4043 обезбеђује боље подударање боја након анодизације у поређењу са пунилима на бази магнезијума{26} као што је 5356, која могу изгледати тамније или неусклађене.
• √ 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% Мг) за спречавање ломљивости. Уобичајено за МИГ заваривање.
• √5183/5556, алтернативе-веће чврстоће за 5356 за 5ккк легуре (нпр. 5083) у захтевним применама као што је бродоградња.
• √2319, легирана бакра{1}}, специфична за 2219 (заварива легура 2ккк) за употребу у ваздухопловству.
• √1100/1070: Пунила од чистог алуминијума за серију 1ккк, одговарајућег састава за проводљивост и отпорност на корозију.
•  

Техника заваривања алуминијума

 

МИГ и ТИГ заваривање су најчешће технике заваривања за спајање алуминијума због своје прецизности и квалитета. Поред ове две технике заваривања, постоје и друга решења за заваривање која су усвојена за специфичну примену, а испод је кратак кратак увод:

 

• √ТИГ заваривање (инертни гас од волфрама)

ТИГ Може да ради на поларитету наизменичне струје, нудећи стабилност лука и брисање оксидног слоја, а искусни ТИГ заваривач може доследно да генерише довољно топлоте за спајање алуминијумских легура, са могућношћу заваривања и танких и дебелих делова. Инертни заштитни гас, најчешће аргон, се доводи у ТИГ горионик како би се заварена каљуга заштитила од контаминације.

 

• √МИГ заваривање (гасно заваривање метала, ГМАВ)

МИГ заваривање је популарна техника заваривања дебљег алуминијумског материјала јер је унос топлоте већи него код ТИГ заваривања. Овај метод заваривања је прилично сличан ТИГ процесу, али уместо да користи-непотрошну волфрамову електроду, користи жицу са аутоматским напајањем електроде која нуди веће брзине кретања из свог калема. Заштитни гасови се такође користе за заштиту завара од контаминације.

 

• √Заваривање електронским снопом

Метода електронског заваривања се изводи унутар вакуум коморе, штитећи шав од нечистоћа без потребе за додатним заштитним гасовима, па је због тога веома добра опција за дебеле пресеке јер се добија мали и прецизан заварени базен.

 

• √Ласер Велдинг

Ласерско заваривање нуди прецизност и уске ширине и дубине завара, што резултира чистим зонама завара са додатком заштитног гаса. 6ккк серије су генерално изводљиве за ласерско заваривање са алуминијумским пунилима 4032 или 4047. То је брз процес заваривања који концентрише сноп велике густине снаге на површини радног предмета.

 

• √Ресистанце Велдинг

Отпорно заваривање користи притисак и струју да се подвргне фузији, а недостатак ове технике су могући изазови када се доживљава висока топлотна и електрична проводљивост.

 

• √Фрицтион Велдинг

Заваривање трењем је дизајнирано да користи топлоту произведену механичким трењем за спајање алуминијумских материјала. Предност заваривања трењем је у томе што се може користити за све разреде легура алуминијума, укључујући--тешке за заваривање серије 2ккк и 7ккк, и нема потребе за коришћењем заштитног средства за заштиту базена за заваривање.

 

Велдинг Сервице

 

Заваривање алуминијума може бити изазов, чак и за искусне завариваче, а за висококвалитетно заваривање потребне су посебне технике и мере предострожности. Грешке могу довести до слабих спојева, дефекта или чак до потпуног квара завара. Фабманн може бити ваш партнер од поверења, а ми можемо да испоручимо високе стандарде квалитета заваривања са доследношћу, и нудимо широк спектар услуга заваривања алуминијума за различите потребе за ваше специфичне захтеве. Наши инжењери материјала и заваривачи имају искуство у раду са разним врстама алуминијумских легура и могу вам пружити висококвалитетне услуге заваривања. Наш тим се фокусира на следеће аспекте када изводимо ваше пројекте као што су опште компоненте, цеви и плоче, бродска опрема и грађевинске структуре.

 

• √ТИГ заваривање и МИГ заваривање алуминијума
• √Прецизно заваривање са малим толеранцијама
• √Секундарна израда по мери као што је ласерско сечење, штанцање, монтажа
• √ Повер цоатинги елоксирање