Зварювані алюмінієві сплави та методи зварювання

Зварювання алюмінію — це виробничий процес, який використовує тепло та тиск для з'єднання компонентів, виготовлених з алюмінію або сплавів на основі алюмінію. На відміну від зварних компонентів, виготовлених з інших матеріалів (наприклад, сталі), зварювання алюмінію не демонструє такого ж рівня міцності, як основний матеріал. Тому вибір правильного основного матеріалу та техніки зварювання має вирішальне значення для досягнення найміцнішого зв'язку між алюмінієвими компонентами.

Однак вибір цих елементів може бути складним, оскільки операції зварювання алюмінію значно відрізняються залежно від продукту та виробничих специфікацій, що призводить до відмінностей у основних матеріалах і методах зварювання. Наступна стаття містить огляд зварювання алюмінію, що дозволяє клієнтам краще зрозуміти, які алюмінієві матеріали та методи зварювання найбільше підходять для їхніх проектів.

Зварювальні характеристики алюмінієвого сплаву

Алюмінієвий сплав серії 1000, близький до чистого алюмінію, демонструє хорошу зварюваність. Алюміній серії 1000 особливо чутливий до типу наповнювача, а 1100 і 4043 зазвичай використовуються як наповнювачі. Хоча цей вид алюмінію має низьку міцність, він демонструє сильну корозійну стійкість. Він зазвичай використовується в додатках, пов'язаних з електропровідністю або транспортуванням хімічних речовин.

Алюмінієвий сплав серії 3000 легований марганцем і легко зварюється. Зазвичай в якості наповнювачів використовують 4043 або 5356. 3000 найчастіше використовується в теплообмінниках, кондиціонуванні повітря та подібних додатках. Ця серія сплавів має лише середню міцність і тому має низькі характеристики в конструкційних застосуваннях, але дуже підходить для згинання та формування, таких як згинальні верстати та ящики для вантажівок.

Більшість алюмінієвих сплавів серії 4000 мають високу зварюваність, але частіше використовуються в якості присадних матеріалів для інших марок. Кремній у цих сплавах сповільнить швидкість охолодження, швидкість затвердіння та напругу усадки.

Алюмінієвий сплав серії 5000 є першим вибором для зварюваності. У цій серії використовується магнієвий сплав, який має дуже високу міцність. Однак через високий вміст магнію їх не слід зварювати присадними матеріалами зі сплаву серії 4000. Алюміній 5000 зазвичай використовується в конструкційних і важких цілях, таких як суднобудування, мости та будівництво.

Зварювальні характеристики алюмінієвого сплаву серії 2000 не дуже видатні, і він схильний до розтріскування в процесі зварювання. Однак деформований алюмінієвий сплав серії 2000 містить такі елементи, як мідь, нікель, титан і марганець, з чудовою міцністю. Він все ще широко використовується в аерокосмічній галузі, але вимагає специфічних спеціальних зварювальних процесів для зварювання.

Алюмінієвий сплав серії 6000 має чудову зварюваність і міцність і широко використовується у зварювальному виробництві. Але зона термічного впливу (HAZ) деградує під час зварювального процесу. Це знизить механічні показники на 30-50%.

Алюмінієві сплави серії 7000 схожі на сплави серії 2000, але їх не так багато можна зварювати, оскільки вони можуть тріснути під час зварювання. Однак, наприклад, 7005 вважається зварюваним, оскільки його специфічний склад не містить міді. Сплав серії 7000 також широко використовується в аерокосмічній галузі, але вимоги до процесу зварювання відносно особливі.

7 Технічні труднощі при зварюванні алюмінієвого сплаву

1. Окислення

При зварюванні алюмінію шар оксиду алюмінію представляє непереборну складність. Його температура плавлення вища, ніж у алюмінію, і вимагає високої температури для плавлення, але зварювальники повинні бути обережними, щоб уникнути пропалювання отворів на алюмінієвій поверхні внизу.

2. Пористість

При високошвидкісному нагріванні швидкість поглинання водню алюмінію прискорюється, і водень в розплавленому стані виділяється при затвердінні металу, утворюючи бульбашки, в результаті чого алюміній стає пористим і крихким.

3. Домішка

Алюміній дуже чутливий до забруднення і може бути забруднений брудом, повітрям і водою під час процесу зварювання. Забруднення повітря може знижувати міцність і пластичність, утворювати оксиди, які впливають на зовнішній вигляд, і робити багатопрохідний зварювальний комплекс.

4. Термічний крекінг

Високий рівень термічних навантажень може призвести до термічних тріщин в алюмінієвих зварних швах. Поєднання і обробка легуючих елементів дозволяє поліпшити механічні властивості алюмінієвих сплавів.

5. Теплопровідність

Алюміній має високу теплопровідність, що ускладнює проникнення зварних швів. Вибір більш високої тепловіддачі допомагає досягти критичної температури для проплавлення зварного шва.

6. Товщина

Зварювання алюмінію включає матеріали різної товщини, і зварювальники повинні знати, як уникнути пропалювання тонких матеріалів і як проникати в товсті матеріали для утворення міцних зварних швів.

7. Присадний метал

Вибір найкращого сплаву підкладки, стану та наповнювача має вирішальне значення. Поєднання типу сплаву наповнення і процесу після зварювання впливає на зовнішній вигляд зварного шва.

6 порад щодо зварювання алюмінієвих матеріалів

1) Ретельно очистіть і підготуйте матеріали

Правильна підготовка алюмінієвого сплаву має вирішальне значення для ефективного зварювання. Попередньо очистіть і знежирте метал, щоб видалити зовнішній оксидний шар. Повне видалення цього жорсткого шару окриє алюмінієву сировину з набагато нижчими температурами плавлення. Для довідки, температура плавлення чистого алюмінію становить 1200 ° F, тоді як температура плавлення оксидного шару становить 3700 ° F.

2) Правильне зберігання алюмінієвих матеріалів

Достатнє зберігання підготовленого алюмінію може запобігти повторному окисленню. Як вже говорилося вище, оксидний шар складно видалити. Ви хотіли б уникнути додаткової підготовки та скрабування.

3) Використання радіатора

Радіатор є додатковим компонентом, який поглинає або розсіює небажане тепло. Відповідний радіатор може забезпечити оптимізовану теплопередачу під час зварювання.

4) Налаштуйте свою технологію для різних будівельних матеріалів

Як згадувалося раніше, складна хімічна структура алюмінію може ускладнити зварювання, оскільки він дуже чутливий. Перш ніж заглиблюватися, будь ласка, знайдіть час, щоб провести дослідження, оцінити свої матеріали та вдосконалити свої навички.

5) Завжди надягайте відповідні засоби індивідуального захисту

Ми знову прагнемо навчати та захищати наших клієнтів. Тому ми закликаємо всіх виробників надягати необхідні засоби індивідуального захисту (ЗІЗ) при обробці або використанні будь-якого металу. Наприклад, при зварюванні алюмінію ми настійно рекомендуємо надягати респіратор!

6) Будьте терплячі і не поспішайте

Завершувати процес зварювання на високій швидкості, безсумнівно, небезпечно. Незалежно від того, скільки засобів індивідуального захисту ви носите, найкращий захист – це практичні знання!

Які методи зварювання алюмінієвих сплавів може запропонувати Chalco?

• Дугове зварювання вольфрамовим інертним газом/аргонодугове зварювання
• Зварювання плавильним електродом у захисному газі
• Зварювання лазерним променем та електронно-променеве зварювання
• Контактне зварювання
• Зварювальний стрижень - дугове зварювання екранованим металом
• Дугове зварювання порошковим дротом
• Дугове зварювання металевим захисним газом

Гарячі продажі паяних сплавів Chalco та сфери застосування

Chalco, як професійний виробник і постачальник алюмінієвих пластин, може надати клієнтам послуги зварювання з доданою вартістю для покупки алюмінієвих пластин. Ми маємо великий досвід у виробництві та обробці алюмінієвих листів. Завдяки професійним запасам знань і навичкам обслуговування, що робить покупку алюмінієвої пластини простішою та зручнішою, проект алюмінієвої пластини можна вирішити в цілому за один раз.