چگونه می توان از تخلخل و ترک هنگام جوشکاری با سیم Mig آلومینیوم جلوگیری کرد

چرا جوش های آلیاژ آلومینیوم مستعد تخلخل و ترک ها؟

جوشکاری آلیاژ آلومینیوم مستعد تخلخل است و در درجه اول به دلیل خاصیت فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد آن ، ترک می کند. بر خلاف فولاد ، آلومینیوم در طی فرآیند جوشکاری به راحتی تحت تأثیر عوامل مختلف قرار می گیرد و منجر به نقص می شود.

تأثیر لایه اکسید (منجر به عدم همجوشی و تخلخل)

آلومینیوم به سرعت یک فیلم اکسید آلومینیوم متراکم ($ AL_2O_3 $) را در هوا تشکیل می دهد. این لایه اکسید دارای نقطه ذوب تقریباً 2050 درجه سانتیگراد است ، در حالی که آلومینیوم خالص تنها در 660 درجه سانتیگراد ذوب می شود. اگر این لایه اکسید به طور مؤثر در هنگام جوشکاری از بین نرود یا شکسته شود ، می تواند در استخر جوش به دام بیفتد و باعث شود:

• کمبود همجوشی: لایه اکسید با ذوب بالا از همجوشی کافی بین سیم و فلز پایه جلوگیری می کند و باعث کاهش مقاومت جوش می شود.
• تخلخل: لایه اکسید گازها (مخصوصاً هیدروژن) را در استخر جوش به دام می اندازد و این گازهای به دام افتاده با جامد شدن جوش ، منافذ تشکیل می دهند.

حلالیت زیاد هیدروژن (منجر به تخلخل)

آلیاژهای آلومینیوم در حالت مایع خود حلالیت هیدروژن بسیار بالایی دارند که در حالت جامد به شدت کاهش می یابد. این تغییر قابل توجه در حلالیت علت اصلی تخلخل است.

• منابع هیدروژن: هیدروژن به طور عمده از رطوبت و روغن روی سطوح سیم و فلز پایه و همچنین رطوبت ردیابی در گاز محافظ ناشی می شود.
• شکل گیری تخلخل: در حین جوشکاری ، استخر جوش مقدار زیادی هیدروژن را جذب می کند. با خنک شدن و جامد شدن استخر ، هیدروژن نمی تواند به سرعت از فلز جامد فرار کند و حباب هایی را تشکیل می دهد که به منافذ تبدیل می شوند.

گسترش حرارتی بالا و انقباض جامد (منجر به ترک)

آلیاژهای آلومینیوم از ضریب انبساط حرارتی و میزان انقباض جامد بالایی برخوردار هستند. این بدان معنی است که آلومینیوم در طول جوشکاری تحت تغییرات حجم قابل توجهی قرار می گیرد و باعث ایجاد استرس داخلی قابل توجهی می شود.

• ترک های داغ: در مراحل پایانی جامد شدن جوش ، اگر مراحل اکتشافی با ذوب کم وجود داشته باشد و استحکام مواد کم باشد ، استرس انقباض جامد می تواند جوش را که در عین حال کاملاً محکم شده است پاره کند و باعث ترک های گرم شود.
• ترک های سرد: استرس ناشی از انقباض ناهموار به عنوان جوش و منطقه تحت تأثیر گرما تا دمای اتاق می تواند باعث ترک یا در نزدیکی جوش شود.

تأثیر عناصر آلیاژ (منجر به ترک)

مقاومت ترک آلیاژهای مختلف آلومینیوم متفاوت است. برخی از عناصر آلیاژ ، مانند مس (مس) و سیلیکون (SI) می توانند مراحل اتکتی با نقطه کم با نسبت های خاص را تشکیل دهند و این ماده را در هنگام جوشکاری مستعد ترک خوردگی گرم می کند.

برای نشان دادن ، در اینجا مقایسه مشترک است سیم MIG آلومینیوم انواع آلیاژ:

آماده سازی قبل از جوشکاری-اولین قدم برای جوشکاری موفقیت آمیز

• اهمیت تمیز کردن قبل از جوش:

  توضیح دهید که چرا از بین بردن کامل روغن ، رطوبت و مهمتر از همه لایه اکسید از فلز پایه و آن بسیار مهم است سیم MIG آلومینیوم .

  روشهای تمیز کردن خاص ، مانند استفاده از یک برس استیل ضد زنگ اختصاصی ، استون یا الکل ایزوپروپیل را ارائه دهید و تأکید کنید که جوش باید بلافاصله پس از تمیز کردن شروع شود.

• انتخاب و ذخیره سیم MIG آلومینیوم:

  بر اهمیت انتخاب صحیح تأکید کنید سیم MIG آلومینیوم مدل (به عنوان مثال ، 4043 در مقابل 5356) و توضیح دهید که چگونه ویژگی های مختلف سیم بر مقاومت در برابر ترک تأثیر می گذارد.

  برای جلوگیری از رطوبت و آلودگی ، که علل مستقیم تخلخل است ، سیم را در یک محیط خشک و تمیز ذخیره کنید.

عملیات کلیدی در طی فرآیند جوشکاری

هنگام جوشکاری آلومینیوم ، کنترل عملیات کلیدی در طی فرآیند به همان اندازه آماده سازی مناسب از پیش جوش بسیار مهم است. تکنیک های صحیح می توانند به طور موثری تخلخل و ترک ها را کاهش دهند ، و از جوش های با کیفیت بالا اطمینان حاصل کنند سیم MIG آلومینیوم .

1. محافظت از گاز و کنترل سرعت جریان

گاز محافظ برای محافظت از استخر جوش در برابر اکسیژن ، نیتروژن و رطوبت موجود در هوا ضروری است.

• نوع گاز: برای جوشکاری MIG آلومینیومی ، آرگون خالص (AR) به طور معمول استفاده می شود. آرگون متراکم تر از هوا است ، به طور موثری استخر جوش را پوشانده و از آلودگی جوی جلوگیری می کند. برای آلومینیوم ضخیم تر یا برنامه هایی که نیاز به ورودی گرمای بالاتر دارند ، می توان از مخلوط آرگون-هلیوم استفاده کرد ، زیرا هلیوم گرمای قوس و نفوذ را افزایش می دهد.
• تنظیم سرعت جریان: سرعت جریان گاز باید بر اساس جریان جوش و سرعت باد محیط تنظیم شود.
  • خیلی کم: منجر به محافظت ضعیف می شود و به هوا اجازه می دهد تا استخر جوش را آلوده کرده و باعث تخلخل شود.
  • خیلی زیاد: تلاطم ایجاد می کند ، که می تواند در هوای محیط ترسیم شود ، همچنین باعث تخلخل می شود.
  • پارامترهای مرجع: نرخ جریان 15-25 دلار لیتر در دقیقه (30-50 $ $ فوت مکعب در ساعت) یک نقطه شروع مشترک است ، اما تنظیم دقیق لازم است.

2. بهینه سازی پارامتر جوشکاری

کنترل دقیق پارامترهای جوشکاری برای اطمینان از کیفیت جوش بسیار مهم است.

• ولتاژ و آمپراژ:
  • ولتاژ: باید بر اساس قطر سیم و ضخامت فلز پایه تنظیم شود. ولتاژ بسیار زیاد منجر به یک قوس طولانی و ناپایدار می شود و باعث ایجاد پراکنده و تخلخل می شود. ولتاژ بسیار کم منجر به یک قوس کوتاه و اتصال کوتاه بالقوه می شود.
  • آمپراژ: در درجه اول ورودی گرما را کنترل می کند. آمپراژ بسیار کمی منجر به همجوشی ضعیف می شود و می تواند باعث ترک خوردگی شود. بیش از حد می تواند از طریق فلز پایه بسوزد یا منجر به ترک های گرم شود.
• سرعت خوراک سیم: به طور مستقیم با آمپراژ در جوشکاری MIG مرتبط است.
  • خیلی سریع: آمپراژ خیلی زیاد است و منجر به یک استخر جوش بیش از حد بزرگ و افزایش خطر ترک های گرم می شود.
  • خیلی کند: آمپراژ خیلی کم است و در نتیجه فیوژن کافی نیست.

3. تکنیک جوشکاری و کارشناسی

تکنیک صحیح به کنترل استخر جوش و جلوگیری از نقص کمک می کند.

• زاویه اسلحه: در تکنیک فشار توصیه می شود ، جایی که اسلحه در امتداد جهت جوش هل داده می شود. این روش محافظ گاز بهتری را فراهم می کند و اکسیدها و ناخالصی ها را از لبه اصلی استخر جوش دور می کند و به جلوگیری از تخلخل کمک می کند. به طور کلی از تکنیک کشیدن برای جوشکاری MIG آلومینیوم برتر است.
• سرعت سفر: حفظ سرعت سفر پایدار بسیار مهم است.
  • خیلی سریع: در weld pool is not adequately shielded, and insufficient heat input leads to poor fusion.
  • خیلی کند: غلظت بیش از حد گرما می تواند باعث سوختگی شود یا خطر ترک های گرم را به دلیل ایجاد گرما افزایش دهد.
• طول قوس: طول قوس کوتاه پایدار ، گرمای متمرکز و محافظ بهتر را فراهم می کند. قوس طولانی ثبات را کاهش می دهد و احتمال آلودگی جوی را افزایش می دهد.

مقایسه پارامتر: تکنیک فشار در مقابل تکنیک کشیدن

نحوه مقابله با نقایص جوشکاری مشترک

نقص جوشکاری کاملاً قابل اجتناب نیست ، اما درک علل و راه حل های آنها می تواند میزان ضایعات را به میزان قابل توجهی کاهش داده و کیفیت جوش را بهبود بخشد. در اینجا راه حل هایی برای تخلخل و ترک ها وجود دارد ، دو نقص شایع هنگام جوشکاری سیم MIG آلومینیوم .

1. راه حل برای تخلخل

تخلخل توسط گاز (در درجه اول هیدروژن) به دام افتاده در استخر جوش قبل از استحکام ایجاد می شود. برای رفع این مشکل ، شما باید منابع هیدروژن را از بین ببرید و پارامترهای جوشکاری را بهینه کنید تا اجازه فرار گاز شود.

• تمیز کردن ناکافی قبل از جوش: این شایع ترین علت تخلخل است.
  • مشکل: روغن ، رطوبت یا باقیمانده اکسید بر روی سطح فلز و سطح سیم برای تولید گاز هیدروژن در حرارت زیاد تجزیه می شود.
  • راه حل: در base metal must be thoroughly cleaned with a dedicated stainless steel brush and a degreasing agent (e.g., acetone) before welding. Ensure the سیم MIG آلومینیوم همچنین در یک محیط خشک و تمیز ذخیره می شود تا از جذب رطوبت جلوگیری شود.
• گاز محافظ نادرست:
  • مشکل: خلوص گاز پایین یا سرعت جریان نادرست ، که منجر به آلودگی استخر جوش توسط جو می شود.
  • راه حل: از آرگون با خلوص بالا استفاده کنید و اطمینان حاصل کنید که سرعت جریان مناسب است (به طور معمول 15-25 $ L/min). خطوط گاز را برای نشت بررسی کنید و اطمینان حاصل کنید که نازل اسلحه جوشکاری مشخص است.
• پارامترهای جوشکاری نادرست:
  • مشکل: در welding speed is too fast, causing the weld pool to solidify too quickly for gases to escape.
  • راه حل: سرعت جوش را کمی کاهش دهید تا وجود استخر جوش را گسترش دهد و به گازها زمان بیشتری برای فرار می دهد. همچنین ، تأیید کنید که جریان و ولتاژ برای اطمینان از یک قوس پایدار و دمای مناسب استخر جوش مطابقت دارد.

2. راه حل برای ترک ها

ترک ها می توانند گرم یا سرد باشند و به ترتیب در حین جامد یا بعد از جامد ایجاد شوند. کلید حل مشکلات ترک خوردگی ، کنترل استرس حرارتی و انتخاب سیم مناسب است.

• ترک های داغ: هنگامی که استرس انقباض جوش از قدرت جوش فراتر می رود ، به طور عمده در مراحل پایانی جامد شدن اتفاق می افتد.
  • مشکل: ترکیبات آلیاژ ناسازگار از فلز و سیم پایه می تواند مراحل اکتشافی کم ذوب را تشکیل دهد ، یا طراحی نامناسب مفصل می تواند منجر به غلظت استرس شود.
  • راه حل:
    1. سیم MIG آلومینیوم سمت راست را انتخاب کنید: به عنوان مثال ، هنگام جوشکاری آلومینیوم 6061 حساس به ترک ، با استفاده از یک سیلیکون حاوی 4043 سیم مقاومت بهتر ترک نسبت به استفاده را فراهم می کند 5356 سیم. سیلیکون مسیر جامد سازی استخر جوش را تغییر می دهد و تمایل به ترک های گرم را کاهش می دهد.
    2. پیش گرم کردن: برای صفحات ضخیم تر ، گرم کردن مواد قبل از جوشکاری می تواند اختلاف دما بین جوش و فلز پایه را کاهش داده ، سرعت خنک کننده را کند و به حداقل رساندن استرس انقباض کند.
    3. بهینه سازی طراحی مشترک: از طرح های مفصل که استرس را متمرکز می کنند ، مانند گوشه های تیز و محدودیت بیش از حد خودداری کنید.
• ترک های سرد: ترک هایی که به عنوان جوش به دلیل ایجاد استرس داخلی ، به دمای اتاق خنک می شوند.
  • مشکل: اغلب مربوط به سختی جوش و مهار بالا است.
  • راه حل:
    1. میزان خنک کننده را کنترل کنید: از خنک کننده اجباری خودداری کنید و بگذارید قسمت به طور طبیعی خنک شود.
    2. سیم MIG آلومینیوم راست را انتخاب کنید: سیم را با استحکام و انعطاف پذیری انتخاب کنید که با فلز پایه مطابقت داشته باشد و مانع از آن شود که جوش خیلی سخت شود.

مقایسه عملکرد سیم مشترک

تمرین مداوم و توجه به جزئیات

جوش آلیاژ آلومینیوم یک فرآیند بسیار فنی است که توجه دقیق به جزئیات را می طلبد. بدون تمرین مداوم و کنترل دقیق بر روند تولید ، حفظ کیفیت جوش مداوم چالش برانگیز است. همانطور که توسط شرکت Hangzhou Kunli Welding Material Pathers ، تجربه حرفه ای Ltd. در زمینه سیم آلیاژ آلومینیوم ، نمونه برداری شده است ، خروجی با کیفیت بالا از تعقیب بی امان از تعالی در هر مرحله ناشی می شود.

1. تجربه و پیشرفت مهارت

مهارت جوشکاری یک شبه حاصل نمی شود. از طریق تمرین مداوم ، جوشکار می توانند:

• هماهنگی دست و چشم را بهبود بخشید: کنترل بهتری بر زاویه اسلحه ، سرعت سفر و حفظ طول قوس پایدار کسب کنید.
• خصوصیات مواد مختلف را درک کنید: با چگونگی ذوب و جریان آلیاژ آلومینیوم در هنگام جوشکاری آشنا شوید و امکان تنظیم پارامترهای انعطاف پذیر را فراهم می کند.
• عیب یابی سریع: هنگامی که مسائلی مانند تخلخل یا ترک ها بوجود می آیند ، تجربه امکان تشخیص سریع و عملکرد اصلاحی را فراهم می کند.

2. نگهداری تجهیزات و کالیبراسیون پارامتر

جوشکاری با کیفیت بالا به تجهیزات قابل اعتماد و پایدار بستگی دارد. غفلت از نگهداری روتین و کالیبراسیون پارامتر می تواند منجر به کیفیت جوش متناقض شود.

• تعمیر و نگهداری تجهیزات: به طور مرتب قطعاتی مانند فیدر سیم ، نازل اسلحه ، نوک تماس و خطوط گاز را بازرسی کنید تا اطمینان حاصل کنید که در حالت کار خوبی قرار دارند. به عنوان مثال ، یک نوک تماس فرسوده می تواند بر انتقال فعلی تأثیر بگذارد و منجر به یک قوس ناپایدار شود.
• کالیبراسیون پارامتر: بطور دوره ای بررسی کنید که ولتاژ جوشکار و خروجی جریان دقیق است و پارامترهای تنظیم شده را مطابقت می دهد. این برای جوشکاری بسیار مهم است سیم MIG آلومینیوم ، همانطور که حتی انحراف پارامتر جزئی می تواند بر نفوذ و شکل مهره جوش تأثیر بگذارد.

3. یک سیستم کنترل کیفیت دقیق

یک سیستم کنترل کیفیت قوی پایه و اساس کیفیت محصول است. شرکت Hangzhou Kunli Welding Material Material ، Ltd. بیش از 20 سال تجربه تولید و گواهینامه های بین المللی بی شماری گواهی بر کنترل کیفیت دقیق آنها است.

• کنترل مواد اولیه: مواد اولیه به طور جدی از نقطه تهیه مورد بررسی قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که هر دسته از سیم آلیاژ آلومینیوم با خلوص بالا و ترکیبات خاص آلیاژ مطابقت دارد.
• کنترل فرآیند تولید: هر مرحله از تولید ، مانند طراحی سیم ، تمیز کردن و لکه دار کردن ، مورد بررسی قرار می گیرد و آزمایش می شود تا سطح سیم ، ابعاد و پایداری تغذیه از استانداردها مطابقت داشته باشد.
• بازرسی محصول نهایی: در final product undergoes comprehensive performance testing, including chemical composition analysis, mechanical property tests, and weldability tests, to ensure stable and reliable performance.

کیفیت سیم در مقابل نتایج جوشکاری مقایسه