Alumiiniumi keevitamine

Alumiiniumi keevitamine nõuab teatud parameetreid, sealhulgas puhastamist, ühtlast soojust, keevitusmaterjale ja tugevaid keevitusoskusi, ning see tekitab väljakutseid oma kõrge soojusjuhtivuse ja omase oksüdatsioonikihi moodustumise tõttu. Kiire soojuse hajumine võib põhjustada keevisõmbluse väändumist, moonutusi ja jääkpingeid ning see ilmneb eriti õhemate lehtede puhul ja mõjutab vuugi tugevust.

 

Kirjeldus

 

Soojusjuhtivus ja soojustundlikkus on umbes 4–5 korda suurem terasest ning alumiiniumi sulamistemperatuur on madalam kui selle oksiidikiht, mis tekitab tõkkeid, mis takistavad keevismetallide õiget liitumist. Kuumus hajub alumiiniumis hästi ja võib keevitamise käigus tekitada suure kraatri ning seetõttu on alumiinium väga vastuvõtlik kraatrite pragunemisele, mistõttu tuleks kraatrid täita, et keevisõmbluse lõpus ei tekiks rikkeid. Keevitaja peab selgelt teadma, et kuumust on rohkem kui keevitamise alguses ja seetõttu ei pruugi täielik läbitungimine toimuda enne, kui keevisõmblus on algusest üsna kaugele jõudnud.

 

Alumiiniumist täiteained vs alumiiniumiklassid

 

Alumiiniumi keevitamisel on tugeva, vastupidava ja ühilduva keevisõmbluse tagamiseks ülioluline valida õige täitematerjal (sageli täitevarraste või juhtmete kujul). Alumiiniumist täiteained valitakse põhialumiiniumisulami, keevitusprotsessi (nt TIG, MIG), rakenduse ja soovitud omaduste, nagu tugevus, korrosioonikindlus või elastsus, põhjal. Allpool oleme välja toonud erinevate alumiiniumitüüpide jaoks soovitatavad täitematerjalid ja esitanud konteksti nende kasutamiseks.

 

• √1xxx seeria (puhas alumiinium, nt 1100, 1350), soovitatavad täiteained: 1100, 4043,

Nagu me teame, on 1xxx seerial suurepärane korrosioonikindlus, kõrge soojusjuhtivus ja madal tugevus, samas kui puhas alumiiniumist täiteaine nagu 1100 sobib korrosioonikindluse ja juhtivuse poolest mitteväärismetalli koostisega. Elektrijuhtides ja keemiaseadmetes kasutatakse 4043 (räni{4}}sulamiga) ka parema voolavuse ja pragunemiskindluse tagamiseks, eriti TIG-keevitamisel. Lühidalt öeldes on 1xxx seeriad pehmed, nii et pragunemise vältimiseks vältige tugevamate täiteainetega üle-legeerimist.

 

• √2xxx seeria

(Vask-legeeritud, nt 2024, 2219, soovitatavad täiteained: 2319 (konkreetselt 2219 puhul, kompromissina 4043)

Lennunduskomponentide jaoks kasutatakse 2319 2219 jaoks, kuna see vastab vasesisaldusele ja tagab tugevuse. . 2xxx-seeria sulamid on suure tugevusega, kuid kuumpragunemisele kalduvad ja neid peetakse sageli spetsiaalselt 2024 keevitamatuks ning 4043 on muude 2xxx-sulamite varuosa, et vähendada pragunemist, kuigi see kahjustab. Võimalusel püüdke vältida 2xxx-seeria keevitamist ja kriitiliste rakenduste puhul on eelistatud mehaaniline kinnitus.

 

• √3xxx-seeria (mangaan-legeeritud, nt 3003, 3004), soovitatavad täiteained: 4043, 5356

3xxx-seeriatel on mõõdukas tugevus, hea korrosioonikindlus, mida kasutatakse sageli lehtmetallis ning 4043 tagab hea voolavuse ja pragunemiskindluse üldotstarbeliseks keevitamiseks. 5356 (magneesium-legeeritud), saab kasutada, kui on vaja suuremat tugevust või korrosioonikindlust. 3xxx-seeria on sageli keevitatav, ja täitetugevuse valik sõltub sageli keevitatavast,{6} neid kasutatakse laialdaselt lehtmetallis, HVAC-is, toidukonteinerites.

 

• √4xxx-seeria: räni-legeeritud (nt 4043), mida kasutatakse hea voolavuse ja pragunemiskindluse tõttu sageli täiteainetena.

 

• √5xxx-seeria (magneesium-legeeritud, nt 5052, 5083, 5086), soovitatavad täiteained: 5356, 5183, 5556

Nendel seeriatel on kõrge tugevus ja suurepärane korrosioonikindlus ning neid kasutatakse laialdaselt mere-, auto- ja surveanumates. Praktikas on 5356 täiteaine enamiku 5xxx sulamite jaoks sobiva magneesiumisisalduse, suurepärase korrosioonikindluse (eriti merekeskkonnas) ja hea tugevuse tõttu. 5183 ja 5556 kasutatakse suurema -tugevusega rakendustes (nt 5083 mitteväärismetall laevaehituses). Ärge unustage vältida 4xxx täiteaineid nagu 4043 5xxx sulamitel, kui korrosioonikindlus on kriitiline, kuna räni võib seda vähendada. Samuti võivad 5xxx täiteained TIG-keevitamisel tekitada pleki (must jääk) ja seetõttu on sageli vaja puhastamist.

 

• √6xxx-seeria (magneesium-räni-legeeritud, nt 6061, 6063), soovitatavad täiteained: 4043, 5356

Nendel seeriatel on hea tugevus ja keevitatavus, mida kasutatakse laialdaselt konstruktsioonirakendustes ning 4043 kasutatakse laialdaselt selle suurepärase voolavuse, madala pragude tundlikkuse ja hea värvisobivuse tõttu pärast anodeerimist (tavaline 6xxx sulamite puhul) . 5356 valitakse siis, kui on vaja suuremat tugevust, kuigi see on vähem vedel ja ei pruugi pärast anodeerimist{3}}vastavalt värvile ühtida. Lisaks eelistatakse 4043 kasutusmugavuse tõttu sageli 6061 üldiseks remondiks, kuid 5356 pakub kriitiliste keevisõmbluste jaoks paremaid mehaanilisi omadusi.

 

• √7xxx-seeria (tsink-legeeritud, nt 7075, 7050), soovitatavad täiteained: 5356 (harva), 4043 (kompromissina)

Nendel seeriatel on väga tugev tugevus, neid kasutatakse kosmosetööstuses ja suure{0}}tugevate komponentidega, kuid pragunemise tõttu kehv keevitatavus, mistõttu 7xxx sulamid ei ole keevitatavad tõsiste kuumpragude ja pingekorrosiooniprobleemide tõttu. Keevitamise katsel (nt remondiks) kasutatakse pragude minimeerimiseks 5356 või 4043, kuid keevisõmblus on palju nõrgem kui mitteväärismetall. Üldiselt ei soovitata 7xxx sulamite puhul keevitamist üldiselt kasutada ning alternatiivsed liitmismeetodid või spetsiaalsed tehnikad (nt hõõrdkeevitus) on väga soovitatavad.

 

 

Alumiiniumi keevitamise kaalumine

 

Õige täitemetalli valimine on alumiiniumi keevitamisel üks kriitilisemaid otsuseid, kuna vale valik võib põhjustada pragunemist, tugevuse kaotust ja halba korrosioonikindlust. Erinevalt terasest ei kasuta te peaaegu kunagi mitteväärismetalliga sobivat täitematerjali ja seetõttu peate alumiiniumi usaldusväärse keevitamise tagamiseks põhjalikult kaaluma. Allpool on lühike nimekiri:

 

• √Oksüdatsioon

Alumiinium oksüdeerub atmosfääriga kokkupuutel kiiresti, moodustades õhukese oksiidikihi, mille sulamistemperatuur on kõrgem (2072 °C) kui alumiiniumil (660 °C). Sageli võib selle barjääri läbi keevitamine põletada läbi tooriku augud. Oksiidkihi saab eemaldada lahustite, hapete või mehaaniliste abrasiivsete tehnikate abil eksklusiivse roostevabast terasest traatharja või liivapritsiga.

 

• √Anodeerimine

Anodeerimine, kui keevisõmblus anodeeritakse, valige täiteaine, mis vastab mitteväärismetalli värvireaktsioonile (nt 4043 6xxx sulamite jaoks näeb pärast anodeerimist sageli parem välja kui 5356).

 

• √Eelsoojendus

Eelkuumutamine võib aidata minimeerida pragude tekkimist ja poorsete alade moodustumist ulatuslikes alumiiniumprofiilides ja teatud tüüpi sulamites. Liigne eelkuumutamine võib aga kaasa tuua negatiivseid tagajärgi. Lisaks aitab alumiiniumi eelsoojendamine vältida järske temperatuurimuutusi, mis võivad põhjustada keevitusprobleeme.

 

• √Poorsus

Sulanud olekus võib alumiinium neelata suures koguses vesinikku, mille tulemusena tekivad keevismetallis väikesed tühimikud või mullid. See nõrgestab metalli struktuurilist terviklikkust, muutes selle haavatavaks surve ja pingete tõttu purunemise suhtes. Seetõttu võib poorsust minimeerida kaitsegaasi kasutamine ning toorikult õli ja rasva eemaldamine.

 

• √Lisandid

Et vältida keevisliidese värvimuutuse, terakeste, korrosiooni ja oksüdeerumise märke lisandite esinemisest, peab kasutaja enne keevitamist eemaldama toorikult õli, mustuse ja prahi. võib negatiivselt mõjutada keevisõmblustsooni, mõjutades tooriku tugevust ja välimust. Keevituseelse ettevalmistustöö minimeerimiseks- on õige ladustamine ja seadmete hooldus alati parim valik.

 

• √Paksus

Õhukese ja paksu alumiiniummaterjali samaaegne keevitamine on alati väljakutse, kuna rakendatav kuumus võib õhukesest materjalist läbi sulada, kuid ei suuda tugeva keevisliite saamiseks läbi paksu materjali läbida. Keevitajad peavad optimaalse keevituskvaliteedi saavutamiseks seadistama parameetri, mis hõlmab alumiiniumi klasse, keevitusmeetodit, voolutugevust, soojussisendit ja täiteaine tüüpi.

 

 

Alumiiniumist täitematerjali omadused

 

Alumiiniumi keevitamine on keeruline protsess, mis nõuab põhjalikke teadmisi täiteainete omaduste kohta ja need on allpool lühidalt loetletud:

 

• √4043, räni-sulamiga 4.5 - 6.0% ränist, räni alandab sulamistemperatuuri ja parandab keevisvanni voolavust, hõlbustades sellega töötamist ja vähendades kuumpragude tekkimise ohtu. Selle keemiline koostis tagab kerge keevitamise ja sileda randi välimuse, kuigi see ohverdab mõningase tugevuse ja korrosioonikindluse võrreldes magneesium-põhiste täiteainetega, nagu 5356. See on suurepärane valik üldotstarbeliseks-keevitamiseks, parandustöödeks ja rakendusteks, kus keevitusjärgne välimus (nt anodeerimine) on väga oluline, kuid see ei ole ideaalne tugevas keskkonnas ega söövitavas keskkonnas. Parim üldotstarbeliseks{12}}keevitamiseks, eriti 6xxx ja 3xxx seeriatel. Hea TIG ja MIG jaoks. Pole ideaalne kõrge magneesiumisulamite (5xxx) jaoks, kui korrosioonikindlus on oluline. 6xxx-seeria sulamitega (nt 6061, 6063) kasutamisel tagab 4043 parema värvisobivuse pärast anodeerimist võrreldes magneesiumi{26}}põhiste täiteainetega, nagu 5356, mis võivad tunduda tumedamad või sobimatud.
• √ 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% Mg), et vältida rabedust. Levinud MIG-keevitusel.
• √5183/5556, 5xxx-sulamite (nt 5083) suurema-tugevusega alternatiivid 5356-le nõudlikes rakendustes nagu laevaehitus.
• √2319, vase-sulam, spetsiifiline 2219-le (keevitatav 2xxx sulam) kasutamiseks kosmosetööstuses.
• √1100/1070: puhas alumiiniumist täiteained 1xxx-seeria jaoks, sobiv koostis juhtivuse ja korrosioonikindluse tagamiseks.
•  

Alumiiniumi keevitamise tehnika

 

MIG- ja TIG-keevitus on alumiiniumi täpsuse ja kvaliteedi tõttu kõige levinumad keevitustehnikad. Lisaks nendele kahele keevitusmeetodile on konkreetse rakenduse jaoks vastu võetud ka teisi keevituslahendusi ning allpool on lühike lühitutvustus:

 

• √TIG-keevitus (volfram-inertgaas)

TIG See võib töötada vahelduvvoolu polaarsusega, pakkudes kaarele stabiilsust ja pühkides maha oksiidikihi, ning kogenud TIG-keevitaja suudab pidevalt tekitada piisavalt soojust alumiiniumisulamite sulatamiseks, keevitades nii õhukesi kui ka pakse sektsioone. Inertne kaitsegaas, kõige sagedamini argoon, juhitakse TIG-põletisse, et hoida keevisõmblust saastevabana.

 

• √MIG-keevitus (Gas Metal Arc Welding, GMAW)

MIG-keevitus on populaarne keevitustehnika paksemate alumiiniummaterjalide puhul, kuna soojuse sisend on suurem kui TIG-keevitusel. See keevitusmeetod on üsna sarnane TIG-protsessiga, kuid mittetarbiva volframelektroodi kasutamise asemel-kasutab see automaatse etteandega elektroodi traati, mis võimaldab poolpüstolilt suuremat liikumiskiirust. Kaitsegaase kasutatakse ka keevisõmbluste kaitsmiseks saastumise eest.

 

• √Elektronkiirkeevitus

Elektronkeevitusmeetodit teostatakse vaakumkambris, kaitstes keevisõmblust lisandite eest ilma täiendavate kaitsegaasideta ning seetõttu on see väga hea valik paksude sektsioonide jaoks, kuna annab väikese ja täpse keevisvanni.

 

• √Laserkeevitus

Laserkeevitus pakub täpsust nii kitsa keevisõmbluse laiuse kui ka sügavusega, mille tulemuseks on puhtad keevistsoonid koos kaitsegaasi lisamisega . 6xxx-seeria on üldiselt teostatavad laserkeevitamiseks 4032 või 4047 alumiiniumtäiteainega. See on kiire keevitusprotsess, mis koondab suure võimsustihedusega kiire tooriku pinnale.

 

• √Takistuskeevitus

Takistuskeevitus kasutab sulandamiseks rõhku ja voolu ning selle tehnika puuduseks on võimalikud väljakutsed kõrge soojus- ja elektrijuhtivuse korral.

 

• √Hõõrdkeevitus

Hõõrdkeevitus on ette nähtud mehaanilise hõõrdumise tekitatud soojuse kasutamiseks alumiiniummaterjalide ühendamiseks. Hõõrdkeevituse eeliseks on see, et seda saab kasutada kõigi alumiiniumisulamite klasside puhul, sealhulgas raskesti-keevitatavate-seeriate 2xxx ja 7xxx puhul, ning keevisvanni kaitsmiseks pole vaja kasutada varjestusainet.

 

Keevitusteenus

 

Alumiiniumi keevitamine võib olla keeruline isegi kogenud keevitajate jaoks ning kvaliteetseks keevitamiseks on vaja spetsiaalseid tehnikaid ja ettevaatusabinõusid. Vead võivad põhjustada nõrkade ühenduste, defektide või isegi täieliku keevisõmbluse ebaõnnestumise. Fabmann võib olla teie usaldusväärne partner ja me suudame pakkuda järjepidevalt kõrgeid keevituskvaliteedi standardeid ning pakume laias valikus alumiiniumkeevitusteenuseid, mis vastavad teie erinõuetele. Meie materjaliinsenerid ja keevitajad on kogenud erinevat tüüpi alumiiniumsulamitega töötamisel ning suudavad pakkuda teile kvaliteetseid keevitusteenuseid. Meie meeskond keskendub teie projektide teostamisel järgmistele aspektidele, nagu üldkomponendid, torud ja plaadid, laevavarustus ja ehituskonstruktsioonid.

 

• √TIG- ja MIG-keevitus alumiiniumile
• √Täppiskeevitus kitsaste tolerantsidega
• √Sekundaarne kohandatud valmistamine, näiteks laserlõikamine, stantsimine, kokkupanek
• √ Jõuline kateja anodeerimine