آلومینیوم سبک و مقاوم در برابر خوردگی ، اکنون در طیف گسترده ای از صنایع از جمله تولید کالاهای مصرفی ، هوافضا ، خودرو و ساخت و ساز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال ، آلومینیوم هنگام جوشکاری مشکلات ویژه ای ایجاد می کند ، به خصوص به دلیل آسیب پذیری در برابر تحریف و عدم توانایی در برابر دمای بالا. در این مقاله با تأکید بر جوشکاری TIG ، تکنیک های محبوب برای جوشکاری لوله های آلومینیومی مورد بحث قرار خواهد گرفت که به دلیل صحت و کیفیت بالا ، هنوز یک روش بسیار محبوب است.
درک جوش لوله آلومینیومی
به دلیل ویژگی های این فلز ، جوشکاری لوله های آلومینیومی خواستار مهارت و دانش خاص است. هدایت حرارتی بالای آلومینیوم ، که باعث جذب سریع گرما می شود و کنترل در طی فرآیند جوشکاری را سخت تر می کند ، یکی از موانع اصلی است. علاوه بر این ، آلومینیوم یک لایه اکسید را روی سطح خود ایجاد می کند که باید قبل از جوشکاری از بین برود تا بتواند یک اتصال قوی و تمیز را تضمین کند. سرانجام ، اگر از روشهای نادرست یا گرمای بیش از حد استفاده شود ، ممکن است نقطه ذوب نسبتاً کم آن منجر به تحریف شود.
بنابراین ، انتخاب تکنیک جوشکاری مناسب ضروری است. این فرایند باید متغیرهایی مانند سرعت تولید ، هزینه ، کیفیت جوش مورد نظر و ضخامت مواد را در نظر بگیرد. محبوب ترین روش ها برای جوشکاری لوله های آلومینیوم در زیر ذکر شده است.
روشهای رایج جوش لوله آلومینیومی
1.جوشکاری TIG (جوشکاری گاز بی وقفه)
از آنجا که می تواند جوش های با کیفیت بالا- ایجاد کند ، جوشکاری TIG ، همچنین به آن به عنوان جوش قوس تنگستن گاز (GTAW) گفته می شود ، یکی از تکنیک های پرکاربرد برای لوله های آلومینیومی جوشکاری TIG است. این فرآیند با تشکیل یک قوس با الکترود تنگستن ، فلز را گرم و ذوب می کند. برای جلوگیری از آلودگی گازهای جوی از آلودگی ناحیه جوش ، از گاز آرگون یا هلیوم به عنوان گاز محافظ استفاده می شود.
ویژگی های کلیدی جوشکاری TIG:
جوش های برتر: جوشکاری TIG برای ایجاد جوش های قوی و برتر مناسب است زیرا امکان کنترل دقیق بر روی ورودی گرما و فلز پرکننده را فراهم می کند. برای بخش هایی مانند هوافضا ، جایی که یکپارچگی جوش بسیار مهم است ، این امر به ویژه بسیار مهم است.
انعطاف پذیری: جوشکاری TIG یک گزینه انعطاف پذیر برای انواع مختلف اتصالات لوله آلومینیومی است زیرا می تواند در طیف وسیعی از موقعیت ها و برای هندسه های مفصل پیچیده استفاده شود.
سرعت جوشکاری آهسته: سرعت نسبتاً کند TIG جوش در مقایسه با سایر تکنیک ها یکی از مضرات آن است. با این حال ، زمان اضافی مورد نیاز اغلب با کیفیت جوش توجیه می شود.
ورودی گرمای زیاد: جوشکاری TIG تمایل به استفاده از گرمای بیشتر بر روی فلز دارد که در صورت کنترل ، می تواند احتمال تحریف را افزایش دهد. با این حال ، با روش های صحیح ، جوشکارهای ماهر می توانند این کار را به طور مؤثر کنترل کنند.
کاربردهای جوش TIG: جوشکاری TIG اغلب در بخش هایی مانند هوافضا و خودرو استفاده می شود که در آن دقت و جوش های برتر ضروری است. به خصوص برای جوشکاری لوله های آلومینیومی ، به خصوص لوله های دیواری نازک- که در آن کاهش اعوجاج بسیار مهم است ، کار می کند.
2.جوشکاری میگ (جوشکاری گاز بی اثر فلزی)
یکی دیگر از تکنیک های محبوب برای جوشکاری لوله های آلومینیومی ، جوشکاری MIG است که از آن به عنوان جوش قوس فلزی گاز (GMAW) نیز یاد می شود. در مقابل با جوشکاری TIG ، جوشکاری MIG جوش را با ذوب و فیوز کردن یک الکترود سیم به طور مداوم تغذیه شده با مواد پایه ایجاد می کند.
ویژگی های کلیدی جوشکاری MIG:
راندمان تولید بالا: به دلیل تغذیه مداوم سیم ، جوشکاری MIG سریعتر از جوشکاری TIG است. برای تنظیمات تولید حجم بالا- ، این باعث می شود آن را به یک انتخاب مؤثرتر تبدیل کند.
اعوجاج کم: جوشکاری MIG گرمای کمتری را نسبت به جوشکاری TIG وارد می کند و خطر پیچ و تاب و اعوجاج را کاهش می دهد.
کاهش هزینه: برای مواد ضخیم تر ، جوشکاری MIG به دلیل سرعت سریعتر و ورودی گرمای پایین تر از جوشکاری TIG ارزان تر است.
کاربردهای جوشکاری MIG: هنگامی که نرخ تولید بالا و کاهش هزینه ها ملاحظات مهمی است ، جوشکاری MIG برای پیوستن به صفحات و لوله های آلومینیومی ضخیم تر کار می کند. این غالباً در بخش هایی به کار می رود که جوشکاری مؤثر از اجزای بزرگ و آلومینیومی سنگین مانند ساخت کشتی ، جوش ساختاری و تولید تجهیزات سنگین مورد نیاز است.
3.جوش قوس پلاسما
مشعل پلاسما در جوش قوس پلاسما (PAW) ، یک نوع تخصصی از جوش قوس ، برای تولید یک منبع گرمای شدید و بسیار متمرکز استفاده می شود. این تکنیک به خوبی - برای تولید جوش های مرتب و عالی با تحریف کمی شناخته شده است ، که باعث می شود برای برخی از انواع جوش آلومینیوم مناسب باشد.
ویژگی های اصلی جوش قوس پلاسما:
منبع گرمای غلیظ: سرعت جوشکاری سریعتر و ورودی گرمای کمتری توسط غلظت بیشتر قوس پلاسما در مقایسه با یک قوس TIG معمولی حاصل می شود.
کیفیت جوش برتر: مانند جوشکاری TIG ، جوش قوس پلاسما جوش هایی ایجاد می کند که فوق العاده دقیق و قوی هستند.
روش پیچیده: در مقایسه با جوشکاری TIG یا MIG ، جوش قوس پلاسما روشی پیچیده تر است که خواستار ابزار خاص و اپراتورهای ماهر است.
کاربردهای جوش قوس پلاسما: به عنوان مثال ، صنایع الکترونیکی و هوافضا ، اغلب این تکنیک را در برنامه های دقیق - استفاده می کنند که در آن یکپارچگی جوش بسیار مهم است. در صورت نیاز به حداقل اعوجاج و استحکام بالا ، می توان از جوش قوس پلاسما برای جوش دادن لوله های آلومینیومی استفاده کرد.
4.جوش لیزری
از پرتو لیزر غلیظ در جوشکاری لیزر ، یک روش جوشکاری بسیار دقیق ، برای ذوب شدن و فیوز استفاده می شود. این روش به خوبی - برای تولید جوش های ریز و دقیق با اعوجاج کمی شناخته شده است ، که باعث می شود برای لوله های آلومینیومی با دیوارهای نازک مناسب باشد.
ویژگی های کلیدی جوش لیزر:
حداقل اعوجاج: قطعه کار در هنگام جوشکاری لیزر گرمای بسیار کمی دریافت می کند که احتمال تحریف را کاهش می دهد.
سرعت بالا: انرژی متمرکز لیزر سرعت جوشکاری سریع را امکان پذیر می کند ، که باعث می شود آن برای تولید مقیاس بزرگ- مؤثر باشد.
هزینه تجهیزات بالا: برای برخی از برنامه ها ، جوشکاری لیزر به دلیل نیاز به تجهیزات تخصصی و پرهزینه ممکن است بسیار گران باشد.
کاربردهای جوشکاری لیزر: الکترونیک ، دستگاه پزشکی و صنایع خودرو از جمله مواردی هستند که به دلیل دقت و نیازهای ورودی گرمای کم از جوش لیزر استفاده می کنند. در صورت نیاز به جوش های ریز و دقیق ، از آن برای لوله های آلومینیومی جوش TIG نیز استفاده می شود.
5. جوش زدن اصطکاک
یک تکنیک جوشکاری حالت - به نام جوشکاری اصطکاک (FSW) مواد را بدون ذوب کردن آنها ترکیب می کند. در عوض ، گرما از طریق اصطکاک توسط یک ابزار چرخان ، نرم شدن فلز و ایجاد جعل تولید می شود.
ویژگی های مهم جوشکاری هم زدن اصطکاک:
هیچ ذوب مورد نیاز نیست: FSW جوش های بسیار قوی و دارای نقص کمی ایجاد می کند زیرا مواد در طی فرآیند جوشکاری ذوب نمی شوند.
تحریف کم: از آنجا که استخر مذاب وجود ندارد ، FSW قطعه کار را کمتر گرم می کند ، که احتمال تحریف را کاهش می دهد.
محدود به اتصالات مسطح یا استوانه ای: FSW معمولاً برای هندسه های پیچیده تر مورد استفاده قرار نمی گیرد و برای اتصالات مستقیم یا استوانه ای بهترین کار را می کند.
کاربردهای جوشکاری اصطکاک: صنایع هوافضا ، خودرو و کشتی سازی از جمله مواردی هستند که اغلب در صورت نیاز به اتصالات عملکرد بالا- {{0 {{0} استفاده می کنند. در این برنامه های عملکرد بالا- ، که در آن قدرت مشترک بسیار مهم است ، به ویژه برای جوشکاری لوله های آلومینیومی مفید است.
6. اکسی- جوش استیلن
اکسی- جوشکاری استیلن ، همچنین به عنوان جوشکاری گاز شناخته می شود ، با استفاده از شعله ای که با سوزاندن اکسیژن و گاز استیلن ایجاد می شود ، مواد پایه را ذوب و فیوز می کند. این تکنیک گاهی اوقات برای کاربردهای مهم کمتری به کار می رود ، اما به دلیل غلظت پایین گرما و افزایش خطر تحریف ، اغلب برای جوشکاری آلومینیوم استفاده نمی شود.
ویژگی های کلیدی اکسی- جوشکاری استیلن:
تجهیزات اساسی: در مقایسه با سایر تکنیک های جوشکاری ، اکسی-} جوش استیلن خواستار تجهیزات نسبتاً اساسی و مقرون به صرفه است.
افزایش خطر اعوجاج: این فرایند شعله ای را ایجاد می کند که قطعه کار را به میزان قابل توجهی گرم می کند ، که می تواند لوله های آلومینیومی دیواری {{0} را تحریف کند.
کاهش کیفیت جوش: جوشکاری گاز برای برنامه های کاربردی که نیاز به استحکام بالایی دارند توصیه نمی شود زیرا جوش هایی از همان کالیبر مشابه جوشکاری TIG یا MIG را به همراه ندارد.
برنامه های کاربردی Oxy- جوشکاری استیلن: این تکنیک غالباً در برنامه های جوشکاری استفاده می شود که در آن کیفیت جوش عالی نگرانی اصلی یا کار تعمیر نیست. اکسی - استیلن به طور معمول برای قطعات ضروری غیر - یا کوتاه {{4} term هنگام جوشکاری لوله های آلومینیومی استفاده می شود.
7. جوشکاری قوس فلزی دستی (جوشکاری چوب)
یک الکترود قابل مصرف در شار در جوشکاری قوس فلزی دستی ، که معمولاً به آن جوش استیک گفته می شود ، برای تولید قوس که ذوب می شود و مواد پایه را ذوب می کند ، استفاده می شود. اگرچه فولاد و سایر فلزات با استفاده از این تکنیک بیشتر جوش داده می شوند ، اما در برخی شرایط می توان آلومینیوم را نیز با استفاده از آن جوش داد.
ویژگی های مهم جوش قوس فلزی دستی:
تجهیزات اساسی: جوشکاری چوب یک انتخاب همه کاره برای کارهای میدانی یا تعمیرات است زیرا فقط به تجهیزات اساسی و قابل حمل نیاز دارد.
بسته به مهارت اپراتور: کیفیت جوش نسبت به فرآیندهای خودکار مانند جوشکاری TIG یا MIG کمتر سازگار است زیرا در درجه اول به مهارت جوشکار بستگی دارد.
کاهش کیفیت جوش: جوشکاری چوب به طور کلی برای جوشکاری آلومینیوم توصیه نمی شود مگر اینکه برای تعمیرات لازم باشد ، و به طور معمول منجر به جوش های با کیفیت پایین تر- از TIG یا MIG می شود.
موارد استفاده برای جوشکاری قوس فلزی دستی: جوشکاری چوب اغلب برای تعمیرات یا هنگامی که تجهیزات پیشرفته تر جوشکاری در دسترس نیست ، استفاده می شود. برای جوش های با کیفیت بالا-} یا بالا - توصیه نمی شود ، اما می توان از آن برای جوشکاری لوله های آلومینیومی در اتصالات مهم- استفاده کرد.
هر تکنیک جوشکاری لوله آلومینیومی دارای فواید و اشکال متمایز است ، بنابراین در برنامه های واقعی-}}} بهترین فناوری باید براساس نیازها و شرایط خاص با دقت انتخاب شود. تکنیک های دیگر از قبیل جوشکاری MIG ، جوش قوس پلاسما ، جوشکاری لیزر و جوشکاری اصطکاک بسته به نیازهای خاص پروژه ، بسته به نیازهای خاص پروژه ، حتی اگر لوله آلومینیومی TIG به عنوان یک روش بسیار متنوع و دقیق برای تولید لوله های با کیفیت بالا- به ویژه برای آلومینل های نازک {3 برای اطمینان از جوش های قوی ، طولانی- ماندگار و برتر که متناسب با برنامه مورد نظر هستند ، انتخاب تکنیک مناسب برای جوشکاری لوله های آلومینیومی بسیار مهم است.
