1. اکسیداسیون آسان - مسئله فیلم اکسید
چالش:یک فیلم اکسید آلومینیوم (Al2O3، نقطه ذوب حدود 2050 درجه) به راحتی روی سطح صفحات آلیاژ آلومینیوم تشکیل می شود و رطوبت را جذب می کند. در حین جوشکاری مانع از ذوب فلز پایه می شود و به راحتی عیب هایی مانند منافذ، آخال های سرباره و همجوشی ناقص را ایجاد می کند و عملکرد جوش را کاهش می دهد.
راه حل:فیلم اکسید را به صورت مکانیکی (برس سیمی ضد زنگ یا تمیز کردن شیمیایی) بلافاصله قبل از جوشکاری جدا کنید، از جوشکاری AC TIG با عمل تمیز کردن چرخه الکترود-نیمه مثبت- استفاده کنید و حوضچه مذاب را با محافظ آرگون محافظت کنید.
2. تخلخل - فروپاشی حلالیت هیدروژن
چالش:تخلخل رایج ترین نقص در جوشکاری آلومینیوم است که عمدتاً توسط هیدروژن ایجاد می شود. آلومینیوم مایع مقادیر زیادی هیدروژن را حل می کند در حالی که آلومینیوم جامد بسیار کمی حل می شود. هنگامی که حوضچه مذاب به سرعت سرد و جامد می شود، هیدروژن منافذی در جوش ایجاد می کند.
راه حل:منابع هیدروژن را حذف کنید - سیم پرکننده و فلز پایه را خشک کنید، رطوبت، روغن و گریس را حذف کنید، از آرگون با خلوص{{1} بالا استفاده کنید و سرعت جوشکاری را کنترل کنید تا گاز محلول قبل از انجماد خارج شود.
3. تغییر شکل جوش و ترک داغ
چالش:ضریب انبساط حرارتی و انقباض آلومینیوم تقریباً دو برابر فولاد است و دامنه انجماد گسترده آن باعث ایجاد ترک داغ می شود. تنش های داخلی بزرگ ناشی از تغییر شکل جوشکاری، همراه با مهار سازه، می تواند منجر به ترک های حرارتی شود.
راه حل:از طراحی مناسب اتصال (نوارهای پشتی، پیش{0} کرنش یا گیره)، کنترل گرمای ورودی، جوشکاری با آلیاژهای پرکننده مناسب (مثلاً 4043 برای سری 6xxx) و جوش‌های متوالی برای متعادل کردن انقباض استفاده کنید.
4. هدایت حرارتی بالا
چالش:آلومینیوم تقریباً سه تا چهار برابر بهتر از فولاد گرما را هدایت می کند، بنابراین جوشکاری صفحات آلیاژ آلومینیوم گرمای بیشتری مصرف می کند و گرما به سرعت از محل اتصال پخش می شود.
راه حل:برای متمرکز کردن گرما، پیش گرم کردن بخش های ضخیم و استفاده از منبع تغذیه با چگالی جریان مورد نیاز، از جوشکاری با جریان بالا و سرعت بالا- استفاده کنید.
5. تبخیر از دست دادن عناصر آلیاژی
چالش:آلیاژهای آلومینیوم حاوی عناصر با نقطه جوش پایین (مانند منیزیم، روی و منگنز) در زیر قوس دمایی بالا دچار تلفات تبخیر قابل توجهی می‌شوند که ترکیب شیمیایی فلز جوش را تغییر می‌دهد و عملکرد جوش را کاهش می‌دهد.
راه حل:کنترل انرژی قوس و سرعت جوش برای محدود کردن گرمای بیش از حد، استفاده از فلزات پرکننده که اتلاف عنصر را جبران می کنند و از چگالی بیش از حد جریان جلوگیری می کنند.
6. استحکام و انعطاف پذیری در دمای پایین{1}
چالش:استحکام و انعطاف پذیری آلومینیوم در دمای بالا بسیار کم است. فلز جوش می تواند شکل خود را از دست بدهد و حوضچه مذاب به راحتی مختل می شود و باعث افتادگی یا فروپاشی جوش می شود.
راه حل:از میله های پشتی یا گاز پشتی برای حمایت از ریشه، جوش در موقعیت های مناسب و کنترل اندازه حوضچه مذاب استفاده کنید.
خلاصه
جوشکاری آلیاژ آلومینیوم سخت است اما کاملاً قابل کنترل است: سطوح را تمیز و خشک کنید، محافظ با آرگون، کنترل حرارت ورودی، انتخاب فلز پرکننده مناسب و استفاده از طراحی مناسب اتصال. این اقدامات در کنار هم، جوش های آلومینیومی سالم را در تولید تولید می کنند.
