A soldagem de alumínio e suas ligas pode ser complicada devido a problemas como oxidação e alta condutividade térmica. Este artigo analisa esses desafios e descreve vários métodos de soldagem, como a soldagem a arco de argônio e a soldagem com proteção gasosa. Ele também oferece soluções para problemas comuns, como porosidade e deformação. Os leitores aprenderão sobre procedimentos de limpeza eficazes, a importância do pré-aquecimento e como selecionar a técnica de soldagem correta para diferentes aplicações. Descubra dicas práticas para obter soldas de alumínio de alta qualidade e aprimorar suas habilidades de soldagem.
O alumínio é facilmente oxidado no ar e durante a soldagem, e o óxido de alumínio (Al2O3) gerado tem um alto ponto de fusão, é muito estável e não é fácil de remover.
Ele dificulta a fusão e o derretimento do metal base.
A gravidade específica do filme de óxido é grande, portanto, não é fácil flutuar para fora da superfície e é fácil gerar defeitos, como inclusão de escória, fusão incompleta, penetração incompleta etc.
A película de óxido na superfície do alumínio e a absorção de uma grande quantidade de água podem facilmente causar porosidade na solda.
Antes da soldagem, a superfície deve ser rigorosamente limpa por métodos químicos ou mecânicos para remover a película de óxido da superfície.
Reforçar a proteção durante a soldagem para evitar a oxidação.
Durante o uso do argônio soldagem a arco de tungstênioPara remover a película de óxido por meio da "limpeza do cátodo", a fonte de alimentação CA é selecionada.
Durante soldagem a gásUse o fluxo para remover a película de óxido.
Ao soldar chapas grossas, o calor de soldagem pode ser aumentado, por exemplo, o calor do arco de hélio é alto, o gás misto de hélio ou argônio é usado para proteção ou a soldagem MIG de padrão grande é usada.
Sob a condição de conexão positiva de CC, a "limpeza catódica" não é necessária.
A condutividade térmica e a capacidade térmica específica do alumínio e da liga de alumínio são cerca de duas vezes maiores do que as do aço carbono e do aço de baixo carbono. liga de aço.
A condutividade térmica do alumínio é mais de dez vezes superior à do aço inoxidável austenítico.
No processo de soldagemSe o metal de base for usado, uma grande quantidade de calor pode ser rapidamente transmitida para o interior do metal de base.
Portanto, ao soldar alumínio e ligas de alumínioSe o metal for fundido, mais calor será consumido desnecessariamente em outras partes do metal, além da poça de metal fundido.
O consumo dessa energia inútil é mais significativo do que o de soldagem de aço.
Para obter um altosoldagem de qualidade juntas, a energia com energia concentrada e grande potência deve ser usada o máximo possível.
Às vezes, medidas tecnológicas, como o pré-aquecimento, também podem ser adotadas.
O coeficiente de expansão linear do alumínio e da liga de alumínio é cerca de duas vezes maior do que o do aço carbono e do aço de baixa liga.
A contração volumétrica do alumínio durante a solidificação é grande, e a deformação e a tensão das soldas são grandes.
Portanto, medidas para evitar a deformação da solda devem ser tomadas.
Cavidade de contração, porosidade de contração, trinca a quente e alta tensão interna são facilmente produzidas durante a solidificação da poça de solda de alumínio.
Na produção, as medidas de ajuste da composição do arame de solda e do processo de soldagem podem ser tomadas para evitar rachaduras quentes.
Se a resistência à corrosão for permitida, o fio de solda de liga de alumínio e silício pode ser usado para soldar alumínio exceto liga de alumínio e magnésio.
Quando o teor de silício na liga de alumínio e silício é de 0,5%, a tendência de rachaduras a quente é maior.
Com o aumento do teor de silício, a faixa de temperatura de cristalização da liga se torna menor, a fluidez é significativamente melhorada, o encolhimento é reduzido e a tendência de rachaduras a quente também é reduzida.
De acordo com a experiência de produção, quando o teor de silício é de 5%~6%, não ocorrerá rachadura a quente, de modo que o uso de barras de SAlSi (teor de silício de 4,5%~6%) no fio de solda terá melhor resistência a rachaduras.
O alumínio tem uma forte capacidade de refletir a luz e o calor.
Quando o sólido e o líquido são transferidos, não há mudança óbvia de cor.
É difícil avaliar durante a operação de soldagem.
O alumínio de alta temperatura tem baixa resistência, é difícil de suportar a poça de fusão e é fácil de ser soldado.
O alumínio e as ligas de alumínio podem dissolver uma grande quantidade de hidrogênio no estado líquido, mas quase nenhum hidrogênio no estado sólido.
No processo de solidificação e resfriamento rápido da piscina de solda, o hidrogênio não pode transbordar a tempo, e os poros de hidrogênio são facilmente formados.
A umidade na atmosfera da coluna de arco e a umidade absorvida pelo filme de óxido na superfície do materiais de soldagem e o metal de base são fontes importantes de hidrogênio na solda.
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Portanto, a fonte de hidrogênio deve ser rigorosamente controlada para evitar a formação de poros.
Elementos de liga são fáceis de evaporar e queimar, o que reduzirá o desempenho da solda.
Se o metal de base for reforçado por deformação ou por envelhecimento em solução, o calor da soldagem reduzirá a resistência do metal de base. zona afetada pelo calor.
O alumínio é uma estrutura cúbica de face centrada sem isômeros.
Não há transformação de fase durante o aquecimento e o resfriamento.
Os grãos de solda são fáceis de engrossar e não podem ser refinados por meio da transformação de fase.
Quase todos os tipos de métodos de soldagem podem ser usados para soldar alumínio e ligas de alumínioMas o alumínio e as ligas de alumínio têm adaptabilidade diferente a vários métodos de soldagem, e vários métodos de soldagem têm suas próprias ocasiões de aplicação.
Em geral, a soldagem de topo por resistência de liga de alumínio (soldagem por pontos) só pode ser usado para soldagem por sobreposição de placas com espessura inferior a 5 mm ou entre barras com espessura inferior a 10 mm.
As vantagens são o baixo custo de soldagem, a alta eficiência de soldagem e a integração mais fácil em linhas de produção automáticas.
Por exemplo, a fabricação de automóveis é amplamente utilizada.
A limitação é que a espessura da soldagem é limitada, e diferentes eletrodos devem ser feitos para diferentes produtos e estruturas.
A soldagem manual a arco de tungstênio com argônio é usada principalmente para soldar estruturas de chapas de liga de alumínio (espessura<6 mm).
Devido ao efeito protetor do argônio e ao efeito de esmagamento do íon de argônio no filme de óxido da liga de alumínio, soldagem a arco de argônio pode evitar o pó de solda, evitando assim a corrosão dos resíduos de solda na junta.
Portanto, após a soldagem a arco de argônio, a limpeza não é necessária, e a forma da junta também pode ser irrestrita.
Além disso, o fluxo de argônio que percorre a área de soldagem durante a soldagem pode resfriar significativamente a junta soldada, melhorando assim a estrutura e o desempenho da junta e reduzindo a deformação da soldagem.
Em geral, é difícil dominar a soldagem de um lado e a conformação de dois lados da liga de alumínio com soldagem com proteção gasosa.
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Se as placas de topo tiverem folgas, é fácil soldar através delas, e a penetração traseira das soldas sem folgas não é fácil de controlar.
Geralmente, a soldagem a arco de argônio AC também é usada para a soldagem de ligas de alumínio na China, mas para placas mais grossas, a eficiência da soldagem a arco de argônio será muito baixa.
Atualmente, a soldagem de liga de alumínio com proteção gasosa por pulso de eletrodo fundido é usada apenas em alguns itens de exame, e a maior parte da soldagem de placas de topo é soldagem suspensaO sistema de soldagem de liga de alumínio é usado principalmente para a soldagem de carrocerias e estruturas de EMUs.
A costura de solda por fricção da liga de alumínio é formada por deformação plástica e recristalização dinâmica.
O grão na zona de solda é fino, sem dendritos de solda por fusão, e a microestrutura é fina.
A zona afetada pelo calor é mais estreita do que na soldagem por fusão, e não há perda por queima de elementos de liga, rachaduras, poros e outros defeitos. O desempenho abrangente é bom.
Em comparação com o método tradicional de soldagem por fusão, ele não apresenta respingos, fumaça e poeira, não precisa adicionar arame de solda e gás de proteção e tem bom desempenho de junção.
Devido à fase sólida processo de soldagemA baixa temperatura de aquecimento faz com que a deformação da solda seja pequena.
A desvantagem é que o velocidade de soldagem é lento e o processo não está suficientemente maduro.
A tecnologia de soldagem a laser de liga de alumínio é uma nova tecnologia desenvolvida nos últimos dez anos.
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Em comparação com o tradicional tecnologia de soldagemO sistema de controle de qualidade é um sistema de controle de qualidade que possui as características de função forte, alta confiabilidade, sem necessidade de condições de vácuo e alta eficiência.
Caracteriza-se pela alta densidade de potência, baixa entrada de calor total, grande penetração da mesma entrada de calor, pequena zona afetada pelo calor, pequena deformação de soldagem, alta velocidade, fácil automação industrial, etc.
Sua desvantagem é que, quando soldagem de liga de alumínioA energia não pode ser totalmente absorvida, resultando em grande desperdício e alto custo de aquisição de equipamentos.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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