lavorazione cnc · 2021年11月7日 0

Z tego artykułu dowiesz się więcej na temat procesu spawania stopów aluminium

Spawanie stopów aluminium bardzo różni się od spawania zwykłej stali węglowej, stali nierdzewnej i innych materiałów. Łatwo jest wytworzyć wiele wad, których nie mają inne materiały, i konieczne jest podjęcie ukierunkowanych środków, aby tego uniknąć. Przyjrzyjmy się problemom, które są podatne na spawanie stopów aluminium oraz wymogom dotyczącym technologii spawania.

Istnieje wiele metod spawania stopów aluminium, a różne metody mają różne zastosowania. Oprócz tradycyjnych metod spawania, zgrzewania oporowego i spawania gazowego, inne metody spawania (takie jak spawanie łukiem plazmowym, spawanie wiązką elektronów, spawanie próżniowe dyfuzyjne itp.) mogą również z łatwością łączyć stopy aluminium.

Metoda spawania

Charakterystykę i zakres stosowania powszechnie stosowanych metod spawania stopów aluminium przedstawiono w tabeli 1. Należy go dobierać w zależności od gatunku aluminium i stopów aluminium, grubości spoiny, struktury wyrobu oraz wymagań spawalności.

01
spawanie gazowe

Moc cieplna płomienia spawalniczego tlenowo-acetylenowego jest niska, a ciepło jest stosunkowo rozproszone, co powoduje odkształcenie spoiny i niską wydajność. Podgrzewanie jest wymagane podczas spawania grubych elementów aluminiowych spawaniem gazowym. Stopiwo po spawaniu ma nie tylko grube ziarna i luźną strukturę, ale również jest podatne na wady takie jak wtrącenia korundowe, pory i pęknięcia. Metoda ta stosowana jest tylko do napraw spawalniczych nieistotnych aluminiowych elementów konstrukcyjnych i odlewów o grubości od 0.5 do 10 mm.

02
Spawanie łukiem argonowo-wolframowym

Ta metoda jest spawana pod osłoną gazu argonowego. Ciepło jest stosunkowo skoncentrowane, spalanie łuku jest stabilne, metal spoiny jest gęsty, a wytrzymałość i plastyczność złącza spawanego wysoka. Tym szerzej stosowany jest w przemyśle. Spawanie łukiem argonowo-wolframowym jest stosunkowo kompletną metodą spawania stopów aluminium, ale sprzęt do spawania łukiem argonowo-wolframowym jest bardziej skomplikowany i nie nadaje się do pracy w warunkach zewnętrznych.

03
Spawanie łukiem argonowym na biegunach topliwych

Moc łuku automatycznego i półautomatycznego spawania łukiem argonowym jest duża, ciepło jest skoncentrowane, a obszar wpływu ciepła jest niewielki. Wydajność produkcji można zwiększyć od 2 do 3 razy w porównaniu z ręcznym spawaniem łukiem argonowo-wolframowym. Może spawać płyty z czystego aluminium i stopów aluminium o grubości mniejszej niż 50 mm. . Na przykład nie jest konieczne wstępne podgrzewanie płyty aluminiowej o grubości 30mm, a jedynie przednią i tylną warstwę można spawać, aby uzyskać gładką powierzchnię i dobrej jakości spoinę. Półautomatyczne spawanie elektrodą topliwą w łuku argonowym jest odpowiednie do spoin sczepnych, spoin przerywanych krótkich i spoin o nieregularnej strukturze. Półautomatyczny palnik do spawania łukiem argonowym może być używany do wygodnego i elastycznego spawania, ale średnica półautomatycznego drutu spawalniczego jest stosunkowo niewielka. Wrażliwość na pory spoiny jest większa.

04
Spawanie impulsowe łukiem argonowym

1) Spawanie łukiem argonowym z impulsem wolframowym

Metoda ta może znacząco poprawić stabilność procesu spawania niskoprądowego, a także wygodnie sterować mocą łuku i kształtem spoiny poprzez regulację różnych parametrów procesu. Spawana konstrukcja ma niewielkie odkształcenia i małą strefę wpływu ciepła. Szczególnie nadaje się do spawania cienkich blach, spawania we wszystkich pozycjach i innych okazji, a także kucie aluminium, duraluminium, super duraluminium itp., które są bardzo wrażliwe na ciepło.

2) Spawanie łukiem argonowym z elektrodą pulsującą stopioną elektrodą

Użyteczny średni prąd spawania jest mały, zakres regulacji parametrów jest duży, odkształcenie spoiny i strefa wpływu ciepła są małe, wydajność jest wysoka, odporność na pory i odporność na pękanie jest dobra i nadaje się do wszystkich- spawanie pozycyjne blach ze stopów aluminium o grubości 2-10mm.

05
Zgrzewanie punktowe oporowe, zgrzewanie szwów

Może być stosowany do spawania cienkich blach ze stopu aluminium o grubości mniejszej niż 4mm. W przypadku produktów o wyższych wymaganiach jakościowych można stosować zgrzewanie punktowe falą uderzeniową prądu stałego i zgrzewanie szwów. Spawanie wymaga bardziej skomplikowanego sprzętu, o wysokim prądzie spawania i wysokiej wydajności. Szczególnie nadaje się do masowo produkowanych części i komponentów.

06
Zgrzewanie tarciowe z mieszaniem

Zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem to technologia łączenia w stanie stałym, która może być stosowana do spawania różnych płyt stopowych. W porównaniu z tradycyjną metodą zgrzewania termotopliwego, zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem nie ma odprysków, dymu, dodawania drutu spawalniczego i gazu osłonowego, a także nie ma porów ani pęknięć w złączu. W porównaniu ze zwykłym tarciem nie jest ograniczony przez wał części i mogą być spawane spoinami prostymi. Ta metoda spawania ma szereg innych zalet, takich jak dobre właściwości mechaniczne złącza, oszczędność energii, brak zanieczyszczeń i niskie wymagania dotyczące przygotowania do spawania. Ze względu na niską temperaturę topnienia aluminium i stopów aluminium, bardziej odpowiednie jest zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem.

Z tego artykułu dowiesz się więcej na temat procesu spawania stopów aluminium

Trudności w spawaniu materiałów ze stopów aluminium

Przewodność cieplna stopu aluminium jest od 1 do 3 razy większa niż stali i łatwo się go podgrzać. Jednak ten rodzaj materiału nie jest odporny na wysokie temperatury i ma duży współczynnik rozszerzalności cieplnej, co może powodować odkształcenia spawalnicze. Ponadto materiał ten jest również podatny na pęknięcia i przetopy podczas spawania, zwłaszcza spawanie cienkich blach aluminiowych jest utrudnione.

Spawanie stopów aluminium spowoduje wytwarzanie pewnej ilości wodoru w stopionym jeziorku. Jeśli te gazy nie zostaną uwolnione przed uformowaniem spoiny, spowoduje to powstawanie porów w spoinie i wpłynie na jakość spawanych części.

Aluminium jest metalem, który łatwo się utlenia, a w powietrzu prawie nie ma nieutlenionego aluminium. Powierzchnia stopu aluminium jest bezpośrednio wystawiona na działanie powietrza, a na powierzchni utworzy się gęsta i nierozpuszczalna warstwa tlenku glinu. Folia tlenkowa jest odporna na zużycie i wysoką temperaturę, a jej temperatura topnienia sięga 2000 stopni Celsjusza. Po uformowaniu, późniejsza trudność przetwarzania zostanie znacznie zwiększona.

Spawanie stopów aluminium ma również problemy, takie jak łatwe zmiękczenie złącza i niskie napięcie powierzchniowe w stanie stopionym, co jest łatwe do wytworzenia defektów.

Wymagania dotyczące procesu spawania stopów aluminium

Przede wszystkim z punktu widzenia sprzętu spawalniczego, jeśli używana jest spawarka MIG/MAG, musi ona posiadać funkcje pulsacyjne takie jak pojedynczy puls lub podwójny puls. Najlepsza funkcja podwójnego pulsu. Podwójny impuls to superpozycja impulsu o wysokiej częstotliwości i impulsu o niskiej częstotliwości, a impuls o niskiej częstotliwości służy do modulowania impulsu o wysokiej częstotliwości. W ten sposób prąd podwójnego impulsu jest ustalany, aby okresowo przełączać się między prądem szczytowym a prądem podstawowym o częstotliwości impulsu o niskiej częstotliwości, tak że spoina tworzy regularny wzór rybiej łuski.

Aby zmienić efekt formowania spoiny, można dostosować częstotliwość i wartość szczytową impulsu o niskiej częstotliwości. Regulacja częstotliwości impulsów niskiej częstotliwości wpłynie na prędkość przełączania między wartością szczytową a wartością bazową prądu podwójnego impulsu, co zmieni wielkość odstępu łuski rybiej szwu. Im większa prędkość przełączania, tym mniejsza odległość między wzorami rybiej łuski. Regulacja wartości szczytowej impulsu o niskiej częstotliwości może zmienić efekt mieszania w stopionym jeziorku, zmieniając w ten sposób głębokość spawania. Wybór odpowiedniej wartości szczytowej ma oczywisty wpływ na zmniejszenie powstawania porów, zmniejszenie dopływu ciepła, zapobieganie rozszerzaniu i deformacji oraz poprawę wytrzymałości spoiny.

Ponadto z punktu widzenia procesu spawania należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:

Jednym z nich jest oczyszczenie powierzchni stopu aluminium przed spawaniem, a cały kurz i olej muszą zostać usunięte. Aceton można stosować do czyszczenia powierzchni spoin stopów aluminium. W przypadku grubych stopów aluminium, najpierw użyj szczotki drucianej do czyszczenia, a następnie wyczyść acetonem.

Po drugie, używany materiał drutu spawalniczego powinien być jak najbliżej materiału podstawowego. To, czy wybrać drut spawalniczy aluminiowo-krzemowy, czy aluminiowo-magnezowy, należy określić zgodnie z wymaganiami szwu spawalniczego. Ponadto drut spawalniczy aluminiowo-magnezowy może być używany tylko do spawania materiałów aluminiowo-magnezowych, podczas gdy drut spawalniczy aluminiowo-krzemowy ma szerszy zakres zastosowań, do spawania materiałów aluminiowo-krzemowych, a także materiałów aluminiowo-magnezowych.

Po trzecie, gdy grubość płyty jest duża, płyta powinna być wcześniej podgrzana, w przeciwnym razie jest podatna na nieprzepuszczalne spawanie. Gdy łuk jest zamknięty, łuk powinien być zamknięty i wypełniony małym prądem.

Po czwarte, podczas spawania łukiem argonowo-wolframowym należy używać spawarki łukowej DC argonem, a naprzemiennie używa się prądu przemiennego i prądu stałego do przodu i do tyłu. Prąd stały do ​​przodu służy do czyszczenia aluminiowej formy do utleniania powierzchni, a prąd stały do ​​tyłu do spawania.

Należy również pamiętać, że specyfikacje spawania powinny być ustawione zgodnie z grubością płyty i wymaganiami spoiny; Spawanie MIG powinno używać specjalnych aluminiowych kół podających drut i używać teflonowej rurki prowadzącej, w przeciwnym razie będzie wytwarzać wióry aluminiowe; długość kabla palnika spawalniczego nie powinna być zbyt długa, aluminium Drut spawalniczy jest miękki, a kabel palnika spawalniczego za długi, co wpłynie na stabilność podawania drutu.

Patrząc na perspektywy rozwoju technologii spawania laserowego poprzez spawanie stopów aluminium

Wraz z rozwojem technologii laserowej technologia spawania laserowego stała się dojrzała, a nawet trójwymiarowe spawanie laserowe i spawanie laserowe niemetalowe osiągnęły wyższy poziom technologiczny. W dziedzinie spawania metali spawanie stopów aluminium stanowi dużą część tego udziału, ponieważ stop aluminium ma wysoką wytrzymałość właściwą, wysoką wytrzymałość zmęczeniową, dobrą odporność na pękanie i niską szybkość pękania, a także ma doskonały proces formowania i dobrą odporność. Środek żrący jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, lotniczym, samochodowym, maszynowym, stoczniowym i chemicznym. Szerokie zastosowanie stopu aluminium promuje rozwój technologii spawania stopów aluminium, a rozwój technologii spawania promuje badania nad technologią spawania laserowego. Jednocześnie rozwój technologii spawania rozszerzył pole zastosowań stopu aluminium.

Jednak właściwości samego stopu aluminium powodują, że technologia jego spawania napotyka na pilne problemy do rozwiązania: ogniotrwała warstwa tlenku na powierzchni, mięknienie spoiny, skłonność do porowatości, podatność na odkształcenia termiczne i nadmierna przewodność cieplna. Tradycyjne spawanie stopów aluminium na ogół przyjmuje spawanie metodą TIG lub MIG. Chociaż te dwie metody spawania mają wysoką gęstość energii i mogą zapewnić dobre połączenia podczas spawania stopów aluminium, nadal mają słabą zdolność penetracji, duże odkształcenia spawalnicze i niską wydajność produkcji. I inne niedociągnięcia, więc ludzie zaczęli szukać nowych metod spawania.

Technologia laserowa stała się w przyszłości głównym kierunkiem rozwoju technologii spawania stopów aluminium. Spawanie laserowe ma zalety wysokiej gęstości mocy, niskiego wprowadzanego ciepła spawania, małej strefy wpływu ciepła spawania i małych odkształceń spawalniczych, dzięki czemu zyskało szczególną uwagę w dziedzinie spawania stopów aluminium. Dlatego w aspekcie spawania stopów aluminium nieuniknionym trendem przyszłego rozwoju będą badania i wykorzystanie laserów dużej mocy do głębokiego spawania dużych grubości. Spawanie z głębokim wtopieniem o dużej grubości ma bardziej widoczne zjawisko przekłucia i wpływ na pory spoiny. Dlatego mechanizm formowania i kontrola dziurek stają się coraz bardziej popularne. Z pewnością stanie się gorącym tematem wspólnego zainteresowania i badań w branży.

Poprawa stabilności procesu spawania laserowego i formowania szwów spawalniczych oraz poprawa jakości spawania to cele, do których dążą ludzie. W związku z tym nowe technologie, takie jak technologia kompozytów laserowo-łukowych, spawanie laserowe drutem, wstępnie ustawione spawanie laserowe proszkowe, technologia podwójnego ogniskowania i kształtowanie wiązki, będą dalej ulepszane i rozwijane.

Link do tego artykułu: Z tego artykułu dowiesz się więcej na temat procesu spawania stopów aluminium 

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Z tego artykułu dowiesz się więcej na temat procesu spawania stopów aluminiumPTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi.Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Szybka precyzja w 3, 4 i 5 osiach Obróbka CNC usługi w tym frezowanie, metalowa blacha zgodnie ze specyfikacją klienta, możliwość obróbki części metalowych i plastikowych z tolerancją +/- 0.005 mm. Usługi dodatkowe obejmują szlifowanie CNC i konwencjonalne, cięcie laserowe,wiercenie,odlewanie, blacha i cechowanie.Zapewnienie prototypów, pełnych serii produkcyjnych, wsparcia technicznego i pełnej kontroli.Służy motoryzacyjnyAerospace, forma i oprawa, oświetlenie led,medyczny,rower i konsument elektronika branże. Dostawa na czas.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą ci osiągnąć swój cel, zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.