Warum ist das Schweißen von Aluminiumlegierungen so schwierig?
Das Schweißen von Aluminiumlegierungen ist bis heute ein schwieriges Problem, das die Hersteller beschäftigt. Was ist der Grund, warum es beim Schweißen von Aluminiumlegierungen so viele Schwierigkeiten gibt?
(1) Aluminium oxidiert sehr leicht an der Luft und beim Schweißen generiert a Aluminiumoxid (Al2O3 ) hat einen hohen Schmelzpunkt , ist sehr stabil und nicht leicht zu entfernen. Verhindern Sie das Schmelzen und Verschmelzen der Basis Metall , das spezifische Gewicht des Oxidfilms, lässt sich nicht leicht an die Oberfläche schwimmen, es entstehen leicht Fehler wie Schlackeneinschlüsse, mangelnde Verschmelzung und mangelnde Penetration.
Der Aluminiumoxidfilm auf der Oberfläche und die Adsorption einer großen Menge Wasser führen dazu, dass die Schweißnaht leicht porös wird. Vor w elding , chemische oder mechanische Methoden sollte benutzt werden für eine gründliche Oberflächenreinigung Zu Entfernen Sie den Oberflächenoxidfilm. Schutz stärken während Schweißen, um seine Oxidation zu verhindern. Wenn t Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen , Bei Verwendung einer Wechselstromversorgung wird durch den „kathodischen Reinigungseffekt“ der Oxidfilm entfernt. Wenn g B. Schweißen, Verwendung Flux das entfernen es Das Ö Xide-Film . In dicker Platte Schweißen, kann die Schweißwärme erhöhen, z.B. wenn die Heliumbogen hat hoch erhitzen, Helium verwenden oder a rgon - Helium gemischt Gas Für Schutz, oder groß verwenden -Skala Gas-Metall-Lichtbogenschweißen. I n bei DC-Plus-Anschluss, Es besteht keine Notwendigkeit „Kathodenreinigung“.
(2) Thermal c Leitfähigkeit und s spezifisch h essen c Kapazität von a Luminum und a Luminum a Lloyds sind mehr als doppelt so hoch wie Kohlenstoffstahl und niedriglegierter Stahl. Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium beträgt mehr als das Zehnfache von austenitischem Edelstahl . Während Durch den Schweißprozess kann schnell eine große Wärmemenge auf das Grundmetall aufgebracht werden . Deshalb wann Beim Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen wird zusätzlich zur Energie, die im geschmolzenen Metallbad verbraucht wird, auch unnötig mehr Wärme in anderen Teilen des Metalls verbraucht , Die u Selbstlose Energie Der Verbrauch ist bedeutender als das Schweißen von Stahl, um eine hohe Leistung zu erzielen Qualität w geschweißte Gelenke , Sie sollten versuchen, Energiekonzentration und Energie zu nutzen, und manchmal können sie auch zum Vorwärmen und für andere Prozessmaßnahmen verwendet werden.
(3) Aluminium und Aluminiumlegierung c Längenausdehnungskoeffizient ist etwa doppelt so hoch wie bei Kohlenstoffstahl und niedriglegiertem Stahl. Die Volumenschrumpfung bei der Erstarrung von Aluminium ist größer und die Verformung und Spannung der Schweißkonstruktion ist daher größer brauchen Maßnahmen ergreifen, um dies zu verhindern e w elding Verformung . Wenn das geschmolzene Aluminiumschweißbad erstarrt, können leicht Lunker, Schrumpfporosität, Heißrisse und hohe innere Spannungen entstehen. Durch die Produktion kann die Zusammensetzung des Drahtes angepasst werden Schweißprozess m Maßnahmen zur Vermeidung von Heißrissen. Im Falle der Korrosionsbeständigkeit erlauben s, Schweißdraht aus Aluminium-Silizium-Legierung kann zum Schweißen anderer Aluminiumlegierungen als Aluminium-Magnesium-Legierungen verwendet werden. Wenn die a Aluminium-Silizium-Legierung enthalten s 0,5 % Silizium , Die Tendenz zur thermischen Rissbildung ist größer, mit zunehmendem Siliziumgehalt wird der Kristallisationstemperaturbereich der Legierung kleiner, die Beweglichkeit verbessert sich erheblich, die Schrumpfungsrate nimmt ab und die Tendenz zur thermischen Rissbildung wird ebenfalls entsprechend verringert. Nach der Produktionserfahrung kann bei einem Siliziumgehalt von 5 bis 6 % kein thermisches Cracken erzeugt werden. So uns ing a SAlSi-Streifen (Siliziumgehalt von 4,5 % ~ 6 %) Draht Schweißen wird eine bessere Rissbeständigkeit aufweisen.
(4) Aluminium hat eine starke Fähigkeit, Licht und Wärme zu reflektieren . Beim Übergang von fest zu flüssig gibt es keine offensichtliche Farbveränderung, was die Beurteilung während des Schweißvorgangs erschwert. Die Festigkeit von Hochtemperaturaluminium ist sehr gering, es ist schwierig, das Schmelzbad zu halten und leicht durchzuschweißen.
(5) Aluminium und Aluminiumlegierungen können im flüssigen Zustand eine große Menge Wasserstoff lösen, im festen Zustand ist Wasserstoff nahezu unlöslich. Während Durch die Erstarrung des Schmelzbades beim Schweißen und den schnellen Abkühlungsprozess kommt der Wasserstoff zu spät zum Überlaufen, und es bilden sich sehr leicht Wasserstoffporen. Feuchtigkeit in der Bogensäulenatmosphäre, w elding Material und die vom Oxidfilm auf der Oberfläche des Grundmaterials adsorbierte Feuchtigkeit sind wichtige Wasserstoffquellen in der Schweißnaht. Daher sollte die Wasserstoffquelle streng kontrolliert werden, um die Bildung von Poren zu verhindern es
(6) Legierungselemente sind z.B leicht zu verdampfen und zu verbrennen, was reduziert die Leistung der Schweißnaht.
(7) Wenn das Grundmetall durch Verformung verstärkt ist oder Die Alterung fester Lösungen verstärkt wird, führt die Schweißwärme dazu, dass die Festigkeit der Wärmeeinflusszone abnimmt.
(8) Aluminium ist ein kubisch flächenzentriertes Gitter und hat n Ö a llotrop es , t Hier ist keine Phase Während des Erhitzens und Abkühlens ändert sich das Schweißkorn leicht, und das Korn kann nicht durch Phasenänderung verfeinert werden