Sveising av aluminium

Aluminiumsveising krever et sett med parametere, inkludert rengjøring, jevn varme, sveisematerialer og solide sveiseferdigheter, og det utgjør utfordringer på grunn av sin høye termiske ledningsevne og iboende oksidasjonslag. Rask varmeavledning kan føre til vridning, forvrengning og restspenninger i sveisen, og det vises spesielt i tynnere plater og påvirker styrken til skjøten.

 

Beskrivelse

 

Termisk ledningsevne og varmefølsomhet er rundt 4 til 5 ganger stål, og smeltepunktet for aluminium er lavere enn oksidlaget, noe som skaper barrierer som hindrer sveisemetaller i å gå sammen. Varme sprer seg godt i aluminium og kan skape et stort krater under sveiseprosessen, og derfor er aluminium svært utsatt for kratersprekker, det er derfor kratere bør fylles ut slik at det ikke oppstår feil på slutten av en sveis. Sveiseren skal tydelig vite at det er mer varme enn sveisestart, og derfor kan det hende at full penetrering ikke skjer før sveisen har kommet ganske langt fra starten.

 

Aluminiumsfyllstoffer vs aluminiumskvaliteter

 

Ved sveising av aluminium er det avgjørende å velge riktig fyllmateriale (ofte i form av fyllstaver eller tråder) for å sikre en sterk, holdbar og kompatibel sveis. Aluminiumsfyllstoffer velges basert på basisaluminiumslegeringen, sveiseprosessen (f.eks. TIG, MIG), applikasjonen og ønskede egenskaper som styrke, korrosjonsmotstand eller duktilitet. Nedenfor har vi skissert anbefalte fyllmaterialer for ulike aluminiumstyper og gir kontekst for deres bruk.

 

• √1xxx-serien (rent aluminium, f.eks. 1100, 1350), anbefalte fyllstoffer: 1100, 4043,

Som vi vet har 1xxx-serien utmerket korrosjonsbestandighet, høy varmeledningsevne med lav styrke, mens rent aluminiumsfyllstoff som 1100 matcher basismetallets sammensetning for korrosjonsbestandighet og konduktivitet. For bruk i elektriske ledere og kjemisk utstyr brukes også 4043 (silisium-legert) for bedre fluiditet og sprekkmotstand, spesielt ved TIG-sveising. Kort sagt, 1xxx-serien er myk, så unngå over-legering med sterkere fyllstoffer for å unngå sprekker.

 

• √2xxx-serien

(Kobber-legert, f.eks. 2024, 2219, anbefalte fyllstoffer: 2319 (spesifikt for 2219, 4043 som et kompromiss)

For romfartskomponenter brukes 2319 for 2219 fordi den samsvarer med kobberinnholdet og gir styrke. 2xxx-serielegeringer har høy styrke, men er likevel utsatt for varmesprekker og anses ofte som usveisbare, spesielt 2024, og 4043 er en reserve for andre 2xxx-legeringer for å redusere sprekkdannelser. Hvis mulig, prøv å unngå sveising av 2xxx-serien, og mekanisk festing foretrekkes for kritiske bruksområder.

 

• √3xxx-serien (mangan-legert, f.eks. 3003, 3004), anbefalte fyllstoffer: 4043, 5356

3xxx-serien har moderat styrke, god korrosjonsmotstand, ofte brukt i metallplater, og 4043 gir god fluiditet og sprekkmotstand for generell-sveising. 5356 (magnesium-legert) kan brukes hvis høyere styrke eller korrosjonsmotstand er nødvendig. 3xxx-serien er ofte sveisbare, og{6} valg av ettersveising avhenger ofte av ettersveising, mye brukt i metallplater, HVAC, matbeholdere.

 

• √4xxx-serien: Silisium-legert (f.eks. 4043), ofte brukt som fyllstoffer selv på grunn av god flyt og sprekkmotstand.

 

• √5xxx-serien (magnesium-legert, f.eks. 5052, 5083, 5086), anbefalte fyllstoffer: 5356, 5183, 5556

Disse seriene har høy styrke og utmerket korrosjonsbestandighet, og de er mye brukt i marine-, bil- og trykkbeholdere. I praksis er 5356 det rette-fyllstoffet for de fleste 5xxx-legeringer på grunn av dets matchende magnesiuminnhold, utmerket korrosjonsbestandighet (spesielt i marine miljøer) og god styrke. 5183 og 5556 brukes til bruk med høyere-styrke (f.eks. 5083 basismetall i skipsbygging). Ikke glem å unngå 4xxx fyllstoffer som 4043 på 5xxx legeringer hvis korrosjonsmotstanden er kritisk, siden silisium kan redusere den. Dessuten kan 5xxx fyllstoffer forårsake smuts (svarte rester) i TIG-sveising, og derfor er rengjøring ofte nødvendig.

 

• √6xxx Series (Magnesium-Silisium-legert, f.eks. 6061, 6063), anbefalte fyllstoffer: 4043, 5356

Disse seriene har god styrke og sveisbarhet, mye brukt i strukturelle applikasjoner, og 4043 er mye brukt for sin utmerkede flyt, lave sprekkfølsomhet og gode fargetilpasning etter anodisering (vanlig for 6xxx legeringer). 5356 velges når høyere styrke er nødvendig, selv om den er mindre flytende og kanskje ikke matcher fargen så vel som etter anodisering{{3} I tillegg er 4043 ofte foretrukket for generelle reparasjoner på 6061 på grunn av brukervennlighet, men 5356 gir bedre mekaniske egenskaper for kritiske sveiser.

 

• √7xxx-serien (sink-legert, f.eks. 7075, 7050), anbefalte fyllstoffer: 5356 (sjelden), 4043 (som et kompromiss)

Disse seriene har svært høy styrke, brukt i romfart og komponenter med høy-styrke, men dårlig sveisbarhet på grunn av sprekker, derfor er 7xxx-legeringer ikke sveisbare på grunn av alvorlige varmesprekker og spenningskorrosjonsproblemer. Når sveising forsøkes (f.eks. for reparasjoner), brukes 5356 eller 4043 for å minimere sprekker, men sveisen vil være mye svakere enn grunnmetallet. Generelt frarådes sveising for 7xxx-legeringer, og alternative sammenføyningsmetoder eller spesialiserte teknikker (f.eks. friksjonssveising) anbefales sterkt.

 

 

Aluminiumsveising

 

Å velge riktig fyllmetall er en av de mest kritiske avgjørelsene ved sveising av aluminium, da et dårlig valg kan føre til sprekker, tap av styrke og dårlig korrosjonsbestandighet. I motsetning til stål bruker du nesten aldri et tilsatsmetall som matcher basismetallet, og derfor må du ha en helhetlig vurdering for å ha en forsvarlig aluminiumsveising. Nedenfor er en kort liste:

 

• √Oksidasjon

Aluminium oksiderer raskt når det utsettes for atmosfæren, og danner et tynt oksidlag med høyere smeltetemperatur (2072 C grader) enn aluminium (660 C grader). Ofte kan sveising gjennom denne barrieren brenne hull gjennom arbeidsstykket. Fjerning av oksidlaget kan oppnås ved hjelp av løsemidler, syrer eller ved mekaniske slipeteknikker gjennom en eksklusiv stålbørste eller sandblåsing.

 

• √Anodisering

Anodisering, hvis sveisen skal anodiseres, velg et fyllstoff som samsvarer med basismetallets fargerespons (f.eks. ser 4043 for 6xxx legeringer ofte bedre ut enn 5356 etter anodisering).

 

• √Forvarming

Forvarming kan bidra til å minimere sprekker og danne porøse områder i omfattende aluminiumsseksjoner og spesifikke legeringstyper. Imidlertid kan overdreven forvarming føre til negative konsekvenser. Dessuten bidrar forvarming av aluminium til å forhindre plutselige temperaturendringer som kan forårsake sveiseproblemer.

 

• √Porøsitet

Under smeltet tilstand kan aluminium absorbere store mengder hydrogen, noe som resulterer i små hulrom eller bobler i sveisemetallet. Dette svekker den strukturelle integriteten til metallet, noe som gjør det sårbart for svikt fra press og stress. Derfor kan bruk av beskyttelsesgass samt fjerning av olje og fett fra arbeidsstykket minimere porøsiteten.

 

• √Urenheter

For å unngå misfarging, korrosjon, korrosjon og oksidasjon viser tegn på urenheter i en sveiseskjøt, må operatøren fjerne olje, smuss og rusk fra arbeidsstykket før sveising. kan påvirke sveisesonen negativt, påvirke styrken og utseendet til arbeidsstykket. For å minimere forberedelsesarbeid før-sveising er riktig lagring og vedlikehold av utstyr alltid det beste alternativet.

 

• √Tykkelse

Å sveise tynt og tykt aluminiumsmateriale samtidig er alltid en utfordring fordi påført varme kan smelte gjennom det tynne materialet, men ikke være i stand til å trenge gjennom det tykke materialet for en sterk sveiseskjøt. Sveiserne må sette opp en parameter som dekker aluminiumskvaliteter, sveisemetode, strømstyrke, varmetilførsel og fylltype for å oppnå optimal sveisekvalitet.

 

 

Aluminiumsfyllingsfunksjoner

 

Sveising av aluminium er en kompleks prosess som krever solid kunnskap om fyllstoffenes egenskaper, og de er kort oppført nedenfor:

 

• √4043, silisium-legert med 4.5 - 6.0% silisium, silisium senker smeltepunktet og forbedrer fluiditeten til sveisebassenget, noe som gjør det lettere å jobbe med og reduserer risikoen for varme sprekker. Dens kjemiske sammensetning sikrer enkel sveising og glatt perleutseende, selv om den ofrer en viss styrke og korrosjonsbestandighet sammenlignet med magnesium-baserte fyllstoffer som 5356. Det er et utmerket valg for generell-sveising, reparasjoner og applikasjoner der etter-sveiseutseende (f.eks. anodisering) ikke er viktig for{1} høystyrke, men{0} miljøer. Best for generell{12}}sveising, spesielt på 6xxx- og 3xxx-serien. Bra for TIG og MIG. Ikke ideell for høye-magnesiumlegeringer (5xxx) hvis korrosjonsbestandighet er viktig. Når den brukes med legeringer i 6xxx-serien (f.eks. 6061, 6063), gir 4043 en bedre fargetilpasning etter anodisering sammenlignet med magnesium-baserte fyllstoffer som 5356, som kan virke mørkere eller ikke samsvarende.
• √ 5356, magnesium-alloyed with 5% of magnesium which can enhance strength and corrosion resistance. It excels in marine and structural welding but is temperature-limited. Its balance of strength, feedability, and color-matching makes it a top choice for welding 5xxx/6xxx aluminum alloys for marine or structural applications. Worthwhile to remember that avoid welding high Mg alloys (>3 % av Mg) for å forhindre sprøhet. Felles for MIG-sveising.
• √5183/5556, alternativer med høyere-styrke til 5356 for 5xxx-legeringer (f.eks. 5083) i krevende bruksområder som skipsbygging.
• √2319, kobber-legert, spesifikt for 2219 (en sveisbar 2xxx-legering) for luftfartsbruk.
• √1100/1070: Rene aluminiumsfyllstoffer for 1xxx-serien, matchende sammensetning for ledningsevne og korrosjonsbestandighet.
•  

Aluminium sveiseteknikk

 

MIG- og TIG-sveising er de vanligste sveiseteknikkene for sammenføyning av aluminium på grunn av sin presisjon og kvalitet. Sammen med disse to sveiseteknikkene er det andre sveiseløsninger som er tatt i bruk for spesifikk bruk, og nedenfor er en kort kort introduksjon:

 

• √TIG-sveising (wolfram inert gass)

TIG Den kan operere på AC-polaritet, tilby stabilitet til lysbuen og tørke av oksidlaget, og en erfaren TIG-sveiser kan konsekvent generere nok varme til å smelte sammen aluminiumslegeringer, med evnen til å sveise både tynne og tykke seksjoner. Inert dekkgass, oftest argon, mates til TIG-brenneren for å holde sveisepytten fri for forurensning.

 

• √MIG Welding (Gas Metal Arc Welding, GMAW)

MIG-sveising er en populær sveiseteknikk for tykkere aluminiumsmateriale da varmetilførselen er høyere enn ved TIG-sveising. Denne sveisemetoden er ganske lik TIG-prosessen, men i stedet for å bruke en ikke-forbrukbar wolframelektrode, bruker den en automatisk matet elektrodetråd som gir raskere reisehastigheter fra spolepistolen. Beskyttelsesgasser brukes også for å beskytte sveisene mot forurensning.

 

• √Elektronstrålesveising

Elektronsveisemetoden utføres inne i et vakuumkammer, og beskytter sveisen mot urenheter uten behov for ekstra beskyttelsesgasser, og derfor er det et veldig godt alternativ for tykke seksjoner fordi den produserer et lite og presist sveisebasseng.

 

• √Lasersveising

Lasersveising gir presisjon både smal sveisebredde og sveisedybder, noe som resulterer i rene sveisesoner med tillegg av beskyttelsesgass. Det er en rask sveiseprosess som konsentrerer en stråle med høy effekttetthet på arbeidsstykkets overflate.

 

• √Motstandssveising

Motstandssveising bruker trykk og strøm for å gjennomgå fusjon, og ulempen med denne teknikken er de mulige utfordringene når man opplever høy termisk og elektrisk ledningsevne.

 

• √Friksjonssveising

Friksjonssveising er designet for å bruke varme generert av mekanisk friksjon for å sammenføye aluminiumsmaterialer. Fordelen med friksjonssveising er at den kan brukes til alle aluminiumslegeringskvaliteter, inkludert den vanskelige-å-sveise 2xxx- og 7xxx-serien, og det er ikke nødvendig å bruke skjermingsmiddel for å beskytte sveisebassenget.

 

Sveisetjeneste

 

Sveising av aluminium kan være utfordrende, selv for erfarne sveisere, og spesielle teknikker og forholdsregler er nødvendig for sveising av høy kvalitet. Feil kan føre til svake skjøter, defekter eller til og med fullstendig sveisesvikt. Fabmann kan være din pålitelige partner, og vi kan levere høye sveisekvalitetsstandarder med konsistens, og vi tilbyr et bredt spekter av aluminiumsveisetjenester tilpasset de ulike behovene for dine spesifikke krav. Våre materialingeniører og sveisere har erfaring i å arbeide med ulike typer aluminiumslegeringer, og kan gi deg sveisetjenester av høy kvalitet. Teamet vårt fokuserer på følgende aspekter når vi utfører dine prosjekter som generelle komponenter, rør og plater, marint utstyr og konstruksjonskonstruksjoner.

 

• √TIG-sveising og MIG-sveising for aluminium
• √Presisjonssveising med stramme toleranser
• √Sekundær tilpasset fabrikasjon som laserskjæring, stempling, montering
• √ Kraftbeleggog anodisering