Méthodes conseillées pour la soudure de l'aluminium

N'attendez pas pour les défauts apparaissent dans vos soudures aluminium. Être proactif en comprenant comment faire pour les empêcher de se produire en premier lieu.

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Résistance à la corrosion de l'aluminium et rapport résistance-poids élevé, ainsi que sa conductivité électrique élevée, il font un excellent choix pour de nombreuses applications de l'aérospatiale aux échangeurs de chaleur, fabrication de remorque et, plus récemment, les panneaux de carrosserie automobile et cadres.

Résoudre les problèmes rapidement et efficacement dans votre opération de soudage peut aller un long chemin en réduisant au minimum les temps d'arrêt et des coûts inutiles. Mais apprendre à prévenir les problèmes en premier lieu est encore plus bénéfique, quel que soit le matériel que vous utilisez pour l'application.

Soudure de l'aluminium pose certains défis uniques. En plus d'un point de fusion bas et une conductivité thermique élevée, en aluminium est particulièrement enclin à graver sur des coupes minces et peut-être éprouver le manque de fusion plus épais. Défauts de soudure comme fissuration, souder charbon/suie et porosité sont également vraies préoccupations.

Pourtant, capacité de l'aluminium pour résister à la corrosion, son rapport résistance-poids élevé, ainsi que sa conductivité électrique élevée il font un excellent choix pour de nombreuses applications de l'aérospatiale aux échangeurs de chaleur, fabrication de remorque et, plus récemment, les panneaux de carrosserie automobile et cadres.

Pour éviter un impact négatif sur la productivité et de qualité, il est important de comprendre les causes des défauts de soudure aluminium, mettre en œuvre des mesures pour les empêcher et trouver des moyens de corriger rapidement les erreurs se produiraient. Voici les réponses à certaines questions fréquentes pour vous aider à dépanner le processus.

Quelles sont les Causes fissuration en aluminium soudage ?

Fissuration à chaud et à la fissuration sous contrainte peuvent se produire pendant l'aluminium gaz soudage à l'arc (GMAW) et gaz tungstène (GTAW) procédés de soudage à l'arc. Les deux types de fissures, même quand il est petit, peuvent empêcher les soudures de satisfaire aux exigences du code et peuvent éventuellement conduire à le pour échec de soudure. Fissuration à chaud est principalement une question de chimie, alors que la fissuration sous contrainte est le résultat de contraintes mécaniques.

Trois principaux facteurs augmentent la probabilité que la fissuration à chaud se produise pendant le soudage aluminium. Le premier facteur est le matériau de base comment sensibles doit à la fissuration. Par exemple, certains alliages de la 6000 série sont plus encline à fissuration que d'autres. Le deuxième facteur est que vous utilisez. Troisième est une conception conjointe — quelques conceptions communes restreignent l'ajout de métal d'apport.

La fissuration sous contrainte peut se produire lorsqu'une soudure aluminium refroidit et contraintes de rétrécissement excessif sont présents pendant la solidification. Cela pourrait être dû à un profil concave de perle, une vitesse trop lente, une articulation très sobre ou dépression à la fin de la soudure (cratère fissure).

Comment puis-je empêcher les fissures ne se produise ?

Dans certains cas, il peut être aussi simple que de choisir un métal d'apport avec une chimie métal de soudure avec la moindre sensibilité de crack de prévenir la fissuration à chaud. Chaque métal d'apport en aluminium a une classification de l'American Welding Society (AWS) qui correspond au numéro d'enregistrement de l'Aluminum Association, et les deux identifient la chimie alliage particulier.

Toujours faire référence à un guide de sélection métal de remplissage réputés pour faire le meilleur choix, parce que pas tous les métaux d'apport d'aluminium ne conviennent pas pour chaque matériau de base en aluminium. Quelques guides de métal de remplissage donnent des recommandations spécifiquement pour plusieurs caractéristiques de soudure, comme le craquage, résistance, ductilité, résistance à la corrosion, haute température service, contretypage après anodisation, un traitement thermique (TTAS) ils et ténacité. Si la fissuration est une préoccupation, sélectionnez le métal d'apport qui a la cote la plus élevée dans la catégorie de fissuration.

Aussi, à l'aide d'une conception commune appropriée peut aider à prévenir la fissuration à chaud. Par exemple, un joint de rainure biseautée est une bonne option car il permet l'ajout d'une plus grande quantité de métal d'apport, ce qui augmente la quantité de métaux de base dilution, rendant moins sujettes à la fissuration.

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Pour éviter un impact négatif sur la productivité et de qualité, il est important de comprendre les causes des défauts de soudure aluminium, mettre en œuvre des mesures pour les empêcher et trouver des moyens de corriger rapidement les erreurs se produiraient.

Il est possible de prévenir la fissuration en utilisant un métal d'apport contenant du silicium. Admissible, ce type de métal d'apport s'abaisse souligne rétrécissement, particulièrement dans les zones sensibles à la fissure comme le début et la fin de la soudure (ou cratères). En outre, utiliser une fonction de remplissage automatique de cratère ou autres méthodes approuvées de remplissage cratère pour minimiser la possibilité de fissuration pour se produire dans le cratère. Augmenter votre vitesse de déplacement peut également aider à réduire la possibilité de fissuration sur aluminium en rétrécissant la zone affectée thermiquement (ZAT) et en réduisant le fond combien le métal de base.

C'est également une option pour lutter contre la fissuration parce qu'elle réduit au minimum les niveaux de contraintes résiduelles qui sont présents dans le matériau de base, pendant et après le soudage. Surveille de près l'apport calorifique est la clé pour faire ce travail. Trop de chaleur peut réduire la résistance à la traction du matériau de base dans certains alliages à des niveaux inacceptables.

Quelle est la meilleure façon d'éviter la pénétration de Burn-through ou pauvre ?

À l'aide d'un procédé GMAW pulsé est une grande défense contre brûlure-through sur 1⁄8 composant logiciel enfichable. ou plus mince en aluminium. Sources d'énergie avec cette capacité exploitée par la commutation entre un pic élevé actuel et faible fond actuel. À la phase actuelle de peak, une gouttelette du fil aluminium pince hors et propulse vers la commune, alors que pendant le faible bruit de fond la phase actuelle, les restes d'arc stable sans transfert de métal de soudure. La combinaison de ces courants de pointe haute et basse-fond réduit la chaleur entrée pour prévenir par le biais de brûlure et offre l'avantage supplémentaire de créer peu ou aucune éclaboussure.

Lorsque vous êtes soudure de l'aluminium épais, il est particulièrement important de définir votre ampérage suffisamment élevée pour pénétrer dans le joint de soudure adéquatement. Une bonne règle est d'utiliser 250 ampères pour souder la matière qui est de ¼ po. Epais et environ 350 ampères à souder matériel qui est ½. épaisse. Dans certains cas, envisagez d'ajouter hélium pour le mélange de gaz protecteur pour sa capacité à fournir un arc plus chaud et plus pénétrant sur des sections plus épaisses. Pour le procédé GMAW, un mélange de 75 % hélium équilibrée avec argon de 25 % est une bonne option. Utilisez un mélange d'argon hélium et 75 pour cent de 25 pour cent lors du soudage des coupes épaisses en aluminium avec GTAW pour accroître la pénétration.

Pourquoi mes soudures sont décolorées ?

Décoloration et charbon surviennent lorsque aluminium ou magnésium oxyde recueillir sur le matériau de base et la soudure. Ce phénomène est plus fréquente au cours de GMAW parce que comme la matière de remplissage fil traverse l'arc et se fond, certaines d'entre elles a atteint la température de vaporisation et se condense sur le métal de base plus frais qui n'est pas adéquatement protégé par le gaz de protection.

Choisir le métal d'apport approprié, par exemple, un aluminium de la 4000 série de remplissage en métal qui ne contient peu ou aucun magnésium (par rapport à des métaux d'apport d'aluminium 5000 série qui contiennent environ 5 % magnésium), réduit la possibilité pour cet élément à vaporiser dans l'arc et se condensent sur la soudure sous forme de suie.

Raccourcir la distance de contact au travail (CTWD) et à l'aide du pistolet approprié angle et blindage débit gaz aussi peuvent minimiser décoloration de soudure. Utiliser un angle de pression, qui aide le lecteur l'action de nettoyage de l'arc devant la soudure pour aider à éliminer le charbon. Augmentation de la taille de la buse de la GMAW pistolet ou torche TIG permet de protéger l'arc des courants d'air qui pourraient introduire d'oxygène dans le processus. Gardez toujours la buse propre des projections pour assurer un débit gaz blindage cohérent pour protéger la piscine de soudure.

Comment éliminer la porosité ?

La porosité est une discontinuité commune qui se produit principalement lorsque l'hydrogène pénètre dans la piscine de soudure durant la fusion et est ensuite piégé dans la soudure pendant la solidification. Vous pouvez faire plusieurs choses à éviter cela. Tout d'abord, s'assurer que le métal de base et le métal d'apport sont propres et secs. Essuyez l'aluminium avant de souder à l'aide d'un solvant et chiffon propre pour enlever toute peinture, huile, graisse ou lubrifiants qui pourraient introduire des hydrocarbures dans la soudure. Puis brossez la soudure mixte avec une brosse à nettoyer l'acier inoxydable dédiée à l'emploi. Si le matériau de base en aluminium a été stocké dans un endroit frais, laissez-la s'acclimater à la température dans la boutique pendant 24 heures avant de commencer le procédé de soudage. Cela empêche la condensation de se former sur l'aluminium.

Stockage des métaux d'apport non emballés dans une chambre ou armoire chauffante peut également aider à réduire les risques de porosité. Cela empêche les produits de cyclisme par le biais de points de rosée et réduit le risque pour le développement d'oxyde hydraté sur la surface des fils GMAW ou GTAW coupe des longueurs.

Achat de métaux d'apport auprès d'un fabricant renommé est toujours une bonne idée, car ces entreprises généralement diamant-rasage les fils et GTAW coupe les longueurs afin d'éliminer les oxydes nocifs et suivre les procédures pour produire des composés contenant de l'hydrogène résiduels faibles.

Enfin, envisager l'achat de gaz de protection faible-du point de rosée comme protection contre la porosité. Suivre les procédés de soudage tous les recommandés pour le blindage des débits de gaz et cycles de purge.

Comme avec n'importe quel procédé de soudage sur n'importe quel matériel, suivant certaines lignes directrices de base est essentielle pour obtenir les meilleurs résultats. Composition de mécanique et chimique de l'aluminium peut rendre le processus un peu délicat. Toujours suivre les meilleures pratiques pour nettoyer et ranger les matériel et remplissage des métaux et soigneusement sélectionner le bon équipement. Après tout, il est plus facile que d'essayer de résoudre les problèmes plus tard d'avoir tout en ordre avant de souder.

Galen blanc

Ingénieur principal de soudage
Hobart Brothers
Place du commerce 101 East
Troy, OH 45373

Téléphone : 937-332-4000

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