جوشکاری آلومینیوم و روش های آن

جوشکاری آلومینیوم و روش های آن:

آلومینیوم یک ماده جوشکاری بسیار محبوب در هر صنعت است. روند جوشکاری آلومینیوم بدون شک دشوار است، اما با تمرین کافی می توان بر آن تسلط یافت. برای گرفتن بهترین نتیجه ، باید به جزئیات توجه داشته باشید .آلومینیوم به لطف ظاهر طبیعی و زیبایی ناپذیر از نظر خوراکی جایگاه ویژه ای در صنعت جوشکاری دارد. با این حال، جوشکاری آلومینیوم تاکنون کار ساده ای نیست. این مقاله با  موضوع جوشکاری آلومینیوم، از چالش ها تا مزایا و معایب آن را برای شما بازگو خواهد کرد.

آلومینیوم چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

آلومینیوم یکی از فلزات رنگین (غیر آهنی) و آلیاژ های فراوان به حساب می آید به همین دلیل مصارف زیادی دارد و در صنعت بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. داشتن اطلاعات کامل و جامع در رابطه با نحوه جوش پذیری آلومینیوم می تواند نقش موثری در کیفیت کار جوشکار داشته باشد. آلومینیوم یکی از فلزات فراوان و به رنگ سفید است که با داشتن قابلیت جوش پذیری و انعطاف بالا، یکی از کاربردی ترین فلزات در صنعت محسوب می شود.

چرا جوشکاری آلومینیوم دشوار است؟

آلومینیوم یک فلز ایده آل برای انواع مختلف جوش است. اما جوشکار باید از تکنیک ها و مهارت های مورد نیاز برای جوشکاری آلومینیوم اطلاع داشته باشد. جوشکاری آلومینیوم دشوار است زیرا یک فلز بسیار نرم با تمایل نسبتاً زیاد به اکسیداسیون است. در حالی که نقطه ذوب آلومینیوم خالص ۶۵۰ درجه سانتیگراد است، اکسیدهای آلومینیوم دارای نقطه ذوب ۲۰۳۷ درجه سانتیگراد هستند. بنابراین، باید از اکسید شدن آلومینیوم جلوگیری کرد.

در حالت ذوب، آلومینیوم تمایل به واکنش با ناخالصی ها دارد، که منجر به جوشکاری ضعیف می شود. علاوه بر این، آلومینیوم از هدایت حرارتی بالایی برخوردار است، به همین دلیل عدم دقت در جوشکاری می تواند منجر به فرسودگی شغلی شود. بنابراین ، کاملاً واضح است که جوشکاری آلومینیوم نسبت به جوشکاری با فلزات دیگر دشوار است.

بهترین روش برای جوشکاری فلز آلومینیوم

تکنیک های مختلفی برای جوشکاری دقیق آلومینیوم و اجتناب از مسائل رایج در دسترس است. قبل از آن، مهمترین مرحله آماده سازی صحیح آلومینیوم قبل از جوشکاری است. در اینجا مراحل تهیه آلومینیوم به بهترین روش آورده شده است.

مرحله ۱ – یک حلال مانند استون تهیه کنید و از آن برای از بین بردن رسوبات از سطح آلومینیوم، مانند روغن، چربی و قطرات استفاده کنید.

مرحله ۲ – از یک برس سیم مفتول ضد زنگ استفاده کنید تا رسوبات اکسید موجود در سطح آلومینیوم از بین برود. همچنین می توانید از یک اسید متوسط ​​یا یک قلیایی قوی استفاده کنید. قبل از جوشکاری مطمئن شوید که سطح کاملاً خشک شده باشد.

مرحله ۳ – آلومینیوم را همیشه خشک نگه دارید و آن را در دمای اتاق نگه دارید. مطمئن شوید که ظرف چند روز از آن استفاده کرده اید تا بتوانید از آن در حالت خالص استفاده کنید.

 

اصول مقدماتی در جوشکاری آلومینیوم

اولین نکته ای که جوشکاران باید در نظر داشته باشند این است که همه ی آلیاژهای آلومینیوم قابلیت جوشکاری به روش های قوس الکتریکی تحت گاز تنگستن (GTAW) و قوس الکتریکی (GMAW) را  ندارند.

تقریبا تمام آلیاژهای سری های ۱۰۰۰، ۳۰۰۰ ، ۵۰۰۰ ، و ۶۰۰۰ را می توان با جوشکاری قوسی، جوشکاری کرد ولی آلیاژهای سری ۲۰۰۰ و ۷۰۰۰ را نمی توان با جوشکاری قوسی جوشکاری کرد. آلیاژهای سری ۲۲۱۹ و ۷۰۲۰ استثنا می باشند و قابلیت جوش دادن با جوشکاری قوسی را دراند.

آلیاژهای آلومینیوم به دلیل اکسیداسیون سریع (سوختن) تحت یک اتمسفر گاز محافظ (آرگون، هلیم و یا مخلوطی از این دو گاز ) به روش های زیر جوشکاری می شوند.

جوشکاری قوس الکتریکی در یک اتمسفر گاز محافظ با الکترودهای ثابت یا جوشکاری TIG (تنگستن به عنوان گاز محافظ جوشکاری قوس الکتریکی تحت گاز محافظ با الکترود مصرفی یا جوشکاری MI

آیا می دانید دستگاه جوش مناسب برای جوشکاری آلومینیوم چه نوع دستگاهی است: دستگاه جوشکاری HI POWER 8850 – 200 AC DC Puls

انتخاب الکترود برای جوشکاری آلومینیوم با برق

الکترودهائی که برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود دارای پوشش ضخیم بوده و جنس آنها حدود 95% آلومینیوم و 5% سیلیسیوم می باشد. قطر الکترود را مناسب با ضخامت قطعه کار باید انتخاب کرد. چون پوشش الکترود، رطوبت را جذب می کند باید آن را حتماً درمحل خشک نگهداری کرد.

الکترودهای مرطوب را می توان در درجه حرارت 200 درجه سانتی گراد خشک کرد. زاویه الکترود نسبت به قطعه کار در جوش آلومینیوم حدود 45 درجه می باشد. برای ایجاد قوس الکترود و کار، نوک الکترود و کار را باید با برس سیمی یا کاغذ سمباده تمیز کرد.

طریقه جوشکاری آلومینیوم با برق

برای جوشکاری آلومینیوم باید طول قوس را حتی المقدور کوتاه نگهداشت. برای اینکه جوشکاری خوب انجام شود، قطعات ضخیم تر از 5 میلیمتر را حدود 200 درجه و ضخامت های تا 20 میلیم تر را حدود 400 درجه سانتی گراد، گرم می کنند. در موقع تعویض الکترود و ادامه جوشکاری بایستی حدود 3 سانتی متر از تفاله هائی را که روی جوش بسته شده، پاک کرد.

در جوش آلومینیوم با جریان برق از قطب معکوس استفاده می شود. قطعات آلومینیوم ریخته شده را باید قبل از جوشکاری تا حدود 260 درجه سانتی گراد گرم کرد. بعد از خاتمه جوشکاری باید تفاله جوش را از روی گرده جوش پاک کرد و آن را با آب نیمه گرم شست.

ورق های آلومینیوم که ضخامت آنها از 2 میلی متر کمتر است با جوش اکسیژن یا استیلن، بهتر می توان جوش داد. باید توجه داشت که از گرد مخصوص جوشکاری آلومینیوم باید در جوش گاز حتماً استفاده نمود و زیر کار را نیز محکم نموده تا از ریختن جلوگیری شود. سرعت عمل در ایجاد حوزه مذاب سریع، مورد نظر می باشدو همچنین بایستی شعله قدری احیاء کننده، استفاده گردد زیرا به سرد نمودن کار کمک می نماید. بهتر است از آجرهای نسوز یا مواد شبیه آن استفاده گردد.

کدام آلیاژ های آلومینیوم برای جوشکاری مناسب هستند؟

همانطور که عنوان شد آلومینیوم یکی از فلزات رنگین حساب می شود و جوشکاری فلزات رنگین نکات و اصول خود را دارد. برای جوشکاری آلومینیوم از آلیاژهای زیادی می توان استفاده کرد که به عنوان فلز پرکننده نیز شناخته شده اند. این فلزات دارای دسته بندی های مختلفی هستند که هر یک خواص مخصوص به خود را دارند.

در ادامه با ما همراه باشید تا برخی از این آلیاژها را به شما معرفی کنیم اما پیش از آن لازم است بدانید که در انتخاب فیلر جوشکاری (فلز پرکننده) دو فاکتور مهم وجود دارد.

وجود یک، بستر جوش که سالم و بدون ترک باشد تا بتوان پس از جوشکاری از آن استفاده کرد.

داشتن استحکامات مکانیکی کافی

آلیاژهای سری ۱۰۰۰

در ساختار این آلیاژها عمدتاً درصد زیادی آلومینیوم خالص به کار رفته شده و همین امر سبب ایجاد یک ساختار ضعیف می شود، این آلیاژها هم داکتیلیته (سختی) بالایی در مقابل خوردگی و هم قابلیت جوش پذیری بالایی دارند، به طور کلی از فیلر ۱۱۰۰ برای جوش دادن آن ها استفاده می شود.

آلیاژ های سری ۲۰۰۰

ترکیب دو فلز آلومینیوم و مس هستند که معمولاً قابلیت جوش پذیری پایینی دارند و برای ماشین کاری بسیار مناسب هستند، فرم و انعطاف پذیری آنها بسیار پایین است و از دوام و مقاومت کمتری در مقابله با خوردگی برخوردار هستند. از آلیاژهای سری ۲۰۰۰ در صنایع هوافضا بسیار زیاد استفاده می‌شود.

آلیاژ های سری ۳۰۰۰

ترکیبی از آلیاژهای آلومینیوم و منگنز هستند که استحکام بالایی در مقابله با خوردگی دارند و از انعطاف، شکل پذیری و حتی جوش پذیری بالایی برخوردار هستند. این آلیاژها معمولاً در مبدل های حرارتی و سیستم های تهویه هوا استفاده می شوند.

آلیاژ های سری ۴۰۰۰

در تهیه این نوع آلیاژ از آلومینیوم و سیلیکون استفاده می شود، گفتنی است که سیلیکون نقطه ذوب پایینی دارد به همین دلیل در ساخت سیم جوش ها از آلیاژهای ۴۰۰۰ استفاده می شود و به عنوان یک فیلر شناخته شده اند، البته بیشتر کاربرد آنها به عنوان فلز پایه است.

آلیاژ های سری ۵۰۰۰

سری ۵۰۰۰ ترکیبی از آلومینیوم و منیزیم هستند که ویژگی های بارز آن ها استحکام و دوام زیاد در برابر خوردگی، شکل پذیری، انعطاف پذیری و جوش پذیری است و معمولاً برای فیلر های مختلف از آن استفاده می شود.

آلیاژهای سری ۶۰۰۰

این سری از آلیاژ ها ترکیبی از فلز آلومینیوم، منیزیم و سیلیکون است که ویژگی‌ها و خواص مربوط به خود را دارند. این نوع آلیاژ ها دارای استحکام متوسطی هستند اما در برابر خوردگی ها، دوام و مقاومت بالایی را از خود نشان می دهند و به شکل خیلی ساده منعطف و شکل پذیر هستند.

از کاربردهای آلیاژهای سری ۶۰۰۰ می‌توان به سازه های ساختمانی اشاره کرد و معمولاً در اکستروژن ها مورد استفاده قرار می گیرند؛ بهتر است بدانید که آلیاژهای سری ۶۰۰۰ در برخورد با دماهای بالا قابلیت ترک خوردن دارند.

آلیاژ های سری ۷۰۰۰

گروه آلومینیوم، روی و منیزیم و همچنین گروه آلومینیوم، روی و مس استحکام و دوام بالایی در برابر خوردگی دارد و مقاومت این محصول در برابر انعطاف پذیری سبب شده که به سادگی قابل شکل پذیری نباشد، به همین دلیل معمولا در صنایع هوافضا کاربردهای زیادی دارند با توجه به اینکه به سادگی ترک می‌خورند امکان جوش زدن وجود ندارد. البته در همه جا استثنائات وجود دارد و آلیاژ ۷۰۰۳، ۷۰۰۵ و ۷۰۳۹ قابل جوش زدن با فیلر ۵۳۵۶ هستند.

خرید انواع ورق استیل

اگر برای پروژه های خود نیاز به ورق استنلس استیل با کیفیت دارید ولی در انتخاب گرید مناسب برای کاربرد خود احتیاج به مشاوره و راهنمایی دارید، اصلا نگران نباشید فروشگاه مسیحا با تیم تخصصی مشاوره در کنار شماست. با کارشناسان ما تماس بگیرید و یا از طریق فرم لینک زیر وارد صفحه فرم در خواست مشاوره شوید.

درخواست مشاوره تخصصی کاملا رایگان