مهارت های جوشکاری فولاد و آلومینیوم و آلیاژهای آن

(1) قابلیت جوشکاری فولاد و آلومینیوم و آلیاژهای آن

آهن، منگنز، کروم، نیکل و سایر عناصر موجود در فولاد می توانند در حالت مایع با آلومینیوم مخلوط شوند تا محلول جامد محدودی تشکیل دهند و همچنین ترکیبات بین فلزی را تشکیل دهند. کربن موجود در فولاد نیز می تواند با آلومینیوم ترکیباتی ایجاد کند، اما در حالت جامد تقریباً با یکدیگر ناسازگار هستند. حل کردن بین محتویات مختلف آلومینیوم و آهن، انواع ترکیبات بین فلزی شکننده می تواند تشکیل شود که در میان آنها FeAls تردترین است.

تأثیر قابل توجهی بر روی خواص مکانیکی اتصالات جوش داده شده فولاد و آلومینیوم از جمله ریزسختی دارد. علاوه بر این، از آنجایی که خواص ترموفیزیکی فولاد، آلومینیوم و آلیاژهای آنها نیز بسیار متفاوت است، جوش پذیری فولاد و آلومینیوم بدتر می شود.

(2) فرآیند جوشکاری فولاد و آلومینیوم و آلیاژهای آن

از تجزیه و تحلیل فوق الذکر جوش پذیری فولاد-آلومینیوم، کاهش کاهش فولاد و آلومینیوم و آلیاژهای آن با جوش ذوبی مستقیم تقریباً غیرممکن است.

تقریباً غیرممکن است که از فلز یا آلیاژی که خواص فیزیکی حرارتی آنها بین فولاد و آلومینیوم باشد و از نظر متالورژیکی با این دو سازگار باشد به عنوان فلز پرکننده برای جوشکاری مستقیم استفاده شود.

در عمل تولید، دو روش وجود دارد: جوشکاری ذوبی غیر مستقیم لایه پوششی و جوش ذوبی غیرمستقیم قطعه انتقال میانی.

1) روش جوش غیرمستقیم لایه پوششی قبل از جوشکاری فولاد و آلومینیوم، یک یا چند لایه فلزی که می تواند به صورت متالورژیکی با یک فلز پرکننده مناسب ذوب شود، روی سطح فولاد از قبل پوشش داده می شود تا یک لایه پیش پوشش تشکیل شود و سپس. استفاده از روش جوشکاری قوس تنگستن گاز روشی برای جوشکاری فولاد روکش شده به آلومینیوم.

با تمرین و آزمایش ثابت شد:

یک لایه پوشش تنها می تواند از اکسید شدن فلز پایه جلوگیری کند، اما نمی تواند از تولید ترکیبات بین فلزی جلوگیری کند و استحکام اتصال آن هنوز بسیار کم است. بنابراین جوشکاری آرگون فولاد و آلومینیوم باید با پوشش کامپوزیت انجام شود.

مواد فلزی زیادی برای پوشش وجود دارد، مانند Ni، Cu، Ag، Sn، Zn و غیره. مواد فلزی پوشش متفاوت است و نتیجه پس از جوشکاری نیز متفاوت است. ترک ها بر روی پوشش کامپوزیت نیکل، مس، نقره به راحتی ایجاد می شوند. پوشش کامپوزیت Ni، Cu، Sn بهتر است. پوشش کامپوزیت نیکل، روی بهترین اثر را دارد.

جوش آرگون فولاد کربنی با پوشش کامپوزیت و آلومینیوم و آلیاژهای آن به این صورت است که ابتدا یک لایه فلزی مانند مس یا نقره در سمت فولاد پوشش داده می شود و سپس یک لایه روی پوشش می دهد. هنگام جوشکاری، روی ابتدا ذوب می شود (زیرا نقطه ذوب سیم جوش بالاتر از روی است) و روی سطح مایع شناور می شود.

آلومینیوم با روکش مس یا نقره در زیر لایه روی واکنش می دهد و همزمان مس و یا نقره در آلومینیوم حل می شود که می تواند اتصال جوشکاری بهتری ایجاد کند. این می تواند استحکام اتصالات جوش داده شده فولاد و آلومینیوم را به 197 ~ 213 مگاپاسکال افزایش دهد.

پس از پوشش دهی قطعات فولادی، سطح فولاد و آلومینیوم قابل درمان است. عملیات سطحی قطعات آلومینیومی با محلول 15% تا 20% NaOH یا KOH فرسایش داده می شود تا لایه اکسیدی حذف شود، با آب تمیز شستشو داده می شود، سپس در 20% HNO3 غیرفعال می شود، شستشو می شود و آماده خشک شدن می شود. جوشکاری با آرگون را انجام دهید.

مواد جوشکاری – سیم جوش آلومینیوم خالص با محتوای سیلیکون کمتر را انتخاب کنید تا اتصالات با کیفیت بالا به دست آید. استفاده از سیم جوش حاوی منیزیم (LFS) مناسب نیست، زیرا به شدت باعث رشد ترکیبات بین فلزی می شود و نمی تواند استحکام اتصال جوش را تضمین کند.

روش جوش - موقعیت نسبی قطعه کار، سیم جوش و الکترود تنگستن در حین جوشکاری.

به منظور جلوگیری از سوختن زودرس پوشش سطح فولادی، هنگام جوشکاری اولین جوش، قوس جوش باید همیشه روی فلز پرکننده نگه داشته شود. برای جوش های بعدی، قوس باید روی سیم پرکننده و جوش شکل گرفته نگه داشته شود تا بتواند از تأثیر مستقیم قوس بر روی پوشش جلوگیری کند.

علاوه بر این، قوس در امتداد سطح طرف آلومینیوم و سیم جوش آلومینیوم در امتداد طرف فولاد حرکت می کند، به طوری که آلومینیوم مایع به سمت سطح شیار فولاد پوشش داده شده کامپوزیت جریان می یابد و پوشش نمی تواند زودرس سوخته و از بین برود. اثر آن

مشخصات جوشکاری – در جوشکاری قوس آرگون فولاد و آلومینیوم از برق متناوب استفاده می شود، یکی ضربه زدن به لایه اکسید و شکستن آن است و همچنین می تواند لایه اکسید روی سطح حوضچه مذاب را حذف کند تا فلز جوش مذاب قابل جدا شدن باشد. خوب ذوب شده

جریان جوش با توجه به ضخامت جوش انتخاب می شود. به طور کلی، هنگامی که ضخامت صفحه 3 میلی متر است، جریان جوش 110-130A است. هنگامی که ضخامت صفحه 6-8 میلی متر است، جریان جوش 130-160A است.

2) روش جوشکاری ذوبی غیر مستقیم برای قطعات انتقال میانی. این روش جوشکاری به این صورت است که یک پانل کامپوزیت فولادی- آلومینیومی پیش ساخته در وسط اتصال فولاد-آلومینیوم قرار می دهند تا اتصالات خودشان یعنی اتصالات فولاد-فولاد و آلومینیوم-آلومینیوم را تشکیل دهند. سپس از روش معمولی جوشکاری ذوبی برای جوش دادن همان فلز در هر دو انتها استفاده کنید.

هنگام جوشکاری ابتدا به جوشکاری اتصالات آلومینیومی با انقباض زیاد و ترک حرارتی آسان و سپس جوشکاری اتصالات فولادی توجه کنید.