Kimpalan Aluminium

Kimpalan aluminium memerlukan satu set parameter termasuk pembersihan, kehangatan seragam, bahan kimpalan, dan kemahiran kimpalan pepejal, dan ia menimbulkan cabaran kerana kekonduksian terma yang tinggi dan pembentukan lapisan pengoksidaan yang wujud. Pelesapan haba yang pantas boleh menyebabkan ledingan, herotan, dan tegasan sisa dalam kimpalan, dan ia terutamanya muncul dalam kepingan yang lebih nipis dan memberi kesan kepada kekuatan sambungan.

 

Penerangan

 

Kekonduksian terma dan kepekaan haba adalah sekitar 4 hingga 5 kali ganda keluli, dan takat lebur aluminium adalah lebih rendah daripada lapisan oksidanya, yang mewujudkan halangan yang menghalang logam kimpalan daripada bercantum dengan betul. Haba tersebar dengan baik dalam aluminium dan boleh mencipta kawah besar semasa proses kimpalan, dan oleh itu, aluminium sangat terdedah kepada keretakan kawah, sebab itu kawah harus diisi supaya kegagalan tidak berlaku pada penghujung kimpalan. Pengimpal hendaklah mengetahui dengan jelas bahawa lebih banyak haba hadir daripada permulaan kimpalan, dan itulah sebabnya penembusan penuh mungkin tidak berlaku sehingga kimpalan telah berkembang agak jauh dari permulaan.

 

Pengisi Aluminium lwn Gred Aluminium

 

Apabila mengimpal aluminium, pemilihan bahan pengisi yang betul (selalunya dalam bentuk rod atau wayar pengisi) adalah penting untuk memastikan kimpalan yang kuat, tahan lama dan serasi. Pengisi aluminium dipilih berdasarkan aloi aluminium asas, proses kimpalan (cth, TIG, MIG), aplikasi, dan sifat yang dikehendaki seperti kekuatan, rintangan kakisan atau kemuluran. Di bawah, kami telah menggariskan bahan pengisi yang disyorkan untuk jenis aluminium yang berbeza dan menyediakan konteks untuk kegunaannya.

 

• √Siri 1xxx (Aluminium Tulen, cth, 1100, 1350), pengisi yang disyorkan: 1100, 4043,

Seperti yang kita ketahui bahawa siri 1xxx mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik, kekonduksian terma yang tinggi dengan kekuatan yang rendah, manakala pengisi aluminium tulen seperti 1100 sepadan dengan komposisi logam asas untuk rintangan kakisan dan kekonduksian. Untuk aplikasi dalam konduktor elektrik dan peralatan kimia, 4043 (silikon-aloi) juga digunakan untuk kecairan dan rintangan retak yang lebih baik, terutamanya dalam kimpalan TIG. Ringkasnya, siri 1xxx adalah lembut, jadi elakkan-pengaloian berlebihan dengan pengisi yang lebih kuat untuk mengelakkan keretakan.

 

• √Siri 2xxx

(Kuprum-Alloy, cth, 2024, 2219, pengisi disyorkan: 2319 (untuk 2219 khususnya, 4043 sebagai kompromi)

Untuk komponen aeroangkasa, 2319 digunakan untuk 2219 kerana ia sepadan dengan kandungan kuprum dan memberikan kekuatan. 2aloi siri xxx mempunyai kekuatan tinggi, namun, terdedah kepada keretakan panas dan sering dianggap tidak boleh dikimpal khasnya pada 2024, dan 4043 ialah sandaran untuk aloi 2xxx lain untuk mengurangkan keretakan, walaupun ia mengorbankan kekuatan. Jika boleh, cuba elakkan kimpalan siri 2xxx, dan pengancing mekanikal lebih disukai untuk aplikasi kritikal.

 

• √Siri 3xxx (Manganese-Alloyed, cth, 3003, 3004), pengisi disyorkan: 4043, 5356

Siri 3xxx mempunyai kekuatan sederhana, rintangan kakisan yang baik, sering digunakan dalam kepingan logam dan 4043 memberikan kecairan dan rintangan retak yang baik untuk kimpalan -tujuan umum. 5356 (magnesium-aloi) boleh digunakan jika kekuatan atau rintangan kakisan yang lebih tinggi diperlukan. 3siri xxx boleh dikimpal, dan keperluan penampilan atau kekuatan pengisi selalunya bergantung pada-keperluan lembaran atau pengisi} yang digunakan secara meluas pada logam, HVAC, bekas makanan.

 

• √Siri 4xxx: Silikon-alloyed (cth, 4043), sering digunakan sebagai pengisi sendiri kerana kecairan yang baik dan rintangan retak.

 

• √Siri 5xxx (Magnesium-Alloyed, cth, 5052, 5083, 5086), pengisi disyorkan: 5356, 5183, 5556

Siri ini mempunyai kekuatan tinggi dan rintangan kakisan yang sangat baik, dan ia digunakan secara meluas dalam kapal marin, automotif dan tekanan. Dalam praktiknya, 5356 merupakan pengisi-untuk kebanyakan aloi 5xxx kerana kandungan magnesiumnya yang sepadan, rintangan kakisan yang sangat baik (terutamanya dalam persekitaran marin) dan kekuatan yang baik. 5183 dan 5556 digunakan untuk aplikasi kekuatan-lebih tinggi (cth, logam asas 5083 dalam pembinaan kapal). Sila jangan lupa untuk mengelakkan pengisi 4xxx seperti 4043 pada aloi 5xxx jika rintangan kakisan adalah kritikal, kerana silikon boleh mengurangkannya. Juga, pengisi 5xxx boleh menyebabkan kotoran (sisa hitam) dalam kimpalan TIG, dan oleh itu pembersihan selalunya diperlukan.

 

• √Siri 6xxx (Magnesium-Silicon-Alloyed, cth, 6061, 6063), pengisi disyorkan: 4043, 5356

Siri ini mempunyai kekuatan dan kebolehkimpalan yang baik, digunakan secara meluas dalam aplikasi struktur, dan 4043 digunakan secara meluas untuk kecairan yang sangat baik, kepekaan retak yang rendah dan padanan warna yang baik selepas penanodan (biasa untuk aloi 6xxx). 5356 dipilih apabila kekuatan yang lebih tinggi diperlukan, walaupun ia kurang cecair dan mungkin tidak sepadan dengan warna selepas-anodisasi. Selain itu, 4043 sering diutamakan untuk pembaikan umum pada 6061 kerana kemudahan penggunaan, tetapi 5356 memberikan sifat mekanikal yang lebih baik untuk kimpalan kritikal.

 

• √Siri 7xxx (Zink-Alloyed, cth, 7075, 7050), pengisi disyorkan: 5356 (jarang-jarang), 4043 (sebagai kompromi)

Siri ini mempunyai kekuatan yang sangat tinggi, digunakan dalam komponen aeroangkasa dan-kekuatan tinggi, tetapi kebolehkimpalan yang lemah disebabkan oleh keretakan, oleh itu aloi 7xxx tidak boleh dikimpal disebabkan oleh keretakan panas yang teruk dan masalah kakisan tegasan. Apabila kimpalan dicuba (cth, untuk pembaikan), 5356 atau 4043 digunakan untuk meminimumkan keretakan, tetapi kimpalan akan jauh lebih lemah daripada logam asas. Secara umumnya, kimpalan biasanya tidak digalakkan untuk aloi 7xxx, dan kaedah penyambung alternatif atau teknik khusus (cth, kimpalan kacau geseran) amat disyorkan.

 

 

Pertimbangan Kimpalan Aluminium

 

Memilih logam pengisi yang betul adalah salah satu keputusan paling kritikal apabila mengimpal aluminium, kerana pilihan yang salah boleh menyebabkan keretakan, kehilangan kekuatan, dan rintangan kakisan yang lemah. Tidak seperti keluli, anda hampir tidak pernah menggunakan logam pengisi yang sepadan dengan logam asas, dan oleh itu anda perlu mempunyai pertimbangan yang menyeluruh untuk mempunyai kimpalan aluminium yang kukuh. Di bawah ialah senarai pendek:

 

• √Pengoksidaan

Aluminium cepat teroksida apabila terdedah kepada atmosfera, membentuk lapisan oksida nipis dengan suhu lebur yang lebih tinggi (2072 C darjah ) daripada aluminium (660 C darjah ). Selalunya, mengimpal melalui penghalang ini mungkin membakar lubang melalui bahan kerja. Penyingkiran lapisan oksida boleh dicapai dengan pelarut, asid atau dengan teknik pelelas mekanikal melalui berus dawai keluli tahan karat eksklusif atau letupan pasir.

 

• √Anodizing

Anodisasi, jika kimpalan akan dianodkan, pilih pengisi yang sepadan dengan tindak balas warna logam asas (cth, 4043 untuk aloi 6xxx selalunya kelihatan lebih baik daripada 5356 selepas anodisasi).

 

• √Pemanasan awal

Prapemanasan boleh membantu meminimumkan keretakan dan membentuk kawasan berliang dalam bahagian aluminium yang luas dan jenis aloi tertentu. Walau bagaimanapun, pemanasan awal yang berlebihan boleh membawa kepada akibat negatif. Selain itu, prapemanasan aluminium membantu mengelakkan perubahan suhu mendadak yang boleh menyebabkan masalah kimpalan.

 

• √Keliangan

Semasa keadaan cair, aluminium boleh menyerap jumlah hidrogen yang tinggi, mengakibatkan lompang kecil atau buih terbentuk dalam logam kimpalan. Ini melemahkan integriti struktur logam, menjadikannya terdedah kepada kegagalan daripada tekanan dan tekanan. Oleh itu, menggunakan gas pelindung, ditambah dengan mengeluarkan minyak dan gris daripada bahan kerja boleh meminimumkan keliangan.

 

• √kekotoran

Untuk mengelakkan perubahan warna, berbutir, kakisan dan pengoksidaan menunjukkan tanda-tanda kekotoran dalam sambungan kimpalan, pengendali perlu mengeluarkan minyak, kotoran dan serpihan daripada bahan kerja sebelum mengimpal. boleh memberi kesan negatif pada zon kimpalan, menjejaskan kekuatan dan rupa bahan kerja. Untuk meminimumkan kerja penyediaan pra-, penyimpanan yang betul, penyelenggaraan peralatan sentiasa menjadi pilihan terbaik.

 

• √Ketebalan

Untuk mengimpal bahan aluminium nipis dan tebal secara serentak sentiasa menjadi cabaran kerana haba yang dikenakan mungkin cair melalui bahan nipis tetapi tidak dapat menembusi bahan tebal untuk sambungan kimpalan yang kuat. Pengimpal perlu menyediakan parameter yang meliputi gred aluminium, kaedah kimpalan, ampere, input haba dan jenis pengisi untuk mencapai kualiti kimpalan yang optimum.

 

 

Ciri-ciri Pengisi Aluminium

 

Aluminium kimpalan ialah proses kompleks yang memerlukan pengetahuan yang kukuh tentang ciri-ciri pengisi, dan ia disenaraikan pendek di bawah:

 

• √4043, silikon-berpadu dengan 4.5 - 6.0% silikon, silikon merendahkan takat lebur dan meningkatkan kecairan kolam kimpalan, menjadikannya lebih mudah untuk bekerja dan mengurangkan risiko retak panas. Komposisi kimianya memastikan kimpalan yang mudah dan penampilan manik yang licin, walaupun ia mengorbankan sedikit kekuatan dan rintangan kakisan berbanding dengan pengisi berasaskan magnesium-seperti 5356. Ia merupakan pilihan yang sangat baik untuk-tujuan kimpalan, pembaikan dan aplikasi yang-penampilan selepas kimpalan (cth, anodizing) adalah penting, tetapi ia tidak sesuai untuk persekitaran yang tinggi{{10} atau sangat tidak berkarat. Terbaik untuk kimpalan-tujuan am, terutamanya pada siri 6xxx dan 3xxx. Baik untuk TIG dan MIG. Tidak sesuai untuk aloi magnesium-tinggi (5xxx) jika rintangan kakisan penting. Apabila digunakan dengan aloi siri 6xxx (cth, 6061, 6063), 4043 memberikan padanan warna yang lebih baik selepas dianod berbanding pengisi berasaskan magnesium-seperti 5356, yang boleh kelihatan lebih gelap atau tidak sepadan.
• √ 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% daripada Mg) untuk mengelakkan kerapuhan. Biasa untuk kimpalan MIG.
• √5183/5556,-alternatif kekuatan yang lebih tinggi daripada 5356 untuk aloi 5xxx (cth, 5083) dalam aplikasi yang menuntut seperti pembinaan kapal.
• √2319, tembaga-alloy, khusus untuk 2219 (aloi 2xxx boleh dikimpal) untuk kegunaan aeroangkasa.
• √1100/1070: Pengisi aluminium tulen untuk siri 1xxx, komposisi sepadan untuk kekonduksian dan rintangan kakisan.
•  

Teknik Kimpalan Aluminium

 

Kimpalan MIG dan TIG adalah teknik kimpalan yang paling biasa untuk menyambung aluminium kerana ketepatan dan kualitinya. Bersama-sama dengan kedua-dua teknik kimpalan ini, terdapat penyelesaian kimpalan lain yang diterima pakai untuk aplikasi khusus, dan di bawah adalah pengenalan ringkas ringkas:

 

• √Kimpalan TIG (Tungsten Inert Gas)

TIG Ia boleh beroperasi pada kekutuban AC, menawarkan kestabilan pada arka dan mengelap lapisan oksida, dan pengimpal TIG yang berpengalaman secara konsisten boleh menjana haba yang mencukupi untuk menggabungkan aloi aluminium, dengan keupayaan untuk mengimpal kedua-dua bahagian nipis dan tebal. Gas pelindung lengai, selalunya argon, disalurkan ke obor TIG untuk memastikan lopak kimpalan bebas daripada pencemaran.

 

• √Kimpalan MIG (Kimpalan Arka Logam Gas, GMAW)

Kimpalan MIG ialah teknik kimpalan yang popular untuk bahan aluminium yang lebih tebal kerana input haba lebih tinggi daripada kimpalan TIG. Kaedah kimpalan ini agak serupa dengan proses TIG tetapi bukannya menggunakan-elektrod tungsten yang tidak boleh digunakan, ia menggunakan wayar elektrod suap automatik yang menawarkan kelajuan perjalanan yang lebih pantas daripada pistol kilinya. Gas pelindung juga digunakan untuk melindungi kimpalan daripada pencemaran.

 

• √Kimpalan Rasuk Elektron

Kaedah kimpalan elektron dilakukan di dalam ruang vakum, melindungi kimpalan daripada kekotoran tanpa memerlukan gas pelindung tambahan, dan oleh itu ia adalah pilihan yang sangat baik untuk bahagian tebal kerana ia menghasilkan kolam kimpalan yang kecil dan tepat.

 

• √Kimpalan Laser

Kimpalan laser menawarkan ketepatan kedua-dua lebar kimpalan sempit dan kedalaman kimpalan, menghasilkan zon kimpalan bersih dengan tambahan siri gas pelindung. 6xxx umumnya boleh dilaksanakan untuk kimpalan laser dengan pengisi aluminium 4032 atau 4047. Ia adalah proses kimpalan pantas yang menumpukan rasuk ketumpatan kuasa tinggi pada permukaan bahan kerja.

 

• √Kimpalan Rintangan

Kimpalan rintangan menggunakan tekanan dan arus untuk menjalani percantuman, dan kelemahan teknik ini ialah cabaran yang mungkin berlaku apabila mengalami kekonduksian haba dan elektrik yang tinggi.

 

• √Kimpalan Geseran

Kimpalan geseran direka untuk menggunakan haba yang dihasilkan oleh geseran mekanikal untuk menyambung bahan aluminium. Kelebihan kimpalan geseran ialah ia boleh digunakan untuk semua gred aloi aluminium, termasuk siri 2xxx dan 7xxx yang sukar dikimpal-dan 7xxx dan tidak perlu menggunakan agen pelindung untuk melindungi kolam kimpalan.

 

Perkhidmatan Kimpalan

 

Kimpalan aluminium boleh mencabar, walaupun untuk pengimpal yang berpengalaman, dan teknik dan langkah berjaga-jaga khas diperlukan untuk kimpalan berkualiti tinggi. Kesilapan boleh menyebabkan sendi lemah, kecacatan, atau kegagalan kimpalan lengkap. Fabmann boleh menjadi rakan kongsi anda yang dipercayai, dan kami boleh menyampaikan piawaian kualiti kimpalan yang tinggi dengan konsisten, dan kami menawarkan pelbagai perkhidmatan kimpalan aluminium yang memenuhi keperluan yang pelbagai untuk keperluan khusus anda. Jurutera bahan dan pengimpal kami berpengalaman dalam bekerja dengan pelbagai jenis aloi aluminium, dan boleh memberikan anda perkhidmatan kimpalan berkualiti tinggi. Pasukan kami memberi tumpuan kepada aspek berikut apabila kami melaksanakan projek anda seperti komponen am, tiub & plat, peralatan marin dan struktur pembinaan.

 

• √Kimpalan TIG dan kimpalan MIG untuk aluminium
• √Kimpalan ketepatan dengan toleransi yang ketat
• √Fabrikasi tersuai sekunder seperti pemotongan laser, pengecapan, pemasangan
• √ Salutan kuasadan anodizing