TIG-svejsning af aluminium: En omfattende teknisk vejledning

TIG-svejsning af aluminium betragtes i vid udstrækning som en af de mest teknisk krævende processer inden for svejsning. Når man arbejder med aluminium, et metal, der er kendetegnet ved sin lette vægt, korrosionsbestandighed og høje ledningsevne, opstår der en række hidtil usete problemer, som adskiller det så meget fra stål eller rustfrit stål. Dårlig håndtering af aluminium kan få det naturlige oxidlag til at give en svag, porøs eller på anden måde strukturelt uønsket svejsning på grund af dets naturlige oxidniveau, lave smeltepunkt og dets evne til at absorbere brintgas. Derfor er TIG-processen (Tungsten Inert Gas) eller GTAW-processen (Gas Tungsten Arc Welding) den proces, som industrien vælger at bruge i tilfælde, hvor præcision, æstetik og svejseintegritet er de vigtigste faktorer.

De vil dække materialernes opførsel, valg af udstyr, valg af beskyttelsesgas, forberedelse af samlinger og fejlfindingsmetoder, selvom der vil blive lagt stor vægt på kvalitetskontrol og repeterbarhed. Derudover beskriver artiklen, hvordan man korrekt vælger og betjener en tig-svejser til aluminium, håndterer forskellige typer af svejsedele af aluminiumog producere ensartede, fejlfrie samlinger, når man forsøger at svejse aluminium TIG. Til sidst vil læseren have en grundig viden om, hvordan man skaber en god, ren og strukturelt flot tig-svejset aluminiumssamling i henhold til industristandarden inden for luftfart, bilindustri, marineindustri samt fremstillingsindustrien. 

Denne artikel diskuterer videnskaben, metoderne og de praktiske aspekter af TIG-svejsning på aluminium. Den er beregnet til at blive brugt af eksperter og teknisk uddannede personer, der ønsker at udvide deres viden om svejsning af aluminium i højtydende eller industrielle processer.

Hvad er TIG-svejsning af aluminium?

TIG-svejsning af aluminium henviser til processen med at sammenføje aluminiumskomponenter ved hjælp af TIG-svejsning (Tungsten Inert Gas), også kendt som GTAW-svejsning (Gas Tungsten Arc Welding). Her frembringes en elektrisk lysbue af en ikke-forbrugelig wolframelektrode, og basismetallet aluminium og en svejsetråd smeltes i et beskyttende dække af inert gas, normalt argon. Da aluminium har en høj varmeledningsevne, et lavt smeltepunkt og et højt smeltende oxidlag, har svejsning af aluminium en unik farve, og tørringen skal udføres omhyggeligt. TIG-svejsning har en god kontrol over varmetilførslen og svejsebadet, hvilket betyder, at den er perfekt til tynde materialer, avancerede samlinger og andre højtydende anvendelser. Luftfarts-, bil- og marineindustrien bruger bl.a. TIG-svejsning til at fremstille modstandsdygtige, ikke-ætsende og pæne svejsevideoer. Vellykket "TIG-svejsning af aluminium" kræver dygtig teknik, korrekt udstyr og omhyggelig overfladebehandling for at sikre svejsningens integritet og styrke.

Hvorfor TIG-svejsning i aluminium?

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW), som også er kendt som Tungsten Inert Gas (TIG), er den ideelle teknik til brug, hvor præcision, kontrol og et fint udseende er påkrævet. Den giver uovertruffen kontrol over mængden af tilført varme, så svejserne har mulighed for at kontrollere, hvor flydende svejsebadet i aluminium er.

TIG-svejsning, når den bruges med aluminium, er ret praktisk, hovedsageligt fordi:

• Ikke-smeltende elektrode: Wolframelektroden smelter ikke, og det sikrer en stabil lysbuekontrol.
• I stedet for forurening: I TIG er der en tilstrækkelig dækning af beskyttelsesgasser, og svejsningerne ender med lidt forurening.
• Mulighed for AC-polaritet: AC-tilstand gør det muligt at rense oxidlaget og samtidig opnå en dyb sammensmeltning, hvilket er vigtigt ved TIG-svejsning af aluminium.
• Aluminiums opførsel i svejsning: Aluminiums opførsel ved svejsning, især i varmepåvirkede zoner, kræver behørig opmærksomhed.

Svejsning af aluminium kræver en bedre forståelse af dets fysiske og kemiske egenskaber, som er meget anderledes end andre udbredte metaller. Nedenfor er de vigtigste udfordringer i forbindelse med TIG-svejsning af aluminium.

1. Meget høj varmeledningsevne

Aluminium transporterer varme 5 gange mere end stål. Det betyder, at varmen forsvinder hurtigt fra svejsezonen, hvilket kræver højere strømstyrke, når man forsøger at svejse aluminium TIG, især med tykke materialer. Hvis det ikke gøres bedst muligt, kan det ende med en spaltefusion eller uregelmæssig svejseindtrængning.

2. Problemer med oxidlag

Når aluminiumsoverflader udsættes for luft, dannes der straks et lag af oxid (pålideligt vedhæftende), og det er tyndt. Dette lag smelter ved ca. 2050 °C, hvilket er et godt stykke over aluminiums smeltepunkt for uædle metaller, som er 660 °C. TIG-svejsning, når der anvendes AC, hjælper med at bryde dette lag, men det er også vigtigt, at der foretages en forrensning for at producere TIG-svejset aluminium af høj kvalitet.

3. Hydrogenporøsitetens modtagelighed

Brint absorberes let i smeltet aluminium, og det kan skabe porøsitet eller forårsage revner under afkøling. Olie, fugt eller snavsede svejsetråde fungerede som en kilde til forurening, der fik brinten til at trænge ind i svejsebadet. Korrekt rengøring og brug af tørre tilsætningsstænger er afgørende for at undgå defekter i aluminiumssvejsedele.

Teknisk oversigtstabel for TIG-svejsning af aluminium

Her er en omfattende teknisk tabel, der opsummerer de vigtigste aspekter af TIG-svejsning af aluminium, herunder svejseparametre, fugetyper, almindelige fejl, og hvordan man håndterer dem. I denne tabel kombinerer du ideerne fra din artikel, og den er original og meget teknisk.

Tip:

Sørg for at kalibrere din tig-svejser i aluminium korrekt til den legeringsserie, du bruger, og kontrollér altid afskærmningens integritet, før du begynder at producere. I aluminium er kvaliteten af svejsningerne lige så meget relateret til kvaliteten af overfladeforberedelsen og parameterjusteringen som til kvaliteten af operatøren.

At vælge den rigtige TIG-svejser til aluminium

At vælge den rigtige TIG-svejser til aluminium er afgørende for at opnå rene, stærke og fejlfri svejsninger, når man arbejder med aluminium. Da aluminiums egenskaber kræver omhyggelig kontrol af varme, lysbuestabilitet og polaritet, er det ikke alle TIG-maskiner, der kan bruges på et sådant materiale. Følgende er vigtige specifikationer og funktioner, som man skal være opmærksom på.

1. AC-svejsekapacitet svejsning

Aluminium har brug for vekselstrøm (AC) for at kunne skære igennem oxidlaget og samtidig opnå en god indbrænding. En AC-fri maskine kan ikke bruges til TIG-svejsning af aluminium. Højteknologiske maskiner gør det muligt at finjustere AC-balancen, som er forholdet mellem rensning og indbrænding.

2. HF Arc Start

En højfrekvent start er obligatorisk for at forhindre forurening og fastklæbning af en elektrode. HF-start muliggør en ren, kontaktfri lysbuestart, som hjælper med at bevare wolframintegriteten og lysbuestabiliteten, især ved svejsning af skrøbelige eller tynde aluminiumsdele.

3. Frekvens/bølgeform kan styres

Moderne tig-svejseapparater til aluminium giver brugerne mulighed for at tilpasse vekselstrømsfrekvensen (normalt 60-200 Hz), hvilket skærper lysbuekeglen og forbedrer kontrollen. Yderligere muligheder for at finjustere ydeevnen mellem de forskellige aluminiumslegeringer og svejsesamlinger gives af bølgeformskontrol (firkantet bølge eller blød firkant).

4. Funktionen af en pulssvejsning

Pulsindstillinger bruges til at kontrollere mængden af påført varme og forvridning, især i tynde materialer eller temperaturfølsomme samlinger. Dette er afgørende, når man forsøger at svejse aluminium TIG i rumfart, bilindustri eller elektronik.

5. Styring af strømstyrke med fjernbetjening og fodpedal

Variationer i strømstyrken er nemmere at styre i realtid med en fodpedal eller en fjernbetjening med fingerspidserne, og det forhindrer faren for overophedning eller for lav gennemtrængning i komplekse eller kurvede samlinger, som er populære i TIG-svejset aluminium.

Afskærmende gasser og fyldmaterialer

Valget af tilsatsmateriale og beskyttelsesgas ved TIG-svejsning af aluminium har direkte indflydelse på svejsekvaliteten, den mekaniske ydeevne og korrosionsbestandigheden. Forskellige aluminiumslegeringer reagerer forskelligt på forskellige tilsatsmaterialer og beskyttelsesmiljøer, hvilket gør det vigtigt at foretage et kvalificeret valg, især når man fremstiller kritiske svejsedele i aluminium.

1. Valg af den rette fyldningsstang

Kompatibiliteten af tilsatsmaterialer er baseret på basislegeringen og den færdige svejsnings tilsigtede egenskaber. Tilsatsmateriale af aluminium kan være almindeligt at inkludere:

ER4043

Denne siliciumbaserede filler er flydende og kan derfor svejses. Det er godt modstandsdygtigt over for revner, og det passer ind i 6xxx-serien af uædle metaller. Men det er svagt i sammenligning med ER5356.

ER5356

Et forbedret magnesiumfyldstof, der er stærkere og mere duktilt. Det er velegnet til konstruktionsarbejde og områder, der skal anodiseres efter svejsning. Det kan ofte bruges på 5xxx- og 6xxx-legeringer af aluminium.

ER4045

Som ER4043, men med større flydeevne og mindre tendens til hot crack. Fordi den kan svejse hurtigere og producere en bedre våd svejsning, er den almindelig i bilindustrien.

Ved at vælge et passende fyldstof kan man forhindre revnedannelse, porøsitet og problemet med skørhed efter svejsning (ved brug af forskellige aluminiumlegeringer).

2. Valg af beskyttelsesgas

Afskærmning af svejsebadet mod atmosfærisk forurening skal udføres korrekt. Standardgassen til TIG-svejsning af aluminium er:

100% Argon

Argon giver en god svejsebue, mulighed for afrensning med vekselstrøm og fremragende kontrol over svejsebadet. Den passer til næsten alle tykkelser af aluminium og alle anvendelser.

Argon/Helium-blandinger

Tilsætningen af helium øger varmetilførslen og lysbueenergien, og det forbedrer indtrængningen i tykt aluminium. En blanding af 75% helium og 25% argon er almindelig til industrielle anvendelser, der involverer tunge aluminiumsdele.

3. Flowhastighed for gas og renhed

Flowhastighed: Den mest almindelige flowhastighed er mellem 15 og 20 CFH (kubikfod i timen) til de fleste opgaver. Det viser sig, at der er for få vigtige beskyttelseskamre, hvilket fører til oxidering, og at der kan være for mange, hvilket skaber turbulens og forurening.

Renhed: Argon med en renhed på mindst 99,99 procent kan bruges til svejsning. Ustabil lysbue og porøst tig-svejset aluminium er produkter af forurenet gas.

Når det drejer sig om beskyttelsesgasser, bør man vælge 100% Argon. Helium eller argon-helium-blandinger kan bruges i særlige tilfælde for at øge indtrængningen, især på tykke aluminiumssvejsedele.

Forberedelse af overflade: Løsningen til rene svejsninger

Overfladeforberedelse er et af de mest kritiske trin for at sikre TIG-svejsning af aluminium i høj kvalitet. I modsætning til andre metaller danner aluminium en stærk oxidbelægning på næsten ingen tid, når det udsættes for luft. Denne oxid smelter ikke kun ved en betydeligt højere temperatur (2050 °C) end grundmetallet (660 C), den indfanger også forurenende stoffer som fugt og olie samt kulbrinter. Manglende fjernelse vil resultere i dårlig lysbuestabilitet, porøsitet, ufuldstændig sammensmeltning og strukturelle fejl, især i bærende eller trykklassificerede svejsninger.

1. Mekanisk rengøring

Rengør først ved at tørre snavs, olie eller maling af med en ren, fnugfri klud med acetone eller et særligt affedtningsmiddel til aluminium. Skrub derefter oxidlaget af med en stålbørste af rustfrit stål, som kun må bruges på aluminium. Børstningen skal foretages lige før svejsning for at undgå genoxidation.

2. Kemisk rengøring

I mere krævende anvendelser som f.eks. salpetersyreskylning kan man bruge en kemisk ætsning med en alkalisk væske (som f.eks. natriumhydroxid). Dette fjerner både organiske og uorganiske aflejringer og gør overfladen kemisk aktiv til svejsning.

3. Fælles fitness-up og kanttræning

God tilpasning og forberedelse af kanterne vil hjælpe med at holde lysbuen i kontrol og god gasdækning. Grove kanter skal være let affasede, og alle overflader må ikke have grater eller oxyder, hvis samlinger mellem aluminiumsstykker skal udføres med tig-svejsning, hvor dyb sammensmeltning er nødvendig.

Konsekvent, ren forberedelse er afgørende, når man arbejder med præcisionssamlinger eller svejsedele i aluminium med høj integritet. Selv den bedste tig-svejser i aluminium kan ikke kompensere for en forurenet overflade.

TIG-svejseparametre og -metoder

Ensartede aluminiumssvejsninger med høj integritet kan kun fremstilles ved at beherske svejseparametrene og de tilsvarende brænderrelaterede teknikker. Den hurtige termiske reaktion, den lave smeltetemperatur og aluminiums følsomhed over for forurening kræver næsten nøjagtig kontrol af den elektriske konfiguration, afstanden til lysbuen og fordelingen af tilsatsmaterialet. Dette afsnit skitserer de mest kritiske TIG-parametre og bedste praksis, der bruges til at svejse aluminium tig på et professionelt niveau.

1. Indstillinger for strømstyrke

Varmetilførslen styres direkte af strømstyrken. Den typiske minimumstykkelse for aluminium er 1 ampere pr. 0,001 tommer basismetaltykkelse, selvom aluminium ofte kræver mere på grund af den høje varmeudvekslingshastighed. For eksempel:

• Aluminium ved 1/8 ( 125-140 ampere )
• Tynd plade (0,040"): 40-50 ampere pulskontrol

Det anbefales at bruge en fodpedal med strømstyrke eller en fjernbetjening med fingerspidserne, medmindre du svejser i meget tykke materialer og måske løbende skifter materiale/tykkelse og/eller ændrer fugeafsnit.

2. Kontrol af AC-balance

Nyere TIG-udstyr gør det muligt at variere vekselstrømsforholdet mellem elektrodens minus (EN) og elektrodens plus (EP):

• DA: Giver indblik i flere detaljer
• EP: Det oxiderer oxidlaget

Den normale basislinje er 70 % EN, 30 % EP. Når EN øges, opnås fordelene ved indtrængning med tab af rengøringsvirkning, og det er måske ikke egnet til stærkt oxideret aluminium.

3. Justering af AC-frekvens

En stigning i AC-frekvensen (normalt 60 Hz til 200 Hz) indsnævrer og stabiliserer lysbuen. Et øget antal toiletbesøg:

• Giver bedre kontrol over retningen
• Sænker buernes vandring
• Forbedrer udseendet af svejsningen

Det er især en fordel, når man arbejder med tynde eller kosmetiske svejsedele i aluminium.

4. Valg og forberedelse af wolframelektrode

• AC-svejsning af aluminium: Brug den rigtige type wolfram.
• Ren wolfram: Den producerer en sfærisk spids med AC, den er stabil med gamle maskiner
• 2 procent Lanthanated eller Ceriated: valget i moderne invertere på grund af bedre lysbuestart og reduceret forbrug

Strømstyrken skal tilpasses wolframstørrelsen (f.eks. 3/32, 1/8″), da kørsel med en for stor størrelse kan forårsage ustabilitet i lysbuen eller smelte elektroden.

5. Teknik og håndtering af fyldningsstænger

Før stangen ind i svejsebadet i et jævnt tempo på forsiden af svejsebadet og aldrig direkte ind i lysbuen. Dette begrænser antallet af turbulenser og oxidation. Brug svejsetrådslegeringer, der passer til dit grundmetal (ER4043 eller ER5356 er de mest almindelige), og undgå at gøre stængerne våde eller snavsede, så den meget farlige brintabsorption kan undgås.

6. Højde og fakkelvinkel

Hold lysbuens længde på et minimum - ideelt set mindre end 1/8 tomme for at minimere lysbuens vandring og forurening. Brænder: Den skal være vinklet, så den hælder ca. 10-15 o opad i forhold til kørselsretningen. Det giver bedre udsyn og bedre dækning af beskyttelsesgassen.

Disse parametre er vigtige at lære og mestre sammen med praksis, og en grundig forståelse af materialernes opførsel er det, der bør ligge bag samlinger af høj kvalitet med aluminium opnået ved TIG-svejsning, især inden for rumfart, biler og strukturelle anvendelser.

Svejseteknik til svejsning af aluminium TIG

Når du svejser aluminium TIG, betyder teknikken lige så meget som maskinindstillingerne. Professionelle tager følgende:

• Brænderens vinkel: Hold den i en vinkel på 15 grader med lodret i den retning, du går.
• Buens længde: Hold buelængden lille (1/8″ eller mindre) for at reducere porøsitet og forurening.
• Rejsehastighed: Hvis det går for langsomt, tilføres der for meget varme, og forvrængningen er besværlig. Gå hurtigt nok til, at du har kontrol, men ikke så hurtigt, at du bliver varm.
• Påfyldningsstang: Udfør gentagne og regelmæssige tilsatsningstrin, og sænk tilsatsmaterialet ned i den forreste del af svejsebadet og ikke i lysbuen.

Man skal være meget opmærksom på svejsebadet. På grund af den hurtige smeltning af aluminium kan det være svært at se smeltebadet tydeligt, da det er reflekterende, når det hurtigt bliver til væske.

Design af samlinger - aluminiumsvejsning

Effektivt fugedesign er afgørende for at opnå strukturelt sunde, æstetisk rene og fejlfrie svejsninger ved TIG-svejsning af aluminium. Aluminium er meget varmeledende, har en lav smeltetemperatur og kan let blive skævt, når det overophedes; derfor skal svejsningens fugekonfiguration være nøje gennemtænkt. Dette afsnit forklarer, hvordan korrekt fugedesign kan reducere spændingskoncentrationer, forhindre vridning og optimere svejsekvaliteten, især når man bruger en tig-svejser til aluminium.

Vigtige principper for kollektivt design

Aluminiums termodynamiske natur kræver, at man ved udformningen af samlinger tager højde for, at det hurtigt afgiver varme og udvider sig ved varmebelastning. I modsætning til stål vokser aluminium meget mere, når det opvarmes, op til dobbelt så meget, hvilket betyder, at enhver løstsiddende del let kan blive forvredet eller sprængt. Det er normalt at efterlade en lille rodspalte i stumpsømme (normalt 1/16") for at kompensere for udvidelsen og sikre fuld indtrængning. Ved TIG-svejsning, hvor der kræves stor præcision, skal fugen også have et stabilt svejsebad og give mulighed for fuldstændig dækning ved brug af beskyttelsesgas. Især skal brænderen og tilsatsmaterialet designes så enkelt som muligt, når geometrien er snæver, eller der skal udføres opgaver med flere arbejdsgange.

De udbredte typer af samlinger i TIG-svejsning af aluminium

Stumpsamling, overlappende samling, T-samling og hjørnesamling er de mest populære former for samlinger i aluminium. De to er forskellige i deres fordele og tekniske overvejelser.

• Stumpsømme er meget velegnede til svejsning af flade plader. En lille rodåbning hjælper med at give god indtrængning og tillader termisk udvidelse.
• Lap joints er enkle at justere, har god mekanisk styrke og er tilbøjelige til at fange oxider mellem overfladerne, medmindre de er godt rengjorte før svejsning.
• T-samlinger findes for det meste i rammer, spær og understøtninger. De skal være godt fastgjort for at undgå vibrationer, da aluminium er et blødt metal, som smelter, når det udsættes for varme.
• Hjørnesamlinger er gode i kabinetter og kasser, men de brænder igennem tyndt materiale, medmindre man er omhyggelig med den mængde varme, der tilføres.

I alle disse tilfælde skal svejserne tage hensyn til både strukturel styrke og svejsetilgængelighed for at sikre succes, især når de skaber kritiske svejsedele i aluminium.

Forberedelse af kanter og fastgørelse

Ved TIG-svejsning er forberedelsen af kanterne meget vigtig, da aluminium er meget følsomt over for forurening og ufuldstændig sammensmeltning. Med tykkere materiale (mere end 3/16") skal svejsekanterne være skrå (30-37,5 ) for at danne en rille, så tilsatsmaterialet kan afsættes korrekt. Kanterne skal være fri for oxid og grater, og de skal forbehandles med en rustfri stålbørste eller et kemisk ætsemiddel.

Denne fastgørelse er også kritisk vigtig for at håndtere aluminiums bløde natur og dets modtagelighed over for termisk drevne bevægelser. Kobber, aluminiumsskinner, stivhedsklemmer og hæftesvejsninger skal bruges for at sikre, at der ikke sker en vridning. Når det drejer sig om tynde plader, kan man bruge støtteplader til at understøtte svejsebadet. Aluminiums lave styrke over for deformation ved varmepåvirkning gør korrekt fastholdelse af samlingerne til en primær bekymring.

TIG-svejsning af aluminium Maskinovervejelser

En tig-svejsers ydeevne i aluminium påvirker direkte, hvor godt et fugedesign vil fungere under svejsning. TIG-maskiner af høj kvalitet, der bruges til aluminium, har funktioner som AC-balancekontrol (bruges til rensning og indbrænding), frekvensjustering (bruges til at indstille lysbuens præcision) og højfrekvent start (bruges til at adskille kontamineringsfri lysbueinitiering). Hvis de ikke er til stede, kan selv de mest omhyggeligt designede samlinger give dårlig ydelse på grund af utilstrækkelig lysbuestabilitet, dårlig sammensmeltning eller indfangning af oxider. Når der er tale om præcisions- eller belastningsopgaver, skal svejserne sikre sig, at den type samling, de laver, står i forhold til den type maskine, de betjener.

Generelle fejl i Tig-svejset aluminium og forebyggelse

Selv med det rette udstyr og de rette færdigheder giver TIG-svejsning af aluminium unikke udfordringer, der kan resultere i svejsefejl, hvis de ikke håndteres omhyggeligt. Forurening med oxider, forkert varmetilførsel eller dårlig afskærmning kan skade både det kosmetiske udseende og svejsningens styrke. Nye potentielle problemer med den hyppigste årsag og mulige måder at forebygge dem systematisk gennem øvelse og kontrol er skitseret nedenfor i de problemer, der er størst sandsynlighed for at støde på, når man arbejder med Tig-svejset aluminium.

1. Porøsitet (gasindeslutning)

Porøsitet: Dette er et resultat, der skyldes indfangning af brintgas i det flydende køretøj under størkningen af svejsebadet. Det er især sandsynligt, når det anvendes på aluminium, som er meget reaktivt over for brint, som kan findes i luftfugtighed, forurenede tilsatsmaterialer og urene uædle metaller.

Forebyggelse:

• Der skal anvendes en argonbeskyttelsesgas med en renhed på 99,99%, og der skal opretholdes et passende flow (15-20 CFH).
• Hold helst endepåfyldningsstængerne tørre og fri for olie eller oxidering.
• Rengør bundmetallet godt med acetone, og børst det derefter med en særlig stålbørste i rustfrit stål.
• Træk eller ventilatorer skal undgås, så gasdækningen ikke forstyrres under svejsningen.

2. Ufuldstændig fusion

Årsag: Denne fejl opstår, når svejsemetallet ikke er helt forbundet med grundmetallet eller de tilstødende overgange. Det er normalt et resultat af lav strømstyrke, høj bevægelseshastighed eller urensede overflader.

Forebyggelse:

• Anvend en passende strømstyrke i forhold til materialets tykkelse (som regel 1 ampere pr. 0,001" aluminium).
• Reducer bevægelseshastigheden til en hastighed, der gør det muligt for grundmetallet at smelte helt.
• Vask mellemrummene omhyggeligt, og hav acceptable samlinger, der er åbne og helt eksponerede.
• Brug en kort buelængde, og rul bøjningen ind i de rigtige vinkler i forhold til en af samlingerne.

3. Revner

Begrundelse: Revnedannelsen kan finde sted under størkningen (varmt brud: hot cracking) eller efter afkølingen (koldt brud: cold cracking), især i aluminium med høj styrke eller i svejsninger af forskellige materialer. Det sker normalt på grund af et dårligt tilsatsmateriale eller hurtig afkøling.

Forebyggelse:

• Der skal vælges fyldmetaller. I et tilfælde er ER5356 stærk og modstandsdygtig over for revner, i modsætning til ER4043.
• På grund af problemer med termisk chok skal tykkere områder forvarmes op til 150-200 oF.
• Svejs ikke på forurenede overflader, og sørg for, at oxidlagene er renset af før svejsning.
• Udnyt den gode fugegeometri til at reducere spændingskoncentrationen.

4. For meget tilført varme og forvrængning

Årsag: Aluminium har en høj varmeledningsevne, hvilket kan føre til, at der spredes for meget varme til svejseområdet, som ikke kan kontrolleres. Når de er tynde, bliver sektionerne brændt igennem, eller de større strukturer bliver simpelthen forvredet.

Forebyggelse:

• Anvend puls-TIG-svejsning for at få lavere gennemsnitlig varmetilførsel og indtrængning.
• Når du fastspænder komponenter, skal du om nødvendigt bruge støttebjælker eller køleblokke.
• Påfør varme i flere omgange på tykke sektioner i stedet for at forsøge at lave svejsningen i en enkelt omgang.
• Ved at justere AC-balancekontrol og frekvensindstillingsmateriale kan lysbueenergien raffineres og sikkerhedsopvarmning minimeres.

5. Oxiderede svejsninger (indeslutninger og oxidering)

Forklaring: Aluminium har en fastsiddende oxidfilm (smeltetemperatur ~2050 °C), som skal fjernes før svejsning. Ellers kan den danne indeslutninger og hæmme den perfekte sammensmeltning, hvilket gør svejsningen svag.

Forebyggelse:

• Øg bejdsningen af svejsefladen ved hjælp af AC-balancekontrol.
• Børstning og affedtning af overfladen skal altid foretages før svejsning.
• Undgå kontakt med bare hænder på de overflader, du har rengjort, da det kan føre til forurening, ligesom olierne gør dem fri for forurening.
• Skift lejlighedsvis gaslinser og kopper for at opretholde en passende dækning af afskærmning.

Anvendelser af TIG-svejsning af aluminium i den virkelige verden

TIG-svejsning Aluminium er uundværligt i industrier, hvor æstetik, styrke og korrosionsbestandighed er afgørende:

• Luft- og rumfart: Skrogets strukturpaneler, støtter og brændstoftanke
• Biler og motorsport: Intercooler-rør, chassis, hjul
• Marine Engineering: Aluminiumslegeringer, som er korrosionsbestandige, som skrog, stiger og skinner
• Medicinsk udstyr: Aluminiumsramme, der bruges til billedbehandling og mobilitetsudstyr
• Letvægtsskabe: Beskyttende indkapslinger, der ikke kun dækker over teknologi, men også tilføjer et designelement til en forbrugers elektroniske apparat eller industrielt elektronisk udstyr.

I alle disse anvendelser er det afgørende at vælge den rigtige tig-svejser til aluminium og mestre evnen til at svejse tig-svejsning af aluminium sikkert og rent.

Tips og tricks fra eksperter

Professionelle, der ønsker at forfine deres færdigheder inden for TIG-svejsning af aluminium, kan overveje følgende avancerede tips:

• Udrensning af ryggen: Ved svejsning på lukkede rør eller kasser er det nødvendigt at spule røret eller kassen tilbage med argon, da der ellers vil opstå intern oxidering.
• Forvarmning: Det er nyttigt, når der er tykke sektioner. For at holde det termiske chok nede og forbedre sammensmeltningen skal du forvarme ved 65-93 °C (150-200 °F).
• Brug af fodpedal: Præcisionsstyring af strømstyrken i realtid giver mulighed for justering baseret på svejsebadets opførsel - afgørende for sarte aluminiumssvejseemner.
• Bejdsning efter svejsning: Fjernelse af sod og oxid efter svejsning, normalt på kosmetiske svejsninger, ved hjælp af en rustfri stålbørste.

Konklusion

At mestre TIG-svejsning af aluminium er en vigtig milepæl i enhver svejsers karriere. Håndværket er perfekt - det giver den højeste grad af kontrol og æstetisk udseende af svejsninger samt de stærkeste mekaniske egenskaber, men det kræver indgående viden, detaljer og færdigheder på højeste niveau hos håndværkerne.

Fra forberedelse af grundmetallet og valg af den rigtige tig-svejser til perfektionering af lysbueteknikken og håndtering af fejl i tig-svejsede aluminiumssamlinger udfordrer denne proces selv de bedste. Men de, der konsekvent kan svejse aluminium TIG på et professionelt niveau, åbner døre til industrier med stor efterspørgsel og roller inden for præcisionsfremstilling.

Uanset om du fremstiller strukturelle rammer, marinekomponenter eller indviklede kabinetter, er evnen til at arbejde trygt med aluminium Svejsning af dele ved hjælp af TIG-processen er stadig en guldstandard i den moderne verden. 

Ofte stillede spørgsmål

1. Hvilken opsætning er bedst til at svejse aluminium tig?

Brug en AC TIG-maskine med højfrekvent start, 2 procent lanthaneret wolfram og ren argongas. Sørg for, at lysbuen er tæt og jævn før svejsning.

2. Hvorfor er der porøsitet i tig-svejset aluminium?

Fugt eller forurening er normalt årsagen til porøsitet. Rengør aldrig med andre opløsningsmidler end acetone og en rustfri stålbørste, og opbevar spartelstænger på et tørt sted.

3. Hvilke funktioner skal en tig-svejser til aluminium have?

Find AC-balance, pulstilstand og højfrekvent start. Disse egenskaber giver kontrol over varmen, lysbuestabilitet og reducerer antallet af defekter i aluminium.

4. Hvordan kan jeg sikre stærke svejsedele i aluminium?

Brug det rigtige tilsatsmateriale (f.eks. ER5356), rens, forvarm om nødvendigt, og kontrollér svejsningen efter færdiggørelsen for at sikre, at den er helt stærk.