TIG hegesztés alumínium: A Comprehensive Technical Guide

A TIG-hegesztés Az alumíniumot széles körben az egyik legtechnikailag legigényesebb eljárásnak tartják a hegesztés területén. Az alumíniummal, a könnyű súlya, korrózióállósága és nagy vezetőképessége által jellemzett fémmel való munka során egy sor eddig nem ismert probléma merül fel, ami annyira megkülönbözteti az acéltól vagy a rozsdamentes acéltól. Az alumínium rossz kezelése a természetes oxidréteg gyenge, porózus vagy egyébként szerkezetileg nem kívánatos hegesztési varratot eredményezhet, ami természetes oxidszintjének, alacsony olvadáspontjának és hidrogéngáz-felvevő képességének köszönhető. Így a TIG (Tungsten Inert Gas) eljárás vagy a GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) eljárás az ipar által választott eljárás, amelyet olyan esetekben alkalmaznak, amikor a pontosság, az esztétika és a hegesztés integritása a fő tényezők.

Ezek az anyagok viselkedését, a berendezések kiválasztását, a védőgáz kiválasztását, a kötések előkészítését és a hibaelhárítási módszereket foglalják magukban, bár nagy hangsúlyt fektetnek a minőségellenőrzésre és az ismételhetőségre. A cikk emellett részletezi, hogyan kell helyesen kiválasztani és működtetni egy alumínium tig hegesztőgépet, hogyan kell kezelni a különféle alumínium hegesztési alkatrészek, és következetes, hibamentes kötéseket készíthet, amikor alumínium TIG hegesztésével próbálkozik. A végére az olvasó alapos ismeretekkel fog rendelkezni arról, hogyan lehet jó, tiszta, szerkezetileg jól kinéző tig-hegesztett alumínium szerelvényt létrehozni az ipari szabványnak megfelelően a repülőgépiparban, az autóiparban, a hajózási iparban, valamint a feldolgozóiparban. 

Ez a cikk az alumínium TIG-hegesztésének tudományát, módszereit és gyakorlati szempontjait tárgyalja. Olyan szakemberek és műszakilag képzett személyek számára készült, akik szeretnék bővíteni az alumínium hegesztésével kapcsolatos ismereteiket a nagy teljesítményű vagy ipari folyamatokban.

Mi a TIG hegesztés alumínium?

A TIG-hegesztés alumínium az alumínium alkatrészek volfrám inert gázzal (TIG) történő hegesztésével, más néven gázzal működő volfrámelektródás hegesztéssel (GTAW) történő összekötési folyamatra utal. Itt egy nem fogyasztható volfrámelektródával elektromos ív keletkezik, és az alumínium alapfém és a töltőpálca megolvad egy védőrétegben lévő inert gázban, általában argonban. Mivel az alumíniumnak nagy a hővezető képessége, alacsony az olvadáspontja és magasan olvadó oxidréteggel rendelkezik, az alumínium hegesztése egyedi színeződéssel jár, és a szárítást gondosan kell végezni. A TIG-hegesztés a hőbevitel és a hegesztési tócsa elhelyezkedésének szabályozásával rendelkezik, ezért tökéletes vékony anyagok, fejlett szerelvények és egyéb nagy teljesítményű alkalmazások esetén. A TIG-hegesztést többek között a repülőgépipar, az autóipar és a hajózási ipar használja az ellenálló, korróziómentes és szép megjelenésű hegesztési videók előállítására. A sikeres "TIG-hegesztés alumíniummal" szakképzett technikát, megfelelő felszerelést és gondos felület-előkészítést igényel a hegesztés integritásának és szilárdságának biztosítása érdekében.

Miért alumínium TIG hegesztés?

A GTAW (Gas Tungsten Tungsten Inert Gas (TIG) néven is ismert gázhegesztés) ideális technika, ha precizitásra, ellenőrzésre és finom megjelenésre van szükség. Páratlan kontrollt kínál a bevitt hő mennyiségét illetően, így a hegesztőknek lehetőségük van az alumínium hegesztőmedencéjének folyékonyságát szabályozni.

A TIG hegesztés, amikor alumíniummal használják, nagyon kényelmes, főleg azért, mert:

• Nem olvadó elektróda: A volfrámelektróda nem olvad meg, és ez biztosítja a stabil ívszabályozást.
• Szennyezés helyett: A TIG-ben a védőgázok elegendő mértékben lefedik a hegesztést, és a hegesztési varratok kevés szennyeződéssel végződnek.
• AC polaritás képességek: Az AC üzemmód lehetővé teszi az oxidréteg tisztítását, miközben mélyfúziót tesz lehetővé, ami elengedhetetlen az alumínium TIG-hegesztésénél.
• Alumínium viselkedése a hegesztésben: Az alumínium viselkedése a hegesztés során, különösen a hőhatás által érintett zónákban, kellő figyelmet igényel.

Az alumínium hegesztéséhez jobban meg kell ismerni az alumínium fizikai és kémiai tulajdonságait, amelyek nagyban különböznek a többi széles körben használt fémtől. Az alábbiakban az alumínium TIG-hegesztésével kapcsolatos legfontosabb kihívásokat ismertetjük.

1. Nagyon magas hővezető képesség

Az alumínium 5-ször jobban szállítja a hőt, mint az acél. Ez azt jelenti, hogy a hő gyorsan távozik a hegesztési zónából, így nagyobb áramerősségre van szükség, amikor alumínium TIG hegesztésére tesz kísérletet, különösen vastag anyagok esetén. Ha nem a legjobban csinálják, akkor hézagolvadás vagy szabálytalan hegesztési penetráció lehet a vége.

2. Oxidréteg problémák

Amikor az alumíniumfelületeket levegőnek teszik ki, azonnal képződik egy (megbízhatóan tapadó) oxidréteg, amely vékony. Ez a réteg körülbelül 2050 °C-on olvad meg, ami jóval az alumínium alapfém olvadáspontja felett van, ami 660 °C. A TIG-hegesztés, ha váltakozó áramú üzemmódot használunk, segíti ennek a rétegnek a megtörését, de fontos az előtisztítás is, hogy jó minőségű TIG-hegesztett alumíniumot kapjunk.

3. Hidrogén porozitás érzékenység

A hidrogén könnyen felszívódik az olvadt alumíniumban, és ez porozitást hozhat létre, illetve a hűtés során repedéseket okozhat. Az olaj, a nedvesség vagy a szennyezett töltőpálcák olyan szennyeződések forrásaként működtek, amelyek miatt a hidrogén bejutott a hegesztési medencébe. A megfelelő tisztítás és a száraz töltőpálcák használata elengedhetetlen az alumíniumhegesztési alkatrészek hibáinak elkerülése érdekében.

Műszaki összefoglaló táblázat TIG hegesztés alumíniumhoz

Az alábbiakban egy átfogó műszaki táblázat foglalja össze a TIG-hegesztéses alumínium legfontosabb szempontjait, beleértve a hegesztési paramétereket, a kötéstípusokat, a gyakori hibákat és azok kezelését. Ebben a táblázatban ötvözi a cikke gondolatait, és eredeti és rendkívül technikai jellegű.

Tipp:

Győződjön meg róla, hogy az alumínium tig hegesztőgépet megfelelően kalibrálja az Ön által használt ötvözet sorozathoz, és mindig ellenőrizze az árnyékolás integritását a gyártási folyamatok megkezdése előtt. Az alumínium esetében a hegesztések minősége ugyanúgy függ a felület előkészítésének és a paraméterek beállításának minőségétől, mint a kezelő minőségétől.

A megfelelő alumínium TIG hegesztő kiválasztása

A megfelelő alumínium TIG-hegesztő kiválasztása kritikus fontosságú a tiszta, erős és hibamentes hegesztési varratok eléréséhez, amikor alumíniummal dolgozik. Mivel az alumínium tulajdonságai a hő, az ív stabilitása és a polaritás gondos szabályozását igénylik, nem minden TIG-gép használható ilyen anyagon. Az alábbiakban a lényeges specifikációkat és jellemzőket kell megvizsgálni.

1. AC hegesztési képesség hegesztés

Az alumíniumnak váltakozó áramra (AC) van szüksége ahhoz, hogy sikeresen átvágja az oxidréteget, és ugyanakkor jó hegesztési penetrációt érjen el. Az alumínium TIG-hegesztése során nem alkalmazható AC-mentes gép. A csúcstechnológiás gépek lehetővé teszik az AC egyensúly, azaz a tisztítás/behatolás arányának finomhangolását.

2. HF Arc Start

A nagyfrekvenciás indítás kötelező a szennyeződés és az elektróda beragadásának megelőzése érdekében. A HF-indítás tiszta, érintkezésmentes ívindítást tesz lehetővé, ami segít megőrizni a volfrám integritását és az ív stabilitását, különösen kényes vagy vékony alumínium hegesztett alkatrészek hegesztésekor.

3. Frekvencia/hullámforma szabályozható

A modern alumínium tig hegesztőegységek lehetővé teszik a felhasználók számára a váltóáram frekvenciájának (általában 60-200 Hz) testre szabását, ami élesíti az ívkúpot és javítja az irányítást. További teljesítmény-finomhangolási lehetőségeket biztosít a különböző alumíniumötvözetek és hegesztési kötések között a hullámforma-szabályozás (négyszöghullám vagy lágy négyzet).

4. Az impulzushegesztés funkciója

Az impulzusbeállítások az alkalmazott hőmennyiség és a vetemedés szabályozására szolgálnak, különösen vékony anyagok vagy hőmérsékletérzékeny szerelvények esetén. Ez létfontosságú, amikor alumínium TIG hegesztésére tesz kísérletet a repülőgépiparban, az autóiparban vagy az elektronikai munkáknál.

5. Távirányító és lábpedál áramerősség-szabályozás

Az áramváltozások könnyebben szabályozhatók valós időben egy lábpedál vagy egy ujjhegesztő távirányító segítségével, és megakadályozzák a túlmelegedés vagy a túl alacsony behatolás veszélyét a TIG-hegesztett alumíniumban népszerű bonyolult vagy kanyargós kötéseknél.

Árnyékoló gázok és töltőanyagok

A töltőpálca és a védőgáz kiválasztása a TIG-alumínium hegesztésénél közvetlenül befolyásolja a hegesztés minőségét, a mechanikai teljesítményt és a korrózióállóságot. A különböző alumíniumötvözetek egyedülállóan reagálnak a különböző töltőanyag-összetételekre és védőgáz-környezetekre, így a megalapozott választás elengedhetetlen, különösen a kritikus alumíniumhegesztési alkatrészek gyártásakor.

1. A megfelelő töltőrúd kiválasztása

A töltőpálcák kompatibilitása az alapötvözeten és a kész hegesztés tervezett tulajdonságain alapul. Az alumínium töltőanyag lehet közös, hogy tartalmazza:

ER4043

Ez a szilikon alapú töltőanyag folyékony; ezért hegesztett. Jól repedésálló, és jól illeszkedik a 6xxx sorozatú nemesfémekhez. Az ER5356-hoz képest azonban gyenge.

ER5356

Továbbfejlesztett magnézium töltőanyag, amely erősebb és képlékenyebb. Alkalmas szerkezeti munkákhoz és olyan területeken, ahol hegesztés utáni anodizálásra van szükség. Általában 5xxx és 6xxx alumíniumötvözeteknél használható.

ER4045

Mint az ER4043, de nagyobb áramlással és kevésbé hajlamos a forró repedésre. Mivel gyorsabban hegeszthető és jobb nedvesített hegesztési varratot eredményez, gyakran használják az autóiparban.

A megfelelő töltőanyag kiválasztásával megelőzhető a repedés, a porozitás és a hegesztés utáni ridegség problémája (eltérő alumíniumötvözetek használata esetén).

2. Az árnyékológáz kiválasztása

A hegesztőmedencének a légköri szennyeződés elleni árnyékolását megfelelően kell elvégezni. A TIG alumínium hegesztéséhez használt szabványos gáz:

100% Argon

Az argon jó hegesztési ívet, a váltakozó áramú hegesztés tisztítási képességét és a hegesztési medence kiváló ellenőrzését biztosítja. Szinte bármilyen vastagságú alumíniumhoz és bármilyen alkalmazáshoz illik.

Argon/Hélium keverékek

A hélium hozzáadása növeli a hőbevitelt és az ív energiáját, és ez fokozza a vastag alumínium behatolását. A 75% hélium / 25% argon keverék gyakori a nehéz alumínium alkatrészeket hegesztő ipari alkalmazásokban.

3. A gáz áramlási sebessége és tisztasága

Áramlási sebesség: A leggyakoribb áramlási sebesség 15 és 20 CFH (köbláb/óra) között van a legtöbb munkánál. Az alapvető védőkamrák túl kevésnek bizonyulnak, ami oxidációhoz vezet, és túl soknak is, ami turbulencia kialakulásához és szennyeződéshez vezet.

Tisztaság: Hegesztéshez legalább 99,99 százalékos tisztaságú argon használható. Az ív instabilitása és a porózus tig-hegesztett alumínium a szennyezett gáz terméke.

Az árnyékológázok közül az 100% Argont kell választani. A hélium vagy argon-hélium keverékek speciális esetekben használhatók a behatolás növelésére, különösen vastag alumínium hegesztési alkatrészeknél.

A felület előkészítése: A megoldás a tiszta hegesztésekhez

A felület előkészítése az egyik legkritikusabb lépés a kiváló minőségű TIG-hegesztéses alumínium eredmények biztosításában. Más fémekkel ellentétben az alumínium a levegőnek kitéve gyakorlatilag pillanatok alatt erős oxidbevonatot képez. Ez az oxid nemcsak lényegesen magasabb hőmérsékleten ( 2050 °C ) olvad meg, mint az alapfém ( 660 C ), hanem a szennyeződéseket, például a nedvességet és az olajat, valamint a szénhidrogéneket is magába zárja. Az eltávolítás hiánya gyenge ívstabilitást, porozitást, hiányos olvadást és szerkezeti hibát eredményezne, különösen a teherhordó vagy nyomásálló hegesztéseknél.

1. Mechanikus tisztítás

Először tisztítsa meg úgy, hogy a szennyeződést, olajat vagy festéket egy tiszta, szöszmentes ruhával letörli, acetonnal vagy speciális alumínium zsírtalanítóval. Ezután súrolja le az oxidréteget rozsdamentes acél drótkefével, amelyet kizárólag alumíniumon szabad használni. Közvetlenül a hegesztés előtt kell elvégezni a kefélést, hogy elkerülhető legyen az újraoxidáció.

2. Kémiai tisztítás

Igényesebb alkalmazásokban, például lúgos folyadékkal (például nátrium-hidroxiddal) végzett kémiai maratás után salétromsavas öblítést lehet alkalmazni. Ez megtisztítja mind a szerves, mind a szervetlen lerakódásokat, és a felületet kémiailag aktívvá teszi a hegesztéshez.

3. Ízületi fitnesz és peremkondicionálás

A jó illesztés és az élek előkészítése segít az ív ellenőrzés alatt tartásában és a jó gázlefedettségben. A durva éleket enyhén le kell ferdíteni, és minden felületen nem szabad, hogy göröngy vagy oxidkenet legyen, abban az esetben, ha az alumíniumdarabok közötti kötések tig-hegesztéssel készülnek, ahol mélyfúzióra van szükség.

A következetes, tiszta előkészítés elengedhetetlen, ha precíziós szerelvényekkel vagy nagy integráltságú alumínium hegesztett alkatrészekkel dolgozik. Még a legjobb alumínium tig hegesztő sem tudja kompenzálni a szennyezett felületet.

TIG hegesztési paraméterek és módszerek

Következetes, nagy hibátlan minőségű alumíniumhegesztéseket csak a hegesztési paraméterek és a megfelelő égővel kapcsolatos technikák elsajátításával lehet készíteni. Az alumínium gyors hőreakciója, alacsony olvadáshőmérséklete és szennyeződésérzékenysége megköveteli az elektromos konfiguráció, az ív távolságának, valamint a töltőanyag eloszlásának közel pontos szabályozását. Ez a szakasz a legkritikusabb TIG paramétereket és a legjobb gyakorlatokat vázolja fel, amelyeket az alumínium tig hegesztéséhez professzionális szinten használnak.

1. Áramerősség beállítások

A hőbevitel közvetlenül az áramerősséggel szabályozható. Az alumínium vastagságára jellemzően legalább 1 amper 0,001 hüvelyk alapfémvastagságonként, bár az alumíniumnak gyakran többre van szüksége a nagy hőcserélődési sebessége miatt. Például:

• Alumínium 1/8-on ( 125-140 amper )
• Vékony lemez (0,040"): 40-50 amper impulzusvezérlés

Javasoljuk, hogy használjon élő áramerősségű lábpedált vagy ujjhegyes távirányítót, kivéve, ha nagyon vastag anyagot hegeszt, és folyamatosan változtathatja az anyagot/vastagságot és/vagy módosíthatja a kötési szakaszokat.

2. AC Balance vezérlés

A legújabb TIG-berendezések lehetővé teszik az elektróda negatív (EN) és pozitív (EP) elektróda közötti váltakozó áramú arány változtatását:

• HU: Részletesebb behatolást biztosít
• EP: Oxidálja az oxidréteget

A normál alapérték 70 % EN, 30 % EP. Az EN növekedésével a penetrációs előnyök a tisztítóhatás elvesztése mellett érvényesülnek, és ez nem biztos, hogy alkalmas erősen oxidált alumínium esetében.

3. AC frekvencia beállítások

A váltakozó áram frekvenciájának növelése (általában 60 Hz és 200 Hz között) szűkíti az ív stabilizálását. A megnövekedett számú WC-használat:

• Jobb irányítást biztosít az irányra
• Csökkenti az ívek vándorlását
• Javítja a hegesztés kilátását

Ez különösen akkor előnyös, ha vékony vagy kozmetikai alumínium hegesztett alkatrészeken dolgozik.

4. A volfrámelektród kiválasztása és előkészítése

• AC alumínium hegesztés: Használja a megfelelő típusú volfrámot.
• Tiszta volfrám: Gömbölyű csúcsot készít AC-vel, régi gépekkel stabilan működik.
• 2 százalék Lantanát vagy Ceriát: a korszerű inverterek választása a jobb ívindítás és a csökkentett fogyasztás miatt.

Az áramerősséget a volfrámmérethez kell igazítani (pl. 3/32, 1/8″), mivel a túl nagy mérettel való működtetés instabilitást okozhat az ívben, vagy megolvaszthatja az elektródát.

5. Technika és töltőrúd kezelése

A pálcát egyenletes ütemben vezesse be a hegesztőmedencébe a hegesztőmedence elülső oldalára, és soha ne közvetlenül az ívbe. Ez korlátozza a turbulenciák és az oxidáció számát. Alkalmazzon az alapfémnek megfelelő töltőpálca-ötvözeteket (ER4043 vagy ER5356 a leggyakoribb), és kerülje a pálcák nedvesedését vagy szennyeződését, így elkerülhető a nagyon veszélyes hidrogénfelvétel.

6. Magasság és fáklyaszög

Tartsa az ív hosszát minimálisra - ideális esetben kevesebb, mint 1/8 hüvelyk, hogy minimalizálja az ív vándorlását és a szennyeződést. Fáklya: Úgy kell beállítani, hogy kb. 10-15o -kal felfelé dőljön, a menetiránynak megfelelően. Ez nagyobb láthatóságot és védőgáz-lefedettséget biztosít.

Ezeket a paramétereket fontos megtanulni és elsajátítani a gyakorlat mellett, és az anyagok viselkedésének alapos megértése az, aminek a TIG-hegesztéssel elért kiváló minőségű alumínium kötések mögött kell állnia, különösen a repülőgépiparban, az autóiparban és a szerkezeti alkalmazásokban.

Hegesztési technika hegesztési alumínium TIG hegesztéshez

Az alumínium TIG hegesztésénél a technika legalább annyira számít, mint a gép beállításai. A szakemberek a következőket veszik figyelembe:

• Fáklya szöge: Tartsa 15 15 fokos szögben a függőlegessel, hogy a járás irányába irányuljon.
• Ív hossza: A porozitás és a szennyeződések csökkentése érdekében tartsa az ívhosszúságot kicsi (1/8″ vagy annál kisebb).
• Utazási sebesség: Ha túl lassú, akkor túlzott hő hozzáadódik, és a torzítás nehézkes. Menjen elég gyorsan ahhoz, hogy Ön irányíthasson, de ne túl gyorsan, hogy felmelegedjen.
• Töltőrúd: Ismétlődő és rendszeres tölteléklépéseket végezzen, és a töltőanyagot a hegesztőmedence elejébe merítse, ne pedig az ívbe.

Nagy figyelmet kell fordítani a hegesztési medencére. Az alumínium gyors olvadása miatt az olvadt medence nehezen látható tisztán, mivel a gyorsan folyékonnyá váló anyag visszatükröződik.

Közös tervezés - alumínium hegesztés

A hatékony illesztési tervezés elengedhetetlen a szerkezetileg szilárd, esztétikailag tiszta és hibamentes hegesztési varratok eléréséhez a TIG-hegesztéses alumíniumban. Az alumínium nagyon jól vezeti a hőt, alacsony az olvadási hőmérséklete, és túlmelegedve könnyen megvetemedhet; ezért a hegesztési varrat illesztési kialakítását világosan át kell gondolni. Ez a szakasz elmagyarázza, hogy a megfelelő illesztési kialakítás hogyan csökkentheti a feszültségkoncentrációkat, megakadályozhatja a vetemedést és optimalizálhatja a hegesztés minőségét, különösen alumínium tig hegesztő használata esetén.

A kollektív tervezés fontos alapelvei

Az alumínium termodinamikai jellege megköveteli, hogy az illesztések tervezésekor figyelembe vegyék, hogy az alumínium gyorsan elvezeti a hőt, és a hőterhelés hatására tágul. Az alumínium az acéllal ellentétben sokkal jobban, akár kétszeresére is megnő melegítés hatására, ami miatt bármely lazán illeszkedő alkatrész könnyen eltorzulhat vagy szétrobbanhat. A tompa kötésekben általában kis gyökérhézagot (általában 1/16") szokás hagyni a tágulás ellensúlyozására és a teljes átütés biztosítására. A TIG-hegesztés szerepe, ahol nagyfokú pontosságra van szükség, az, hogy a kötésnek stabil hegesztőmedencét is fenn kell tartania, és lehetőséget kell nyújtania a teljes lefedettségre a védőgáz használatával. Nevezetesen, a fáklyát és a töltőpálcát a lehető legegyszerűbben kell megtervezni, ha a geometria szűk, vagy bármilyen többmenetes feladatot adnak.

Az alumínium TIG hegesztés során alkalmazott csatlakozások elterjedt típusai

Az alumíniumból készült kötések legnépszerűbb elrendezései a tompa kötés, az öles kötés, a T-kötés és a sarokkötés. Előnyeik és műszaki megfontolásaik tekintetében különböznek egymástól.

• A tompa kötések nagyon jól alkalmazhatók a síklemezek hegesztési folyamatában. A kis gyökérnyílás segíti a jó behatolást és lehetővé teszi a hőtágulást.
• Az átlapolt kötések egyszerűen igazíthatók, jó mechanikai szilárdsággal rendelkeznek, és hajlamosak arra, hogy oxidokat zárjanak be a felületek közé, hacsak nem tisztítják meg jól a hegesztés előtt.
• A T-csuklók többnyire a keretekben, fürtös födémekben és támaszokban találhatók. Ezeknek jó rögzítéseknek kell lenniük a rezgések elkerülése érdekében, mivel az alumínium lágy fém, és hő hatására megolvad.
• A sarokillesztések jól használhatóak a burkolatokban és dobozokban, de átégetik a vékony anyagot, hacsak nem figyelünk oda a hőmennyiségre.

Mindezekben az esetekben a hegesztőknek a siker érdekében figyelembe kell venniük a szerkezeti szilárdságot és a hegesztés hozzáférhetőségét is, különösen a kritikus alumíniumhegesztési alkatrészek létrehozásakor.

Élek előkészítése és rögzítése

A TIG-hegesztésnél az élek előkészítése nagyon fontos, mivel az alumínium rendkívül érzékeny a szennyeződésekre és a nem teljes olvadásra. Vastagabb (3/16"-nál nagyobb) anyag esetén az illesztési éleket le kell ferdíteni (30-37,5 ), hogy hornyot képezzenek a töltőanyag megfelelő lerakódásához. Az éleknek oxid- és csomómentesnek kell lenniük, és rozsdamentes acélkefével vagy kémiai marószerrel kell előkezelni őket.

Ez a rögzítés azért is kritikusan fontos, mert az alumínium puha és a termikus mozgásokra érzékeny. Réz, alumínium hűtőrudakat, merevségi bilincseket és hegesztési varratokat kell használni annak érdekében, hogy ne következzen be vetemedés. Vékony lemezek esetén a hegesztési medence alátámasztására tartalék lemezeket lehet használni. Az alumínium hő hatására bekövetkező alakváltozással szembeni alacsony szilárdsága miatt az illesztések megfelelő rögzítése elsődleges szempont.

TIG alumínium hegesztés Gépi megfontolások

Az alumínium tig hegesztő teljesítménye közvetlenül befolyásolja, hogy a hegesztés során mennyire jól fog működni a kötés kialakítása. Az alumíniumban használt kiváló minőségű TIG-gépek olyan képességeket tesznek lehetővé, mint az AC egyensúlyszabályozás (a tisztításnál és a behatolásnál használatos), a frekvenciabeállítás (az ív pontosságának beállításánál használatos) és a nagyfrekvenciás indítás (a szennyeződésmentes ívindítás elválasztásánál használatos). Ezek hiányában még a leggondosabban megtervezett kötések is gyenge teljesítményt nyújthatnak a nem megfelelő ívstabilitás, a gyenge olvadás vagy az oxidok csapdába esése miatt. Ha precíziós vagy teherbíró munkákról van szó, a hegesztőknek biztosítaniuk kell, hogy az általuk készített kötés fajtája arányban álljon az általuk üzemeltetett gép fajtájával.

Tig hegesztett alumínium általános hibái és megelőzése

A TIG-alumínium hegesztése még a megfelelő felszerelés és szakértelem mellett is egyedi kihívásokat jelent, amelyek hegesztési hibákat eredményezhetnek, ha nem kezelik gondosan. Az oxidok általi szennyeződés, a helytelen hőbevitel vagy a rossz árnyékolás károsíthatja a kozmetikai megjelenést és a hegesztés szilárdságát egyaránt. Az alábbiakban a Tig-hegesztett alumíniummal való munka során a leggyakrabban előforduló problémákat, valamint a szisztematikus megelőzésüknek a gyakorlat és az ellenőrzés révén történő lehetséges módjait ismertetjük a leggyakrabban előforduló problémákkal.

1. Porozitás ( gázbefogás )

Porozitás: Ez az eredmény a hidrogéngáznak a folyékony járműben való csapdába esése miatt keletkezik a hegesztési medence megszilárdulása során. Különösen hajlamos erre, ha alumíniumra alkalmazzák, amely erősen reagál a hidrogénnel, amely a levegő nedvességében, a szennyezett töltőpálcákban és a tisztátalan nemesfémekben található.

Megelőzés:

• 99,99% tisztaságú argon védőgázt kell használni, és megfelelő áramlást (15-20 CFH) kell fenntartani.
• A végtöltő rudakat lehetőleg száraz, olajjal vagy oxidációval nem szennyezett állapotban tartsa.
• Tisztítsa meg jól az alsó fémet acetonnal, majd kefélje át egy speciális rozsdamentes acél drótkefével.
• Kerülni kell a huzatot vagy a ventilátorokat, hogy a hegesztés során ne zavarják a gáz fedettségét.

2. Nem teljes fúzió

Ok: Ha a hegesztett fém nem kötődik teljesen az alapfémhez vagy a szomszédos menethez, akkor ez a hiba jelentkezik. Ez általában az alacsony áramerősség, a nagy haladási sebesség vagy a tisztítatlan felületek következménye.

Megelőzés:

• Alkalmazza az anyagvastagságnak megfelelő áramerősséget (általában 1 amp/ 0,001" alumínium).
• Csökkentse a mozgás sebességét olyanra, amely lehetővé teszi az alapfém teljes megolvadását.
• A tereket gondosan mossa ki, és elfogadható, teljesen nyitott és kitett illesztésekkel rendelkezik.
• Alkalmazzon rövid ívhosszúságot, és görgesse a kanyart a megfelelő szögben az egyik vagy a másik ízülethez.

3. Cracking

Indoklás: A repedés bekövetkezhet a szilárdulás során (forró törés: forró repedés) vagy a lehűlés után (hideg törés: hideg repedés), különösen nagy szilárdságú alumínium vagy különböző anyagokból készült hegesztéseknél. Ez általában a rossz töltőanyag vagy a gyors lehűlés miatt következik be.

Megelőzés:

• A töltőfémeket ki kell választani. Egy esetben az ER5356 erős és repedésálló, ellentétben az ER4043-mal.
• A hősokkproblémák miatt a vastagabb területeket 150 200 oF-ig melegítse elő.
• Ne hegesszen szennyezett felületeken, és hegesztés előtt gondoskodjon az oxidrétegek letisztításáról.
• Használja ki a jó ízületi geometria előnyeit a feszültségkoncentráció csökkentése érdekében.

4. Túl sok hozzáadott hő és torzítás

Indoklás: Az alumínium nagy hővezető képességgel rendelkezik, ami a hegesztési területre történő túlzott hőterjedéshez vezethet, ami nem ellenőrizhető. Ha vékony, a szakaszok átégnek, vagy a nagyobb szerkezetek egyszerűen megvetemednek.

Megelőzés:

• Alkalmazza az impulzus TIG hegesztést, hogy alacsonyabb legyen az átlagos hőbevitel és a penetráció.
• Az alkatrészek rögzítésekor szükség esetén használjon támasztórudakat vagy hűtőtuskókat.
• A vastagabb szakaszokon több menetben alkalmazzon hőt, szemben azzal, hogy a hegesztést egyetlen menetben próbálja elvégezni.
• A váltakozóáramú egyensúlyszabályozó és a frekvenciabeállító anyag beállításával az ív energiája finomítható és a járulékos felmelegedés minimalizálható.

5. Oxidált hegesztések (zárványok és oxidáció)

Magyarázat: (olvadási hőmérséklet ~2050 °C), amelyet hegesztés előtt el kell távolítani. Ellenkező esetben zárványokat képezhet, és gátolja a tökéletes olvadást, ami a hegesztést gyengévé teszi.

Megelőzés:

• Fokozza a hegesztési felület tisztítását a váltóáramú egyensúlyszabályozás használatával.
• Hegesztés előtt mindig el kell végezni a felület ecsetelését és zsírtalanítását.
• Kerülje a puszta kézzel való érintkezést a megtisztított felületekkel, mivel ez szennyeződéshez vezethet, ahogyan az olajok is szennyeződésmentessé teszik azt.
• Időnként cserélje ki a gázlencséket és a csészéket a megfelelő árnyékolási lefedettség fenntartása érdekében.

A TIG hegesztés alumínium valós alkalmazásai

TIG-hegesztés Az alumínium nélkülözhetetlen az olyan iparágakban, ahol az esztétikum, a szilárdság és a korrózióállóság kulcsfontosságú:

• Repülőgépipar: Törzs szerkezeti panelei, tartószerkezetek és üzemanyagtartályok
• Autóipar és motorsport: Intercooler csővezetékek, alváz, kerekek
• Tengeri mérnöki tevékenység: Alumíniumötvözetek, amelyek korrózióállóak, mint hajótestek, létrák és sínek.
• Orvosi berendezések: Képalkotó és mozgást segítő berendezésekben használt alumínium vázszerkezet
• Könnyűszerkezetes burkolatok: Védőburkolat, olyan burkolatok létrehozása, amelyek nemcsak a technológiát takarják el, hanem dizájnelemként is kiegészítik a fogyasztói elektronikai készüléket vagy az ipari elektronikai berendezést.

Mindezeknél az alkalmazásoknál a megfelelő alumínium tig hegesztő kiválasztása és az alumínium tig hegesztés biztonságos és tiszta elvégzésének elsajátítása a legfontosabb.

Szakértők tippjei és trükkjei

Azoknak a szakembereknek, akik a TIG-hegesztéses alumíniummal kapcsolatos készségeiket szeretnék tökéletesíteni, fontolja meg a következő továbbfejlesztett tippeket:

• Visszatisztítás: Zárt csöveken vagy dobozokon történő hegesztéskor a csövet vagy dobozt argonnal kell visszatölteni, különben belső oxidáció lép fel.
• Előmelegítés: Hasznos, ha vastag szelvények vannak. A hősokk csökkentése és az olvadás javítása érdekében melegítse elő 150-200°F (65-93°C) hőmérsékleten.
• A lábpedál használata: Az áramerősség precíz, valós idejű szabályozása lehetővé teszi a hegesztőtócsa viselkedése alapján történő beállítást - ez létfontosságú a kényes alumíniumhegesztő alkatrészek esetében.
• Hegesztés utáni tisztítás: a korom és a hegesztés utáni oxid eltávolítása, általában a kozmetikai hegesztéseken, rozsdamentes acél kefével.

Következtetés

Az alumínium TIG-hegesztés elsajátítása jelentős mérföldkő bármely hegesztő karrierjében. A kézműves készség a tökéletesség - a hegesztések legmagasabb fokú ellenőrzését és esztétikus megjelenését, valamint a legerősebb mechanikai tulajdonságokat biztosítja, de a mesteremberek bensőséges ismeretét, részletességét és magas szintű készségét igényli.

Az alapfém előkészítésétől és a megfelelő alumínium tig hegesztő kiválasztásától kezdve az ívtechnika tökéletesítéséig és a tig hegesztett alumínium kötések hibáinak kezeléséig ez a folyamat még a legjobbakat is kihívás elé állítja. Azonban azok, akik következetesen, professzionális szinten tudnak alumínium TIG hegesztést végezni, ajtókat nyitnak a nagy igényű iparágak és a precíziós gyártási munkakörök felé.

Akár szerkezeti vázak, tengeri alkatrészek vagy bonyolult burkolatok gyártásáról van szó, a magabiztos munkavégzés képessége a alumínium A TIG-eljárással hegesztett alkatrészek továbbra is a modern világ aranyszabályai közé tartoznak. 

Gyakran ismételt kérdések

1. Milyen beállítás a legjobb az alumínium tig hegesztéshez?

AC TIG-gépet alkalmazzon, amely nagyfrekvenciás indítással, 2 százalékos lantanátolt volfrámmal és tiszta argongázzal rendelkezik. Hegesztés előtt győződjön meg arról, hogy az ív feszes és sima.

2. Miért van porozitás a tig-hegesztett alumíniumban?

A nedvesség vagy a szennyeződés általában a porozitás oka. Soha ne tisztítsa acetonon és rozsdamentes acélkefén kívül más oldószerrel, és a töltőpálcákat száraz helyen tárolja.

3. Milyen tulajdonságokkal kell rendelkeznie egy alumínium tig hegesztőnek?

Keresse meg az AC egyensúlyt, az impulzus üzemmódot és a nagyfrekvenciás indítást. Ezekkel a jellemzőkkel elérhető a hőszabályozás, az ív stabilitása és az alumínium hibáinak csökkenése.

4. Hogyan biztosíthatom az erős alumínium hegesztési alkatrészeket?

A megfelelő töltőanyagot (például ER5356), tisztítsa meg, melegítse elő, ahol szükséges, és ellenőrizze a hegesztés befejezése után, hogy meggyőződjön a teljes szilárdságról.