TIG-sveising av aluminium: En omfattende teknisk veiledning

TIG-sveising av aluminium er ansett som en av de mest teknisk krevende prosessene innen sveising. Når man arbeider med aluminium, et metall som kjennetegnes av lav vekt, korrosjonsbestandighet og høy ledningsevne, oppstår det en rekke problemer som skiller det fra stål eller rustfritt stål. Dårlig håndtering av aluminium kan føre til at det naturlige oksidlaget gir en svak, porøs eller på annen måte strukturelt uønsket sveis på grunn av det naturlige oksidnivået, det lave smeltepunktet og evnen til å absorbere hydrogengass. TIG-prosessen (Tungsten Inert Gas), eller GTAW-prosessen (Gas Tungsten Arc Welding), er derfor den prosessen som industrien velger å bruke når presisjon, estetikk og sveisens integritet er de viktigste faktorene.

Disse vil dekke materialenes oppførsel, valg av utstyr, valg av dekkgass, klargjøring av fuger og feilsøkingsmetoder, selv om det vil bli lagt stor vekt på kvalitetskontroll og repeterbarhet. I tillegg vil artikkelen gå nærmere inn på hvordan man velger og bruker en tig-sveiser for aluminium på riktig måte, og hvordan man håndterer ulike typer sveisedeler av aluminiumog produsere konsistente, feilfrie skjøter når du forsøker å TIG-sveise aluminium. Til slutt vil leseren ha inngående kunnskap om hvordan man lager en god, ren og strukturelt pen TIG-sveiset aluminiumsammenstilling i henhold til industristandarden i luftfarts-, bil-, marine- og produksjonsindustrien. 

Denne artikkelen tar for seg vitenskapen, metodene og de praktiske aspektene ved TIG-sveising av aluminium. Den er ment for eksperter og teknisk utdannede personer som ønsker å utvide sin kunnskap om sveising av aluminium i høyytelses- eller industriprosesser.

Hva er TIG-sveising av aluminium?

TIG-sveising av aluminium refererer til sammenføyning av aluminiumkomponenter ved hjelp av TIG-sveising (Tungsten Inert Gas), også kjent som Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Her genereres en elektrisk lysbue av en ikke-forbrukbar wolframelektrode, og aluminiumsgrunnstoffet og en tilsatsmateriale smeltes i et beskyttende dekke av inertgass, vanligvis argon. Siden aluminium har høy varmeledningsevne, lavt smeltepunkt og et høysmeltende oksidlag, har sveising av aluminium en unik farge, og tørking må gjøres forsiktig. TIG-sveising har god kontroll på varmetilførsel og sveisebad, noe som betyr at den er perfekt for tynne materialer, avanserte sammenstillinger og andre bruksområder med høy ytelse. TIG-sveising brukes blant annet i romfarts-, bil- og marineindustrien til å produsere motstandsdyktige, korrosjonsfrie og pene sveisevideoer. For å lykkes med "TIG-sveising av aluminium" kreves det god teknikk, riktig utstyr og nøye overflatebehandling for å sikre sveisens integritet og styrke.

Hvorfor TIG-sveising av aluminium?

Gas Tungsten Arc Welding (GTAW), som også kalles Tungsten Inert Gas (TIG), er den ideelle teknikken å bruke der det kreves presisjon, kontroll og et fint utseende. Den gir uovertruffen kontroll over varmetilførselen, slik at sveiserne har mulighet til å kontrollere hvor flytende smeltebadet i aluminiumet er.

TIG-sveising, når den brukes med aluminium, er ganske praktisk, hovedsakelig fordi:

• Ikke-smeltende elektrode: Wolframelektroden smelter ikke, og dette sikrer stabil lysbuekontroll.
• I stedet for forurensning: I TIG er det tilstrekkelig dekning av beskyttelsesgasser, og sveisene ender opp med lite forurensning.
• Muligheter for vekselstrømspolaritet: AC-modus gjør det mulig å rense oksidlaget og samtidig oppnå dyp sammensmelting, noe som er avgjørende ved TIG-sveising av aluminium.
• Aluminiums oppførsel ved sveising: Aluminiums oppførsel ved sveising, spesielt i varmepåvirkede soner, krever behørig oppmerksomhet.

Sveising av aluminium krever en bedre forståelse av aluminiumets fysiske og kjemiske egenskaper, som er svært forskjellige fra andre metaller som er mye brukt. Nedenfor finner du de viktigste utfordringene knyttet til TIG-sveising av aluminium.

1. Svært høy varmeledningsevne

Aluminium transporterer varme fem ganger så mye som stål. Dette betyr at varmen forsvinner raskt fra sveisesonen, noe som krever høyere strømstyrke ved TIG-sveising av aluminium, spesielt ved sveising av tykke materialer. Hvis man ikke gjør det på best mulig måte, kan det ende opp med spaltesveising eller uregelmessig sveiseinntrengning.

2. Problemer med oksidlag

Når aluminiumsoverflater eksponeres for luft, dannes det umiddelbart et tynt oksidlag (som sitter godt fast). Dette laget smelter ved ca. 2050 °C, noe som er godt over smeltepunktet for uedelt aluminium, som er 660 °C. TIG-sveising i vekselstrømsmodus bidrar til å bryte ned dette laget, men det er også viktig at det gjøres en forrensing for å få TIG-sveiset aluminium av høy kvalitet.

3. Hydrogenporøsitetens mottakelighet

Hydrogen absorberes lett i smeltet aluminium, og dette kan skape porøsitet eller forårsake sprekker under avkjøling. Olje, fuktighet eller skitne sveisetråder fungerte som en kilde til forurensninger som førte til at hydrogenet kom inn i smeltebadet. Riktig rengjøring og bruk av tørre tilsettmaterialer er avgjørende for å unngå defekter i sveisedeler av aluminium.

Teknisk oversiktstabell for TIG-sveising av aluminium

Her er en omfattende teknisk tabell som oppsummerer de viktigste aspektene ved TIG-sveising av aluminium, inkludert sveiseparametere, fugetyper, vanlige feil og hvordan man håndterer dem. I denne tabellen kombinerer du ideene i artikkelen din, og den er original og svært teknisk.

Tips:

Sørg for å kalibrere tig-sveiseapparatet ditt riktig for den legeringsserien du bruker, og kontroller alltid at beskyttelsen er intakt før du starter produksjonskjøringer. Kvaliteten på sveisene i aluminium er like mye avhengig av kvaliteten på overflatebehandlingen og parameterjusteringen som av kvaliteten på operatøren.

Velge riktig TIG-sveiser for aluminium

Valg av riktig TIG-sveiseapparat for aluminium er avgjørende for å oppnå rene, sterke og feilfrie sveiser når du arbeider med aluminium. Siden aluminiums egenskaper krever nøye kontroll av varme, lysbuestabilitet og polaritet, er det ikke alle TIG-maskiner som kan brukes på et slikt materiale. Følgende er viktige spesifikasjoner og funksjoner som bør vurderes.

1. AC-sveisekapasitet sveising

Aluminium trenger vekselstrøm (AC) for å kunne skjære gjennom oksidlaget og samtidig oppnå god innbrenning. En vekselstrømsfri maskin kan ikke brukes under TIG-sveising av aluminium. Høyteknologiske maskiner gjør det mulig å finjustere vekselstrømbalansen, det vil si forholdet mellom beising og innbrenning.

2. HF Arc Start

Høyfrekvent start er obligatorisk for å hindre at elektroden forurenses og kleber seg fast. HF-start gir en ren, kontaktfri lysbuestart, noe som bidrar til å opprettholde wolframintegriteten og lysbuestabiliteten, spesielt ved sveising av ømfintlige eller tynne aluminiumsdeler.

3. Kontrollerbar frekvens/bølgeform

Moderne tig-sveiseapparater for aluminium gjør det mulig å tilpasse vekselstrømfrekvensen (vanligvis 60-200 Hz), noe som gjør lysbuekjeglen skarpere og gir bedre kontroll. Ytterligere muligheter for finjustering av ytelsen mellom de ulike aluminiumslegeringene og sveiseskjøtene gis ved hjelp av bølgeformkontroll (firkantbølge eller myk firkant).

4. Funksjonen til en pulssveiser

Pulsinnstillingene brukes til å kontrollere varmetilførselen og skjevhet, spesielt i tynne materialer eller temperatursensitive sammenføyninger. Dette er avgjørende når man forsøker å TIG-sveise aluminium i romfart, bilindustri eller elektronikk.

5. Fjernkontroll og strømstyrkekontroll med fotpedal

Variasjoner i strømstyrken er enklere å kontrollere i sanntid ved hjelp av en fotpedal eller en fjernkontroll med fingertuppene, og forhindrer faren for overoppheting eller undergjennomtrengning i komplekse eller svingete skjøter som er populære i TIG-sveiset aluminium.

Beskyttelsesgasser og fyllmaterialer

Valget av tilsettmateriale og dekkgass ved TIG-sveising av aluminium har direkte innvirkning på sveisekvalitet, mekanisk ytelse og korrosjonsbestandighet. Ulike aluminiumlegeringer reagerer ulikt på ulike tilsettmaterialer og beskyttelsesgassmiljøer, noe som gjør det viktig å velge riktig, spesielt ved produksjon av kritiske sveisedeler i aluminium.

1. Velge riktig påfyllingsstang

Kompatibiliteten til tilsatsmaterialet er basert på basislegeringen og de tiltenkte egenskapene til den ferdige sveisen. Aluminium som tilsatsmateriale kan være vanlig å inkludere:

ER4043

Dette silisiumbaserte fyllstoffet er flytende, og dermed sveisbart. Det er godt sprekkbestandig, og det passer sammen med uedle metaller i 6xxx-serien. Men det er svakt sammenlignet med ER5356.

ER5356

Et forbedret magnesiumfyllstoff som er sterkere og seigere. Det er egnet til strukturelle arbeider og områder som trenger anodisering etter sveising. Det kan ofte brukes på 5xxx- og 6xxx-legeringer av aluminium.

ER4045

Som ER4043, men med større flyt og mindre tendens til varmriss. Fordi den kan sveise raskere og gir en bedre fuktet sveis, brukes den ofte i bilindustrien.

Ved å velge et egnet fyllstoff kan man forhindre sprekkdannelser, porøsitet og problemet med sprøhet etter sveising (ved bruk av ulike aluminiumlegeringer).

2. Valg av dekkgass

Skjerming av smeltebadet mot atmosfærisk forurensning må gjøres på riktig måte. Standard gass for TIG-sveising av aluminium er:

100% Argon

Argon gir en god lysbue, god avrensingsevne med vekselstrøm og utmerket kontroll over smeltebadet. Den passer til nesten alle tykkelser av aluminium og alle bruksområder.

Argon/Helium-blandinger

Tilsetningen av helium øker varmetilførselen og lysbueenergien, noe som gir bedre innbrenning i tykt aluminium. En blanding av 75% helium og 25% argon er vanlig for industrielle bruksområder med tunge aluminiumsdeler.

3. Gassens strømningshastighet og renhet

Strømningshastighet: Den vanligste strømningshastigheten er mellom 15 og 20 CFH (kubikkfot i timen) for de fleste jobber. Det har vist seg at det er for få viktige beskyttelseskamre, noe som fører til oksidasjon, og det kan være for mange, noe som fører til turbulens og forurensning.

Renhet: Argon med en renhetsgrad på minst 99,99 prosent kan brukes til sveising. Ustabil lysbue og porøs tig-sveiset aluminium er produkter av forurenset gass.

Når det gjelder beskyttelsesgassene, bør man velge 100% Argon. Helium eller argon-helium-blandinger kan brukes i spesielle tilfeller for å øke innbrenningen, spesielt på tykke aluminiumsdeler.

Forberedelse av overflaten: Løsningen for rene sveiser

Overflatebehandling er et av de viktigste trinnene for å sikre høy kvalitet ved TIG-sveising av aluminium. I motsetning til andre metaller danner aluminium et sterkt oksidbelegg på nesten ingen tid når det utsettes for luft. Dette oksidet smelter ikke bare ved en betydelig høyere temperatur (2050 °C) enn grunnmetallet (660 C), det fanger også opp forurensninger som fuktighet og olje samt hydrokarboner. Hvis dette ikke fjernes, kan det føre til dårlig lysbuestabilitet, porøsitet, ufullstendig sammensmelting og strukturell svikt, særlig i lastbærende eller trykkklassifiserte sveiser.

1. Mekanisk rengjøring

Rengjør først ved å tørke av smuss, olje eller maling med en ren, lofri klut med aceton eller et spesielt avfettingsmiddel for aluminium. Skrubb deretter av oksidlaget med en stålbørste i rustfritt stål, som kun skal brukes på aluminium. Børstingen bør utføres rett før sveising for å unngå reoksidering.

2. Kjemisk rengjøring

I mer krevende bruksområder kan salpetersyreskylling brukes etter en kjemisk etsing med en alkalisk væske (for eksempel natriumhydroksid). Dette fjerner både organiske og uorganiske avleiringer og gjør overflaten kjemisk aktiv for sveising.

3. Felles fitness-up og kantkondisjonering

God tilpasning og forberedelse av kantene vil bidra til å holde lysbuen i kontroll og god gassdekning. Grove kanter skal være litt avfaset, og alle overflater skal ikke ha grader eller oksidflekker, i tilfelle skjøter mellom aluminiumsstykker skal gjøres ved tig-sveising, der dyp sammensmelting er nødvendig.

Konsekvent, ren klargjøring er avgjørende når man arbeider med presisjonssammenstillinger eller sveisedeler av aluminium med høy integritet. Selv den beste tig-sveiseren i aluminium kan ikke kompensere for en forurenset overflate.

Parametere og metoder for TIG-sveising

Konsistente aluminiumsveiser med høy integritet kan bare produseres ved å beherske sveiseparametrene og tilhørende brennerrelaterte teknikker. Den raske termiske responsen, den lave smeltetemperaturen og aluminiumets følsomhet for forurensning krever nesten nøyaktig kontroll av den elektriske konfigurasjonen, avstanden til lysbuen og fordelingen av tilsatsmaterialet. Denne delen beskriver de mest kritiske TIG-parametrene og beste praksis som brukes for å sveise tig-sveising av aluminium på et profesjonelt nivå.

1. Innstillinger for strømstyrke

Varmetilførselen styres direkte av strømstyrken. Typisk minimumstykkelse for aluminium er 1 ampere per 0,001 tommer tykkelse på grunnmetallet, selv om aluminium ofte vil kreve mer på grunn av den høye varmeutvekslingshastigheten. For eksempel

• Aluminium ved 1/8 ( 125-140 ampere )
• Tynne ark (0,040"): 40-50 ampere pulskontroll

Det anbefales å bruke en fotpedal med strømstyrke eller en fjernkontroll med fingertuppene, med mindre du sveiser svært tykke materialer og kan komme til å foreta kontinuerlige endringer i materiale/tykkelse og/eller endringer i skjøteseksjoner.

2. AC Balance-kontroll

Nyere TIG-utstyr gjør det mulig å variere vekselstrømsforholdet mellom elektrodenegativ (EN) og elektrodepositiv (EP):

• DA: Gir innblikk i flere detaljer
• EP: Det oksiderer oksidlaget

Den normale grunnlinjen er 70 % EN, 30 % EP. Når EN øker, oppnås penetreringsfordelene på bekostning av rengjøringsvirkningen, og dette er kanskje ikke egnet for sterkt oksidert aluminium.

3. Justering av AC-frekvens

En økning i vekselstrømfrekvensen (vanligvis fra 60 Hz til 200 Hz) reduserer og stabiliserer lysbuen. Et økt antall toalettbesøk:

• Gir bedre kontroll på retningen
• Reduserer vandring av buer
• Forbedrer sveisens utseende

Dette er spesielt fordelaktig ved sveising av tynne eller kosmetiske aluminiumsdeler.

4. Valg og klargjøring av wolframelektrode

• AC-sveising av aluminium: Bruk riktig type wolfram.
• Ren wolfram: Den produserer en sfærisk spiss med AC, den er stabil med gamle maskiner
• 2 prosent Lanthanated eller Ceriated: valget i moderne vekselrettere på grunn av bedre lysbuestart og redusert forbruk

Strømstyrken må tilpasses wolframstørrelsen (f.eks. 3/32, 1/8″), da bruk av for stor størrelse kan føre til ustabilitet i lysbuen eller smelte elektroden.

5. Teknikk og håndtering av påfyllingsstaver

Før stangen inn i smeltebadet i et jevnt tempo på forsiden av smeltebadet, og aldri direkte inn i lysbuen. Dette begrenser turbulens og oksidasjon. Bruk sveisetrådlegeringer som passer til grunnmetallet (ER4043 eller ER5356 er de vanligste), og unngå at sveisetråden blir våt eller tilsmusset, slik at du unngår den svært farlige hydrogenabsorpsjonen.

6. Høyde og fakkelvinkel

Hold lengden på lysbuen så kort som mulig - ideelt sett mindre enn 1/8 tomme for å minimere lysbuevandring og forurensning. Fakkel: Den bør vinkles slik at den har en vinkel på 10-15° oppover i forhold til kjøreretningen. Dette gir bedre sikt og bedre dekning av beskyttelsesgassen.

Disse parameterne er viktige å lære seg og beherske i praksis, og en grundig forståelse av materialenes oppførsel er det som bør ligge bak TIG-sveising av aluminium med høy kvalitet, spesielt innen romfart, bilindustri og strukturelle bruksområder.

Sveiseteknikk for TIG-sveising av aluminium

Når du sveiser aluminium TIG, er teknikken like viktig som maskininnstillingene. Profesjonelle tar følgende:

• Vinkel på fakkelen: Hold den i en vinkel på 15-15 grader med loddrett retning i den retningen du går.
• Lysbuelengde: Hold buelengden liten (1/8″ eller mindre) for å redusere porøsitet og forurensning.
• Kjørehastighet: Hvis det går for sakte, tilføres det for mye varme, og forvrengning er vanskelig. Gå raskt nok til at du har kontroll, men ikke så raskt at du blir for varm.
• Påfyllingsstang: Utfør gjentatte og regelmessige tilsettingstrinn, og senk tilsetningsstoffet ned i den fremre delen av smeltebadet, ikke i lysbuen.

Vær spesielt oppmerksom på smeltebadet. På grunn av den raske smeltingen av aluminium kan det være vanskelig å se smeltebadet tydelig, siden det er reflekterende når det raskt blir til væske.

Fugeutforming - sveising av aluminium

Effektiv fugeutforming er avgjørende for å oppnå strukturelt solide, estetisk rene og feilfrie sveiser ved TIG-sveising av aluminium. Aluminium er svært varmeledende, har lav smeltetemperatur og kan lett bli deformert ved overoppheting, og derfor bør sveiseskjøtenes utforming være nøye gjennomtenkt. Denne delen forklarer hvordan riktig sveiseskjøtutforming kan redusere spenningskonsentrasjoner, forhindre vridning og optimalisere sveisekvaliteten, spesielt ved bruk av en tig-sveiser for aluminium.

Viktige prinsipper for kollektiv design

Aluminiums termodynamiske egenskaper krever at man ved utformingen av sammenføyninger tar hensyn til at det raskt avgir varme og utvider seg ved varmebelastning. I motsetning til stål utvider aluminium seg mye mer når det varmes opp, opptil dobbelt så mye, noe som gjør at en løst sittende del lett kan bli forvrengt eller sprengt. Det er vanlig å la det være en liten rotspalte i stussfuger (vanligvis 1/16") for å kompensere for ekspansjonen og for å sikre full gjennomtrengning. Ved TIG-sveising, der det kreves høy presisjon, må skjøten også ha et stabilt smeltebad og gi mulighet for fullstendig dekning ved bruk av beskyttelsesgass. Spesielt når geometrien er smal eller det skal sveises i flere omganger, må sveisepistolen og tilsettrøret utformes så enkelt som mulig.

De vanligste typene skjøter som brukes i TIG-sveising av aluminium

Stumfuger, overlappfuger, T-fuger og hjørneskjøter er de mest populære formene for skjøter i aluminium. De to har forskjellige fordeler og tekniske hensyn.

• Stussfuger egner seg svært godt i sveiseprosessen av flate plater. En liten rotåpning bidrar til god gjennomtrengning og tillater termisk utvidelse.
• Overlappskjøter er enkle å justere, har god mekanisk styrke og er utsatt for å fange opp oksider mellom overflatene med mindre de rengjøres godt før sveising.
• T-skjøter finnes for det meste i rammer, takstoler og støtter. Disse bør være gode festeanordninger for å unngå vibrasjoner, siden aluminium er et mykt metall som smelter når det utsettes for varme.
• Hjørneskjøter er gode i skap og bokser, men de brenner gjennom tynt materiale hvis man ikke er nøye med hvor mye varme som tilføres.

I alle disse tilfellene må sveiserne ta hensyn til både strukturell styrke og sveisetilgjengelighet for å sikre suksess, spesielt når de skal lage kritiske sveisedeler i aluminium.

Klargjøring av kanter og innfesting

Ved TIG-sveising er det svært viktig å klargjøre kantene, siden aluminium er svært følsomt for forurensning og ufullstendig sammensmelting. Ved tykkere materiale (mer enn 3/16") bør kantene være avfaset (30-37,5 ) for å danne et spor som gjør det mulig å legge på tilsettet på riktig måte. Kantene skal være fri for oksid og grader, og de må forbehandles med en rustfri stålbørste eller et kjemisk etsemiddel.

Det er også svært viktig å sørge for at innfestingen er tilpasset aluminiumets myke natur og dets følsomhet for termiske bevegelser. Kobber, aluminiumsjern, stivhetsklemmer og heftsveiser bør brukes for å sikre at det ikke oppstår skjevheter. Ved tynne plater kan man bruke støtteplater for å støtte sveisebadet. Aluminiums lave deformasjonsstyrke ved varmepåvirkning gjør at det er viktig å sikre at skjøtene holdes godt fast.

TIG-sveising av aluminium Maskinhensyn

Ytelsen til en tig-sveiser for aluminium har direkte innvirkning på hvor godt en sveisefuge vil fungere under sveising. TIG-maskiner av høy kvalitet som brukes i aluminium, har funksjoner som AC-balansekontroll (brukes til rengjøring og innbrenning), frekvensjustering (brukes til å stille inn lysbuepresisjon) og høyfrekvent start (brukes til å skille forurensningsfri lysbueinitiering). Uten disse funksjonene kan selv de mest omhyggelig utformede skjøtene gi dårlig ytelse på grunn av utilstrekkelig lysbuestabilitet, dårlig sammensmelting eller innfanging av oksider. Når det gjelder presisjons- eller lastbærende jobber, må sveiserne sørge for at den typen sammenføyning de utfører, står i forhold til hva slags maskin de bruker.

Generelle feil i tigsveiset aluminium og forebygging

Selv med riktig utstyr og dyktighet byr TIG-sveising av aluminium på unike utfordringer som kan føre til sveisefeil hvis de ikke håndteres nøye. Forurensning fra oksider, feil varmetilførsel eller dårlig skjerming kan skade både sveisens kosmetiske utseende og styrke. Nedenfor beskrives nye potensielle problemer med de hyppigste årsakene og mulige måter å forebygge dem systematisk gjennom øvelse og kontroll, i de problemene som er mest sannsynlige å støte på ved arbeid med tigsveiset aluminium.

1. Porøsitet (gassinneslutning)

Porøsitet: Dette er et resultat av at hydrogengass fanges opp i det flytende kjøretøyet under størkningen av smeltebadet. Dette er spesielt vanlig når det brukes på aluminium, som er svært reaktivt med hydrogen, som kan finnes i luftfuktighet, forurensede tilsatsmaterialer og urene uedle metaller.

Forebygging:

• Det bør brukes argon som beskyttelsesgass med en renhet på 99,99%, og det bør opprettholdes en passende strømning (15-20 CFH).
• Hold helst endefyllingsstengene tørre og ikke forurenset av olje eller oksidasjon.
• Rengjør bunnmetallet godt med aceton, og børst deretter med en spesiell stålbørste i rustfritt stål.
• Trekk eller vifter bør unngås, slik at gassdekningen ikke forstyrres under sveising.

2. Ufullstendig fusjon

Årsak: Denne feilen oppstår når sveisemetallet ikke er fullstendig bundet til grunnmetallet eller nabopassene. Det er vanligvis et resultat av lav strømstyrke, høy bevegelseshastighet eller urensede overflater.

Forebygging:

• Bruk riktig strømstyrke i forhold til materialtykkelsen (som regel 1 ampere per 0,001" aluminium).
• Reduser bevegelseshastigheten til en hastighet som gjør det mulig for uedelt metall å smelte helt.
• Vask mellomrommene nøye og ha akseptable skjøter som er åpne og helt eksponerte.
• Bruk en kort buelengde, og rull bøyen i riktig vinkel til en av skjøtene.

3. Sprekker

Årsaken til dette: Sprekkdannelsen kan skje under størkning (varm brudd: varm sprekkdannelse) eller etter avkjøling (kald brudd: kald sprekkdannelse), spesielt i sveiser av høyfast aluminium eller i sveiser av ulike materialer. Det skjer vanligvis på grunn av dårlig tilsatsmateriale eller rask avkjøling.

Forebygging:

• Det bør velges fyllmetaller. I ett tilfelle er ER5356 sterkt og sprekkbestandig, i motsetning til ER4043.
• På grunn av problemer med termisk sjokk bør tykkere områder forvarmes opp til 150 200 oF.
• Ikke sveis på forurensede overflater, og sørg for at oksidlagene er rengjort før sveising.
• Dra nytte av god fugegeometri for å redusere spenningskonsentrasjonen.

4. For mye tilført varme og forvrengning

Begrunnelse: Aluminium har høy varmeledningsevne, noe som kan føre til at varmen forplanter seg til sveiseområdet, noe som ikke kan kontrolleres. Når seksjonene er tynne, blir de gjennombrente, eller de større strukturene vrir seg rett og slett opp.

Forebygging:

• Bruk puls-TIG-sveising for å få lavere gjennomsnittlig varmetilførsel og innbrenning.
• Ved fastspenning av komponenter, bruk støttebjelker eller kjøleklosser der det er nødvendig.
• Påfør varme i flere omganger på tykke seksjoner i stedet for å forsøke å sveise i én omgang.
• Ved å justere vekselstrømsbalansen og frekvensinnstillingsmaterialet kan lysbueenergien raffineres og sikkerhetsoppvarmingen minimeres.

5. Oksyderte sveiser (inneslutninger og oksidasjon)

Forklaring: Aluminium har en vedheftende oksidfilm (smeltetemperatur ~2050 °C) som må fjernes før sveising. Ellers kan det danne inneslutninger og hindre perfekt sammensmelting, noe som gjør sveisen svak.

Forebygging:

• Øk beisingen av sveiseoverflaten ved hjelp av vekselstrømsbalansekontroll.
• Børsting og avfetting av overflaten må alltid utføres før sveising.
• Unngå kontakt med bare hender på overflatene du har rengjort, da det kan føre til forurensning, på samme måte som oljene gjør dem fri for forurensning.
• Bytt gasslinser og kopper av og til for å opprettholde riktig skjermingsdekning.

TIG-sveising av aluminium i den virkelige verden

TIG-sveising av aluminium er uunnværlig i bransjer der estetikk, styrke og korrosjonsbestandighet er avgjørende:

• Luft- og romfart: Strukturelle paneler, støtter og drivstofftanker på skroget
• Bilindustri og motorsport: Intercooler-rør, understell, hjul
• Marin teknikk: Korrosjonsbestandige aluminiumslegeringer som skrog, stiger og skinner
• Medisinsk utstyr: Aluminiumsrammeverk som brukes i bildebehandlings- og mobilitetsutstyr
• Lettvektskabinetter: Beskyttende kabinetter som ikke bare dekker over teknologien, men som også tilfører et designelement til et elektronisk forbrukerapparat eller industrielt elektronisk utstyr.

I alle disse bruksområdene er det avgjørende å velge riktig tig-sveiseapparat og beherske evnen til å sveise tig-sveising av aluminium på en sikker og ren måte.

Tips og triks fra eksperter

For fagfolk som ønsker å forbedre ferdighetene sine innen TIG-sveising av aluminium, bør du vurdere følgende avanserte tips:

• Back Purging: Ved sveising på lukkede rør eller bokser er det nødvendig å spyle røret eller boksen med argon, ellers vil det oppstå innvendig oksidasjon.
• Forvarming: Det er nyttig der det er tykke seksjoner. For å redusere det termiske sjokket og forbedre sammensmeltingen, forvarm ved 65-93 °C (150-200 °F).
• Bruk av fotpedal: Presisjonskontroll av strømstyrken i sanntid gjør det mulig å justere strømstyrken basert på smeltebadets oppførsel - avgjørende for ømfintlige sveisedeler i aluminium.
• Beising etter sveising: fjerning av sot og oksid etter sveising, vanligvis på kosmetiske sveiser, ved hjelp av en rustfri stålbørste.

Konklusjon

Å beherske TIG-sveising av aluminium er en viktig milepæl i enhver sveisers karriere. Håndverket er perfekt - det gir den høyeste grad av kontroll og estetisk utseende på sveisene samt de sterkeste mekaniske egenskapene, men det krever inngående kunnskap, detaljer og ferdigheter på toppnivå av håndverkerne.

Denne prosessen er en utfordring selv for de beste, fra klargjøring av grunnmaterialet og valg av riktig tig-sveiseapparat til perfeksjonering av lysbueteknikken og håndtering av defekter i tig-sveisede aluminiumsskjøter. Men de som kan TIG-sveise aluminium på et profesjonelt nivå, åpner dører til bransjer med høy etterspørsel og presisjonsproduksjon.

Enten du produserer strukturelle rammer, marine komponenter eller kompliserte kabinetter, er evnen til å arbeide trygt med aluminium TIG-sveising av deler er fortsatt en gullstandard i den moderne verden. 

Ofte stilte spørsmål

1. Hvilket oppsett er best for sveis aluminium tig?

Bruk en AC TIG-maskin med høyfrekvent start, 2 prosent lantanisert wolfram og ren argongass. Sørg for at lysbuen holdes tett og jevn før sveising.

2. Hvorfor er det porøsitet i tig-sveiset aluminium?

Fukt eller forurensning er vanligvis årsaken til porøsitet. Rengjør aldri med andre løsemidler enn aceton og en børste av rustfritt stål, og oppbevar sparkelstavene på et tørt sted.

3. Hvilke funksjoner bør en tig-sveiser for aluminium ha?

Finn AC-balanse, pulsmodus og høyfrekvent start. Disse egenskapene gir kontroll over varmen, lysbuestabilitet og reduksjon av defekter i aluminium.

4. Hvordan kan jeg sikre sterke sveisedeler i aluminium?

Bruk riktig tilsatsmateriale (f.eks. ER5356), rengjør, forvarm om nødvendig, og kontroller sveisen etter ferdigstillelse for å verifisere fullstendig styrke.