Basiskwesties van het lassen van aluminiumlegering

Laskenmerken van aluminium en aluminiumlegeringen

1. oxide film:

Aluminium is gevoelig voor oxidatie in de lucht en tijdens het lassen, wat resulteert in een hoog smeltpunt en een zeer stabiel aluminiumoxide (Al2O3) dat moeilijk te verwijderen is.

Door het smelten en de fusie van het basismateriaal te belemmeren, heeft de oxidefilm een hoge dichtheid en is het niet gemakkelijk om op het oppervlak te drijven, wat resulteert in defecten zoals insluiting van slakken, onvolledige fusie, en onvolledige penetratie.

De oppervlakte-oxidefilm van aluminiummateriaal en de adsorptie van een grote hoeveelheid water kunnen gemakkelijk porositeit in de lasnaad veroorzaken. Vóór het lassen moet een strikte oppervlaktereiniging worden uitgevoerd met behulp van chemische of mechanische methoden om de oppervlakte-oxidefilm te verwijderen.

Versterk de bescherming tijdens het lasproces om oxidatie te voorkomen. Bij wolfraam-inert gasbooglassen wordt een wisselstroombron gebruikt om de oxidefilm te verwijderen door middel van kathodische reiniging.

Gebruik bij het gaslassen een flux die de oxidefilm verwijdert. Bij het lassen van dikke platen kan de laswarmte worden verhoogd. Als de heliumboogwarmte bijvoorbeeld hoog is, kan heliumgas of een mengsel van argon en heliumgas worden gebruikt voor bescherming, of kan een groot standaard smeltelektrodegasbeschermingslassen worden gebruikt. In het geval van gelijkstroom-positieve verbinding is "kathodereiniging" niet vereist.

2. Hoge thermische geleidbaarheid

De thermische geleidbaarheid en specifieke warmtecapaciteit van aluminium en aluminiumlegeringen zijn meer dan tweemaal die van koolstofstaal en laaggelegeerd staal. De thermische geleidbaarheid van aluminium is meer dan tien keer die van austenitisch roestvrij staal.

Tijdens het lasproces kan een grote hoeveelheid warmte snel worden overgebracht naar het inwendige van het basismetaal. Daarom wordt bij het lassen van aluminium en aluminiumlegeringen niet alleen energie verbruikt in de gesmolten metalen pool, maar ook onnodig verbruikt in andere delen van het metaal. Dit nutteloze energieverbruik is belangrijker dan staallassen.

Om lasverbindingen van hoge kwaliteit te verkrijgen, is het raadzaam om energiebronnen met geconcentreerde energie en hoog vermogen te gebruiken, en soms kunnen voorverwarming en andere procesmaatregelen ook worden gebruikt.

3. Grote lineaire uitzettingscoëfficiënt, gemakkelijk te vervormen en thermische scheuren te genereren

De lineaire uitzettingscoëfficiënt van aluminium en aluminiumlegeringen is ongeveer tweemaal die van koolstofstaal en laaggelegeerd staal. De krimpsnelheid van het volume tijdens het stollen van aluminium is groot en de vervorming en spanning van de gelaste delen zijn groot. Daarom moeten maatregelen worden genomen om lasvervorming te voorkomen.

Tijdens het stollen van aluminium lassen gesmolten zwembad, krimpporositeit, thermisch kraken en hoge interne spanning zijn gevoelig voor optreden.

Bij de productie kunnen maatregelen worden genomen zoals het aanpassen van de samenstelling van lasdraad en het lasproces om het optreden van hete scheuren te voorkomen. Als corrosiebestendigheid is toegestaan, kunnen lasdraden van aluminiumsiliciumlegeringen worden gebruikt om andere aluminiumlegeringen dan aluminiummagnesiumlegeringen te lassen.

Wanneer het siliciumgehalte in aluminium siliciumlegering 0,5% is, is er een grotere neiging tot heet kraken. Naarmate het siliciumgehalte toeneemt, wordt het kristallisatietemperatuurbereik van de legering kleiner, verbetert de vloeibaarheid aanzienlijk, neemt de krimpsnelheid af en neemt de neiging tot heet kraken ook dienovereenkomstig af.

Volgens productie-ervaring, wanneer het siliciumgehalte 5% ~ 6% is, treedt geen thermisch kraken op. Daarom zal het gebruik van SAlSi-strips (siliciumgehalte is 4,5% ~ 6%) lasdraad een betere scheurbestendigheid hebben.

4. Zeer oplosbare waterstof

Aluminium en aluminiumlegeringen kunnen een grote hoeveelheid waterstof in de vloeibare toestand oplossen, terwijl waterstof bijna onoplosbaar is iN de vaste toestand. Tijdens het stollen en snelle afkoelingsproces van de smeltpool voor lassen kan waterstof niet op tijd overlopen en is het vatbaar voor het vormen van waterstofporiën.

Het vocht in de atmosfeer van de boogkolom, evenals het vocht dat is geadsorbeerd op de oppervlakte-oxidefilm van het lasmateriaal en basismetaal, zijn allemaal belangrijke bronnen van waterstofgas in de lasnaad.

Daarom moet strikte controle worden uitgeoefend over de bron van waterstof om de vorming van poriën te voorkomen.

5. Het gewricht en de door hitte aangetaste zone zijn gevoelig voor verzachting

Legeringselementen zijn gevoelig voor verdamping en verbranding, wat resulteert in een afname van de lasprestaties.

Wanneer het basismetaal wordt onderworpen aan vervormingsversterking of verouderingsversterking van de vaste oplossing, zal de laswarmte een afname van de sterkte van de door hitte aangetaste zone veroorzaken.

Aluminium heeft een op het gezicht gecentreerd kubisch rooster zonder isomeren en er is geen faseverandering tijdens verwarming en koeling. De korrelgrootte van de lasnaad is gevoelig voor verruwing en kan niet worden verfijnd door faseverandering.

Lasmethode:

Bijna alle lasmethoden kunnen worden gebruikt om aluminium en aluminiumlegeringen te lassen, maar aluminium en aluminiumlegeringen hebben een ander aanpassingsvermogen aan verschillende lasmethoden en elke lasmethode heeft zijn eigen toepassingsscenario's.

Gaslassen en elektrode booglassen hebben eenvoudige apparatuur en gemakkelijke bediening. Gaslassen kan worden gebruikt voor het repareren van lassen van aluminiumplaten en gietstukken met lage laskwaliteitseisen. Lasstaafbooglassen kan worden gebruikt voor het repareren van het lassen van gietstukken van aluminiumlegering.

Inert gas afgeschermd lassen (TIG of MIG) is de meest gebruikte lasmethode voor aluminium en aluminiumlegeringen.

Aluminium en aluminiumlegering dunne platen kunnen worden gelast met behulp van wolfraamelektrode AC argon booglassen of wolfraamelektrode puls argon booglassen.

Dikke platen van aluminium en aluminiumlegering kunnen worden gelast met behulp van wolfraam heliumbooglassen, argon helium gemengd wolfraamgas afgeschermd lassen, smeltelektrode gas afgeschermd lassen en pulssmeltelektrode gas afgeschermd lassen. De toepassing van smeltend elektrodegas afgeschermd lassen en pulssmeltelektrode gas afgeschermd lassen wordt steeds wijdverbreid.