Hàn hợp kim nhôm rất khác với hàn thép cacbon thông thường, thép không gỉ và các vật liệu khác. Dễ sinh ra nhiều khuyết tật mà các vật liệu khác không có, và cần phải áp dụng các biện pháp có mục tiêu để tránh nó. Chúng ta hãy xem xét các vấn đề thường gặp khi hàn hợp kim nhôm và các yêu cầu đối với công nghệ hàn.

Có nhiều phương pháp hàn cho hợp kim nhôm, và các phương pháp khác nhau có các ứng dụng khác nhau. Ngoài các phương pháp hàn truyền thống, hàn điện trở và hàn khí, các phương pháp hàn khác (như hàn hồ quang plasma, hàn chùm tia điện tử, hàn khuếch tán chân không,…) cũng có thể dễ dàng hàn các hợp kim nhôm với nhau.

Phương pháp hàn

Các đặc điểm và phạm vi áp dụng của các phương pháp hàn thường dùng cho hợp kim nhôm được nêu trong Bảng 1. Cần lựa chọn phương pháp hàn theo cấp nhôm và hợp kim nhôm, độ dày của mối hàn, cấu trúc sản phẩm và các yêu cầu về khả năng hàn.

01
hàn khí

Nhiệt năng của ngọn lửa hàn khí ôxy-axetilen thấp và nhiệt phân tán tương đối nên mối hàn bị biến dạng và năng suất thấp. Cần gia nhiệt sơ bộ khi hàn các mối hàn nhôm dày bằng hàn khí. Kim loại mối hàn sau khi hàn không chỉ có các hạt thô và cấu trúc lỏng lẻo mà còn dễ bị các khuyết tật như tạp chất alumin, lỗ rỗng và vết nứt. Phương pháp này chỉ được sử dụng để hàn sửa chữa các bộ phận kết cấu nhôm không quan trọng và vật đúc có độ dày từ 0.5 đến 10 mm.

02
Hàn hồ quang vonfram argon

Phương pháp này được hàn dưới sự bảo vệ của khí argon. Nhiệt tương đối tập trung, hồ quang cháy ổn định, kim loại hàn đặc, độ bền và độ dẻo của mối hàn cao. Nó càng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Hàn hồ quang vonfram argon là một phương pháp hàn tương đối hoàn chỉnh cho hợp kim nhôm, nhưng thiết bị hàn hồ quang vonfram argon phức tạp hơn và nó không thích hợp để hoạt động trong điều kiện ngoài trời.

03
Hàn hồ quang argon cực nóng chảy

Công suất hồ quang của hàn hồ quang argon tự động và bán tự động lớn, nhiệt tập trung và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ. Hiệu quả sản xuất có thể tăng gấp 2 đến 3 lần so với hàn hồ quang vonfram argon thủ công. Nó có thể hàn nhôm nguyên chất và các tấm hợp kim nhôm có độ dày dưới 50mm. . Ví dụ, không cần thiết phải gia nhiệt trước tấm nhôm có độ dày 30mm, và chỉ có thể hàn hai lớp mặt trước và mặt sau để có được bề mặt nhẵn và chất lượng mối hàn tốt. Hàn hồ quang argon điện cực nóng chảy bán tự động thích hợp cho các mối hàn đứt, mối hàn ngắn không liên tục và mối hàn có kết cấu không đều. Có thể sử dụng mỏ hàn hồ quang argon bán tự động để hàn tiện lợi và linh hoạt, tuy nhiên đường kính của dây hàn bán tự động tương đối nhỏ. Độ nhạy lỗ rỗng của mối hàn càng lớn.

04
Hàn hồ quang argon xung

1) Hàn hồ quang argon xung vonfram

Phương pháp này có thể cải thiện đáng kể tính ổn định của quy trình hàn dòng điện thấp, đồng thời thuận tiện để kiểm soát công suất hồ quang và hình dạng mối hàn bằng cách điều chỉnh các thông số quy trình khác nhau. Mối hàn có biến dạng nhỏ và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ. Nó đặc biệt thích hợp để hàn các tấm mỏng, hàn mọi vị trí và các trường hợp khác, cũng như rèn nhôm, duralumin, super duralumin, vv, rất nhạy cảm với nhiệt.

2) Hàn hồ quang argon xung điện cực nóng chảy

Dòng điện hàn trung bình có thể sử dụng là nhỏ, phạm vi điều chỉnh thông số lớn, biến dạng của mối hàn và vùng ảnh hưởng nhiệt nhỏ, năng suất cao, khả năng chống rỗ và chống nứt tốt, và nó phù hợp với tất cả hàn định vị các tấm hợp kim nhôm có độ dày từ 2-10mm.

05
Hàn điểm kháng, hàn đường nối

Nó có thể được sử dụng để hàn các tấm mỏng hợp kim nhôm có độ dày dưới 4mm. Đối với các sản phẩm có yêu cầu chất lượng cao hơn, có thể sử dụng phương pháp hàn điểm sóng xung kích DC và hàn đường nối. Việc hàn đòi hỏi thiết bị phức tạp hơn, với dòng hàn lớn và năng suất cao. Nó đặc biệt thích hợp cho các bộ phận và linh kiện được sản xuất hàng loạt.

06
Hàn khuấy ma sát

Hàn khuấy ma sát là một công nghệ nối ở trạng thái rắn có thể được sử dụng để hàn các tấm hợp kim khác nhau. So với phương pháp hàn nhiệt hạch truyền thống, hàn khuấy ma sát không có tia lửa, không có khói, không cần thêm dây hàn và khí bảo vệ, và không có lỗ rỗng hoặc vết nứt trong mối nối. So với ma sát thông thường, nó không bị hạn chế bởi thân cây các bộ phận và có thể được hàn bằng các mối hàn thẳng. Phương pháp hàn này có một loạt các ưu điểm khác như tính chất cơ học của mối nối tốt, tiết kiệm năng lượng, không gây ô nhiễm và yêu cầu chuẩn bị trước khi hàn thấp. Do nhiệt độ nóng chảy của nhôm và hợp kim nhôm thấp nên hàn khuấy ma sát phù hợp hơn.

Bài viết này sẽ đưa bạn đến tìm hiểu thêm về quy trình phương pháp hàn hợp kim nhôm

Khó khăn khi hàn vật liệu hợp kim nhôm

Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu hợp kim nhôm lớn hơn thép từ 1 đến 3 lần, dễ nóng lên. Tuy nhiên, loại vật liệu này không chịu được nhiệt độ cao, hệ số giãn nở nhiệt lớn nên dễ gây biến dạng mối hàn. Hơn nữa, vật liệu này cũng dễ bị nứt và bị thâm mối hàn trong quá trình hàn, đặc biệt việc hàn các tấm nhôm mỏng càng khó hơn.

Hàn hợp kim nhôm sẽ tạo ra một lượng hydro nhất định trong vũng nóng chảy. Nếu các khí này không được thải ra ngoài trước khi hình thành mối hàn sẽ gây ra các lỗ rỗng trong mối hàn và ảnh hưởng đến chất lượng của các chi tiết được hàn.

Nhôm là kim loại dễ bị oxi hóa, trong không khí hầu như không có nhôm không bị oxi hóa. Bề mặt của hợp kim nhôm tiếp xúc trực tiếp với không khí, trên bề mặt sẽ hình thành một lớp màng nhôm oxit dày đặc và không hòa tan. Màng oxit có khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt độ cao, và nhiệt độ nóng chảy của nó cao tới 2000 độ C. Một khi nó được hình thành, độ khó xử lý tiếp theo sẽ tăng lên rất nhiều.

Hàn hợp kim nhôm cũng có những vấn đề như mối nối dễ bị mềm và sức căng bề mặt thấp ở trạng thái nóng chảy, dễ sinh ra khuyết tật.

Yêu cầu quy trình hàn hợp kim nhôm

Trước hết, ở góc độ thiết bị hàn, nếu sử dụng máy hàn MIG / MAG thì nó phải có các chức năng xung như xung đơn hoặc xung kép. Chức năng xung kép tốt nhất. Xung kép là sự chồng chất của xung tần số cao và xung tần số thấp, và xung tần số thấp được sử dụng để điều chế xung tần số cao. Bằng cách này, dòng điện xung kép được cố định để chuyển đổi định kỳ giữa dòng điện đỉnh và dòng điện cơ bản ở tần số của xung tần số thấp, do đó mối hàn tạo thành dạng vảy cá đều đặn.

Để thay đổi hiệu ứng hình thành của mối hàn, bạn có thể điều chỉnh tần số và giá trị đỉnh của xung tần số thấp. Việc điều chỉnh tần số xung tần số thấp sẽ ảnh hưởng đến tốc độ chuyển đổi giữa giá trị đỉnh và giá trị cơ bản của dòng xung kép, điều này sẽ làm thay đổi kích thước của khoảng cách vảy cá đường may. Tốc độ chuyển đổi càng lớn thì khoảng cách giữa các mẫu vảy cá càng nhỏ. Điều chỉnh giá trị đỉnh của xung tần số thấp có thể thay đổi hiệu ứng khuấy trên vũng nóng chảy, do đó thay đổi độ sâu hàn. Việc chọn một giá trị đỉnh thích hợp có tác dụng rõ ràng trong việc giảm tạo ra các lỗ rỗng, giảm nhiệt đầu vào, ngăn ngừa sự giãn nở và biến dạng, và cải thiện độ bền của mối hàn.

Hơn nữa, theo quan điểm của quá trình hàn, cần lưu ý những vấn đề sau:

Một là làm sạch bề mặt của hợp kim nhôm trước khi hàn, và tất cả bụi và dầu phải được loại bỏ. Axeton có thể được sử dụng để làm sạch bề mặt của các mối hàn hợp kim nhôm. Đối với hợp kim nhôm dày, đầu tiên bạn dùng bàn chải sắt để làm sạch, sau đó dùng axeton làm sạch.

Thứ hai là vật liệu làm dây hàn được sử dụng phải càng gần vật liệu cơ bản càng tốt. Việc chọn dây hàn nhôm-silicon hay dây hàn nhôm-magie cần được xác định tùy theo yêu cầu của đường hàn. Ngoài ra, dây hàn nhôm-magie chỉ có thể dùng để hàn vật liệu nhôm-magie, còn dây hàn nhôm-silicon có phạm vi sử dụng rộng hơn, có thể hàn vật liệu nhôm-silicon cũng như vật liệu nhôm-magie.

Thứ ba, khi độ dày của tấm lớn, tấm nên được gia nhiệt trước, nếu không dễ bị hàn không thấm. Khi đóng hồ quang, hồ quang cần được đóng lại và chứa đầy dòng điện nhỏ.

Thứ tư, khi thực hiện hàn hồ quang vonfram argon, nên sử dụng máy hàn hồ quang argon DC, AC và DC thuận nghịch được sử dụng luân phiên. Dòng điện một chiều thuận dùng để làm sạch khuôn ôxy hóa bề mặt nhôm, còn dòng điện một chiều ngược lại dùng để hàn.

Cũng lưu ý rằng các thông số kỹ thuật hàn phải được thiết lập theo độ dày của tấm và các yêu cầu của mối hàn; Hàn MIG nên sử dụng bánh xe cấp dây nhôm đặc biệt, và sử dụng ống dây dẫn hướng Teflon, nếu không sẽ tạo ra phoi nhôm; Chiều dài của cáp mỏ hàn không được quá dài, nhôm Dây hàn mềm và cáp mỏ hàn quá dài sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của việc cấp dây.

Nhìn vào triển vọng phát triển của công nghệ hàn laser qua hàn hợp kim nhôm

Với sự phát triển của công nghệ laser, công nghệ hàn laser đã trở nên trưởng thành, và ngay cả hàn laser ba chiều và hàn laser phi kim loại cũng đã đạt được trình độ công nghệ cao hơn. Trong lĩnh vực hàn kim loại, hàn hợp kim nhôm chiếm tỷ trọng lớn, bởi vì hợp kim nhôm có độ bền riêng cao, độ bền mỏi cao, độ bền đứt gãy tốt và tốc độ phát triển vết nứt thấp, đồng thời có quá trình tạo hình tuyệt vời và khả năng chịu lực tốt. Ăn mòn, đã được sử dụng rộng rãi trong hàng không, hàng không vũ trụ, ô tô, sản xuất máy móc, đóng tàu và các ngành công nghiệp hóa chất. Việc ứng dụng rộng rãi của hợp kim nhôm đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ hàn hợp kim nhôm, và sự phát triển của công nghệ hàn đã thúc đẩy việc nghiên cứu công nghệ hàn laze. Đồng thời, sự phát triển của công nghệ hàn đã mở rộng lĩnh vực ứng dụng của hợp kim nhôm.

Tuy nhiên, bản thân các đặc tính của hợp kim nhôm khiến công nghệ hàn liên quan của nó phải đối mặt với một số vấn đề cấp bách cần giải quyết: màng oxit chịu lửa bề mặt, làm mềm mối nối, dễ bị rỗ, dễ bị biến dạng nhiệt và dẫn nhiệt quá mức. Hàn hợp kim nhôm truyền thống thường áp dụng quy trình hàn TIG hoặc hàn MIG. Mặc dù hai phương pháp hàn này có mật độ năng lượng cao và có thể thu được các mối ghép tốt khi hàn hợp kim nhôm nhưng chúng vẫn có khả năng ngấu kém, biến dạng hàn lớn, hiệu suất sản xuất thấp. Và những bất cập khác, vì vậy người ta bắt đầu tìm kiếm những phương pháp hàn mới.

Công nghệ laser trở thành hướng phát triển chính của công nghệ hàn hợp kim nhôm trong tương lai. Hàn laser có ưu điểm là mật độ công suất cao, nhiệt lượng đầu vào thấp, vùng ảnh hưởng nhiệt hàn nhỏ và biến dạng hàn nhỏ nên đã được quan tâm đặc biệt trong lĩnh vực hàn hợp kim nhôm. Vì vậy, trong lĩnh vực hàn hợp kim nhôm, việc nghiên cứu và sử dụng tia laser công suất cao để hàn xuyên sâu có chiều dày lớn sẽ là xu hướng phát triển tất yếu trong tương lai. Hàn xuyên sâu với chiều dày lớn càng làm nổi rõ hiện tượng lỗ kim và ảnh hưởng đến lỗ rỗng mối hàn. Do đó, cơ chế hình thành và kiểm soát các lỗ kim ngày càng nhiều. Nó chắc chắn sẽ trở thành một vấn đề nóng được quan tâm và nghiên cứu chung trong ngành.

Cải thiện sự ổn định của quá trình hàn laser và hình thành đường hàn, và nâng cao chất lượng hàn là những mục tiêu mà mọi người theo đuổi. Do đó, các công nghệ mới như công nghệ laser-hồ quang composite, hàn laser đầy dây, hàn laser bột đặt trước, công nghệ hội tụ kép và định hình chùm tia sẽ được cải tiến và phát triển hơn nữa.

Liên kết đến bài viết này : Bài viết này sẽ đưa bạn đến tìm hiểu thêm về quy trình phương pháp hàn hợp kim nhôm 

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Bài viết này sẽ đưa bạn đến tìm hiểu thêm về quy trình phương pháp hàn hợp kim nhômPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *