Soldadura d'alumini

La soldadura d'alumini requereix un conjunt de paràmetres que inclouen neteja, calor uniforme, materials de soldadura i habilitats de soldadura sòlida, i planteja reptes a causa de la seva alta conductivitat tèrmica i la formació inherent de la capa d'oxidació. La dissipació ràpida de la calor pot provocar deformacions, distorsions i tensions residuals a la soldadura, i apareix especialment en làmines més fines i afecta la resistència de la unió.

 

Descripció

 

La conductivitat tèrmica i la sensibilitat a la calor és d'entre 4 i 5 vegades l'acer, i el punt de fusió de l'alumini és inferior a la seva capa d'òxid, la qual cosa crea barreres que impedeixen que els metalls de soldadura s'uneixin correctament. La calor es dispersa bé a l'alumini i pot crear un gran cràter durant el procés de soldadura i, per tant, l'alumini és molt susceptible a l'esquerda del cràter, per això s'han d'omplir els cràters perquè no es produeixi una fallada al final d'una soldadura. El soldador ha de saber clarament que hi ha més calor que l'inici de la soldadura, i per això és possible que la penetració total no es produeixi fins que la soldadura hagi progressat bastant lluny des de l'inici.

 

Farcits d'alumini vs graus d'alumini

 

Quan es solda alumini, seleccionar el material de farciment adequat (sovint en forma de barres de farciment o filferros) és fonamental per garantir una soldadura forta, duradora i compatible. Els farcits d'alumini es trien en funció de l'aliatge d'alumini base, el procés de soldadura (per exemple, TIG, MIG), l'aplicació i les propietats desitjades com la resistència, la resistència a la corrosió o la ductilitat. A continuació, hem descrit els materials de farciment recomanats per a diferents tipus d'alumini i proporcionem context per al seu ús.

 

• √Sèrie 1xxx (alumini pur, per exemple, 1100, 1350), farcits recomanats: 1100, 4043,

Com sabem que la sèrie 1xxx té una excel·lent resistència a la corrosió, alta conductivitat tèrmica amb baixa resistència, mentre que el farcit d'alumini pur com el 1100 coincideix amb la composició del metall base per a la resistència a la corrosió i la conductivitat. Per a aplicacions en conductors elèctrics i equips químics, també s'utilitza 4043 (aliatge-de silici) per a una millor fluïdesa i resistència a les esquerdes, especialment en la soldadura TIG. En resum, les sèries 1xxx són suaus, així que eviteu l'-aliatge excessiu amb farcits més forts per evitar esquerdes.

 

• √Sèrie 2xxx

(Cobre-Aliat, per exemple, 2024, 2219, farcits recomanats: 2319 (per a 2219 específicament, 4043 com a compromís)

Per als components aeroespacials, 2319 s'utilitza per a 2219 perquè coincideix amb el contingut de coure i proporciona resistència.. 2Els aliatges de la sèrie xxx tenen una alta resistència, però són propensos a esquerdes en calent i sovint es consideren no soldables, especialment 2024, i 4043 és una alternativa per a altres aliatges 2xxx per reduir l'esquerda, tot i que sacrifica la resistència. Si és possible, intenteu evitar la soldadura de la sèrie 2xxx, i es prefereix la fixació mecànica per a aplicacions crítiques.

 

• √Sèrie 3xxx (aliatge de manganès-, p. ex., 3003, 3004), farcits recomanats: 4043, 5356

Les sèries 3xxx tenen una resistència moderada, una bona resistència a la corrosió, sovint s'utilitza en xapa, i la 4043 proporciona una bona fluïdesa i resistència a les esquerdes per a la soldadura per a propòsits generals. 5356 (aliatge-de magnesi) es pot utilitzar si es necessita una major resistència o resistència a la corrosió. 3les sèries xxx són soldables, i sovint depenen de l'aspecte de la soldadura o de l'elecció de la soldadura. àmpliament utilitzat en xapa, HVAC, envasos d'aliments.

 

• √Sèrie 4xxx: aliatge-de silici (p. ex., 4043), sovint utilitzat com a farcits a causa de la bona fluïdesa i la resistència a les esquerdes.

 

• √Sèrie 5xxx (aliatge-de magnesi, p. ex., 5052, 5083, 5086), farcits recomanats: 5356, 5183, 5556

Aquestes sèries tenen una alta resistència i una excel·lent resistència a la corrosió, i s'utilitzen àmpliament en vaixells marins, d'automoció i a pressió. A la pràctica, 5356 és el farciment-per a la majoria d'aliatges 5xxx a causa del seu contingut de magnesi coincident, una excel·lent resistència a la corrosió (especialment en entorns marins) i una bona resistència. 5183 i 5556 s'utilitzen per a aplicacions de -més resistència (p. ex., metall base 5083 a la construcció naval). Si us plau, no oblideu evitar els farcits 4xxx com el 4043 en aliatges 5xxx si la resistència a la corrosió és crítica, ja que el silici pot reduir-la. A més, els farcits 5xxx poden provocar smut (residu negre) a la soldadura TIG i, per tant, sovint es requereix neteja.

 

• √Sèrie 6xxx (aliatge de magnesi-silici-, p. ex., 6061, 6063), farcits recomanats: 4043, 5356

Aquestes sèries tenen una bona resistència i soldabilitat, s'utilitza àmpliament en aplicacions estructurals, i 4043 s'utilitza àmpliament per la seva excel·lent fluïdesa, la seva baixa sensibilitat a les esquerdes i la bona coincidència del color després de l'anodització (comú per als aliatges 6xxx). 5356 es tria quan es necessita una major resistència, tot i que és menys fluid i pot no coincidir bé amb el color després de l'-anodització. A més, sovint es prefereix el 4043 per a reparacions generals del 6061 a causa de la seva facilitat d'ús, però el 5356 proporciona millors propietats mecàniques per a soldadures crítiques.

 

• √Sèrie 7xxx (aliatge-de zinc, per exemple, 7075, 7050), farcits recomanats: 5356 (poques vegades), 4043 (com a compromís)

Aquestes sèries tenen una resistència molt alta, s'utilitzen en components aeroespacials i d'alta -resistència, però una soldabilitat pobra a causa de l'esquerda, per tant, els aliatges 7xxx no es poden soldar a causa de problemes greus de fissuració en calent i corrosió per tensió. Quan s'intenta soldar (per exemple, per a reparacions), s'utilitza 5356 o 4043 per minimitzar les esquerdes, però la soldadura serà molt més feble que el metall base. En general, es desaconsella la soldadura per als aliatges 7xxx, i es recomanen molt mètodes d'unió alternatius o tècniques especialitzades (per exemple, soldadura per fricció).

 

 

Consideració de la soldadura d'alumini

 

La selecció del metall d'aportació correcte és una de les decisions més crítiques a l'hora de soldar alumini, ja que una mala elecció pot provocar esquerdes, pèrdua de resistència i poca resistència a la corrosió. A diferència de l'acer, gairebé mai s'utilitza un metall d'aportació que coincideixi amb el metall base i, per tant, cal tenir una consideració integral per tenir una soldadura d'alumini sòlida. A continuació es mostra una breu llista:

 

• √Oxidació

L'alumini s'oxida ràpidament quan s'exposa a l'atmosfera, formant una fina capa d'òxid amb una temperatura de fusió més alta (2072 graus C) que l'alumini (660 graus C). Sovint, la soldadura a través d'aquesta barrera pot cremar forats a través de la peça de treball. L'eliminació de la capa d'òxid es pot aconseguir mitjançant dissolvents, àcids o mitjançant tècniques abrasives mecàniques mitjançant un exclusiu raspall de filferro d'acer inoxidable o amb sorra.

 

• √Anoditzat

Anoditzat, si la soldadura s'anoditzarà, trieu un farcit que coincideixi amb la resposta del color del metall base (per exemple, 4043 per a aliatges 6xxx sovint sembla millor que 5356 després de l'anodització).

 

• √Preescalfament

El preescalfament pot ajudar a minimitzar les esquerdes i la formació de zones poroses en extenses seccions d'alumini i tipus d'aliatge específics. Tanmateix, un preescalfament excessiu pot tenir conseqüències negatives. A més, el preescalfament de l'alumini ajuda a prevenir canvis bruscos de temperatura que poden causar problemes de soldadura.

 

• √Porositat

Durant l'estat fos, l'alumini pot absorbir grans quantitats d'hidrogen, donant lloc a petits buits o bombolles que es formen al metall de soldadura. Això debilita la integritat estructural del metall, fent-lo vulnerable a fallades per pressió i tensió. Per tant, l'ús de gas de protecció, a més d'eliminar l'oli i el greix de la peça de treball pot minimitzar la porositat.

 

• √Impureses

Per evitar que la decoloració, el gra, la corrosió i l'oxidació presentin signes d'impureses en una unió de soldadura, l'operador ha d'eliminar l'oli, la brutícia i els residus de la peça de treball abans de soldar. pot afectar negativament la zona de soldadura, afectant la resistència i l'aspecte de la peça. Per minimitzar el treball de preparació pre-de la soldadura, l'emmagatzematge adequat i el manteniment dels equips sempre són la millor opció.

 

• √Gruix

Soldar material d'alumini prim i gruixut simultàniament és sempre un repte perquè la calor aplicada es pot fondre a través del material prim, però no és capaç de penetrar el material gruixut per obtenir una junta de soldadura forta. Els soldadors han de configurar un paràmetre que cobreixi els graus d'alumini, el mètode de soldadura, l'amperatge, l'entrada de calor i el tipus de farciment per aconseguir una qualitat de soldadura òptima.

 

 

Característiques de farciment d'alumini

 

La soldadura de l'alumini és un procés complex que requereix un coneixement sòlid sobre les característiques dels farcits, i es mostren a continuació:

 

• √4043, silici-aliat amb un 4.5 - 6.0% de silici, el silici redueix el punt de fusió i millora la fluïdesa de la piscina de soldadura, facilitant el treball i reduint el risc d'esquerdes en calent. La seva composició química garanteix una soldadura fàcil i un aspecte suau del cordó, tot i que sacrifica una mica de resistència i resistència a la corrosió en comparació amb els farcits basats en magnesi-com el 5356. És una opció excel·lent per a soldadura, reparacions i aplicacions per a propòsits generals-, on l'aspecte de la-soldadura (per exemple, l'anodització) és important, però no és ideal per a un entorn{10} molt resistent o corrosiu. El millor per a-soldadura d'ús general, especialment a les sèries 6xxx i 3xxx. Bona per a TIG i MIG. No és ideal per a aliatges d'alt-magnesi (5xxx) si la resistència a la corrosió és important. Quan s'utilitza amb aliatges de la sèrie 6xxx (p. ex., 6061, 6063), 4043 proporciona una millor coincidència de color després de l'anodització en comparació amb els farcits basats en magnesi-com el 5356, que poden semblar més foscos o no coincidents.
• √ 5356, magnesium-alloyed with 5% of magnesium which can enhance strength and corrosion resistance. It excels in marine and structural welding but is temperature-limited. Its balance of strength, feedability, and color-matching makes it a top choice for welding 5xxx/6xxx aluminum alloys for marine or structural applications. Worthwhile to remember that avoid welding high Mg alloys (>3% de Mg) per evitar la fragilitat. Comú per a la soldadura MIG.
• √5183/5556, alternatives-de major resistència a 5356 per als aliatges 5xxx (p. ex., 5083) en aplicacions exigents com la construcció naval.
• √2319, aliatge de coure-, específic per a 2219 (un aliatge 2xxx soldable) per a ús aeroespacial.
• √1100/1070: farcits d'alumini pur per a la sèrie 1xxx, composició coincident per a la conductivitat i la resistència a la corrosió.
•  

Tècnica de soldadura d'alumini

 

La soldadura MIG i TIG són les tècniques de soldadura més habituals per unir alumini per la seva precisió i qualitat. Juntament amb aquestes dues tècniques de soldadura, s'adopten altres solucions de soldadura per a una aplicació específica, i a continuació es mostra una breu introducció:

 

• √Soldadura TIG (gas inert de tungstè)

TIG Pot funcionar amb polaritat CA, oferint estabilitat a l'arc i netejant la capa d'òxid, i un soldador TIG experimentat pot generar constantment prou calor per fondre aliatges d'alumini, amb la capacitat de soldar seccions primes i gruixudes. El gas de protecció inert, el més habitualment argó, s'alimenta a la torxa TIG per mantenir el bassal de soldadura lliure de contaminació.

 

• √Soldadura MIG (soldadura per arc de metall amb gas, GMAW)

La soldadura MIG és una tècnica de soldadura popular per a material d'alumini més gruixut, ja que l'entrada de calor és més alta que en la soldadura TIG. Aquest mètode de soldadura és bastant semblant al procés TIG, però en lloc d'utilitzar un elèctrode de tungstè no-consumible, utilitza un fil d'elèctrode alimentat automàticament que ofereix velocitats de desplaçament més ràpides des de la seva pistola de bobina. També s'utilitzen gasos de protecció per protegir les soldadures de la contaminació.

 

• √Soldadura per Feix d'Electrons

El mètode de soldadura d'electrons es realitza dins d'una cambra de buit, protegint la soldadura de les impureses sense necessitat de gasos protectors addicionals, i per tant és una molt bona opció per a seccions gruixudes perquè produeix un conjunt de soldadura petit i precís.

 

• √Soldadura per làser

La soldadura làser ofereix precisió tant en amplada de soldadura estreta com en profunditats de soldadura, donant lloc a zones de soldadura netes amb el suplement de gas de protecció. 6les sèries xxx són generalment factibles per a la soldadura làser amb farcits d'alumini 4032 o 4047. És un procés de soldadura ràpid que concentra un feix d'alta densitat de potència a la superfície de la peça.

 

• √Soldadura per Resistència

La soldadura per resistència utilitza pressió i corrent per a la fusió, i el desavantatge d'aquesta tècnica són els possibles reptes quan s'experimenta una alta conductivitat tèrmica i elèctrica.

 

• √Soldadura per fricció

La soldadura per fricció està dissenyada per utilitzar la calor generada per la fricció mecànica per unir materials d'alumini. L'avantatge de la soldadura per fricció és que es pot utilitzar per a tots els graus d'aliatge d'alumini, incloses les sèries de --difícils de soldar 2xxx i 7xxx, i no cal utilitzar un agent de blindatge per protegir la piscina de soldadura.

 

Servei de soldadura

 

Soldar l'alumini pot ser un repte, fins i tot per a soldadors experimentats, i es necessiten tècniques i precaucions especials per a una soldadura d'alta qualitat. Els errors poden provocar unions febles, defectes o fins i tot una fallada completa de la soldadura. Fabmann pot ser el vostre soci de confiança i podem oferir alts estàndards de qualitat de soldadura amb coherència, i oferim una àmplia gamma de serveis de soldadura d'alumini que s'ofereixen a les diverses necessitats dels vostres requisits específics. Els nostres enginyers de materials i soldadors tenen experiència en treballar amb diversos tipus d'aliatges d'alumini i poden oferir-vos serveis de soldadura d'alta qualitat. El nostre equip se centra en els aspectes següents quan executem els vostres projectes, com ara components generals, tubs i plaques, equips marins i estructures de construcció.

 

• √Soldadura TIG i soldadura MIG per a alumini
• √Soldadura de precisió amb toleràncies ajustades
• √Fabricació secundària personalitzada com ara tall làser, estampació, muntatge
• √ Revestiment de potènciai anoditzat