چه نوع جوشکاری برای آلومینیوم استفاده می‌شود؟
حتی برای با تجربه ترین جوشکاران، جوشکاری آلومینیوم می تواند چالش برانگیز باشد و بسیاری از افراد این سوال را می پرسند که آیا می توان آلومینیوم را جوشکاری کرد؟ جوشکاری آلومینیوم به دلیل نرمی، حساسیت و وجود لایه اکسید می تواند دشوار باشد. جوشکاری آلومینیوم نیازمند تکنیک ها و فرآیندهای متفاوتی نسبت به جوشکاری فولاد است و آگاهی از این تفاوت ها برای انجام جوشکاری های موفق و کار بر روی پروژه های مختلف بسیار مهم است.
عوامل مختلفی مانند اکسیداسیون، تخلخل، ناخالصی ها و نیاز به کار با ضخامت های مختلف مواد، جوشکاری آلومینیوم را دشوار می کنند. بهترین روش برای جوشکاری آلومینیوم انتخاب فرآیند جوشکاری مناسب مانند TIG یا MIG است. سایر انواع جوشکاری که می توان برای آلومینیوم استفاده کرد شامل جوشکاری لیزری و پرتو الکترونی، جوشکاری مقاومتی و جوشکاری قوس الکتریکی محافظ گاز است.
فرآیند جوشکاری آلومینیوم به طور کلی شبیه به فرآیند جوشکاری سایر فلزات است. تفاوت اصلی در این مورد این است که ما در مورد استفاده از حرارت و فشار برای اتصال دو قطعه ساخته شده از آلومینیوم صحبت می کنیم. آنچه جوشکاری آلومینیوم را متمایز می کند، استحکام و دوام بسیار بالای آن در مقایسه با سایر مواد و فلزات مانند فولاد است.
در این مقاله با انواع جوشکاری آلومینیوم به طور کامل آشنا حواهید شد.
انواع جوشکاری آلومینیوم
جوشکاری TIG و MIG دو روش محبوب و مؤثر برای جوشکاری آلومینیوم هستند.
بیشتر افراد از جوشکاری TIG استفاده می‌کنند، زیرا جوش‌هایی با کیفیت بالا و تمیز ایجاد می‌کند و همچنین دیدن حوضچه جوش را آسان‌تر می‌سازد.
جوشکاری TIG همچنین به شما امکان می‌دهد تا تمام جنبه‌های جوشکاری را در حین جوش تحت کنترل داشته باشید. این موضوع زمانی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند که آلومینیوم شروع به گرم شدن می‌کند.
با جوشکاری TIG، نیازی به استفاده از همان مقدار حرارت اولیه ندارید، زیرا دانه جوش در طول ماده پیش می‌رود و کنترل بهتری بر روی حرارت خواهید داشت.
جوشکاری MIG نیز بسیار مؤثر است، اما جوش‌ها به اندازه TIG تمیز و با کیفیت نیستند. از MIG برای صفحات ضخیم‌تر آلومینیوم استفاده می‌شود، جایی که دستگاه TIG ممکن است قدرت کافی یا کارایی لازم را نداشته باشد.
وقتی سرعت تولید از کیفیت مهم‌تر باشد، ممکن است از جوشکاری MIG استفاده کنید، زیرا سریع‌تر است و به مهارت کمتری نیاز دارد.
جوشکاری TIG
در بیشتر کارگاه‌هایی که کار کرده‌ام، TIG همیشه اولین انتخاب برای جوشکاری آلومینیوم بوده است. وقتی با این فرآیند راحت باشید، همواره بهترین گزینه برای ایجاد جوش‌هایی با بالاترین کیفیت خواهد بود.
در جوشکاری TIG، کنترل زیادی بر همه جنبه‌های جوشکاری دارید. می‌توانید حرارت را متناسب با نحوه گرم شدن فلز در حین جوش تنظیم کنید، که این کار به جلوگیری از سوراخ‌شدگی کمک می‌کند.
جوشکاری TIG کندتر است زیرا فلز پُرکننده را به آرامی در حوضچه جوش فرو می‌برید. این سرعت کمتر باعث می‌شود که جوش‌هایی با ظاهر زیبا ایجاد شود که معمولاً به تمیزکاری کمتری پس از جوشکاری نیاز دارند.
مزایا
- جوش‌های باکیفیت‌تر و تمیزتری نسبت به جوشکاری MIG ایجاد می‌کنید.
- این روش برای ضخامت‌های مختلف مواد، بسته به آمپراژ دستگاه، مؤثر است.
- TIG AC لایه اکسیدی را حذف می‌کند و دید واضحی از حوضچه جوش فراهم می‌کند.
- جوشکاری TIG با ورق‌های نازک آلومینیوم به خوبی کار می‌کند.
معایب
- جوشکاری TIG از جوشکاری MIG کندتر است.
- یادگیری آن زمان‌بر است، زیرا سخت‌ترین فرآیند برای یادگیری محسوب می‌شود.
- تجهیزات آن نسبت به دستگاه‌های MIG گران‌تر است.
دستگاه‌های جوشکاری MIG
جوشکاری MIG سریع‌تر، یادگیری آن آسان‌تر و از جوشکاری TIG ارزان‌تر است؛ بنابراین همچنان گزینه‌ای محبوب برای جوشکاری آلومینیوم به شمار می‌رود.
دستگاه‌های جوشکاری MIG از یک تفنگ و کابل مخصوص به نام تفنگ فشار/کششی استفاده می‌کنند. این تفنگ‌های جوشکاری دارای رول‌های تغذیه‌ای هستند که سیم جوش را می‌کشند، در حالی که دستگاه جوشکاری سیم را از طریق لاینر فشار می‌دهد.
برای جوشکاری آلومینیوم به این نوع تفنگ جوشکاری نیاز دارید، زیرا سیم آلومینیوم بسیار نرم است و ممکن است در لاینر خم، تاب‌خورده یا گیر کند. عمل کششی تغذیه سیم در تفنگ مانع از این مشکلات می‌شود.
برای کارگاه‌هایی که جوشکاری MIG زیادی با آلومینیوم انجام نمی‌دهند یا نمی‌خواهند هزینه زیادی برای تجهیزات صرف کنند، گزینه‌ی تفنگ‌های اسپول هم وجود دارد. تفنگ‌های اسپول، تفنگ‌های جوشکاری هستند که سیم و رول‌های تغذیه در یک بسته یکپارچه قرار دارند.
یکی دیگر از جنبه‌های جوشکاری آلومینیوم با MIG که ارزش اشاره دارد، پالس MIG است. استفاده از پالس MIG می‌تواند جوش‌های باکیفیتی ایجاد کند، زیرا کنترل حوضچه جوش را آسان‌تر می‌کند.
عمل پالس به کنترل بهتر گرمای واردشده به فلز کمک می‌کند و از ایجاد اعوجاج و سوراخ‌شدگی جلوگیری می‌کند و در عین حال یک جوش با ظاهر خوب ایجاد می‌کند.
دو مورد وجود دارد که برای جوشکاری آلومینیوم، MIG را به TIG ترجیح می‌دهم. اول، زمانی که سرعت تولید از ظاهر یا کیفیت بالای جوش مهم‌تر است. دوم، زمانی که ضخامت ماده برای دستگاه TIG کارگاه زیاد است.
مزایا
- سریع‌تر از TIG
- مؤثر در جوشکاری مواد ضخیم‌تر
- برای مبتدیان راحت‌تر از TIG
معایب
- جوش‌ها به کیفیت TIG نیستند
- جوش‌ها به زیبایی جوش‌های TIG نیستند
- برای ورق‌های نازک آلومینیوم چندان مناسب نیست
جوشکاری الکترود دستی (SMAW) و جوشکاری با هسته پودری (FCAW)
جوشکاری آلومینیوم با الکترود دستی امکان‌پذیر است، اما دستیابی به نتیجه‌ی مطلوب دشوار است. معمولاً از دستگاه جوشکاری الکترود دستی برای تعمیرات سریع در محل استفاده می‌شود.
ظاهر و کیفیت جوش نهایی در مقایسه با روش‌های MIG یا TIG خوب نیست.
جوشکاری آلومینیوم با الکترود دستی (Stick) چالش‌های متعددی را پیش روی شما می‌گذارد که باید بر آنها غلبه کنید:
- به دلیل هدایت حرارتی بالا در آلومینیوم، شما باید از جریان بیشتری استفاده کنید و خیلی سریع‌تر از جوشکاری فولاد جوش بزنید.
- الکترودهای جوشکاری آلومینیوم بسیار حساس به رطوبت هستند. باید مراقب باشید که آنها را در مکان و به شیوه‌ی درستی نگهداری کنید. اغلب لازم است که آنها را در یک فر با حرارت کم برای خشک نگه‌داشتن قرار دهید.
- هنگام جوشکاری اتصالات آلومینیومی، باید طول قوس را کوتاه نگه دارید که این ممکن است باعث چسبیدن الکترود به جوش در حین فرآیند شود.
- پس از اتمام جوش، شما با مقدار زیادی پاشش و سرباره روبه‌رو خواهید شد که باید آنها را تمیز کنید. به‌ویژه سرباره‌ها بسیار سخت از بین می‌روند.
در مورد جوشکاری با هسته پودری (FCAW) آلومینیوم، AWS هیچ سیم هسته پودری برای آلومینیوم را فهرست نکرده است. این به این معنی است که سیم جوش هسته پودری آلومینیوم وجود ندارد.
ممکن است سیم‌های جوش هسته پودری آلومینیوم را آنلاین پیدا کنید، اما این سیم‌ها توسط AWS تأیید نشده‌اند و معمولاً برای لحیم‌کاری یا جوشکاری هستند.
هیچ شرایطی وجود ندارد که شما باید از تمیزکاری و آماده‌سازی آلومینیوم صرف‌نظر کنید یا آن را به‌طور سطحی انجام دهید.
مراحل آماده سازی برای انواع جوشکاری آلومینیوم
قبل از انتخاب نوع جوشکاری آلومینیوم باید یک سری اقداماتی را انجام داد.
تمیز کردن آلومینیوم
قبل از اینکه حتی فکر کنید آلومینیوم را جوش دهید، باید آن را کاملاً تمیز کنید. بنابراین لایه اکسید را بردارید و سطح را از آلودگی‌ها، گرد و غبار یا سایر آلودگی‌ها پاک کنید قبل از اینکه حتی قطعات را به هم وصل کنید.
هنگام برداشتن اکسید، از استفاده از دستگاه سنباده خودداری کنید. دستگاه‌های سنگبری اغلب باعث می‌شوند که اکسید به جای اینکه برداشته شود، به فلز پایه نفوذ کند.
در عوض، از برس سیمی استیل ضد زنگ برای پاک کردن اکسید آلومینیوم استفاده کنید. اگر از چرخ سیمی روی دستگاه سنگبری استفاده می‌کنید، یکی با برس‌های نرم استیل ضد زنگ انتخاب کنید، نه یکی با برس‌های سخت و پیچ‌خورده.
این ابزارها را فقط برای آلومینیوم برچسب‌گذاری کنید تا از آلوده شدن آنها به آلودگی‌های ناشی از فولادهای دیگر جلوگیری شود.
هنگام پاک کردن هر نوع آلودگی دیگر، از استفاده از حلال‌های کلردار خودداری کنید. این حلال‌ها ممکن است گازهای خطرناکی تولید کنند زیرا با قوس الکتریکی واکنش نشان می‌دهند و به گازهایی مانند فوسژن تبدیل می‌شوند که می‌توانند کشنده باشند.
انتخاب ماده پرکننده مناسب
انتخاب فلز پرکننده یک عامل حیاتی است و بستگی به نوع آلومینیومی دارد که شما در حال جوشکاری آن هستید.
شما باید فلز پرکننده را با فلز پایه مطابقت دهید و خواصی که می‌خواهید جوش شما داشته باشد را در نظر بگیرید.
برای جوشکاری TIG، فلز پرکننده به صورت میله‌های بلند با قطرهای مختلف است که شما آنها را در حوضچه جوش می‌زنید. فلز پرکننده برای MIG به صورت کلاف‌های سیم آلومینیوم با قطرهای مختلف است.
تقریباً به تعداد انواع آلومینیوم، فلزات پرکننده وجود دارد و شما باید همیشه قبل از انتخاب یکی برای پروژه بعدی خود تحقیق کنید. برای بیشتر جوشکاری‌های آلومینیوم که انجام می‌دهید، دو نوع اصلی فلز پرکننده برای هر دو روش TIG و MIG وجود دارد.
4043 – معمولاً از 4043 برای آلومینیوم سری 6000 استفاده می‌شود، اما می‌توانید آن را روی آلومینیوم سری 2000 یا 3000 هم استفاده کنید. 4043 حاوی سیلیکن است که حوضچه جوش را روان‌تر می‌کند و باعث بهبود عمل پوشش‌دهی می‌شود، اما کنترل آن سخت‌تر است. جوش‌های نهایی روشن و زیبا هستند و در برابر ترک‌خوردگی مقاوم هستند. مقایسه شده با 5356، 4043 نفوذ بهتری دارد و هزینه کمتری دارد.
نمونه فلز پرکننده TIG 4043 را اینجا ببینید و سیم MIG 4043 را اینجا.
5356 – یکی از رایج‌ترین فلزات پرکننده است که برای آلومینیوم سری‌های 5000 و 6000 طراحی شده است. 5356 برای جوشکاری روی پوشش‌ها مناسب نیست، در حالی که 4043 مناسب است. یکی از محدودیت‌های اصلی 5356 این است که برای دماهای بیش از 150 درجه فارنهایت برای جوش‌های تحت استرس آسیب‌پذیر است. اما 5356 برای قطعاتی که آنودایز می‌شوند، گزینه بهتری نسبت به 4043 است. 5356 همچنین مقاومت برشی و کششی بالاتری نسبت به 4043 دارد.
انتخاب گاز مناسب
انتخاب گاز مناسب برای جوشکاری آلومینیوم بسیار مهم است، زیرا گاز محافظت‌کننده از جوش در برابر جو و اتمسفر اطراف آن انجام می‌دهد و بر ویژگی‌های قوس الکتریکی، انتقال حرارت و نفوذ جوش تأثیر می‌گذارد.
برای جوشکاری آلومینیوم با روش TIG یا MIG، معمولاً از مخلوطی از گازهای آرگون و هلیوم به‌عنوان گاز محافظ استفاده می‌شود. گاز آرگون، به دلیل خاصیت بی‌اثر بودن، نقش محافظت از جوش را بر عهده دارد و به جلوگیری از اکسید شدن کمک می‌کند. برای جوشکاری با قدرت بالا یا جوش‌های با نیاز به نفوذ عمیق‌تر، گاز هلیوم نیز به آرگون اضافه می‌شود تا انتقال حرارت را افزایش دهد و سرعت جوشکاری را بهبود بخشد.
استفاده از گاز مناسب نه‌تنها از لحاظ کیفی جوش اهمیت دارد بلکه تأثیر مستقیم بر سرعت، دمای جوش و نتیجه نهایی جوشکاری خواهد گذاشت.
متداول‌ترین گاز برای جوشکاری MIG آلومینیوم گاز آرگون 100% است که در بیشتر موارد عملکرد خوبی دارد. آرگون همچنین ارزان‌ترین گزینه برای گاز محافظ آلومینیوم است.
در برخی شرایط خاص، ممکن است استفاده از مخلوط هلیوم/آرگون را در نظر بگیرید. افزودن هلیوم ولتاژ قوس را افزایش می‌دهد، ناحیه اتصال در ناحیه جوش را گسترش می‌دهد و احتمال گیر افتادن گاز را کاهش می‌دهد.
به‌طور کلی، شما هلیوم را برای مواد ضخیم‌تر و سرعت‌های بالاتر جوشکاری انتخاب می‌کنید.
مشکل این است که هلیوم از آرگون گران‌تر است و هزینه‌ها را افزایش می‌دهد. جوش‌های ساخته‌شده با مخلوط هلیوم همچنین نیاز به تمیزکاری پس از جوش بیشتری دارند.
برای جوشکاری TIG آلومینیوم نیز می‌توانید از آرگون 100% استفاده کنید، اما مانند جوشکاری MIG، ممکن است در نظر بگیرید که از هلیوم یا مخلوط هلیوم/آرگون استفاده کنید.
مخلوط هلیوم/آرگون برای افزایش سرعت حرکت در حین جوشکاری TIG مناسب است، اما نسبت آن نباید بیشتر از 25% هلیوم باشد. زمانی که مقدار هلیوم در مخلوط زیاد شود، قوس AC ممکن است ناپایدار شود.
برای جوشکاری TIG با استفاده از الکترود منفی DC (DCEN)، از نسبت‌های بالا یا هلیوم خالص استفاده می‌کنید. این کار سرعت جوشکاری سریع و نفوذ عالی را برای صفحات ضخیم‌تر به همراه دارد.
راه‌اندازی دستگاه جوشکاری
راه‌اندازی دستگاه جوشکاری آلومینیوم بسیار متفاوت از راه‌اندازی آن برای فولاد ملایم یا فولاد ضد زنگ است.
برخی از ملاحظات منحصر به فرد برای موفقیت شما بسیار حیاتی هستند.
جوشکاری TIG
- الکترود را با یک تکه تمیز مس یا زباله آلومینیوم گرد کنید.
- دستگاه جوشکاری را بر روی فرکانس بالا AC تنظیم کنید.
- آمپر را تنظیم کنید. یک قاعده خوب این است که به ازای هر 0.001 اینچ ضخامت ماده، یک آمپر تنظیم کنید.
- فرکانس خروجی را تنظیم کنید—150-250 هرتز برای مواد نازک و 80-120 هرتز برای مواد ضخیم‌تر.
جوشکاری MIG
- غلطک‌های تغذیه سیم را تمیز کنید.
- اگر از تفنگ جوشکاری MIG معمولی استفاده می‌کنید، لاینر را تعویض کرده و نازل را تمیز کنید. از سرسیم‌های جدید استفاده کنید، نه از سرسیم‌های استفاده‌شده روی فولاد.
- اگر از تفنگ فشار/کشیدن استفاده می‌کنید، غلطک‌های تغذیه تفنگ را تمیز کنید.
- از غلطک‌های تغذیه‌ای طراحی‌شده برای جوشکاری آلومینیوم استفاده کنید. این غلطک‌ها به شکل U به جای V هستند.
- کشش غلطک‌های تغذیه را تنظیم کنید تا از فشرده شدن سیم جلوگیری کنید.
- اگر از تفنگ اسپول استفاده می‌کنید، آن را به دستگاه وصل کرده و مطمئن شوید که درست کار می‌کند.
- ولتاژ و سرعت سیم را تنظیم کنید.
۹ نکته برای انواع جوشکاری آلومینیوم به طور موفقیت‌آمیز
۱. پیش‌گرم کردن
پیش‌گرم کردن فلز بسیاری از اوقات ممکن است نتوانید جوشکاری را شروع کنید. استفاده از آلومینیوم ضخیم‌تر به ویژه دشوار است زیرا قطعه‌ای که روی آن کار می‌کنید، حرارت را از ناحیه جوش جذب می‌کند.
برای جلوگیری از این مشکل، می‌توانید قطعه را پیش‌گرم کنید تا سرعت خنک‌شدن کاهش یابد. پیش‌گرم کردن همچنین کمک می‌کند تا ترک خوردن و تغییر شکل قطعه کاهش یابد زیرا گرما به طور کنترل‌شده از ناحیه جوش خارج می‌شود.
اما مراقب باشید که پیش‌گرم کردن بیش از حد انجام ندهید زیرا این کار خواص مکانیکی آلومینیوم را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد. هر نوع آلومینیوم حداکثر دمای پیش‌گرم خاص خود را دارد.
۲. کنترل دما
آلومینیوم هدایت حرارتی بالاتری نسبت به فولاد دارد، بنابراین برای ایجاد یک پاشش جوش باید دو برابر دمای بیشتری نسبت به فولاد استفاده کنید.
در جوشکاری TIG، دما را می‌توانید با پدال پا کنترل کنید، اما در جوشکاری MIG باید زاویه تفنگ و سرعت حرکت خود را تنظیم کنید.
اگر دستگاه MIG پالس دارید، پیشنهاد می‌کنم همیشه از آن برای جوشکاری آلومینیوم استفاده کنید تا ورودی گرما را کنترل کنید.
۳. استفاده از سرعت حرکت سریع‌تر
از آنجا که آلومینیوم هدایت حرارتی بالایی دارد، باید جوشکاری را داغ و سریع انجام دهید. سرعت حرکت شما سریع‌تر از جوشکاری فولاد خواهد بود.
۴. استفاده از زاویه مناسب مشعل
زاویه مشعل/تفنگ باید حدود ۱۵ درجه برای هر دو نوع TIG و MIG باشد. ممکن است وسوسه شوید که زاویه را برای دید بهتر جوش باز کنید، اما اگر زاویه را خیلی زیاد باز کنید، باعث می‌شود که “آرک شما به طور غیرمفید پایین برود.”
در جوشکاری TIG، این کار باعث می‌شود که فلز پرکننده قبل از اینکه به پاشش جوش برسد، ذوب شود.
۵. استفاده از جریان متناوب (AC) برای TIG
مگر اینکه با گاز هلیوم خالص جوشکاری کنید، در غیر این صورت باید با جریان متناوب با فرکانس بالا (AC) جوشکاری TIG انجام دهید.
استفاده از قطبیت AC فرایند تمیزکاری را تسهیل می‌کند که لایه اکسید آلومینیوم را به طور مؤثر از بین می‌برد و دید واضحی از پاشش جوش فراهم می‌آورد.
اگر دقیق‌تر نگاه کنید، اثر شن‌زنی را خواهید دید که لایه اکسید را از بین می‌برد.
۶. استفاده از تنگستن صحیح برای TIG
برای جوشکاری TIG آلومینیوم، باید از الکترودهای تنگستن خالص استفاده کنید. این الکترودها قبل از استفاده باید “توپ” شوند.
برای توپ کردن نوک تنگستن، تعادل AC را روی حداکثر در DCEP و حداقل در DCEN تنظیم کنید. یک زاویه کمی بر روی انتهای بدون رنگ تنگستن بسایید.
انتهای رنگی را بسایید تا آن را به عنوان تنگستن خالص شناسایی کنید. قوس را روی یک قطعه مس یا آلومینیوم اضافی شروع کنید و ببینید که انتهای الکترود چگونه به توپ تبدیل می‌شود.
توپ نباید بیشتر از ۱.۵ برابر قطر الکترود باشد.
۷. استفاده از تفنگ طاقه برای MIG
تفنگ طاقه یک روش عالی برای جوشکاری MIG آلومینیوم است بدون اینکه نیازی به تغییر دستگاه جوش MIG برای فولاد داشته باشید.
تمام کاری که باید انجام دهید این است که تفنگ طاقه را به مکان‌های مناسب در دستگاه متصل کنید و آماده جوشکاری آلومینیوم خواهید بود.
۸. استفاده از تکنیک فشار برای MIG
برای جوشکاری آلومینیوم با MIG، همیشه باید از تکنیک فشار استفاده کنید. تکنیک کشیدن باعث کاهش پوشش گاز می‌شود و این امر منجر به ایجاد حفره و جوش‌های کثیف با آلومینیوم می‌شود.
۹. پایان دادن صحیح به جوش
ترک کردن حفره نه تنها ظاهری بد ایجاد می‌کند بلکه پتانسیل ایجاد ترک و شکست کامل جوش را دارد. من چندین بار دیده‌ام که ترک‌های کوچک حفره گسترش یافته و جوش را به دو نیم می‌کند.
وقتی با TIG جوشکاری می‌کنید، هنگام نزدیک شدن به انتهای جوش، فشار پدال پا را کاهش دهید. با رها کردن پدال، فیلر را اضافه کرده و انتهای جوش را به اندازه ارتفاع باقی‌مانده جوش بسازید.
هنگام استفاده از MIG، بهترین روش برای تمام کردن جوش این است که از انتهای جوش عقب بروید. برای این کار، جوش را یک یا دو اینچ قبل از انتهای مفصل متوقف کنید.
سپس از انتهای مفصل جوشکاری کنید و وارد حفره جوش اولیه شوید، به حدود نیم اینچ از جوش وارد شوید.
مشکلات رایج در انواع جوشکاری آلومینیوم و نحوه جلوگیری از آنها
جوشکاری آلومینیوم می‌تواند با مشکلات زیادی مواجه شود که در هنگام جوشکاری بروز می‌کنند. ترک‌ها، حفره‌ها، سوختگی و اکسیداسیون مهم‌ترین مشکلاتی هستند که ممکن است با آنها روبرو شوید.
برای جلوگیری از این مشکلات، لازم است که روش‌ها و تکنیک‌های صحیح جوشکاری را به کار ببرید. این شامل کنترل دقیق دما، استفاده از گاز محافظ مناسب و آماده‌سازی صحیح سطح آلومینیوم است. همچنین، انتخاب فیلر مناسب و تنظیم درست پارامترهای جوشکاری می‌تواند از بروز این مشکلات جلوگیری کند.
بعد از اینکه این مشکلات را درک کردید، می‌توانید اقداماتی برای جلوگیری از تبدیل شدن آنها به مشکلات جدی انجام دهید.
ترک‌ها
دلایل زیادی وجود دارد که می‌تواند باعث ترک خوردن جوش آلومینیوم شما شود. یکی از شایع‌ترین دلایل ترک خوردن در جوش آلومینیوم، تفاوت در دمای ذوب عناصر آلیاژی است.
وقتی این عناصر در زمان‌های مختلف جامد می‌شوند، ممکن است ترکیبات شکننده‌ای شکل دهند که می‌توانند ترک بخورند.
یکی دیگر از دلایل ترک خوردن جوش آلومینیوم، هدایت حرارتی بالای آلومینیوم است. وقتی قسمت‌های سردتر جوش، گرما را از ناحیه جوش به سرعت می‌کشند، می‌تواند باعث ترک خوردن فلز جوش در هنگام سرد شدن شود.
پیش‌گرمایش و پس‌گرمایش جوشکاری یک روش عالی برای کاهش ترک‌ها در ناحیه جوش است. اگر بتوانید سرد شدن تدریجی و آهسته تمام قطعه را حفظ کنید، احتمال ایجاد ترک کمتر خواهد بود.
تناسب صحیح قطعات نیز برای جلوگیری از ترک‌ها ضروری است. باید در نظر بگیرید که هدایت حرارتی آلومینیوم چگونه می‌تواند بر مفصل جوش تأثیر بگذارد.
اگر فضایی برای انبساط و انقباض در نظر نگیرید، تنش‌ها به خود جوش منتقل خواهند شد که می‌تواند باعث ایجاد ترک در جوش شود.
حفره‌ها
حفره‌ها به جيب‌های کوچک گازی یا سوراخ‌های داخل جوش اشاره دارد که جوش را زشت کرده و نشان‌دهنده‌ی این است که جوش شما سالم نیست.
دلایل زیادی برای ایجاد حفره‌ها وجود دارد، و خبر خوب این است که بیشتر آنها قابل پیشگیری هستند.
اگر فلزات پایه کثیف باشند، آلودگی‌ها وارد جوش پد و خود جوش خواهند شد. همیشه وقتی که به آماده‌سازی و تمیز کردن مفصل جوش می‌پردازید، زمان کافی بگذارید.
آلومینیوم یک فلز متخلخل است. تعمیر یک پروژه جوشکاری آلومینیوم قدیمی، مانند یک مخزن سوخت، ممکن است نیاز به برداشتن چندین لایه جوش برای حذف تمام ناخالصی‌ها داشته باشد تا در نهایت جوش سالمی به دست آید.
پوشش ضعیف گاز محافظ نیز یکی از دلایل عمده ایجاد حفره‌ها است که به دلیل نرخ جریان گاز نامناسب، نگه داشتن نازل خیلی دور از مفصل جوش، زاویه نادرست مشعل یا باد ایجاد می‌شود. اگر گاز محافظ نتواند کار خود را به درستی انجام دهد، جوش پر از حفره خواهد بود.
به جریان گاز محافظ دقت کنید تا مطمئن شوید که ناحیه جوش را به درستی پوشش می‌دهد. همچنین باید زاویه مشعل را درست تنظیم کرده و از وجود باد یا جریان هوا در محل کار آگاه باشید.
سوختن از طریق (Burn-through)
هدایت حرارتی بالا در آلومینیوم به این معناست که برای ذوب فلز و ایجاد پد جوش به گرمای بیشتری نیاز دارید.
زمانی که گرما زیاد شود، فلز ممکن است آنقدر ذوب شود که از بین برود و باعث ایجاد سوراخ در ماده گردد.
اما سوختن از طریق همیشه به معنی ایجاد سوراخ در ورق نیست. این ممکن است به شکل ذوب یا حباب شدن ماده در پشت مفصل ظاهر شود.
کنترل ورودی گرما بهترین روش برای جلوگیری از این مشکل است. با تنظیم ولتاژ، سرعت سیم و نرخ حرکت، می‌توانید از خروج گرما از کنترل جلوگیری کنید.
اکسیداسیون
زمانی که جوشکاری آلومینیوم انجام می‌دهید، آلومینیوم با اکسیژن موجود در هوا واکنش نشان می‌دهد و آلومینیوم اکسید می‌شود. گاز محافظ از این فرآیند محافظت می‌کند، اما اگر این پوشش ناکارآمد باشد، ممکن است متوجه شوید که جوش‌های شما تمیز و براق نیستند.
اگر لکه‌های سیاه رنگ روی جوش‌های خود مشاهده کردید، این اکسید آلومینیوم نیست، بلکه اکسید منیزیم است. این زمانی اتفاق می‌افتد که منیزیم در فلز پرکننده یا پایه حضور داشته باشد.
بهترین روش برای جلوگیری از اکسیداسیون، حفظ پوشش مناسب گاز محافظ و همیشه تمیز کردن آلومینیوم قبل از جوشکاری است.
جمع‌بندی
آلومینیوم ماده‌ای بسیار مفید و چندمنظوره است و یادگیری جزئیات جوشکاری آن ارزش زمان و تلاشی که برای آن می‌گذارید را دارد.
در ابتدا، ممکن است این کار پیچیده و حتی کلافه‌کننده به نظر برسد، اما با تمرین، می‌توانید در زمان کمتری از آنچه که فکر می‌کنید، جوشکاری آن را تسلط پیدا کنید.
نظر بدهید