جوشکاری آلومینیوم و مشکلات رایج در این جوشکاری

حتی برای باتجربه ترین جوشکارها، جوشکاری آلومینیوم می تواند یک چالش باشد. جوشکاری آلومینیوم به تکنیک ها و روش های متفاوت نسبت به جوشکاری فولاد نیاز دارد و دانستن این تفاوت ها برای تکمیل جوش های موفق و کار بر روی انواع پروژه های مختلف بسیار مهم است. شاید جوشکاری آلومینیوم دشوار باشد، ولی این نوع جوشکاری  می تواند با دانش و تمرین صحیح پیشرفت کند. برای یادگیری همه چیز در مورد نحوه جوشکاری آلومینیوم این مقاله را تا انتها مطالعه کنید.

شرکت اورین الکتریک ، تولید کننده انواع دستگاه جوشکاری رکتی فایر ، تکفاز و سه فاز اینورتری ، دستگاه جوشکاری CO2 ، و دستگاه جوش آرگون و برش پلاسما ، آماده ارائه و فروش محصولات تولیدی و همچنین خدمات درخواستی به مشتریان محترم ، می باشد . به منظور تماس با کارشناسان و ارائه راهنمایی و مشاوره ، با شماره های  ☎️ ۰۹۱۲۱۵۷۴۷۷۱ و  ۰۹۱۲۱۲۶۰۱۴۲ و سایر شماره های درج شده در سایت تماس حاصل نمایید.

تاریخچه استفاده از آلومینیوم

از آنجا که جوشکاری آلومینیوم چالش هایی را به وجود می آورد، ممکن است این سوال برای شما پیش بیاید که “چرا در وهله اول از آلومینیوم استفاده کنیم؟” استفاده از آلومینیوم به عنوان یک ماده ساختاری کاملاً جدید است. در سال ۱۸۸۶ به دلیل کشف فرایند الکترولیتی برای بدست آوردن آلومینیوم خالص از اکسید آلومینیوم، آلومینیوم در مقادیر تجاری در دسترس قرار گرفت. از آن زمان، جوشکارها در سراسر جهان ویژگی های منحصر به فرد آن را تشخیص داده و از آن در بسیاری از برنامه ها مانند اتومبیل های سواری، کامیون ها، تریلرهای خارج از جاده ، اتومبیل های راه آهن ، هواپیما ، وسایل آشپزی و حتی تجهیزات دریایی استفاده کرده اند.

چرا جوشکاری آلومینیوم دشوار است؟

آلومینیوم متداولترین نوع فلزی است که در ساخت استفاده می شود. این فلز غیر خورنده، سبک و چشم نواز است  و باعث می شود گزینه ای ایده آل برای انواع مختلف جوش باشد. با این حال، ویژگی هایی که  جوشکاری آلومینیوم را مطلوب می کنند، کار با آن را نیز مشکل می کند. این ماده نرم، بسیار حساس است و توسط یک لایه اکسید شده سخت عایق بندی می شود. آلومینیوم در حالی که در حالت مذاب است، در برابر ناخالصی ها حساس است و این امر می تواند منجر به جوشکاری متخلخل و ضعیف شود.

نکاتی که باید در جوشکاری آلومینیوم رعایت کنید

بسیاری از ابزارها و روش ها برای جوشکاری فولاد طراحی شده اند، اما جوشکاری آلومینیوم به تکنیک و تجهیزات خاص خود نیاز دارد. حتی قبل از شروع فرآیند جوشکاری، جوشکار باید آلومینیوم را کاملا تمیز کند. یکی از چالش های آلومینیوم قرار گرفتن  در معرض ناخالصی ها است. بنابراین، آماده سازی صحیح مواد کار کلیدی است. به طور مثال برای شروع کار باید نکاتی  را که در

ادامه بیان می شود رعایت کنید.

برای حذف هرگونه روغن، چربی و بخار آب از سطح آلومینیوم، از یک حلال مانند استون یا یک محلول قلیایی ملایم مانند یک صابون قوی استفاده کنید.

برای حذف اکسیدهای سطح از برس سیم مفتول ضد زنگ استفاده کنید (که منحصراً برای آلومینیوم استفاده می شود). این کار را می توان با یک قلیایی یا اسید قوی نیز انجام داد. همیشه مطمئن شوید که قبل از جوشکاری قطعه را بشویید و خشک کنید.

اگر جوشکاری نمی کنید، اتصال را جمع کنید و آن را بپوشانید. این از آلودگی مفصل و آلودگی در خاک جلوگیری می کند.

همیشه آلومینیوم خود را خشک و در دمای اتاق نگه دارید. باید ظرف چند روز جوش داده شود در غیر اینصورت، دوباره مفصل را تمیز کنید.

ایمنی یکی دیگر از مولفه های مهم جوشکاری آلومینیوم یا هر ماده ای است. همیشه از پوشیدن تجهیزات حفاظتی مناسب مانند عینک ایمنی، کلاه ایمنی جوشکاری با تعداد سایه مناسب لنز برای محافظت از چشم، دستکش و چرم برای محافظت از خود در برابر جرقه های فلزی و پاشیده ها، کفش مناسب برای محافظت از پا استفاده کنید. و حتما از تهویه بخار مناسب برای دور نگه داشتن بخارات جوش از منطقه تنفسی شما استفاده کنید.

 

انواع جوشکاری آلومینیوم

چندین فرآیند جوشکاری آلومینیوم وجود دارد که می تواند مورد استفاده قرار گیرد:

۱)جوشکاری GTAW / TIG

نام دیگر جوشکاری قوس تنگستن گاز (GTAW)،جوشکاری گاز بی اثر تنگستن (TIG) می باشد. جوشکاری TIG از محبوب ترین فرایندهای جوشکاری آلومینیوم است. این روش جوشکاری اغلب توسط علاقه مندان به خودرو و جوشکارها برای تیم های حرفه ای مسابقه استفاده می شود.

جوشکاری GMAW / MIG

GMAW یا جوشکاری MIG  غالباً در ساخت کاربرد دارد، زیرا این یک فرآیند جوشکاری سریع است که به راحتی قابل یادگیری است. این فرآیند برای فلزات با ضخامت نازک تا متوسط ​​عالی است. با این حال، این بهترین انتخاب نیست و می تواند باعث ایجاد جرقه، بخار و دود شود.

جوشکاری قوس فلزی محافظ (SMAW)

از این نوع جوشکاری می توان برای جوشکاری آلومینیوم استفاده کرد، اما  زیاد توصیه نمی شود. در بعضی موارد، برای ترمیم آلومینیوم ریخته گری با استفاده از تجهیزات جریان ثابت با الکترود آلومینیوم با استفاده از قطبیت مثبت الکترود استفاده می شود.در حالی که SMAW فرآیندی نسبتاً ارزان است که به تجهیزات گسترده ای نیاز ندارد ، اما به طور کلی برای تسلط به سطح بالایی از آموزش جوشکاری و تمرینات زیاد نیاز است. شاید مهمتر از همه ، این فرآیند برای فلزات نازک مناسب نیست.

جوشکاری پرتو لیزر و پرتو الکترون

روشهای جوشکاری پرتو معمولاً برای آلومینیوم استفاده می شود. جوشکاری پرتو الکترونی دارای یک منطقه بسیار دقیق تحت تاثیر گرما است که می تواند به راحتی کنترل شود که  این روش برای آلومینیوم عالی است. جوشکاری پرتو لیزر برای جوشکاری سریع و تمیز عالی است و برای مواد حساس به ترک خوردگی مانند آلومینیوم ایده آل است…

مزایای استفاده از آلومینیوم

سبک وزن: آلومینیوم در مقایسه با فولاد  از وزن کمتری برخوردار است و با کاهش دما قوی تر و شکننده می شود. این گزینه برای پروژه هایی که به قدرت نیاز دارند و در عین حال باید سبک باشند، انتخاب خوبی می باشد.

برق و گرما: آلومینیوم تقریباً برق و گرما را به عنوان مس هدایت می کند.

غیر خورنده: در حالی که اکسیداسیون در طی فرآیند جوشکاری چالش هایی ایجاد می کند ، اما این کیفیت از مزایای استفاده از آلومینیوم است ، زیرا غیر خورنده است.

قابل بازیافت: آلومینیوم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه و قابل بازیافت است و این یکی از دلایل محبوبیت روزافزون آن است.

شکل ظاهری: آلومینیوم به طور موثری رنگ و درزگیر را جذب می کند، بنابراین اغلب به دلیل کیفیت آرایشی انتخاب می شود.

مشکلات رایج در جوشکاری آلومینیوم

با تمام مزایایی که آلومینیوم به همراه دارد، جنبه هایی از این ماده نیز وجود دارد که باعث می شود جوشکاری با آن مشکل باشد. برای مبتدیان، آلومینیوم بسیار نرم است و منجر به بسیاری از مواردی می شود که در مورد آنها بحث خواهیم کرد.

۱)آلومینیوم کیفیت منحصر به فردی دارد و در صورت عدم مراقبت صحیح، جوشکاری با آن دشوار است. به محض قرار گرفتن در معرض هوای محیط، یک لایه نازک از اکسید آلومینیوم تشکیل می شود. این لایه اکسید آلومینیوم همان چیزی است که به آلومینیوم ظاهر خاکستری نقره ای و همچنین مقاومت در برابر خوردگی در برابر آب، اکسیژن و بسیاری از مواد شیمیایی دیگر را می دهد.

۲) این مسئله بیشتر اوقات معمول ترین موضوعی است که در این زمینه می بینیم. استفاده از تجهیزات کمکی تغذیه سیم به حذف مسائل تغذیه نامناسب کمک می کند. گره خوردن سیم یک مسئله رایج است که باعث می شود سیم در رول و آستر درایو گیر کند و وقت می گیرد تا اپراتور سیم پیچ خورده را تعویض کند، در نهایت به یک سرمایه گذاری وقت گیر و پرهزینه تبدیل می شود.

۳)همانطور که همه ما می دانیم، سیم آلومینیوم بسیار نرم است. معمولاً هرچه سیم ضخیم تر باشد، کمتر به مشکل تغذیه برخورد خواهید کرد. درجه سیم مانند سیم سری ۴۰۰۰-۵۰۰۰ بسیار رایج است. از آنجا که آلومینیوم به راحتی تحریف می شود، هر نوع سوختگی، شلاق زدن یا در واقع هر مشکلی می تواند محصول نهایی را به شدت تحت تاثیر قرار دهد. آلومینیوم باید فشار داده شود، نه کشیده شود.

۴)در بالای آلومینیوم یک لایه اکسید آلومینیوم قرار دارد که در دمای قابل توجهی بالاتر از آلومینیوم ذوب می شود. ذوب شدن از طریق این لایه به گرمای زیاد نیاز دارد. با این حال، جوشکار باید مراقب باشد که سوراخهای آلومینیوم زیر آن نسوزد.

۵)در حالت مذاب، آلومینیوم هرچه بیشتر گرم شود هیدروژن را سریعتر جذب می کند. این هیدروژن با بازگشت فلز به حالت جامد از هم جدا می شود که می تواند حباب هایی را در مواد باقی بگذارد و باعث متخلخل و ضعیف شدن فلز شود.

۶)از آنجا که آلومینیوم بسیار حساس است، روش های مختلفی وجود دارد که می تواند در طی فرآیند جوشکاری توسط خاک، هوا و آب آلوده شود. آلومینیوم می تواند به دلیل محافظ ضعیف یا قوس بیش از حد طولانی توسط هوایی که به جوش می رسد آلوده شود. اکسیژن می تواند قدرت ، شکل پذیری آلومینیوم را کاهش دهد و باعث ایجاد اکسید در جوش های آلومینیوم شود ، که بر ظاهر آن تاثیر می گذارد و جوشکاری را پیچیده می کند. هیدروژن می تواند از منابع بسیاری مانند رطوبت در شار الکترود، هوای مرطوب ، اتصالات جوش مرطوب و سایر منابع حاصل شود. به تمام این دلایل، باید قبل از کار آلومینیوم را کاملاً تمیز کنید.

۷) جوشکاری  آلومینیوم شامل کار با ضخامت های مختلف مواد است. جوشکارها باید بدانند که چگونه از سوختن مواد نازک جلوگیری کنند در حالی که به مواد ضخیم نیز نفوذ می کنند تا جوش محکمی ایجاد کنند.