1. Einfache Oxidation - Das Oxidfilmproblem
Herausforderung:Auf der Oberfläche von Aluminiumlegierungsplatten bildet sich leicht ein Aluminiumoxidfilm (Al₂O₃, Schmelzpunkt etwa 2050 Grad), der Feuchtigkeit aufnimmt. Beim Schweißen behindert es das Schmelzen des Grundmetalls und führt leicht zur Bildung von Defekten wie Poren, Schlackeneinschlüssen und unvollständiger Verschmelzung, wodurch die Schweißleistung beeinträchtigt wird.
Lösung:Entfernen Sie den Oxidfilm unmittelbar vor dem Schweißen mechanisch (rostfreie Drahtbürste oder chemische Reinigung), verwenden Sie WIG-Wechselstromschweißen mit der Reinigungswirkung der Elektrode-positiver Halbzyklus- und schützen Sie das Schmelzbad mit einer Argonabschirmung.
2. Porosität - Zusammenbruch der Wasserstofflöslichkeit
Herausforderung:Porosität ist der häufigste Defekt beim Aluminiumschweißen, der hauptsächlich durch Wasserstoff verursacht wird. Flüssiges Aluminium löst große Mengen Wasserstoff, während sich festes Aluminium nur sehr wenig löst; Wenn das Schmelzbad schnell abkühlt und erstarrt, bildet Wasserstoff Poren in der Schweißnaht.
Lösung:Beseitigen Sie die Wasserstoffquellen. - Trocknen Sie den Schweißdraht und das Grundmetall, entfernen Sie Feuchtigkeit, Öl und Fett, verwenden Sie hochreines Argon und kontrollieren Sie die Schweißgeschwindigkeit, damit gelöstes Gas vor der Erstarrung entweichen kann.
3. Schweißnahtverformung und Heißrissbildung
Herausforderung:Der Wärmeausdehnungskoeffizient und die Schrumpfung von Aluminium sind etwa doppelt so hoch wie die von Stahl, und sein großer Erstarrungsbereich begünstigt Heißrissbildung. Große innere Spannungen durch Schweißverformung können in Kombination mit strukturellen Zwängen zu thermischen Rissen führen.
Lösung:Verwenden Sie die richtige Verbindungskonstruktion (Stützstäbe, Vorspannung oder Klemmung), kontrollieren Sie die Wärmezufuhr, schweißen Sie mit geeigneten Zusatzlegierungen (z. B. 4043 für die 6xxx-Serie) und sequenzieren Sie die Schweißnähte, um die Schrumpfung auszugleichen.
4. Hohe Wärmeleitfähigkeit
Herausforderung:Aluminium leitet Wärme etwa drei- bis viermal besser als Stahl, sodass beim Schweißen von Aluminiumlegierungsplatten mehr Wärme verbraucht wird und sich die Wärme schnell von der Verbindung weg ausbreitet.
Lösung:Verwenden Sie Hochstrom- und Hochgeschwindigkeitsschweißen, um die Wärme zu konzentrieren, dicke Abschnitte vorzuwärmen und eine Stromquelle mit der erforderlichen Stromdichte zu verwenden.
5. Verdampfungsverlust von Legierungselementen
Herausforderung:Aluminiumlegierungen, die Elemente mit niedrigem{0}}Siedepunkt- enthalten (wie Magnesium, Zink und Mangan), erleiden unter dem Hochtemperaturlichtbogen erhebliche Verdampfungsverluste, wodurch sich die chemische Zusammensetzung des Schweißguts verändert und die Schweißleistung verringert wird.
Lösung:Kontrollieren Sie die Lichtbogenenergie und die Schweißgeschwindigkeit, um eine Überhitzung zu begrenzen, verwenden Sie Zusatzwerkstoffe, die Elementverluste ausgleichen, und vermeiden Sie eine übermäßige Stromdichte.
6. Festigkeit und Plastizität bei niedrigen, hohen-Temperaturen
Herausforderung:die Festigkeit und Plastizität von Aluminium bei hohen Temperaturen sind sehr gering; Das Schweißgut kann seine Form verlieren und das Schmelzbad wird leicht gestört, was zum Durchhängen oder Kollabieren der Schweißnaht führt.
Lösung:Verwenden Sie Stützstangen oder Stützgas, um die Wurzel zu stützen, schweißen Sie an geeigneten Positionen und kontrollieren Sie die Größe des Schmelzbades.
Zusammenfassung
Das Schweißen von Aluminiumlegierungen ist anspruchsvoll, aber durchaus machbar: Reinigen und trocknen Sie die Oberflächen, schützen Sie sie mit Argon, kontrollieren Sie die Wärmezufuhr, wählen Sie das richtige Zusatzmetall und verwenden Sie die richtige Verbindungskonstruktion. Zusammengenommen führen diese Maßnahmen zu einwandfreien Aluminiumschweißnähten in der Produktion.
