Vještine zavarivanja čelika i aluminija i njegovih legura

(1) Zavarljivost čelika i aluminija i njegovih legura

Gvožđe, mangan, hrom, nikl i drugi elementi u čeliku mogu se mešati sa aluminijumom u tečnom stanju da formiraju ograničenu čvrstu otopinu, a takođe formiraju intermetalna jedinjenja.Ugljik u čeliku također može formirati spojeve s aluminijem, ali oni su gotovo nekompatibilni jedno s drugim u čvrstom stanju.rastvoriti.Između različitih sadržaja aluminijuma i gvožđa mogu se formirati različita krhka intermetalna jedinjenja, među kojima je FeAls najkrhkiji.

Ima značajan utjecaj na mehanička svojstva zavarenih spojeva čelika i aluminija, uključujući mikrotvrdoću.Osim toga, budući da su termofizička svojstva čelika, aluminija i njihovih legura također vrlo različita, zavarljivost čelika i aluminija je pogoršana.

(2) Postupak zavarivanja čelika i aluminija i njegovih legura

Iz gore navedene analize zavarljivosti čelik-aluminij gotovo je nemoguće smanjiti redukciju čelika i aluminija i njegovih legura direktnim zavarivanjem topljenjem.

Gotovo je nemoguće koristiti metal ili leguru čija su termička fizička svojstva između čelika i aluminija i koja može biti metalurški kompatibilna s njima kao dodatnim metalom za direktno zavarivanje.

U proizvodnoj praksi postoje dvije metode: indirektno zavarivanje sloja premaza i indirektno zavarivanje međuprijelaznog komada.

1) Metoda indirektnog zavarivanja sloja premaza Prije zavarivanja čelika i aluminija, jedan ili više slojeva metala koji se mogu metalurški spojiti s odgovarajućim dodatnim metalom prethodno se premazuju na površinu čelika kako bi se formirao sloj za prethodno premazivanje, a zatim korišćena metoda gasnog volframovog elektrolučnog zavarivanja Metoda zavarivanja obloženog čelika na aluminij.

Dokazano praksom i testom:

Jedan sloj prevlake može samo spriječiti oksidaciju osnovnog metala, ali ne može spriječiti stvaranje intermetalnih spojeva, a čvrstoća spoja je još uvijek vrlo niska.Stoga, argon-lučno zavarivanje čelika i aluminija treba izvoditi s kompozitnim premazom.

Postoji mnogo metalnih materijala za premazivanje, kao što su Ni, Cu, Ag, Sn, Zn i tako dalje.Metalni materijal premaza je drugačiji, a rezultat nakon zavarivanja je također drugačiji.Pukotine se lako formiraju na Ni, Cu, Ag kompozitnom premazu;Ni, Cu, Sn kompozitni premaz je bolji;Ni, Zn kompozitni premaz ima najbolji učinak.

Argon-lučno zavarivanje ugljičnog čelika i aluminija i njegovih legura presvučenog kompozitom je prvo premazati sloj metala kao što je bakar ili srebro na strani čelika, a zatim sloj cinka.Prilikom zavarivanja, cink se prvo topi (jer je tačka topljenja žice za zavarivanje viša od one cinka) i pluta na površini tečnosti.

Aluminij reagira s bakrom ili posrebrenjem ispod sloja cinka, a istovremeno se bakar i/ili srebro otapaju u aluminiju, što može stvoriti bolji zavareni spoj.Može povećati čvrstoću zavarenih spojeva čelik-aluminij na 197~213MPa.

Nakon što su čelični dijelovi premazani, površina čelika i aluminija može se tretirati.Površinska obrada aluminijumskih delova se erodira sa 15%~20% rastvorom NaOH ili KOH da bi se uklonio oksidni film, ispere čistom vodom, zatim pasivira u 20% HNO3, ispere i spremno za sušenje Izvršite argon-lučno zavarivanje.

Materijali za zavarivanje – odaberite čistu aluminijsku žicu za zavarivanje sa manjim sadržajem silicija, kako biste dobili visokokvalitetne spojeve.Nije prikladna upotreba žice za zavarivanje koja sadrži magnezijum (LFS), jer će snažno potaknuti rast intermetalnih spojeva i ne može garantirati čvrstoću zavarenog spoja.

Način zavarivanja – relativni položaj obratka, žice za zavarivanje i volframove elektrode tokom zavarivanja.

Kako bi se spriječilo prijevremeno izgaranje čeličnog površinskog premaza, prilikom zavarivanja prvog zavara, luk zavarivanja uvijek treba držati na metalu za punjenje;za naredne zavare, luk treba držati na žici za punjenje i formiranom zavaru, tako da može izbjeći da luk direktno djeluje na premaz.

Osim toga, luk se kreće duž površine aluminijske strane, a aluminijska žica za zavarivanje se pomiče duž čelične strane, tako da tekući aluminij teče do površine utora kompozitnog obloženog čelika, a premaz ne može prerano izgorjeti i izgubiti njegov efekat.

Specifikacija zavarivanja – argon-lučno zavarivanje čelika i aluminija koristi izmjeničnu struju, jedan je da se udari u oksidni film i razbije ga, a može se ukloniti i oksidni film na površini rastopljenog bazena, tako da se rastopljeni metal šava može ukloniti dobro fuzionisano.

Struja zavarivanja se bira prema debljini zavara.Generalno, kada je debljina ploče 3mm, struja zavarivanja je 110-130A;kada je debljina ploče 6-8mm, struja zavarivanja je 130-160A;

2) Metoda zavarivanja indirektnim topljenjem za međuprijelazne komade.Ova metoda zavarivanja je postavljanje prefabrikovane kompozitne ploče čelik-aluminij u sredinu spoja čelik-aluminij kako bi se formirali vlastiti spojevi, odnosno spojevi čelik-čelik i aluminij-aluminij.Zatim koristite konvencionalnu metodu fuzionog zavarivanja da zavarite isti metal na oba kraja.

Prilikom zavarivanja obratite pažnju na zavarivanje aluminijskih spojeva sa velikim skupljanjem i lakim termičkim pucanjem, a zatim zavarivanje čeličnih spojeva.