Aliuminio virinimas Kalvių kaimas: metodai, patarimai ir sauga įranga

Įvadas į aliuminio virinimo svarbą ir ypatybes

Lietojo aliuminio suvirinimas yra įprasta automobilių remonto ir gamybos užduotis, Jūrų, aviacijos ir pramonės srityse, tačiau tai iš esmės skiriasi nuo kaltinio aliuminio suvirinimo. Sėkmingas remontas reikalauja iš anksto priimti teisingą sprendimą, drausmingas pasiruošimas (valymas, pašildyti, pritaikymas), tinkamas procesas ir užpildo pasirinkimas, kontroliuomas šilumos tiekimas, ir tikslinį patikrinimą.

Podapatūs lydiniai ir jų taikymas

Al-Si liejimo lydiniai (A356, 319, A413, „siluminai“) - plačiai naudojami variklių blokams, korpusai ir konstrukciniai liejiniai. Daugelis liejinių yra grūdinti nuo kritulių (T6), todėl svarbu įvertinti jų termines savybes prieš suvirinimą. Liejiniai dažnai turi dideles šiluminės masės zonas: storos viršūnės laiko šilumą, o ploni pelekai greitai įkaista ir vėsta; todėl priklausomai nuo geometrijos, reikia atidžiai planuoti šilumos įvedimą.

Lydinių identifikavimas ir terminis apdorojimas

Ar defektas lokalizuota (įtrūkimas, mažas poringumas) o ne persmelkiantis? Ar galite pasiekti ir nušlifuoti iki tvirto metalo ir sukurti tinkamą suvirinimo griovelį? Ar agregatą galima iš anksto pašildyti ir prispausti, kad būtų galima kontroliuoti iškraipymus? Ar lydinys atpažįstamas (A356, 319, kt.) ir yra stresinis / terminis apdorojimas?

Prieš suvirinant: paviršiaus paruošimas ir šiluminė kontrolė

• Pašalinkite oksido sluoksnį ir bet kokį paviršiaus užteršimą prieš pat suvirinimą; naudokite specialų nerūdijančio plieno vielinį šepetį arba abrazyvinį ratą skirtas aliuminiui. Nušlifuokite įtrūkimus, kad metalas skambėtų - paruoškite V arba U griovelį visiškai įsiskverbti į defektą.
• Liejiniai turi būtinai būti pašildyti: 150-250 °C (300-480 °F) yra įprastas praktinis diapazonas. Pakaitinimas mažina šiluminius gradientus, leidžia vandeniui išeiti ir sumažina karšto įtrūkimo tikimybę.
• Laikykite žemesnę tarptakų temperatūrą 250-300 °C, kad būtų išvengta metalurginės degradacijos ir nekontroliuojamo minkštėjimo.
• Taikykite kontrolinį aušinimą į aplinką - vengti vandens gesinimo. Vietinis suvirinimas sunaikina T6 temperamentą, todėl gali prireikti atkurti visas mechanines savybes tirpalo terminis apdorojimas (~530-540 °C), gesinimas ir dirbtinis senėjimas (~155-180 °C).

Kokie suvirinimo metodai yra naudotini?

Pasirinkimas priklauso nuo geometrijos, apkrovos ir kokybės poreikių. Dažniausiai naudojami metodai - MIG/MAG pusautomačiu (GMAW) arba TIG (GTAW) su specialiu AC/DC aparatu, taip pat plazminis ar kontaktinis suvirinimas, kai reikia tam tikrų įgūdžių ir kokybės. Apibendrinant:

1. Virinimas pusautomačiu su aliuminio viela (MIG/MAG) - paprastas ir greitas, tinkamas skardoms bei lakštams virinti; tačiau smulkias ir preciziškai reikalaujančias detales gali būti sunku suvirinti. Reikia aliuminio vielos, argono dujų ir specialiai aliuminiui skirtos vielos kanalo šarvą degiklyje.
2. Virinimas aliuminio elektrodais (MMA) - sudėtingesnis, siūlės gražios tik su patirtimi; elektrodai greitai oksiduojasi ir reikalauja greito naudojimo po atidarymo.
3. Virinimas TIG būdu (AC/DC) - aukštos kokybės siūlės, tinkamas plonoms ir preciziškoms detalėms; leidžia virti plonus lakštus, variklio galvutes, propelerius ir pan. Reikia argono ir aliuminio vielos strypų; volframiniai elektrodai specialiai aliuminiui.

TIG virinimo ypatumai

TIG virinimas reikalauja išsamaus pasiruošimo: AC TIG inverteriniai šaltiniai sukuria oksidą valančią ir gilų įsiskverbimą; sinusinės srovės arba gerai reguliuotas AC srautas su specialiais lęšiais ir dujų dėžutėmis. AC balansavimas ir degiklio posvyrio kampas lemia įvirinimo kokybę. Degiklių ir dujų komplektai: argonas (99.995%), dujų lęšiai, tūtos ir virbalių dydžiai pritaikomi prie elektrodų skersmens.

Metalo pasirinkimas ir užpildai

ER4043 (Al-5Si) - konservatyvus pasirinkimas Al-Si liejinėms (A356, 319); mažesnė karštų įtrūkimų rizika. ER5356 (Al-5Mg) - didesnis stiprumas, geresnė korozijos atsparumas (ypač jūrose). ER2319 / ER3125 - specialūs užpildai tam tikriems lydiniams ar sąlygoms. Naudojamas 2% cirkonis (Zr) arba 2% lantanuotas AC aliuminio suvirinimui - stabilus lankas.

Rekomenduojama įranga ir parametrai

• Volframiniai elektrodai - WC tipo, pilkūs WC20 ar kiti skirti aliuminiui.
• 100% Ar/He dujų mišinių naudojimas kai reikia didesnio įsiskverbimo arba temperatūros valdymo.
• Standartiniai matmenys vielai: 0.8 mm, 0.9 mm, 1.2 mm, 1.6 mm.
• Vienas ritės pistoletas siekiant sumažinti maitinimo problemas; išlaikykite stūmimo kampą ir valdykite greitį, kad išvengtumėte poringumo.

Specialūs metodai ir jų taikymas

Lazerinis virinimas ir hibridiniai lazerio-lanko procesai - labai mažas šilumos tiekimas, gilus įsiskverbimas ir tinka tiksliam vietiniam remontui, mažinant iškraipymus. Taip pat galima taikyti šaltą virinimą su specialiais šalto virinimo papildais plonoms ar lengvai deformuojamoms dalims, kur tradicinis virinimas pavojingas ar netinkamas.

Kontrolė, kokybė ir sauga

• Atlikite praėjimus su kontroliuojamu tarpinio temperatūros įvedimu (<250-300 °C).
• Terminis gydymas po suvirinimo (Pwht) ir streso palengvinimas - ypač svarbu 6xxx lydinių atveju, siekiant atkurti mechanines savybes.
• Taikykite vizualinį patikrinimą pagal ISO 5817 / AWS D1.2; įrašykite Procedūros kvalifikaciją (PQRS) ir suvirintojo sertifikatus.
• Naudokite tinkamas apsaugos priemones ir laikykitės saugos reikalavimų su aukštos kokybės įranga, siekdami išvengti žalos. Nobilesnė kokybė reiškia mažesnę laužo normą ir ilgesnį tarnavimo laiką.

Patarimai saugumui ir praktiniai užrašai

Aliuminio virinimas yra sudėtinga užduotis, ypač pradedantiesiems, dėl unikalių savybių, tokių kaip aukšta šiluminė laidumas ir oksidacijos polinkis. Jei neturite tinkamos patirties ar įrangos, kreipkitės į profesionalus, kurie dažnai specializuojasi tik aliuminio suvirinime. Tačiau jei nuspręsite dirbti savarankiškai, naudokite šiuos praktinius patarimus:

• Rinkitės patikimą įrangą (MIG/MAG pusautomačiu arba TIG AC/DC aparatą su atitinkamais elektrodo ir dujų komplektais).
• Pasiruošimas - kruopštus paviršiaus valymas, laikymas aukštos kokybės apsaugos dujų aplinkoje, ir tinkamas šilumos įvedimas šalia defektų.
• Bet kuriuo metodu būtina nuosekliai sekti temperatūros ir pradinių parinkčių sąsajas, kad išvengtumėte trapumo arba karšto įtrūkimo.
• Atlikite reguliarų išbandymą ir kokybės kontrolę, kad būtų užtikrintas tvirtumas ir ilgaamžiškumas.

Pramoniniai pavyzdžiai ir taikymų klasifikavimas

Aliuminio virinimas yra plačiai naudojamas tiek suvirinimo remontui, tiek gamybai. TIG suvirinimas dažnai taikomas ten, kur reikalinga aukšta kokybė ir tikslus remontas, o MIG/MAG pusautomačio metodas - greitam, didelių dydžių montavimui. Lazerinis virinimas ar hibridiniai procesai tinkami vietiniam remontui ir mažiems pilnai saugiai užpildomiems plotams, kai reikia minimalaus iškraipymo.

Techniniai duomenys ir pagalbinė literatūra

ER4043 (Al-5Si): plačiai naudojamas liejinėms; sumažina karšto įtrūkimo riziką. ER5356 (Al-5Mg): didesnis atsparumas korozijai, ypač jūroje. AC TIG naudojimo patarimai: inverteriniai šaltiniai, balanso reguliavimas, dujų lęšiai ir tūtos dydžiai turi būti parinkti pagal elektrodų skersmenį. Dujų apsauga: Argonas (4.8) 99.998% dažnai naudojamas aliuminio suvirinimui; kai reikia didesnės įvirinimo gylio - gali būti naudojami argono-helio mišiniai.

Praktiniai pavyzdžiai ir įvertinimas

Aliuminio ratlankių virinimas - atstatymo procesas apima defektų įvertinimą, valymą, virinimą MIG arba TIG būdu, apdirbimą, ratlankio balansavimą ir galutinį patikrinimą. Šaltas virinimas - alternatyva kai aukšta temperatūra netinka; naudojami specialūs šalto virinimo papildai sujungti dalis be didelio kaitros poveikio. Taip pat svarbu įvertinti galutinį mechaninį atsparumą po terminio apdorojimo (pvz., 6xxx lydinių atveju - iki 95% bazinio metalo tempimo stiprumo).

Procedūrų, įrangos ir kainų apžvalga

Kainos priklauso nuo siūlių ilgio, metodo, medžiagų ir papildomų darbų. Audinių įranga ir užpildai turi būti pasirinkti atsižvelgiant į projektą. Pavyzdžiui, plokščių ar smulkių dalių darbams dažnai tinka pusautomačio su aliuminio viela, o kruopščioms siūlėms - TIG su AC/DC aparatu.

tags: #aliuminio #virinimas #kalviu #kaimas