Waarom zijn aluminium legering lassen vatbaar voor porositeit en scheuren?
Lassen van aluminiumlegering is vatbaar voor porositeit en scheuren voornamelijk vanwege zijn unieke fysicochemische eigenschappen. In tegenstelling tot staal wordt aluminium gemakkelijker beïnvloed door verschillende factoren tijdens het lasproces, wat leidt tot defecten.
De impact van de oxidelaag (leidend tot gebrek aan fusie en porositeit)
Aluminium vormt snel een dicht aluminiumoxide ($ al_2o_3 $) in de lucht. Deze oxidelaag heeft een smeltpunt van ongeveer 2050 ° C, terwijl puur aluminium smelt bij slechts 660 ° C. Als deze oxidelaag niet effectief wordt verwijderd of verbroken tijdens het lassen, kan deze in de laspool worden gevangen, waardoor:
- Gebrek aan fusie: De hoogsmeltende oxidelaag voorkomt voldoende fusie tussen de draad en het basismetaal, waardoor de lassterkte wordt verminderd.
- Porositeit: De oxidelaag valt gassen (vooral waterstof) in de laspool vast en deze gevangen gassen vormen poriën terwijl de las stolt.
Hoge oplosbaarheid in waterstof (leidend tot porositeit)
Aluminiumlegeringen hebben een zeer hoge oplosbaarheid in waterstof in hun vloeibare toestand, die sterk in de vaste toestand daalt. Deze significante verandering in oplosbaarheid is de primaire oorzaak van porositeit.
- Waterstofbronnen: Waterstof komt voornamelijk uit vocht en olie op de oppervlakken van de draad en het basismetaal, evenals sporenvocht in het afschermingsgas.
- Porositeitsvorming: Tijdens het lassen absorbeert het laspool een grote hoeveelheid waterstof. Terwijl het zwembad afkoelt en stolt, kan de waterstof niet snel ontsnappen aan het massieve metaal, waardoor bubbels worden gevormd die poriën worden.
Hoge thermische expansie en stollingskrimp (leidend tot scheuren)
Aluminiumlegeringen hebben een hoge thermische expansiecoëfficiënt en een hoge stollingskrimpsnelheid. Dit betekent dat aluminium significante volumeveranderingen ondergaat tijdens het lassen, waardoor aanzienlijke interne stress wordt gegenereerd.
- Hete scheuren: In de laatste fasen van de las stolling, als de eutectische fasen met een laag smeltende point aanwezig zijn en de sterkte van het materiaal laag is, kan de stollingskrimpspanning de nog niet-full-fely gestold las scheuren, waardoor hete scheuren veroorzaakt.
- Koude scheuren: Stress gegenereerd door ongelijke krimp, omdat de las- en warmte-aangetast zone koel tot kamertemperatuur kan scheuren in of nabij de las veroorzaken.
Impact van legeringselementen (leidend tot scheuren)
De scheurweerstand van verschillende aluminiumlegeringen varieert. Bepaalde legeringselementen, zoals koper (Cu) en silicium (SI), kunnen eutectische fasen met een laag smeltende point vormen in specifieke verhoudingen, waardoor het materiaal gevoeliger wordt voor heet kraken tijdens het lassen.
Om te illustreren, hier is een vergelijking van Common Aluminium mig draad Legeringstypen:
| Legeringstype | Hoofdcompositie | Smeltbereik | Laskenmerken | Veel voorkomende problemen |
| 4043 | Al-Si (5% silicium) | 573-632 ° C | Laag smeltpunt, goede vloeibaarheid, minder vatbaar voor kraken , geschikt voor het vullen van gewrichten | - |
| 5356 | AL-MG (5% magnesium) | 599-635 ° C | Hoge sterkte, goede ductiliteit, laskleur komt overeen met metaal van het basismetaal, iets gevoeliger voor kraken | Vereist zorgvuldige lasbadregeling |
Voorbereiding voorafgaand aan de gedoe-de eerste stap naar succesvol lassen
- Het belang van vóór het reinigen vóór de lage:
Leg uit waarom het van cruciaal belang is om olie, vocht en, belangrijker nog, de oxidelaag van zowel het basismetaal als de Aluminium mig draad .
Zorg voor specifieke reinigingsmethoden, zoals het gebruik van een speciale roestvrijstalen borstel, aceton of isopropylalcohol, en benadruk dat het lassen onmiddellijk na het reinigen moet beginnen.
- Selectie en opslag van aluminium MIG -draad:
Benadrukt het belang van het kiezen van het juiste Aluminium mig draad Model (bijv. 4043 versus 5356) en leg uit hoe verschillende draadkarakteristieken de scheurweerstand beïnvloeden.
Adviseren om de draad op te slaan in een droge, schone omgeving om vocht en verontreiniging te voorkomen, die directe oorzaken van porositeit zijn.
Belangrijke bewerkingen tijdens het lasproces
Bij het lassen van aluminium is het beheersen van belangrijke bewerkingen tijdens het proces net zo cruciaal als de juiste pre-preparaat. Correcte technieken kunnen de porositeit en scheuren effectief verminderen, waardoor lassen van hoge kwaliteit worden gewaarborgd Aluminium mig draad .
1. Schermgas en stroomsnelheidsregeling
Het afschermingsgas is essentieel voor het beschermen van de laspool tegen zuurstof, stikstof en vocht in de lucht.
- Gastype: Voor aluminium MIG -lassen wordt pure argon (AR) meestal gebruikt. Argon is dichter dan lucht, dekt effectief de laspool en voorkomt atmosferische besmetting. Voor dikkere aluminium of toepassingen die een hogere warmte-input vereisen, kan een argon-heliummix worden gebruikt, omdat helium verhoogt boogwarmte en penetratie.
- Stroomsnelheidsinstelling: Het gasdebiet moet worden aangepast op basis van de lasstroom en de windwindsnelheid.
- Te laag: Leidt tot slechte bescherming, waardoor lucht de laspool kan verontreinigen en porositeit kan veroorzaken.
- Te hoog: Creëert turbulentie, die in omgevingslucht kan trekken, die ook porositeit veroorzaakt.
- Referentieparameters: Een stroomsnelheid van $ 15-25 $ liter/minuut ($ 30-50 $ kubieke voet/uur) is een gemeenschappelijk startpunt, maar verfijning is noodzakelijk.
2. Lasparameteroptimalisatie
Nauwkeurige controle van lasparameters staat centraal in het waarborgen van de laskwaliteit.
- Spanning en stroomsterkte:
- Spanning: Moet worden aangepast op basis van de draaddiameter en de dikte van de basismetalen. Een te hoge spanning resulteert in een lange, onstabiele boog, wat spat en porositeit veroorzaakt. Een te lage spanning leidt tot een korte boog en potentiële kortsluiting.
- Stroomsterkte: Regelt voornamelijk warmte -invoer. Te weinig stroomsterkte resulteert in slechte fusie en kan koude scheuren veroorzaken. Te veel kan door het basismetaal branden of leiden tot hete scheuren.
- Draadvoersnelheid: Direct gerelateerd aan stroomsterkte bij MIG -lassen.
- Te snel: Sterkerij is te hoog, wat leidt tot een te grote laspool en een verhoogd risico op warme scheuren.
- Te langzaam: Sterkerij is te laag, wat resulteert in onvoldoende fusie.
3. Lastechniek en handling
Correcte techniek helpt de laspool te regelen en defecten te voorkomen.
- Pistoolhoek: De Pushing -techniek wordt aanbevolen, waarbij het pistool langs de lasrichting wordt geduwd. Deze methode biedt betere gasafscherming en duwt oxiden en onzuiverheden weg van de voorrand van de laspool, waardoor porositeit wordt voorkomen. Het is over het algemeen superieur aan de trektechniek voor aluminium MIG -lassen.
- Reissnelheid: Het handhaven van een gestage reissnelheid is cruciaal.
- Te snel: De weld pool is not adequately shielded, and insufficient heat input leads to poor fusion.
- Te langzaam: Overmatige warmteconcentratie kan doorbranden veroorzaken of het risico op warme scheuren vergroten als gevolg van warmteophoping.
- Booglengte: Een stabiele, korte booglengte zorgt voor geconcentreerde warmte en een betere afscherming. Een lange boog vermindert de stabiliteit en verhoogt de kans op atmosferische besmetting.
Parametervergelijking: push -techniek versus trektechniek
| Kenmerk | Pushing -techniek | Trektechniek |
| Las uiterlijk | Platte, smallere kraal met voldoende penetratie. | Bredere, meer "opgestapelde" kraal met ondiepere penetratie. |
| Gasscherming | Beter. Afschermingsgas bedekt effectief de laspool en duwt onzuiverheden weg. | Slechter. Het pistool bevindt zich achter het lasbad, dat lucht in kan trekken. |
| Fusiekwaliteit | Goede fusie tussen las en basismetaal, minder vatbaar voor insluitsels en porositeit. | Relatief slechte fusie, meer vatbaar voor slakinsluitingen en porositeit. |
| Aanbevolen gebruik | Aanbevolen voor Aluminium mig draad lassen om lassen van hoge kwaliteit te bereiken. | Gebruikt voor wat stalen lassen; Niet aanbevolen voor aluminiumlegeringen. |
Hoe om te gaan met gemeenschappelijke lasdefecten
Lassendefecten zijn niet helemaal vermijdbaar, maar het begrijpen van hun oorzaken en oplossingen kan de schrootsnelheden aanzienlijk verminderen en de laskwaliteit verbeteren. Hier zijn oplossingen voor porositeit en scheuren, de twee meest voorkomende defecten bij het lassen met Aluminium mig draad .
1. Oplossingen voor porositeit
Porositeit wordt veroorzaakt door gas (voornamelijk waterstof) gevangen in de laspool vóór stolling. Om dit op te lossen, moet u waterstofbronnen elimineren en lasparameters optimaliseren om gas te laten ontsnappen.
- Ontoereikende vóór de lasschoonmaak: Dit is de meest voorkomende oorzaak van porositeit.
- Probleem: Olie, vocht of oxidesresidu op het basismetaal en het draadoppervlak ontleedt om waterstofgas op hoog vuur te produceren.
- Oplossing: De base metal must be thoroughly cleaned with a dedicated stainless steel brush and a degreasing agent (e.g., acetone) before welding. Ensure the Aluminium mig draad wordt ook opgeslagen in een droge, schone omgeving om vochtabsorptie te voorkomen.
- Onjuiste afschermingsgas:
- Probleem: Lage gaszuiverheid of onjuiste stroomsnelheid, wat leidt tot laspoolverontreiniging door de atmosfeer.
- Oplossing: Gebruik een hoge zuivere argon en zorg ervoor dat het stroomsnelheid geschikt is (meestal $ 15-25 $ L/min). Controleer de gasleidingen op lekken en zorg ervoor dat het laspistoolmondstuk duidelijk is.
- Onjuist lasparameters:
- Probleem: De welding speed is too fast, causing the weld pool to solidify too quickly for gases to escape.
- Oplossing: Verlaag de lassnelheid enigszins om het bestaan van de laspool te verlengen, waardoor gassen meer tijd hebben om te ontsnappen. Controleer ook dat de stroom en spanning worden gekoppeld om een stabiele boog en de juiste laspooltemperatuur te garanderen.
2. Oplossingen voor scheuren
Scheuren kunnen warm of koud zijn, die worden gevormd tijdens of na stolling, respectievelijk. De sleutel tot het oplossen van kraakproblemen is het regelen van thermische stress en het selecteren van de juiste draad.
- Hete scheuren: Komen voornamelijk voor in de laatste stadia van stolling wanneer laskrimpspanning de sterkte van de las overschrijdt.
- Probleem: Niet-overeenkomende legeringssamenstellingen van het basismetaal en draad kunnen eutectische fasen met een laag smeltende punt vormen, of onjuiste gewrichtsontwerp kan leiden tot spanningsconcentratie.
- Oplossing:
- Kies de rechter aluminium mig -draad: Bijvoorbeeld bij het lassen van crackgevoelig 6061 aluminium, met behulp van een siliciumbevestiging 4043 Draad biedt een betere scheurweerstand dan gebruiken 5356 draad. Silicium verandert het stollingspad van de laspool, waardoor de neiging tot hete scheuren wordt verminderd.
- Voorverwarmen: Voor dikkere platen kan het voorverwarmen van het materiaal vóór het lassen het temperatuurverschil tussen de las en het basismetaal verminderen, waardoor de koelsnelheid wordt vertraagd en krimpspanning wordt geminimaliseerd.
- Optimaliseer gezamenlijk ontwerp: Vermijd gewrichtsontwerpen die stress concentreren, zoals scherpe hoeken en overmatige terughoudendheid.
- Koude scheuren: Scheuren die zich vormen als de las afkoelt tot kamertemperatuur vanwege de opbouw van interne stress.
- Probleem: Vaak gerelateerd aan hoge lashardheid en hoge terughoudendheid.
- Oplossing:
- Beheer de koelsnelheid: Vermijd geforceerde koeling en laat het onderdeel op natuurlijke wijze afkoelen.
- Selecteer de rechter aluminium mig -draad: Kies een draad met sterkte en ductiliteit die overeenkomt met het basismetaal, waardoor de las te hard wordt.
Gemeenschappelijke vergelijking van draadprestaties
| Draadmodel | Hoofdlegeringselement | Hete krakenweerstand | Lassterkte | Typische toepassingen |
| 4043 | Silicium (SI) | Uitstekend | Medium | Algemene draad, geschikt voor het lassen van 6061, 3003, etc. |
| 5356 | Magnesium (mg) | Goed | Hoog | Geschikt voor het lassen van 5xxx serie legeringen; iets crack-gevoeliger |
| 5183 | Magnesium (mg) | Goed | Hoog | Hoog-strength applications, such as ship hulls and rail cars |
Continue oefening en aandacht voor detail
Aluminiumlegeringlassen is een zeer technisch proces dat nauwgezette aandacht voor detail vereist. Zonder continue praktijk en strikte controle over het productieproces is het een uitdaging om de consistente laskwaliteit te behouden. Zoals geïllustreerd door Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd.'s professionele ervaring in het aluminium legeringseldraadveld, komt hoogwaardige output voort uit een meedogenloos streven naar uitmuntendheid in elke stap.
1. Verbetering van ervaring en vaardigheden
Lasvaardigheid wordt 's nachts niet bereikt. Door continue oefening kunnen lassers:
- Hand-oogcoördinatie verbeteren: Krijg een betere controle over de pistoolhoek, reissnelheid en het handhaven van een stabiele booglengte.
- Begrijp verschillende materiële eigenschappen: Word vertrouwd met hoe verschillende aluminiumlegeringsklassen smelten en stromen tijdens het lassen, waardoor flexibele parameteraanpassingen mogelijk zijn.
- Los snel problemen op: Wanneer problemen zoals porositeit of scheuren ontstaan, zorgt de ervaring voor snelle diagnose en corrigerende actie.
2. Onderhoud van apparatuur en parameterkalibratie
Hoogwaardig lassen hangt af van betrouwbare, stabiele apparatuur. Het verwaarlozen van routinematig onderhoud en parameterkalibratie kan leiden tot inconsistente laskwaliteit.
- Onderhoud van apparatuur: Inspecteer regelmatig slijtagedelen zoals de draadvoeder, gun -mondstuk, contactpunt en gasleidingen om ervoor te zorgen dat ze in goede staat zijn. Een versleten contacttip kan bijvoorbeeld de huidige overdracht beïnvloeden en leiden tot een onstabiele boog.
- Parameterkalibratie: Controleer periodiek dat de spanning van de lasser en de stroomuitgang nauwkeurig zijn en overeenkomen met de ingestelde parameters. Dit is cruciaal voor het lassen met Aluminium mig draad , omdat zelfs kleine parameterafwijkingen de penetratie en de vorm van de laskraal kunnen beïnvloeden.
3. Een strikt kwaliteitscontrolesysteem
Een robuust kwaliteitscontrolesysteem is de basis van productkwaliteit. Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd.'s meer dan 20 jaar productervaring en talloze internationale certificeringen zijn een bewijs van hun strikte kwaliteitscontrole.
- Grondstofregeling: Grondstoffen worden rigoureus gescreend vanaf het punt van inkoop om ervoor te zorgen dat elke partij aluminium legeringsdraad voldoet aan een hoge zuiverheid en specifieke vereisten voor legeringen samenstelling.
- Productieprocescontrole: Elke productiefase, zoals draadtekening, reiniging en spooling, wordt gecontroleerd en getest om te zorgen voor de oppervlakteafwerking, afmetingen en voedingsstabiliteit van de draad voldoet aan de normen.
- Inspectie afgewerkte product: De final product undergoes comprehensive performance testing, including chemical composition analysis, mechanical property tests, and weldability tests, to ensure stable and reliable performance.
Draadkwaliteit versus lasresultaten Vergelijking
| Draadkwaliteit | Lasstabiliteit | Lasdefectpercentage | Kwaliteit van het eindproduct |
| Hoog Quality | Stabiele boog, gladde voeding, eenvoudige parameterregeling. | Laag. Minder defecten zoals porositeit en scheuren. | Esthetisch aangename lassen, uitstekende mechanische eigenschappen, hoge productbetrouwbaarheid. |
| Lage kwaliteit | Onstabiele boog, vatbaar voor jammen, moeilijk te matchen parameters. | Hoog. Prone to issues like porosity, slag inclusions, and lack of fusion. | Inconsistente laskwaliteit, slechte sterkte en betrouwbaarheid, hoge schrootsnelheid. |