Hoe porositeit en scheuren te voorkomen bij het lassen met aluminium MIG-draad

Waarom zijn lasnaden van aluminiumlegeringen inschakelen voor porositeit en afbreken?

Lassen van aluminiumlegeringen is oorzaak van porositeit en afscheiden, voornamelijk vanwege de unieke fysisch-chemische eigenschappen. In het geval van staal wordt aluminium tijdens het lassproces praktisch door verschillende factoren beïnvloed, wat tot defecten leidt.

De impact van de oxidelaag (leidend tot tekort aan fusie en porositeit)

Aluminium vormt snel een dichte aluminiumoxide ($Al_2O_3$) film in de lucht. Deze oxidelaag heeft een smeltpunt van circa 2050°C, terwijl puur aluminium slechts rook bij 660°C. Als deze oxidelaag tijdens het lassen niet effectief wordt verwijderd of gebroken, kan deze enorme komen te zitten in het smeltbad, waardoor:

• Gebrek aan fusie: De oxidelaag met een hoog smeltpunt voorkomt voldoende versmelting tussen de draad en het basismetaal, waardoor de lassterkte werkt.
• Porositeit: De oxidelaag vangt gassen (vooral waterstof) op in het rookbad, en deze opgesloten gassen vormen chemicaliën de las stolt.

Hoge waterstofoplossing (leidend tot porositeit)

Aluminiumlegeringen hebben een zeer hoge waterstofoplossing in vloeibare toestand, die in vaste toestand scherp opgelost. Deze significante verandering in de oplossing is de voornaamste oorzaak van porositeit.

• Waterstofbronnen: Waterstof komt voornamelijk uit vocht en olie op de oppervlakken van de draad en het basismetaal, evenals uit sporen van vocht in het beschermgas.
• Porositeitvorming: Tijdens het lassen absorbeert het rookbad een grote hoeveelheid waterstof. Terwijl het zwembad afkoelt en stolt, kan de waterstof niet snel uit het vaste metaal ontsnappen, waardoor belletjes ontstaan ​​​​die poriën worden.

Hoge thermische uitzetting en krimp door stolling (leidend tot scheuren)

Aluminiumlegeringen hebben een hoge thermische uitzettingscoëfficiënt en een hoge krimpsnelheid bij stolling. Dit betekent dat aluminium tijdens het lassen aanzienlijke volumeveranderingen ondergaat, waardoor aanzienlijke interne spanningen ontstaan.

• Hete afbreken: In de laatste stadia van het stollen van de las, als er eutectische fases zijn met een laag smeltpunt aanwezig zijn en de sterkte van het materiaal laag is, kan de krimpspanning bij het stolling van de nog niet volledig gestold las scheuren, waardoor het ontstaat ontstaan.
• Koude scheuren: Spanning die wordt gemaakt door ongelijkmatig krimpen wanneer de las en de deur hitte beïnvloede zone afkoelen tot gelijk, 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 bij specifieke verhoudingen eutectische fases met een laag smeltpunt vormen, waardoor het materiaal connector wordt voor heetscheuren tijdens het lassen.

Ter illustratie volgt hier een vergelijking van aanvaardbaar Aluminium MIG-draad legering soorten:

Voorbereiding vóór het lassen: de eerste stap naar succesvol lassen

• Het belang van reiniging vóór het lassen:

  Leg uit waarom het van cruciaal belang is om olie, vocht en vooral de oxidelaag grondig te verwijderen van zowel het basismetaal als het metaal Aluminium MIG-draad .

  Zorg voor specifieke reinigingsmethoden, zoals het gebruik van een speciale borstel, aceton of isopropylalcohol, en benadruk dat het lassen onmiddellijk na het reinigen moet beginnen.

• Selectie en opslag van aluminium MIG-draad:

  Benadruk het belang van het kiezen van de juiste Aluminium MIG-draad model (bijv. 4043 vs. 5356) en leg uit hoe verschillende draadeigenschappen de scheurweerstand beïnvloeden.

  Adviseur om de draad in een droge, schone omgeving op te slaan om vocht en vervuiling te voorkomen, de directe oorzaken van porositeit zijn.

belangrijke handelingen tijdens het lassproces

Bij het lassen van aluminium is het beheersen van de belangrijkste handelingen tijdens het proces net zo cruciaal als de juiste voorbereiding voor het lassen. De juiste technieken kunnen de porositeit en gescheiden effectief verminderen, waardoor lasverbindingen van hoge kwaliteit gegarandeerd worden Aluminium MIG-draad .

1. Beschermgas- en stroomsnelheidscontrole

Hetgas beschermer is essentieel voor het beschermen van het rookbad tegen zuurstof, stikstof en vocht in de lucht.

• Gastype: Voor aluminium MIG-lassen wordt doorgaans zuiver argon (Ar) gebruikt. Argon heeft een grotere verwarming dan lucht, waardoor het rookbad effectief bedekt wordt en de verontreiniging wordt voorkomen. Voor grotere aluminium toepassingen kan een argon-heliummengsel worden gebruikt, omdat helium de boogwarmte en penetratie verhoogt.
• Instelling stroomsnelheid: Het gasdebiet moet worden aangepast op basis van de lasstroom en de omgevingswindsnelheid.
  • Te laag: Leidt tot een slechte bescherming, waardoor lucht het lasbad kan vervuilen en porositeit kan veroorzaken.
  • Te hoog: Er ontstaat turbulentie, de omgevingslucht kan aanzuigen en ook porositeit veroorzaken.
  • Referentieparameters: Een stroomsnelheid van $15-25$ liter/minuut ($30-50$ kubieke voet/uur) is een algemene uitgangspunt, maar bepaald is noodzakelijk.

2. Optimalisatie van lasparameters

Nauwkeurige controle van de lasparameters is van cruciaal belang om de laskwaliteit te beschermen.

• Spanning en stroomsterkte:
  • Overspanning: Moet worden aangepast op basis van de draaddiameter en de dikte van het basismetaal. Een te hoge resulterend in een lange, onstabiele boog, waardoor spatten en porositeit ontstaan. Een te lage spanning leidt tot een korte boog en mogelijke kortsluiting.
  • Stroomsterkte: Regelt voornamelijk de warmte-inbreng. Te weinig stroomsterkte resulteert in een slechte smelting en kan koudescheuren veroorzaken. Er kan veel door het basismetaal heen branden of naar het scheiden leiden.
• Draadaanvoersnelheid: Rechtstreeks gerelateerd aan de stroomsterkte bij MIG-lassen.
  • Snel: De stroomsterkte is te hoog, wat leidt tot een groot lasbad en een verhoogd risico op het scheuren.
  • Te langzaam: De stroomsterkte is te laag, wat resulteert in een onvoldoende fusie.

3. Lastechniek en behandeling

Een juiste techniek helpt het smeltbad onder controle te houden en defecten te voorkomen.

• Pistoolhoek: De Duwtechniek wordt aanbevolen, waarbij de pistool in de lasrichting geduwd wordt. Deze methode zorgt voor een betere gasafscherming en duwt oxiden en onzuiverheden weg van de voorrand van het smeltbad, waardoor porositeit wordt voorkomen. Deze techniek is over het algemeen superieur aan de trektechniek voor MIG-lassen met aluminium.
• Reissnelheid: Het handhaven van een constante rijsnelheid is van cruciaal belang.
  • Snel: Het smeltbad is niet voldoende afgeschermd en onvoldoende warmte-inbreng leidt tot slechte smelting.
  • Te langzaam: Overmatige warmteconcentratie kan het risico op het afbreken vergroten als gevolg van warmteopbouw.
• Booglengte: Een stabiele, korte booglengte zorgt voor aanzienlijke warmte en betere afscherming. Een lange boog vermindert de stabiliteit en vergroot de kans op ernstige vervuiling.

Parametervergelijking: duwtechniek versus trektechniek

Hoe om te gaan met veelvoorkomende lasfouten

Lasfouten zijn niet geheel te vermijden, maar inzicht in de oorzaken en oplossingen ervan kan het afvalpercentage verminderen en de laskwaliteit verbeteren. Hier vindt u oplossingen voor porositeit en scheuren, de twee meest waardevolle defecten bij het lassen Aluminium MIG-draad .

1. Oplossingen voor porositeit

Porositeit wordt veroorzaakt door gas (voornamelijk waterstof) dat in het rookbad vastzit voordat het stolt. Om dit op te lossen, moet u waterstofbronnen bevatten en de lasparameters assimileren zodat gas kan ontsnappen.

• Onvoldoende reiniging vóór het lassen: Dit is de meest relevante oorzaak van porositeit.
  • Probleem: Olie-, vocht- of oxideresten op het basismetaal- en draadoppervlak vallen uiteen en producenten onder hoge hitte waterstofgas.
  • Oplossing: Het basismetaal moet vóór het lassen grondig worden gereinigd met een speciale roestvrijstalen borstel en een ontvettingsmiddel (bijvoorbeeld aceton). Zorg ervoor dat de Aluminium MIG-draad wordt tevens opgeslagen in een droge, schone omgeving om opname vocht te voorkomen.
• Onjuist beschermgas:
  • Probleem: Lage gaszuiverheid van het vloeistofdebiet, wat leidt tot verontreiniging van het lasbad door de atmosfeer.
  • Oplossing: Gebruik zeer zuiver argon en zorg ervoor dat de stroomsnelheid geschikt is (doorgaans $15-25$ l/min). Controleer de gasleidingen op lekkage en zorg ervoor dat het mondstuk van het laspistool vrij is.
• Onjuiste lasparameters:
  • Probleem: De lassnelheid is te hoog, waardoor het smeltbad te snel stolt en er geen gassen kunnen ontsnappen.
  • Oplossing: Verlaag de lassnelheid iets om de geurbad te verlengen, waardoor de gassen meer tijd krijgen om te ontsnappen. Controleer ook of de stroom en spanning op elkaar zijn afgestemd om een ​​stabiele boog en de juiste lasbadtemperatuur te veilig.

2. Oplossingen voor scheuren

Scheuren kunnen warm of koud zijn en ontstaan tijdens of na het stollen. De sleutel tot het oplossen van scheurproblemen is het beheersen van thermische spanning en het selecteren van de juiste draad.

• Hete afbreken: Komt voornamelijk voor in de laatste stadia van de stollen, wanneer de krimpspanning van de las groter is dan de sterkte van de las.
  • Probleem: Niet-overeenkomende legeringssamenstellingen van het basismetaal en de draad kunnen eutectische fasen met een laag smeltpuntvormen, of een verbroken verbindingsontwerp kan tot spanningsconcentratie leiden.
  • Oplossing:
    1. Kies de juiste aluminium MIG-draad: Bij het lassen van scheurgevoelig aluminium 6061 wordt bijvoorbeeld gebruik gemaakt van een siliciumhoudend 4043 draad biedt een betere scheurweerstand dan gebruik 5356 draad. Silicium verandert het stollingspad van het rookbad, waardoor de neiging tot het scheiden wordt verminderd.
    2. Voorverwarmen: Bij ernstige platen kan het materiaal worden verwarmd vóór het lastemperatuurverschil tussen de las en het basismetaal, waardoor de afkoelsnelheid wordt vertraagd en de krimpspanning wordt geminimaliseerd.
    3. Gezamenlijk ontwerp oplosbaar: Vermijd voegontwerpen die spanning aansluitend, zoals scherpe hoeken en overdreven terughoudendheid.
• Koude scheuren: Scheuren die ontstaan als de afkoelt tot kleinschalig als gevolg van de opbouw van interne spanning.
  • Probleem: Vaak gerelateerd aan hoge lashardheid en hoge weerstand.
  • Oplossing:
    1. Regel de koelsnelheid: Vermijd geforceerde koeling en laat het onderdeel op natuurlijke wijze afkoelen.
    2. Selecteer de juiste aluminium MIG-draad: Kies een draad met sterkte en ductiliteit die past bij het basismetaal, zodat het niet moeilijk wordt.

Algemene vergelijking van draadprestaties

Ga door met oefenen en aandacht voor detail

Het lassen van aluminiumlegeringen is een zeer technisch proces dat nauwgezette aandacht voor detail vereist. Zonder oefening en strikte controle over de productie is het een uitdaging om een ​​consistente laskwaliteit te behouden. Zoals blijkt uit de professionele ervaring van Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd. op het gebied van draad van aluminiumlegeringen, is het uitstekende resultaat van een gemiddeld streven naar uitmuntendheid in elke stap.

1. Verbetering van ervaring en vaardigheden

Lasvaardigheid bereik je niet van de ene op de andere dag. Door duurzame oefening kunnen lasers:

• Verbeter de hand-oogcoördinatie: Krijg betere controle over de pistoolhoek, de voortbewegingssnelheid en het behoud van een stabiele booglengte.
• Begrijp verschillende materiaaleigenschappen: Maak kennis met hoe verschillende soorten aluminiumlegeringen smelten en vloeien tijdens het lassen, waardoor flexibele parameteraanpassingen mogelijk zijn.
• Snel problemen oplossen: Wanneer zich problemen voordoen zoals porositeit of scheuren optreden, maakt ervaring een snelle diagnose en gecorrigeerde maatregelen mogelijk.

2. Onderhoud van apparatuur en parameterkalibratie

Hoogwaardig laswerk is afhankelijk van betrouwbare, stabiele apparatuur. Het verwaarlozen van routineonderhoud en parameterkalibratie kan leiden tot inconsistente laskwaliteit.

• Onderhoud van apparatuur: Inspecteer regelmatig slijtageonderdelen zoals de draadaanvoerunit, het pistoolmondstuk, het contactmondstuk en de gasleidingen om er zeker van te zijn dat ze goed werken. Een versleten contactpunt kan bijvoorbeeld de stroomoverdracht belemmeren en tot een onstabiele boog leiden.
• Parameterkalibratie: Controleer regelmatig of de spannings- en stroomuitvoer van de laser nauwkeurig zijn en ondertekend met de extreme parameters. Dit is cruciaal bij het ontmoeten van lassen Aluminium MIG-draad , waar zelfs kleine parameterafwijkingen de penetratie en lasrupsvorm kunnen beïnvloeden.

3. Een strikt kwaliteitscontrolesysteem

Een robuust kwaliteitscontrolesysteem vormt de basis van de productkwaliteit. De meer dan 20 jaar productie-ervaring van Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd. en bewezen internationale certificeringen zijn een bewijs van hun strikte kwaliteitscontrole.

• Grondstoffencontrole: Grondstoffen worden vanaf het moment van aanschaf sterk gescreend om ervoor te zorgen dat elke partij draad van aluminiumlegeringen voldoet aan de hoge zuiverheidseisen en specifieke vereisten voor de samenstelling van de legering.
• Controle van de productie: Elke fase van de productie, zoals het trekken, reinigen en opspoelen van de draad, wordt gecontroleerd en getest om er zeker van te zijn dat de oppervlakteafwerking, afmetingen en voedingsstabiliteit van de draad aan de normen voldoen.
• Eindproductinspectie: Het eindproduct ondergaat uitgebreide prestatietests, waaronder analyse van de chemische samenstelling, testen van mechanische eigenschappen en lasbaarheidstesten, om stabiele en betrouwbare prestaties te garanderen.

Vergelijking van draadkwaliteit versus lasresultaten