ER4043-draad: specificaties, toepassingen en lasparameters

Wat de ER4043-draad is en waarom het siliciumgehalte belangrijk is

De aanduiding ER4043 volgt het AWS-classificatiesysteem voor elektrode/staaf: "E" geeft elektrode aan, "R" geeft staaf aan (deze effectieve als beide), "4043" bevindt zich in de familie van aluminium-siliciumlegeringen uit de 4000-serie. Het hoge siliciumgehalte – tot 6% – bepaalt op drie manieren Het gedrag van de draad tijdens het lassen:

Tien eerste praktische silicium het smeltpunt van het aluminiumvulmiddel, waardoor de vloeibaarheid en de bevochtigende werking in het smeltbad worden verbeterd. Een 4043-lasbad vloeit eenvoudig in verbindingsspleten en onregelmatige groefgeometrieën dan een vulmiddel met een lager siliciumgehalte. Daarom heeft ER4043 de voorkeur voor uit positielassen en voor verbindingen met variabele structuur. Ten tweede vernauwt silicium het stollingsbereik van het lasmetaal: het temperatuurvenster tussen liquidus en solidus wordt verkleind, wat de gevoeligheid voor warmscheuren (stollingsscheuren) dramatisch dramatisch veroorzaakt. Dit is de belangrijkste reden dat ER4043 wordt gebruikt op legeringen uit de 6xxx-serie, zoals 6061, 6063 en 6082, die zelf veroorzaakt zijn voor heetscheuren wanneer ze gelast worden met vulstoffen die het stollingsbereik eerder vergroten dan herkennen. Ten derde samengestelde het siliciumgehalte een iets componenten, grijs getint lasrupsoppervlak, wat een bekend kenmerk is: geanodiseerde 4043-lassen zien er groepen uit dan het moedermetaal, wat relevant is in architecturale en decoratieve toepassingen waar het uiterlijk van de las na het anodiseren van belang is.

ER4043 Chemische samenstelling en mechanische eigenschappen

De volgende tabellen presenteren de deur AWS A5.10 schadelijke chemische limieten en de zoals vastgelegde mechanische eigenschappen voor ER4043-draad. Dit zijn de waarden waartegen de certificeringstestresultaten moeten worden geloofwaardig bij de kwalificatie van een nieuwe leverancier.

Compatibiliteit met basismetalen: welke legeringen ER4043 het beste lassen

ER4043 is niet universeel compatibel met alle aluminiumlegeringen. Het hoge siliciumgehalte maakt het uitstekend voor sommige legeringsfamilies en ongeschikt of beperkt voor andere. De volgende uitsplitsing omvat de meest waardevolle basismetaalfamilies die mannen tegenkomen bij fabricage- en reparatiewerkzaamheden:

• 6xxx-serie (6061, 6063, 6082, 6005): De primaire toepassing voor ER4043. Deze legeringen bevatten magnesium en silicium als versterkte elementen, en hun stollingsbereik wordt nauw geëvenaard door de 4043-vulstof. De weerstand tegen heetscheuren in 6061-T6 gelast met ER4043 is aanzienlijk beter dan met ER5356. Warmtebehandeling na het lassen van 6061 verbindingen gelast met ER4043 is mogelijk en maakt gedeeltelijk herstel van de T6-sterkte mogelijk; de laszone kan ongeveer zijn 60-70% van de sterkte van het basismetaal na oplossing en leeftijdsbehandeling.
• 3xxx-serie (3003, 3004): Goede compatibiliteit. ER4043 last 3003 en 3004 zonder heetscheuren, en de functionele las heeft een vergelijkbarebare corrosieweerstand voor typische 3xxx-toepassingen (HVAC-kanalen, warmtewisselaars, kookgerei). De sterkte is voldoende voor niet-structureel gebruik.
• 1xxx-serie (1100, 1050, 1070): Compatibel en algemeen gebruikt voor 1100 aluminium, waarbij ER4043 een betere vloeibaarheid en iets hogere lassterkte biedt dan een puur 1xxx-vulmiddel. Gebruikt in chemische en voedselverwerkende apparatuur waarbij corrosiebestendige van het basismetaal de ontwerpdriver is.
• 2xxx-serie (2024, 2014, 2219): Beperkt gebruik — ER4043 kan met zorg worden gebruikt op 2219, maar de meeste 2xxx-legeringen worden als niet-lasbaar waargenomen of verborgen een specifieke vulstofkeuze. Niet gebruiken in 2024 zonder overleg met een lasingenieur.
• 5xxx-serie (5052, 5083, 5086, 5456): Niet aanbevolen. Wanneer ER4043 wordt afgezet op 5xxx-legeringen die meer dan 3% magnesium bevat (5083, 5086, 5456), bevat het fictief lasmetaal overmatig Mg2Si, dat neerslaat op de deeltjesgrenzen en de ductiliteit en corrosieweerstand ernstig verminderd. Gebruik ER5356 of ER5183 voor structurele 5xxx werkzaamheden.
• 7xxx-serie (7005, 7039): Beperkt en toepassingsspecifiek. ER4043 wordt soms gebruikt op lasbare 7xxx-legeringen, maar de samenstelling met een laag magnesiumgehalte betekent dat de laszone niet zo effectief kan reageren op verharding na het lassen als vulstoffen met een hoger Mg-gehalte. Ontdek het legeringsgegevensblad.

ER4043 versus ER5356 — Kies de juiste draad voor uw toepassing

De twee meest verdachte aluminium lasdraden zijn ER4043 en ER5356, en de keuze daartussen is een van de meest verkeerd gehanteerde bij de aluminiumproductie. Ze zijn niet uitwisselbaar en de juiste keuze heeft ernstige gevolgen voor scheurvorming, sterkte en serviceprestaties.

De praktische beslissingsregel: gebruik ER4043 bij het lassen van 6xxx-legeringen waarbij het risico op barsten het grootste probleem is, waar de een hogere temperatuur zal optreden of waar een warmtebehandeling na het lassen gepland is. Gebruik ER5356 wanneer het basismetaal een structurele 5xxx-legering is, wanneer maximale sterkte vereist is, of wanneer kleurafstemming na het anodiseren om esthetische redenen belangrijk is.

MIG-lasparameters voor ER4043-draad

ER4043-draad is verkrijgbaar in standaard MIG-spoeldiameters bestelwagen 0,030 inch (0,8 mm), 0,035 inch (0,9 mm), 0,047 inch (1,2 mm) nl 1/16 inch (1,6 mm). De selectie van de draaddiameter wordt bepaald door de dikte van het basismetaal en het stroomsterktebereik van het lasapparaat. De volgende parameters zijn uitgangspunten voor vlakke- en horizontale positielassen op schoon 6061-T6 basismetaal:

Belangrijke procesvereisten die verschillen van MIG-lassen van staal en die bij ER4043 in acht moeten worden genomen:

• Gebruik 100% argon beschermgas: Geen CO2 of gemengde gassen – CO2 oxideert aluminium heftig en veroorzaakt een vervuilde las. Zuiver argon met een stroomsnelheid van 35–50 CFH (17–24 l/min) is standaard voor de meeste MIG-toepassingen. Voor grotere voegvolumes onder winderige buitenomstandigheden, verhoog tot 55–60 CFH.
• Gebruik een Teflon of nylon MIG-liner: Het zachte, wrijvingsarme oppervlak van de ER4043-draad zorgt ervoor dat de standaard stalen uitvoeringen nestelt en vastloopt. Een teflonvoering geschikt voor aluminiumdraad is verplicht voor een betrouwbare draadaanvoer, vooral bij draadlengtes langer dan 2,4 m (8 voet). Vervang de contacttip regelmatig; aluminium is zachter dan staal en slijt de ovale puntboring sneller.
• Hoek duwen, niet slepen: Aluminium MIG moet worden uitgevoerd met een duwtechniek (voorhand) - het pistool 10-15 graden gekanteld in de rijrichting. Een slaaphoek (achterhoek) vangt het argonbeschermgas achter het rookbad op, waardoor porositeit en oxidatie-insluitsels in de lasrups ontstaan.
• Agressief voorinigen: Aluminiumoxide vormt zich onmiddellijk op elk gebonden oppervlak en heeft een smeltpunt van 2,072°C — ver boven het smeltpunt van het basismetaal (660°C). Borstel de verbinding met een staalborstel (alleen bedoeld voor aluminium – nooit koolstofstaal) en veeg vervolgens vlak voor het lassen af ​​met aceton. Raak het gereinigde oppervlak niet met blote handen aan.
• Voorverwarmen voor dikke delen: Op basismetaal met een dikte boven 6 mm, voorverwarmen tot 100–150°C (212–302°F) om de thermische gradiënt te verminderen en porositeit te voorkomen dat wordt veroorzaakt door snelle verharding van de buitenste laszone voordat het zwembad volledig is ontgast. Overschrijd van 180°C niet op 6xxx-legeringen in de T6-conditie; oververoudering begint boven deze temperatuur en vermindert de warmtebehandelingsreactie.

TIG-lassen met ER4043-staaf - Techniek en staafmaten

Als een "ER" (elektrode/staaf) basis, ER4043-draad wordt ook geleverd als TIG-staven op maat, meestal in Lengtes van 36 inch (914 mm). bij diameters van 1/16 inch, 3/32 inch en 1/8 inch (1,6, 2,4 en 3,2 mm). TIG-lassen met ER4043 heeft de voorkeur voor precisiewerk, reparatie van dunne delen en toepassingen die het beste mogelijke lasuiterlijk en minimale warmte-inbreng geïnstalleerd.

• Gebruik wisselstroom: Aluminium TIG vereist wisselstroom (wisselstroom) om kathodische reinigingde werking op de aluminiumoxidelaag te beïnvloeden. De positieve halve cyclus blaast oxide van het oppervlak; de negatieve halve cyclus verwarmt het wolfraam. EEN 60–75% EN-balans (elektrode negatief). is optimaal voor de meeste toepassingen — meer NL een kleinere, hetere boog met betere penetratie; meer EP verhoogt de oxidereiniging ten koste van de nauwkeurigheid van wolfraam.
• Gebruik een elektrische van zuiver wolfraam of zirkoniumwolfraam: Zuiver wolfraam (groene band) vormt tijdens AC-lassen een kogeluiteinde dat stabiel is en de voorkeur verdient boven cerium- of thorium-elektroden, die zijn ontworpen voor DC-toepassingen. Zirkoniumwolfraam (witte band) geleidt een hogere stroom dan puur wolfraam en heeft de voorkeur voor AC-toepassingen met een hogere stroomsterkte. Schuif de elektrode tot een stompe punt voordat u de bal vormt; gebruik hem niet eerst op gelijkstroom.
• Staafdiameter tien tegenover van basismetaal: Als grove richtlijn moet de staafdiameter worden verbeterd met één maat kleiner zijn dan de dikte van het basismetaal, tot ongeveer 4 mm. Voor onedel metaal van 2 mm is een staaf van 1/16 inch (1,6 mm) geschikt; voor 4–6 mm onedel metaal, 3/32 inch (2,4 mm); voor 6–10 mm, 1/8 inch (3,2 mm). Staven met een grotere diameter die op dun materiaal wordt gebruikt, koelen het lasbad af en veroorzaken een gebrek aan smelten.
• Hoogfrequente start en geen kras: Gebruik altijd een hoogfrequente (HF) boogstart; nooit een aanrakings- of krasstart bij aluminium TIG. Door het starten van krassen wordt de elektrode vervuild met aluminiumoxide, waardoor vervolgens wolfraaminsluitsels in de las overbrengen. HF-start start de boog op een bedoelde afstand zonder elektrodecontact.

Opslag, hantering en preventie van porositeit voor ER4043-draad

Porositeit – gasholtes die vastzitten in de gestold las – is het meest interessante kwaliteitsdefect bij het lassen van aluminium, en de toestand van de ER4043-draad is een primaire factor die soms voorkomt. Aluminiumoxide en gehydrateerd aluminiumhydroxide op het draadoppervlak zijn de belangrijkste bronnen van porositeit; beide zijn te voorkomen met de juiste opslag en hantering:

• In gesloten verpakking bewaren tot gebruik: ER4043-draad en staaf absorberen vocht uit vochtige lucht binnen enkele uren na opening van de verpakking. Een draadspoel die 's nachts in een vochtige werkplaats op de MIG-machine blijft liggen, kan voldoende oppervlaktehydroxide ontwikkelen om bij het lassen van de volgende dag zichtbare porositeit te veroorzaken. Bewaar open spoelen in een afgesloten zak met een droogmiddelzakje. Plaats de afgesneden TIG-staven terug in hun originele, afgedichte buis. Een verwarmde staafoven (60°C / 140°F) is de beste oplossing voor langdurige opslag in vochtige omgevingen.
• Inspecteer het draadoppervlak vóór gebruik: Nieuwe ER4043-draad moet een betrouwbare, licht metallic-zilveren oppervlakteafwerking hebben. Draad die dofwit lijkt, zichtbaar wit poeder op het oppervlak van vermoedelijke putjes, moet lastig worden; de oxide-/hydroxidelaag aan het oppervlak is al ontwikkeld en zal porositeit veroorzaken, effectieve de reinigingsinspanningen op het basismetaal.
• Gebruik geen draad van staven die nat zijn geweest: Vocht dat de aluminiumhydroxidelaag op het draadoppervlak wordt geabsorbeerd, valt tijdens het lassen uiteen in atomaire waterstof. Waterstof heeft een extreem hoge oplosbaarheid in vloeibaar aluminium, maar een oplosbaarheid van bijna nul in vast aluminium: het gas slaat tijdens het stollen als poriën neer. Zelfs een korte afvoer van condensatie op een TIG-staaf maakt deze ongeschikt voor productielassen zonder opnieuw te drogen.
• Minimale buigradius voor draadhantering: ER4043 hardt uit onder buigen - de zachte aluminiumdraad knikt onomkeerbaar als deze wordt gebogen tot een straal van minder dan ongeveer 10× zijn diameter . Geknikte draad veroorzaakt inconsistente draadaanvoer, onregelmatige booglengte en variabele afzetting bij MIG-lassen. Forceer een spoel nooit om af te wikkelen door de draad onder een hoek te trekken; voer vanuit een goed gemonteerde spoelhouder die vrije rotatie maakt mogelijk.