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Eigenschaften und Schweißleistung von Aluminiumlegierungsmaterialien

Aluminium- und Aluminiumlegierungsmaterialien haben eine geringe Dichte, hohe Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit, starke Korrosionsbeständigkeit und hervorragende physikalische Eigenschaften und mechanische Funktionen, so dass sie in der Schweißstruktur von Industrieprodukten weit verbreitet sind. Lange Zeit durch falsche Auswahl von Schweißverfahren und schweißtechnischen Parametern, starke Verformung von Aluminiumlegierungsteilen durch übermäßige Beanspruchung nach dem Schweißen oder Schweißnahtporen, Schlackeneinschlüsse, unvollständige Durchdringung und andere Mängel, die zu Schweißgutrissen oder Die losen Rohstoffe haben die Qualität und Funktion der Produkte stark beeinträchtigt.

1. Eigenschaften des Aluminiumlegierungsmaterials

Aluminium ist ein silberweißes Leichtmetall mit hervorragender Plastizität, hoher elektrischer und thermischer Leitfähigkeit sowie Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit. Aluminium wird leicht oxidiert, um einen Aluminiumoxidfilm zu erzeugen, und es werden einfach Einschlüsse in der Schweißnaht erzeugt, die dann die Kontinuität und Gleichmäßigkeit des Metalls beeinträchtigen und seine mechanische Funktion und Korrosionsbeständigkeit verringern. Die chemische Zusammensetzung und die mechanischen Funktionen üblicher Grundwerkstoffe und Schweißdrähte aus Aluminiumlegierungen. Guang Yirong Kupfer- und Aluminiumgroßhandel,

2. Schwierigkeiten beim Schweißen von Aluminiumlegierungsmaterialien

(1) Sehr einfache Oxidation. In der Luft verbindet sich Aluminium einfach mit Oxidation zu einem feinen Aluminiumoxidfilm (Dicke ca Legierungen (ca. 0 ℃ ausgeliefert). Die Dichte von Aluminiumoxid beträgt 1, 0-2, 2050 g/cm600, was etwa dem 3-fachen der von Aluminium entspricht. Die Oberfläche des Aluminiumoxidfilms nimmt leicht Feuchtigkeit auf. Beim Schweißen verhindert es das Verschmelzen von Grundmetallen und es können sehr einfach Poren, Schlacke und Schlacke gebildet werden. Nachteile wie fehlende Aufschmelzung führen zu einer Beeinträchtigung der Funktion der Schweißnaht.

(2) Stomas sind anfällig für das Auftreten. Die Hauptursache für Poren beim Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen ist Wasserstoff. Denn flüssiges Aluminium kann viel Wasserstoff lösen, während festes Aluminium kaum Wasserstoff löst. Wenn die Temperatur des Schmelzbades schnell abgekühlt und kondensiert wird, ist daher Wasserstoff zu spät, um zu entweichen. Die Poren werden in der Schweißnaht zusammengefügt. Derzeit ist es schwierig, Wasserstofflöcher vollständig zu vermeiden. Es gibt viele Wasserstoffquellen, wie beispielsweise Wasserstoff in der Lichtbogenschweißatmosphäre, und die Oberfläche von Aluminiumplatten und Schweißdrähten absorbiert Feuchtigkeit aus der Luft. Die Praxis hat bewiesen, dass selbst wenn die Reinheit von Argongas 99% oder mehr als 99% gemäß den Anforderungen des GB/T4842-Standards erreicht, wenn der Feuchtigkeitsgehalt 20 ppm erreicht, viele feine Poren vorhanden sind. Wenn die relative Luftfeuchtigkeit 80 % überschreitet, weist die Schweißnaht deutlich Spaltöffnungen auf.

Eigenschaften und Schweißleistung von Aluminiumlegierungsmaterialien

(3) Die Schweißnaht neigt stark dazu, sich zu verformen und Risse zu bilden. Der lineare Ausdehnungskoeffizient und die Kristallverkürzungsrate von Aluminium sind etwa doppelt so groß wie die von Stahl. Es ist anfällig für große innere Spannungen durch Schweißverformungen, und die Struktur mit größerer Steifigkeit fördert das Auftreten von Heißrissen.

(4) Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist groß (reines Aluminium 0 cal/Cm, s, ). Es ist etwa das 538-fache von Stahl. Daher verbraucht das Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen mehr Wärme als das Schweißen von Stahl.

(5) Verbrennungsverlust durch Transpiration von Legierungselementen. Aluminiumlegierung enthält Elemente mit niedrigem Siedepunkt (wie Magnesium, Zink, Mangan usw.). Unter der Wirkung des Hochtemperaturlichtbogens wird es leicht durch Verdampfung verbrannt, und dann wird die chemische Zusammensetzung des Schweißguts geändert, um die Funktion der Schweißnaht zu verringern.

(6) Hochtemperaturfestigkeit und geringe Plastizität. Bei hohen Temperaturen sind die Festigkeit und Plastizität von Aluminium sehr gering, was die Bildung des Schweißguts schädigt und manchmal einfach den Anschein von Schweißgutkollaps und Schweißdurchdringung verursacht.

(7) Keine Farbänderung. Wenn Aluminium und Aluminiumlegierungen von fest zu flüssig wechseln, gibt es keine signifikante Farbänderung, was es dem Bediener erschwert, die Heiztemperatur zu erfassen.

3. Technische Methoden zum Schweißen von Aluminiumlegierungsmaterialien

(1) Vorbereitung vor dem Schweißen

Verwenden Sie chemische oder mechanische Methoden, um den Oberflächenoxidfilm auf beiden Seiten der Schweißfuge streng zu reinigen.

Chemische Reinigung ist die Verwendung von Alkali oder Säure, um die Oberfläche des Werkstücks zu reinigen. Diese Methode kann den Oxidfilm entfernen und den Ölfleck entfernen. Der spezifische technische Prozess ist wie folgt: der Volumenanteil von 6%-10% Natronlauge, eingeweicht bei 70 ℃ 0 min → Waschen mit Wasser → 5 % Salpetersäure Volumenanteil 15 min bei Raumtemperatur eingeweicht zur Neutralisationsbehandlung → Wasserwaschen →Warmwasserwaschen→Trocknen. Die Optik der gewaschenen Aluminiumlegierung ist silberweiß matt.

Zur mechanischen Nachbearbeitung können pneumatische oder elektrische Fräser verwendet werden, auch Schaber, Feilen etc. können verwendet werden. Für dünnere Oxidschichten können auch 0 oder 25 mm Kupferdrahtbürsten verwendet werden, um Oxidschichten zu entfernen.

Das Schweißen sollte unmittelbar nach der Fertigstellung durchgeführt werden. Wenn es länger als 4 Stunden platziert wird, sollte es von Anfang an sortiert werden.

(2) Bestimmen Sie den Installationsspalt und den Heftschweißabstand

Während des Schweißvorgangs wird die Aluminiumplatte erwärmt und aufgeweitet, wodurch sich der Spalt der Schweißfuge verringert. Wenn der Installationsspalt vor dem Schweißen zu klein bleibt, stapelt sich die Nut der beiden Platten während des Schweißvorgangs, was zu Unebenheiten und Verformungen der Plattenoberfläche nach dem Schweißen führt. Im Gegenteil, wenn der Installationsspalt zu groß ist, wird es schwierig, zu schweißen und durchzubrennen. Ein geeigneter Heftschweißabstand kann den erforderlichen Heftschweißspalt sicherstellen. Daher ist die Wahl eines geeigneten Montagespalts und eines geeigneten Heftschweißabstands eine nützliche Methode, um die Verformung zu reduzieren. Die erfahrungsgemäß sinnvolleren montagetechnischen Parameter für Stumpfstöße unterschiedlicher Blechdicken sind in Tabelle 2 aufgeführt.

(3) Schweißgerät auswählen

Gegenwärtig gibt es viele Arten von Schweißprodukten auf dem Markt, und es ist normalerweise besser, das Wolfram-Lichtbogenschweißen mit Kommunikation (dh WIG-Schweißen) zu verwenden. Es ist ein Schweißverfahren, das die zwischen der Wolframelektrode und dem Werkstück erzeugte Lichtbogenwärme nutzt, um das Grundmaterial und den Zusatzdraht unter der Beibehaltung von Argongas zu schmelzen. Wenn das Schweißgerät in Betrieb ist, ist die Halbwelle in jedem Zyklus, da die Polarität des Kommunikationsstroms periodisch geändert wird, eine positive Gleichstromverbindung und die Halbwelle eine Gleichstromrückverbindung. Die Halbwellenzeit-Wolframelektrode der positiven Verbindung kann ohne Überhitzung zufriedenstellend Elektronen emittieren, was der Stabilität des Lichtbogens förderlich ist. Der in der Halbwellenzeit der umgekehrten Verbindung auf der Oberfläche des Werkstücks gebildete Oxidfilm wird einfach aussortiert, um ein helles und schönes Aussehen und eine ausgezeichnete Form der Schweißnaht zu erhalten.

(4) Schweißdraht auswählen

Verwenden Sie normalerweise 301 Reinaluminium-Schweißdraht und 311 Aluminium-Silizium-Schweißdraht.

(5) Wählen Sie Schweißmethode und Parameter

Sie wird in der Regel nach dem Linksschweißverfahren durchgeführt, wobei Schweißbrenner und Werkstück im 60°-Winkel stehen. Bei einer Schweißdicke von mehr als 15 mm kommt das richtige Schweißverfahren zum Einsatz und Schweißbrenner und Werkstück bilden einen Winkel von 90°.

Wenn die Schweißwanddicke mehr als 3 mm beträgt, öffnen Sie die V-förmige Nut, der eingeschlossene Winkel beträgt 60 ° – 70 °, der Spalt sollte nicht größer als 1 mm sein und wird durch mehrlagiges Schweißen vervollständigt. Wenn die Wandstärke unter 1 mm liegt, werden keine Rillen, keine Lücken und keine Zusatzdrähte hinzugefügt. Beim Schweißen von festen Rohrstoßverbindungen sollten bei einem Rohrdurchmesser von 5 mm und einer Wandstärke von 200 mm Wolframelektroden mit einem Durchmesser von 6-3 mm mit einem Schweißstrom von 4-220 A und einem Zusatzdraht mit einem Durchmesser von ausgewählt werden 240mm, bei einem Durchmesser von 4——1 Lagen werden verschweißt.

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