در زمینه پردازش فلز ، جوشکاری MIG (جوشکاری گاز بی اثر فلزی) به دلیل بهره وری و سازگاری آن در مواد جوشکاری مانند فولاد مورد علاقه است. با این حال ، وقتی صحبت از آلومینیوم می شود ، جوشکاری میگ اغلب به یک دیوار برخورد می کند و بسیاری از پزشکان را با تعجب می گذارد: چرا نمی توانید آلومینیوم را با MIG جوش دهید؟ پاسخ در خصوصیات فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد آلومینیوم است که یک سری موانع ایجاد می کند که خلاف اصول اساسی جوشکاری MIG است.
دلایل اصلی مشکلات جوشکاری MIG با آلومینیوم
خصوصیات ذاتی آلومینیوم به طور مستقیم ثبات روند جوشکاری MIG و کیفیت جوش نهایی را مختل می کند و آن را به یک ماده چالش برانگیز برای کار با آن تبدیل می کند:
همجوشی لایه اکسید پایدار
آلومینیوم نسبت به اکسیژن میل بسیار قوی دارد. حتی در دمای اتاق ، سطح آن فوراً یک لایه اکسید آلومینیوم متراکم (Al₂o₃) تشکیل می دهد. این لایه اکسید دارای نقطه ذوب در حدود 2072 درجه است که به مراتب بالاتر از نقطه ذوب خود آلومینیوم با درجه 660 درجه است. در جوشکاری MIG ، قوس برای ذوب شدن فلز پایه گرما ایجاد می کند ، اما لایه اکسید جامد باقی می ماند و به عنوان سدی بین آلومینیوم مذاب و ماده پایه عمل می کند. بر خلاف اکسیدهای فولادی ، که با انرژی قوس قابل تجزیه است ، اکسید آلومینیوم آنقدر سخت است که پارامترهای استاندارد MIG نمی توانند به آن نفوذ کنند و در نتیجه جوش های ضعیف با همجوشی ضعیف ایجاد می شود.
هدایت حرارتی بالا باعث از بین رفتن گرما و تغییر شکل می شود
آلومینیوم تقریباً پنج برابر سریعتر از فولاد گرما را انجام می دهد. در جوشکاری MIG ، قوس یک منبع گرمای غلیظ تولید می کند ، اما آلومینیوم به سرعت این گرما را درون مواد اطراف آن از بین می برد. این امر باعث می شود یک استخر مذاب پایدار - به خصوص برای قطعات آلومینیومی ضخیم تر- نیاز به ورودی های گرمای بسیار بالاتر از هنگام جوشکاری فولاد داشته باشد. با این حال ، نقطه ذوب کم آلومینیوم و ضریب انبساط حرارتی بالا به معنای گرمای بیش از حد به مشکل دیگری منجر می شود: گرمایش ناهموار و سرمایش در هنگام جوشکاری اغلب باعث پیچ و تاب یا ترک خوردگی می شود و یکپارچگی ساختاری قطعه کار را خراب می کند.
مسائل مربوط به تغذیه قوس و سیم
جوشکاری MIG برای حفظ قوس و رسوب مواد به داخل جوش ، به جریان پایدار سیم پرکننده متکی است. سیم پرکننده آلومینیوم ، با این حال ، نرم و مستعد ابتلا به لگد زدن است ، به خصوص در اسلحه های استاندارد MIG که برای سیم فولادی سفت تر طراحی شده است. این تغذیه نامنظم قوس را مختل می کند و باعث ایجاد پراکنده ، تشکیل مهره متناقض و حتی انقراض قوس می شود. علاوه بر این ، هدایت الکتریکی بالای آلومینیوم بر رفتار قوس تأثیر می گذارد: قوس تمایل دارد به جای تمرکز روی منطقه جوش ، سرگردان شود و کنترل توزیع گرما و همجوشی را کاهش دهد.
شکستن موانع: راه حل های تخصصی MIG برای آلومینیوم
در حالی که جوشکاری میگ آلومینیوم سخت است ، غیرممکن نیست. فن آوری های پیشرفته و فرآیندهای اصلاح شده ، جوشکاری MIG را برای غلبه بر این چالش ها متناسب کرده اند ، و تبدیل "چرا نمی توانید" به "چگونه این کار را با موفقیت انجام دهید":
به روزرسانی تجهیزات برای حذف اکسید و تغذیه صاف
سیستم های تخصصی MIG مهم هستند. فشار -} سیستم های فید سیم بکشید از موتورهای دوگانه استفاده کنید تا سیم آلومینیومی را به آرامی از طریق کابل راهنمایی کنید ، در حالی که اسلحه های قرقره سیم را نزدیک نوک مشعل قرار می دهند و اصطکاک و لگد زدن را به حداقل می رسانند. برای مقابله با لایه اکسید ، فناوری MIG پالس یک تغییر دهنده بازی-} است. از پالسهای جریان فرکانس بالا {5} بالا استفاده می کند تا انرژی قوس متمرکز و متمرکز را ایجاد کند که لایه اکسید را خرد می کند و به آلومینیوم مذاب اجازه می دهد تا به درستی فیوز شود.
محافظ گاز بی اثر و آماده سازی سطح
آرگون خالص Go - برای محافظت از گاز برای جوشکاری MIG آلومینیوم است. این قوس را تثبیت می کند و هوا را جابجا می کند و از تشکیل اکسید جدید در حین جوش جلوگیری می کند. آماده سازی جوش قبل- نیز بسیار مهم است: سطوح آلومینیومی باید با برس های استیل ضد زنگ یا اچچرهای شیمیایی تمیز شوند تا اکسیدها ، روغن ها و آلاینده های موجود از بین بروند. هر باقیمانده می تواند گازهای موجود در جوش را به دام بیندازد و باعث تخلخل و تضعیف مفصل شود.
مدیریت دقیق گرمای
برای مقابله با از بین رفتن گرما ، جوشکارهای MIG برای آلومینیوم از ولتاژ بالاتر و سرعت خوراک سیم استفاده می کنند ، که با طول قوس کوتاه تر برای غلظت گرما جفت می شوند. برای آلومینیوم ضخیم ، پیش گرم شدن تا 150-260 درجه (300-500 درجه فارنهایت) باعث کاهش گرما می شود و حفظ استخر ذوب پایدار را آسان تر می کند. خنک کننده جوش-} باید نیز کنترل شود {7 {7} خنک کننده سریع می تواند باعث استرس داخلی و ترک خوردگی شود.
اهمیت صنعت جوشکاری MIG آلومینیوم
سبک وزن ، مقاومت در برابر خوردگی و رسانایی آلومینیوم آن را در بخش های هوافضا ، خودرو و انرژی تجدید پذیر ضروری می کند. از قاب های هواپیما گرفته تا محفظه باتری وسیله نقلیه الکتریکی و اجزای پانل خورشیدی ، اتصالات آلومینیومی قابل اعتماد بسیار مهم است. جوشکاری MIG ، هنگامی که برای آلومینیوم بهینه شد ، سرعت و دقت را ارائه می دهد که نیازهای تولید حجم - {3- از روشهای کندتر عملکردی مانند جوشکاری TIG در بسیاری موارد استفاده می کند.
تولید کنندگان اصلی اکنون تجهیزات MIG خاص آلومینیوم را ارائه می دهند. به عنوان مثال ، دستگاه های MIG پالس تطبیقی از سنسورها و الگوریتم های رایانه ای برای تنظیم تغذیه جریان ، ولتاژ و سیم در زمان واقعی استفاده می کنند و از قوس های پایدار و جوش های سازگار اطمینان می دهند. این نوآوری ها استفاده آلومینیوم را در تولید انبوه گسترش داده است ، مانند گیاهان خودرو که در آن قطعات آلومینیومی جوش داده شده MIG- کاهش وزن وسیله نقلیه و افزایش راندمان سوخت را کاهش می دهد.
پایان
این سؤال "چرا نمی توانید آلومینیوم را با میگ جوش دهید؟" برخورد بین خصوصیات منحصر به فرد آلومینیوم و فرآیندهای استاندارد MIG را برجسته می کند ، نه نقصی در خود فناوری MIG. با تجهیزات تخصصی ، فناوری پالس ، محافظ مناسب و آماده سازی سطح ، آلومینیوم جوشکاری MIG نه تنها ممکن است بلکه به طور فزاینده ای کارآمد و قابل اعتماد است.
از آنجا که صنایع خواستار سبک تر و با دوام تر هستند ، تسلط بر جوشکاری MIG برای آلومینیوم حتی از اهمیت بیشتری برخوردار خواهد شد. پیشرفت های مداوم در فناوری همچنان به تصحیح این روند ادامه خواهد داد و باعث می شود جوشکاری MIG آلومینیوم به عنوان اصلی در تولید مدرن باشد. برای پزشکان ، درک این چالش ها و راه حل ها برای باز کردن پتانسیل کامل آلومینیوم در کار آنها مهم است.
