شما اینجا هستید: خانه » خبر » فناوری جوشکاری » هنر جوشکاری Tig Aluminum Tig

هنر جوشکاری TIG آلومینیوم

نمایش ها: 0 نویسنده: ویرایشگر سایت زمان انتشار: 2025-09-19 مبدا: محل

پرسیدن

جوشکاری آلومینیوم TIG (گاز بی اثر Tungsten) اغلب به عنوان اوج تهیه کارآزمایی جوش در نظر گرفته می شود. این فرآیند شامل ترکیبی منحصر به فرد از دانش فنی ، تنظیم دقیق تجهیزات و مهارت های دستی خوب است. هنگامی که به درستی اجرا شود ، جوش هایی تولید می کند که نه تنها فوق العاده قوی و ضد نشت بلکه از نظر زیبایی شناسی زیبا و با ظاهری براق و پرتقال خاص آنها. بر خلاف فولاد جوشکاری ، آلومینیوم به دلیل خاصیت فیزیکی و شیمیایی متمایز ، مجموعه ای از چالش های منحصر به فرد را ارائه می دهد. با این حال ، با درک این چالش ها و تسلط بر تکنیک ها برای غلبه بر آنها ، می توانید توانایی ایجاد جوش های بی عیب و نقص در همه چیز را از قطعات خودرو و اجزای هوافضا گرفته تا ساخت سفارشی و مجسمه های هنری باز کنید.

این راهنمای قطعی شما را از طریق هر آنچه را که باید بدانید ، از علم اساسی در پشت فرآیند گرفته تا تکنیک های پیشرفته مورد استفاده متخصصان ، به شما منتقل می کند. این که آیا شما یک مبتدی هستید که به دنبال شروع کار هستید یا یک جوشکار باتجربه که به دنبال اصلاح مهارت های خود است ، این شیرجه عمیق به آلومینیوم جوشکاری TIG دانش مورد نیاز شما برای موفقیت را فراهم می کند.

چرا آلومینیوم متفاوت است: درک چالش ها

قبل از اینکه حتی به یک قوس ضربه بزنید ، درک این مسئله که چرا آلومینیوم متفاوت از فولاد رفتار می کند ، بسیار مهم است. این دانش پایه و اساس همه تکنیک ها و تنظیمات زیر است.

لایه اکسید سرسخت

آلومینیوم به طور طبیعی یک لایه بسیار نازک و بسیار سخت از اکسید آلومینیوم (Al₂o₃) در هنگام قرار گرفتن در معرض هوا تشکیل می دهد. این لایه دارای نقطه ذوب تقریباً 3700 درجه فارنهایت (2،037 درجه سانتیگراد) است که به شدت از نقطه ذوب آلومینیوم خالص در زیر آن ، که در حدود 1.220 درجه فارنهایت (660 درجه سانتیگراد) است. اگر این لایه اکسید برداشته نشود ، در برابر گودال جوش مقاومت می کند و منجر به آلودگی ، همجوشی ضعیف و جوش زشت و دانه ای می شود. کلید حل این مشکل در خود فرآیند TIG نهفته است.

هدایت حرارتی بالا

آلومینیوم به عنوان یک سینک گرمای عالی عمل می کند. گرما را خیلی سریع از منطقه جوش دور می کند. این بدان معنی است که برای شروع و حفظ یک گودال مذاب در مقایسه با فولاد ، ورودی گرمای بسیار بیشتری لازم است. همچنین این بدان معنی است که ایجاد گرما در کل قطعه کار سریعتر اتفاق می افتد و در صورت عدم مدیریت دقیق ، خطر پیچ و تاب و تحریف را افزایش می دهد.

قبل از ذوب تغییر رنگی وجود ندارد

فولاد قبل از ذوب شدن ، قرمز گرم می شود و یک نشانه بصری روشن را ارائه می دهد. آلومینیوم چنین نمی کند. تا لحظه ای که فوراً به یک گودال مذاب تبدیل می شود ، نقره ای و روشن باقی می ماند. این می تواند برای مبتدیان بی نظم باشد و نیاز به یادگیری 'خواندن' سطح فلز را هنگام گرم شدن دارد.

دهانه ها و ترک های گرم

آلومینیوم دارای گسترش حرارتی بالا و میزان انقباض است. با تقویت و خنک شدن گودال جوش ، به طور قابل توجهی کوچک می شود. اگر جوش به طور نادرست خاتمه یابد ، این انقباض می تواند دهانه ای را ترک کند - افسردگی در انتهای مهره جوش. دهانه ها بسیار مستعد ترک خوردگی (ترک خوردگی گرم) هستند زیرا در حین جامد کردن نقطه غلظت استرس هستند.

تجهیزات ضروری و راه اندازی TIG آلومینیوم

استفاده از تجهیزات مناسب و پیکربندی صحیح آن 80 ٪ از نبرد در جوشکاری TIG آلومینیوم است.

منبع تغذیه: جوشکار AC Tig

در حالی که می توان آلومینیوم نازک را با DCEN (الکترود مستقیم جریان منفی) و مخلوط هلیوم جوش داد ، روش استاندارد و مورد نیاز برای جوشکاری آلومینیوم با کیفیت AC (جریان متناوب) است.

چرا AC؟ چرخه جریان AC بین دو مرحله متناوب است:

چرخه مثبت الکترود (EP): این عمل 'تمیز کردن' است. در طی این نیمی از چرخه ، الکترون ها از قطعه کار به الکترود تنگستن می پرند و لایه اکسید آلومینیوم سرسخت را منفجر می کنند. این به عنوان یک دایره اچ مشخص در اطراف قوس قابل مشاهده است.
چرخه منفی (EN) چرخه: این عمل 'نفوذ ' یا 'گرمایش ' است. در طی این نیمه ، جریان از الکترود به قطعه کار جریان می یابد و اکثر گرما را تحویل می دهد و گودال جوش را ایجاد می کند.

جوشکار AC/DC TIG مبتنی بر اینورتر مبتنی بر اینورتر ایده آل است زیرا امکان تنظیم دقیق تعادل AC (یا کنترل شکل موج AC) را فراهم می کند.

کنترل های بحرانی: تعادل و فرکانس

تعادل AC (٪ EN در مقابل ٪ EP): این کنترل نسبت زمان صرف شده در مرحله نفوذ (EN) در مقابل فاز تمیز کردن (EP) را تنظیم می کند.

٪ بالاتر EN (به عنوان مثال ، 70-80 ٪) گرما و نفوذ بیشتری ، یک باند تمیز کننده باریک تر و یک قوس واضح تر و پایدار را فراهم می کند. با این حال ، بیش از حد EN می تواند به تنگستن اجازه دهد بیش از حد گرم شود و توپ را بیش از حد گرم کند.
EP بالاتر (به عنوان مثال ، 30-40 ٪) یک عمل تمیز کردن گسترده تر را فراهم می کند ، که برای مواد کثیف یا اکسیده شده یا برای مقابله با ناخالصی ها مفید است. با این حال ، EP بیش از حد می تواند باعث شود که تنگستن به سرعت توپ را بالا ببرد و می تواند مواد خارج از منطقه جوش را بیش از حد چسباند.
نقطه شروع خوب حدود 70 ٪ EN / 30 ٪ EP است.

فرکانس AC (هرتز): این کنترل چند بار در ثانیه جریان جریان بین EN و EP را تنظیم می کند.

فرکانس پایین تر (به عنوان مثال ، 60-80 هرتز) یک مخروط قوس وسیع تر و یک گودال جوش وسیع تر ایجاد می کند. این بیشتر برای مبتدیان بخشنده است.
فرکانس بالاتر (به عنوان مثال ، 120-200 هرتز) یک مخروط قوس بسیار متمرکز ، محکم و سفت ایجاد می کند. این امر کنترل جهت گیری بهتری ، نفوذ عمیق تر (مخروط قوس 'حفاری ') را فراهم می کند و برای گوشه های تنگ و کارهای دقیق بسیار عالی است. همچنین به تمرکز گرما کمک می کند و باعث کاهش سطح کلی تحت تأثیر گرما (HAZ) می شود.

انتخاب الکترود تنگستن راست

الکترود یک مؤلفه مهم است. برای AC TIG آلومینیومی ، تنگستن خالص (سبز) استاندارد تاریخی بود ، اما به راحتی توپ می خورد و پایدار تر است. امروزه ، Lanthanated (طلا ، 1.5 ٪ یا 2.0 ٪) و Ceriated (خاکستری) گزینه های محبوب هستند زیرا در هر دو AC و DC به خوبی کار می کنند ، به راحتی شروع می کنند و یک نقطه پایدار را برای یک قوس محکم تر حفظ می کنند. زیرکون (سفید) همچنین یک انتخاب عالی و ماندگار است که به جوشکاری AC اختصاص داده شده است.

برای یک قوس پایدار ، الکترود باید به یک نقطه (با یک چرخ دنده تنگستن اختصاصی) تیز شود ، اما به طور طبیعی در هنگام جوشکاری AC یک توپ را در نوک تشکیل می دهد. هدف یک توپ تمیز و پایدار است ، نه یک بزرگ و بزرگ.

محافظت از گاز و مشعل

گاز: برای بخش های ضخیم تر از آرگون برای اکثر جوش های آلومینیومی تا حدود 'ضخیم تر استفاده کنید ، از مخلوطی از آرگون / هلیوم (به طور معمول 75 ٪ او / 25 ٪ AR) استفاده می شود. هلیوم بدون تغییر تنظیمات الکتریکی ، ورودی و نفوذ قوس را افزایش می دهد.
لنز گاز: لنز گاز بسیار توصیه می شود . برای جوش آلومینیوم این بدنه استاندارد کولت را در مشعل شما جایگزین می کند و از یک صفحه مش خوب استفاده می کند تا جریان گاز چند لایه ای بسیار نرم و نرم تر ایجاد کند. این امر پوشش محافظ برتر را فراهم می کند ، به شما امکان می دهد تا برای دید بهتر و دسترسی به اتصالات محکم ، تنگستن را دورتر بچسبانید و نسبت به پیش نویس کمتر مستعد است.
اندازه فنجان: یک فنجان سرامیکی بزرگتر (به عنوان مثال ، #6 ، #7 یا #8) که با لنز گاز استفاده می شود ، پوشش گاز محافظ حتی بهتر را بر روی گودال جوش بزرگتر آلومینیوم فراهم می کند.

فلزات

میله های پرکننده آلومینیوم به طور معمول با آلیاژ پایه ای که جوش می خورید مطابقت دارند. گزینه های مشترک شامل موارد زیر است:

4043: یک آلیاژ با هدف کلی با سیالیت عالی و مقاومت در برابر ترک خوب. آن را به آرامی جوش می دهد اما یک مهره جوش خاکستری تولید می کند که برای مطابقت با فلز پایه آنودیز نمی شود.
5356: رایج ترین انتخاب. این جوش های درخشان و درخشان تر را فراهم می کند که با رنگ فلزی پایه نزدیک تر مطابقت دارد و قابل آنگی نیست. این مقاومت کششی بالاتری نسبت به 4043 دارد اما روان کمتری دارد و می تواند در شرایط خاص نسبت به ترک خوردگی گرم حساس تر باشد.
از دیگر آلیاژهای مانند 4943 ، 5183 و 5556 برای برنامه های خاص و الزامات با استحکام بالاتر استفاده می شود.

همیشه با یک نمودار انتخاب فلز پرکننده مشورت کنید تا میله صحیح را برای فلز و کاربرد خاص خود انتخاب کنید.

تکنیک جوشکاری گام به گام

با تنظیم صحیح دستگاه شما ، بقیه به تکنیک می رسند.

آماده سازی مهم است

تمیز کردن: این نمی تواند بیش از حد مورد استفاده قرار گیرد. تمام اکسیداسیون ، روغن ، گریس و خاک باید برداشته شود.

تمیز کردن مکانیکی: از یک برس سیم استیل ضد زنگ اختصاصی (که فقط برای آلومینیوم استفاده می شود) برای پاک کردن ناحیه مفصل استفاده کنید. از طرف دیگر ، از دیسک ساندوی یا فلپ استفاده کنید. همیشه در یک جهت مسواک بزنید ، نه به عقب و جلو.
تمیز کردن شیمیایی: منطقه را با یک حلال مانند استون یا یک ماده اختصاصی اختصاصی پاک کنید تا هرگونه هیدروکربن را از بین ببرید. این کار باید بعد از تمیز کردن مکانیکی انجام شود.

Fit-UP: اطمینان حاصل کنید که قطعات محکم با حداقل شکاف در کنار هم قرار می گیرند. اگر شکاف ها خیلی زیاد باشند ، سیالیت بالای آلومینیوم می تواند منجر به ذوب شود.

شروع قوس و ایجاد گودال

ARC را شروع کنید: برای جلوگیری از آلودگی تنگستن از یک شروع با فرکانس بالا استفاده کنید.
یک 'گودال' ایجاد کنید: طول قوس محکم (حدود 1/16 'تا 1/8 ') را نگه دارید و مشعل را ثابت نگه دارید. خواهید دید که لایه اکسید ناپدید می شود و فلز براق می شود. سپس ، ناگهان 'فروپاشی' را به یک گودال مایع می رساند. این می تواند چند ثانیه طول بکشد ، به خصوص در مواد ضخیم تر. صبور باشید
اضافه کردن فلز پرکننده: پس از ایجاد یک گودال ثابت و سیال در حدود 1/4 'به قطر ، نوک میله پرکننده خود را در لبه اصلی گودال فرو کنید. میله را با زاویه ای بسیار کم (تقریباً موازی با قطعه کار) نگه دارید و در سپر بنزین برای جلوگیری از اکسیداسیون قبل از ورود به گودال.

حرکت و ریتم

تکنیک کلاسیک برای آلومینیوم روش 'پیاده روی جام ' است ، اگرچه دست آزاد نیز رایج است.

Dabbing Freehand: این شامل حرکت مشعل به طور پیوسته به جلو در حالی که ریتمیک میله پرکننده را به داخل گودال می چسباند. حرکت باید صاف و سازگار باشد.
فنجان را قدم بزنید: فنجان سرامیکی مشعل روی قطعه کار یا میله پرکننده استراحت می کند. با تکان دادن مشعل از یک طرف به یک طرف در یک حرکت ثابت ، جوشکار 'راه می رود' فنجان را در امتداد مفصل. این امر قوام ، کنترل و پاکیزگی باورنکردنی را به ویژه در لوله و اتصالات طولانی فراهم می کند. این روش ارجح برای بسیاری از متخصصان است.

خاتمه جوش و جلوگیری از دهانه ها

به سادگی متوقف نشوید و مشعل را دور نکنید. این کار شکاف دهانه را تضمین می کند.

آهسته پایین: با نزدیک شدن به انتهای جوش ، سرعت سفر خود را کمی افزایش دهید تا اندازه گودال کاهش یابد.
پرکننده اضافی را اضافه کنید: درست قبل از اتمام ، یک یا دو شیر نهایی فلزی پرکننده را اضافه کنید تا انتهای جوش بیش از حد پر شود.
از عملکرد پر دهانه استفاده کنید: بیشتر جوشکارهای مدرن دارای تنظیمات پر دهانه هستند. هنگامی که پدال یا ماشه را آزاد می کنید ، دستگاه به طور خودکار آمپراژ را در یک زمان مشخص (به عنوان مثال 5 ثانیه) کاهش می دهد و به گودال اجازه می دهد تا بدون کوچک شدن در دهانه ، به آرامی محکم شود. یاد بگیرید که از این عملکرد استفاده کنید.
محافظ نگه دارید: پس از اضافه کردن پرکننده نهایی ، مشعل را در جای خود نگه دارید تا گاز پس از جریان متوقف شود تا از فلز گرم و جامد در برابر اکسیداسیون محافظت کند.

تکنیک های پیشرفته و عیب یابی

جوشکاری آلومینیوم نازک (به عنوان مثال ، 16GA - 0.125 ')

مواد نازک مستعد پیچ و تاب و ذوب شدن است.

از یک تنگستن کوچکتر (1/16 ') استفاده کنید.
از آمپراژ پایین و یک فنجان کوچکتر (شماره 5 یا #6 با لنزهای بنزین) استفاده کنید.
جوشکاری پالس بسیار مفید است. پالس بین جریان اوج بالا (برای ذوب شدن فلز) و جریان پس زمینه کم جایگزین می شود (برای اینکه گودال کمی خنک شود). این باعث کاهش ورودی گرمای کلی ، به حداقل رساندن پیچ و تاب می شود و کنترل بیشتری به شما می دهد. تنظیم خوب پالس 100 pps (پالس در ثانیه) با نسبت 50 ٪ اوج/پس زمینه است.
برای کمک به از بین رفتن گرما از یک نوار پشتی مس یا آلومینیومی در پشت مفصل استفاده کنید.

جوشکاری آلومینیوم ضخیم (به عنوان مثال ، 0.25 'و بالاتر)

مواد ضخیم به ورودی گرمای گسترده نیاز دارند.

قطعه کار را تا 300-400 درجه فارنهایت (150-200 درجه سانتیگراد) با مشعل گرم کنید. این اغلب ضروری است. این شوک حرارتی را به فلز کاهش می دهد ، رطوبت را خاموش می کند و به شما امکان می دهد از دستگاه خود از آمپراژ کمتری استفاده کنید.
از یک تنگستن بزرگتر (3/32 'یا 1/8 ') استفاده کنید.
برای نفوذ عمیق تر از گاز مخلوط هلیوم/آرگون استفاده کنید.
لبه های ضخیم برای ایجاد یک شیار 'v ' که امکان نفوذ کامل را فراهم می کند. چند پاس مورد نیاز خواهد بود.

مشکلات و راه حل های مشترک

آلودگی تنگستن (لکه های سیاه در جوش): الکترود به میله گودال یا میله پرکننده لمس کرد. متوقف شوید ، انتهای آلوده را بشکنید ، تنگستن را دوباره زنده کنید و مجدداً راه اندازی کنید.
اکسیداسیون (باقیمانده سیاه پوست): عمل تمیز کردن کافی (افزایش ٪ EP) ، جریان گاز خیلی کم ، پیش نویس یا مواد به اندازه کافی تمیز نبود.
تخلخل (سوراخ های ریز در جوش): ناشی از آلودگی (رطوبت ، روغن ، گریس) یا از بین رفتن گاز محافظ. خطوط گاز ، سرعت جریان (20-25 CFH) را بررسی کنید و اطمینان حاصل کنید که کار شما تمیز و خشک است.
کمبود همجوشی: ورودی گرمای کافی نیست. افزایش آمپر ، سرعت سفر را کاهش دهید یا از یک قوس متمرکز تر (فرکانس بالاتر) استفاده کنید.

ایمنی اول: محافظت از خود

همیشه ایمنی را در هنگام جوشکاری اولویت بندی کنید:

محافظت از تنفسی: دودکش می تواند مضر باشد. از یک دستگاه تنفس تأیید شده با فیلترهای P100 ، به ویژه در مناطق با تهویه ضعیف استفاده کنید. بوها استخراج کننده دود ایده آل است.
محافظت از چشم:

کلاه ایمنی: از کلاه ایمنی به طور خودکار با سایه شماره 11-13 برای جوشکاری TIG استفاده کنید.
عینک ایمنی: همیشه از عینک ایمنی محافظت کننده UV در زیر کلاه خود استفاده کنید تا چشمان خود را در برابر قوس های ولگرد و زباله ها محافظت کنید.

محافظت از پوست: برای محافظت از تابش اشعه ماوراء بنفش و پراکندگی ، از لباس مقاوم در برابر شعله (ژاکت چرمی یا آستین ، دستکش جوشکاری) استفاده کنید (هرچند TIG نسبت به سایر فرآیندها پراکنده کمتری دارد).
ایمنی الکتریکی: تجهیزات خود را برای کابل ها و اتصالات آسیب دیده بازرسی کنید. محل کار خود را خشک نگه دارید.

پایان

جوشکاری TIG آلومینیوم یک مهارت چالش برانگیز و در عین حال فوق العاده با ارزش است. این یک ازدواج واقعی از هنر و علم است و نیاز به درک متالورژی ، برق و پویایی گاز دارد که همه از طریق دست پایدار جوشکار ترجمه می شوند. هیچ جایگزینی برای تمرین وجود ندارد. با مهره های ساده روی صفحه مسطح شروع کنید ، سپس به اتصالات و در نهایت به پروژه های پیچیده بروید. تمرکز روی اصول: تمیز کردن بی عیب و نقص ، تنظیم دقیق دستگاه و توسعه یک روش پایدار و ریتمیک. با احترام به ماهیت منحصر به فرد آلومینیوم و استفاده از دانش در این راهنما ، در راه تولید جوش های تمیز ، قوی و زیبا که گواهی بر مهارت و فداکاری شما است ، به خوبی خواهید بود.