Aliuminio tig suvirinimo menas

Aliuminio TIG (volframo inertinės dujos) suvirinimas dažnai laikomas suvirinimo meistriškumo viršūne. Procesas reikalauja unikalaus techninių žinių derinio, tikslios įrangos sąrankos ir gerai pagerbto rankinio miklumo. Tinkamai vykdant, jis gamina ne tik nepaprastai stiprią ir atsparią nuotėkį, bet ir estetiškai gražios suvirinimo suvirinimo priemonės, turinčios būdingą blizgančią, sukrautą, išvaizdą. Skirtingai nuo suvirinimo plieno, aliuminis pateikia unikalių iššūkių rinkinį dėl jo skirtingų fizinių ir cheminių savybių. Tačiau supratę šiuos iššūkius ir įvaldydami juos įveikdami techniką, galite atrakinti galimybę sukurti nepriekaištingus suvirinimus ant visko, pradedant automobilių dalimis ir kosmoso komponentais, baigiant pasirinktine gamybos ir meno skulptūromis.

Šis galutinis vadovas apžvelgs viską, ką reikia žinoti, pradedant pagrindiniu proceso mokslu ir baigiant pažangiais specialistais naudojamais metodais. Nesvarbu, ar esate pradedantys TIG suvirinimas suteiks jums reikalingų žinių.

---

Kodėl aliuminis skiriasi: supranta iššūkius

Prieš net smogiant lankui, labai svarbu suprasti, kodėl aliuminis elgiasi kitaip nei plienas. Šios žinios yra visų metodų ir parametrų pagrindas.

Atkaklus oksido sluoksnis

Aliuminis natūraliai sudaro labai ploną, labai kietą aliuminio oksido sluoksnį (Al₂o₃), kai veikia oras. Šio sluoksnio lydymosi taškas yra maždaug 3700 ° F (2,037 ° C), kuris yra drastiškai didesnis už gryno aliuminio lydymosi tašką, kuris yra apie 1 220 ° (660 ° C). Jei šis oksido sluoksnis nebus pašalintas, jis atsispirs suvirinimo pudra, sukeldami užteršimą, prastą suliejimą ir negražų, grūdėtą suvirinimą. Raktas sprendžiant šią problemą slypi pačiame TIG procese.

Didelis šilumos laidumas

Aliuminis veikia kaip puikus šilumos kriauklė. Tai labai greitai traukia šilumą nuo suvirinimo zonos. Tai reiškia, kad norint palydėti ir prižiūrėti išlydytą pudrą, reikia daug daugiau šilumos įvesties, palyginti su plienu. Tai taip pat reiškia, kad šilumos kaupimasis vyksta greičiau per visą ruošinį, padidindamas deformacijos riziką ir iškraipymo riziką, jei ji nebus tvarkoma atsargiai.

Prieš tirpstant nėra spalvų pakeitimo

Plienas švyti raudoną karštą, kol jis neištirpsta, užtikrinant aiškų vaizdinį užuominą. Aliuminis to nedaro. Jis išlieka sidabrinis ir ryškus, kol jis akimirksniu virsta išlydytu pudra. Tai gali būti dezorientuota pradedantiesiems ir reikalauja išmokti „skaityti“ metalo paviršių, kai jis įkaista.

Krateriai ir karštas įtrūkimas

Aliuminis turi aukštą šiluminį išsiplėtimą ir susitraukimo greitį. Kai suvirinimo pudra sukietėja ir vėsta, ji žymiai susitraukia. Jei suvirinimas yra netinkamai nutrauktas, šis susitraukimas gali palikti kraterį - depresiją suvirinimo karoliuko gale. Krateriai yra labai linkę įtrūkimą (karštą įtrūkimą), nes jie yra streso koncentracijos taškas sukietėjimo metu.

---

Esminė aliuminio TIG įranga ir sąranka

Tinkamos įrangos naudojimas ir tinkamai konfigūruojant ją yra 80% mūšio aliuminio TIG suvirinimo.

Maitinimo šaltinis: „AC Tig“ suvirintojas

Nors įmanoma suvirinti ploną aliuminį su DCEN (neigiama tiesos srovės elektrodu) ir helio mišiniu, standartinis ir reikalingas metodas kokybiškam aliuminio suvirinimui yra kintama srovė (kintama srovė).

• Kodėl AC?  AC srovės ciklas pakaitomis pakaitomis tarp dviejų fazių:

• Elektrodų teigiamas (EP) ciklas:  tai veiksmas „valymas“. Per šį ciklo pusę elektronai šokinėja iš ruošinio į volframo elektrodą, sprogdindami užsispyrusio aliuminio oksido sluoksnį. Tai matoma kaip atskiras išgraviruotas ratas aplink lanką.

• Elektrodo neigiamas (EN) ciklas:  tai yra „skverbimasis “ arba „kaitinant “ veiksmas. Per šią pusę srovė teka iš elektrodo į ruošinį, tiekdama didžiąją dalį šilumos ir sukuriant suvirinimo pudrą.

Idealus yra modernus kintamąjį kintamosios srovės/DC TIG suvirintuvą, nes jis leidžia tiksliai sureguliuoti kintamosios srovės balansą (arba kintamos bangos formos valdymą).

Kritinės kontrolės priemonės: pusiausvyra ir dažnis

• Kintamosios srovės balansas ( %en ir %EP):  Šis kontrolė koreguoja laiko, praleisto skverbimosi (EN) fazėje, santykį, palyginti su valymo (EP) faze.

• Didesnis %EN (pvz., 70–80 %) suteikia daugiau šilumos ir įsiskverbimo, siauresnę valymo juostą ir ryškesnę, stabilesnę lanką. Tačiau per didelis en gali leisti volframeną perkaiti ir per daug kamuolių.

• Didesnis %EP (pvz., 30–40 %) suteikia platesnį valymo veiksmą, kuris yra tinkamas nešvariai ar oksiduotai medžiagai arba su nešvarumais. Tačiau per daug EP gali priversti volframą greitai sudužti ir per daug išgryninti medžiagą už suvirinimo zonos ribų.

• Geras atspirties taškas yra apie 70% EN / 30% EP.

• AC dažnumas (Hz):  Šis valdiklis koreguoja, kiek kartų per sekundę srovė perjungia EN ir EP.

• Mažesnis dažnis (pvz., 60–80 Hz) sukuria platesnį, minkštesnį lanko kūgį ir platesnę suvirinimo pudrą. Tai labiau atleidžianti pradedantiesiems.

• Aukštesnis dažnis (pvz., 120–200 Hz) sukuria labai fokusuotą, sandarų ir standų lanko kūgį. Tai suteikia geresnį kryptinį valdymą, gilesnį įsiskverbimą (lanko kūgis „Digs “) ir puikiai tinka įtemptiems kampams ir išsamiam darbui. Tai taip pat padeda sutelkti šilumą, sumažinant bendrą šilumos paveiktą zoną (HAZ).

Tinkamo volframo elektrodo pasirinkimas

Elektrodas yra kritinis komponentas. Aliuminio kintamosios srovės tigui  grynas volframas  (žalias) buvo istorinis standartas, tačiau jis lengvai rutulioja ir yra mažiau stabilus. Šiandien  „Lanthanated“  (auksinis, 1,5% arba 2,0%) ir  cerited  (pilka) yra populiarūs pasirinkimai, nes jie gerai veikia tiek kintama, tiek DC, lengvai pradeda ir palaiko stabilų tašką griežtesniam lankui.  Cirkoned  (balta) taip pat yra puikus, ilgalaikis pasirinkimas, skirtas kintamosios srovės suvirinimui.

Elektrodas turi būti paaštrinamas iki taško (su specialiu volframo malūnėliu), kad būtų stabilus lankas, tačiau jis natūraliai suformuos rutulį ant suvirinimo metu. Tikslas yra švarus, stabilus rutulys, o ne didelis, nugrimzdęs.

Ekranuoti dujų ir žibintuvėlių sąranką

• Dujos:  Naudokite 100% argoną daugumai aliuminio suvirinimo iki maždaug ½ 'storio. STORES skyriams naudojamas  argono / helio mišinys  (paprastai 75% He / 25% AR). Helis padidina lanko šilumos įvestį ir prasiskverbia nekeičiant elektros parametrų.

• Dujų lęšis:  dujų objektyvas yra  labai rekomenduojamas  aliuminio suvirinimui. Tai pakeičia standartinį „Collet“ korpusą jūsų žibintuvėlyje ir naudoja smulkų tinklo ekraną, kad sukurtų daug sklandesnį, labiau laminarinį dujų srautą. Tai suteikia puikų ekrano aprėptį, leidžia jums išstumti volframą toliau, kad būtų geriau matomumas ir prieiga prie griežtų jungčių, ir yra mažiau jautrus juodraščiams.

• Puodelio dydis:  Didesnis keraminis puodelis (pvz., Nr. 6, Nr. 7 arba #8), naudojamas su dujiniu objektyvo, suteikia dar geresnį ekraną dujų dangą virš didesnės aliuminio suvirinimo pudros.

Užpildo metalai

Aliuminio užpildo strypai paprastai suderinami su bazinio lydinio, kurį jūs suvirinate. Įprasti pasirinkimai apima:

• 4043:  Bendrosios paskirties lydinys, turintis puikų sklandumą ir gerą atsparumą įtrūkimams. Jis sklandžiai suvirina, tačiau sukuria pilkšvą suvirinimo karoliuką, kuris nėra anodizuotas, kad atitiktų netauriąjį metalą.

• 5356:  kitas dažniausiai pasitaikantis pasirinkimas. Tai suteikia ryškesnių, blizgesnių suvirinimų, kurie labiau atitinka netauriųjų metalų spalvą ir yra anodizuojami. Jis turi didesnį tempimo stiprumą nei 4043, tačiau yra mažiau skystas ir gali būti jautresnis karštam įtrūkimui tam tikrose situacijose.

• Kiti lydiniai, tokie kaip 4943, 5183 ir 5556, naudojami konkrečioms reikmėms ir didesnio stiprumo reikalavimams.

Visada pasitarkite su užpildo metalo pasirinkimo diagrama, kad pasirinktumėte teisingą strypą savo konkrečiam netauriajam metalui ir pritaikymui.

---

Žingsnis po žingsnio suvirinimo technika

Teisingai nustatant jūsų mašiną, likusi dalis priklauso nuo technikos.

Pasiruošimas yra svarbiausia

1. Valymas:  to negalima pervertinti. Turi būti pašalintos visos oksidacijos, aliejaus, riebalų ir nešvarumų.

• Mechaninis valymas:  naudokite specialų nerūdijančio plieno vielos šepetėlį (naudojamą tik aliuminiui), kad šveistumėte sąnario plotą. Arba naudokite šlifavimo ar atvarto diską. Visada valykite viena kryptimi, o ne pirmyn ir atgal.

• Cheminis valymas:  Nuvalykite plotą žemyn tokiu tirpikliu kaip acetonas arba specialus nuriebus, kad pašalintumėte bet kokius angliavandenilius. Tai turėtų būti padaryta  po  mechaninio valymo.

2. Fiksavimas:  įsitikinkite, kad dalys tvirtai pritvirtinamos kartu su minimaliu tarpu. Didelis aliuminio sklandumas gali sukelti tirpimą, jei tarpai yra per dideli.

Pradėti lanką ir nustatyti pudrą

1. Inicijuokite lanką:  Naudokite aukšto dažnio pradžią, kad išvengtumėte volframo užteršimo.

2. Sukurkite „puddle “:  laikykite įtemptą lanko ilgį (apie 1/16 „iki 1/8 “) ir laikykite degiklį stabilų. Pamatysite, kad oksido sluoksnis išnyks, o metalas taps blizgus. Tada staiga „sugrius “ į skystą pudrą. Tai gali užtrukti kelias sekundes, ypač ant storesnės medžiagos.  Būkite kantrūs.

3. Įpilkite užpildo metalo:  Kai nustačius, pastovią, skysčio pudrą, kurio skersmuo yra maždaug 1/4 ', panardinkite užpildo strypo galiuką į priekinį pudros kraštą. Laikykite strypą labai žemu kampu (beveik lygiagrečiai ruošiniui) ir dujų skyde, kad išvengtumėte oksidacijos, kol jis nepatenka į pudrą.

Judėjimas ir ritmas

Klasikinė aliuminio technika yra „Walk the Cup “ metodas, nors laisva ranka taip pat yra įprasta.

• Laisvojo rankdarbio pūtimas:  tai reiškia, kad žibintuvėlis juda stabiliai į priekį, kol ritmiškai dabs užpildo strypą į pudrą. Judėjimas turėtų būti lygus ir nuoseklus.

• Vaikščiokite taurę:  Keraminis žibintuvėlio puodelis yra ant ruošinio ar užpildo strypo. Pastoviu judesiu sukdami degiklį iš vienos pusės į kitą, suvirintojas „vaikšto“ puodelį išilgai jungties. Tai suteikia neįtikėtiną konsistenciją, valdymą ir švarą, ypač ant vamzdžių ir ilgų jungčių. Tai yra pageidaujamas metodas daugeliui profesionalų.

Nutraukti suvirinimą ir užkirsti kelią krateriams

Nematokite ir atitraukite žibintuvėlį. Tai garantuos kraterio įtrūkimą.

1. Lėtai:  artėjant prie suvirinimo galo, šiek tiek padidinkite kelionės greitį, kad sumažintumėte pudros dydį.

2. Įpilkite papildomo užpildo:  Prieš pat pabaigdami, įpilkite vieną ar du galutinius užpildo metalo lašelius, kad suvirinimo galas būtų perpildytas.

3. Naudokite kraterio užpildymo funkciją:  dauguma modernių suvirintojų turi kraterio užpildymo nustatymą. Išleidę pedalą ar gaiduką, mašina per nustatytą laiką (pvz., 5 sekundes) automatiškai sumažins amperą, leisdama lėtai sukietėti, nesitraukiant į kraterį.  Išmokite naudoti šią funkciją.

4. Laikykite ekraną:  pridėję galutinį užpildą, laikykite degiklį vietoje, kol dujos po srauto sustos, kad apsaugotų karštą, sukietėjantį metalą nuo oksidacijos.

---

Išplėstiniai metodai ir trikčių šalinimas

Plono aliuminio suvirinimas (pvz., 16GA - 0,125 ')

Plona medžiaga yra linkusi į deformaciją ir ištirpsta.

• Naudokite mažesnį volframą (1/16 ').

• Naudokite mažesnį amperagą ir mažesnį puodelį ( #5 arba #6 su dujų objektyvu).

• Impulsų suvirinimas yra nepaprastai naudingas. Pulsavimas pakaitomis tarp didelės smailės srovės (kad ištirptų metalas) ir mažos fono srovės (kad pudra galėtų šiek tiek atvėsti). Tai sumažina bendrą šilumos įvestį, sumažina deformaciją ir suteikia daugiau kontrolės. Geras pradinio impulsų nustatymas yra 100 pps (impulsų per sekundę), kurio smailės/fono santykis yra 50%.

• Naudokite vario arba aliuminio pagrindą už sąnario, kad išsklaidytumėte šilumą.

Suvirinimas storas aliuminis (pvz., 0,25 'ir aukštesnis)

Storai medžiagai reikalingas didžiulis šilumos įvestis.

• Iš anksto kaitinkite ruošinį iki 300–400 ° F (150–200 ° C) su degikliu. Tai dažnai būtina. Tai sumažina metalo šiluminį smūgį, ištraukia drėgmę ir leidžia iš savo mašinos naudoti mažiau amperų.

• Naudokite didesnį volframą (3/32 'arba 1/8 ').

• Norėdami giliau įsiskverbti, naudokite helio/argono mišinio dujas.

• Kūgio storos briaunos, kad būtų sukurtas „v “ griovelis, leidžiantis visiškai įsiskverbti. Reikės kelių leidimų.

Bendros problemos ir sprendimai

• Volframo užterštumas (juodi taškai suvirinant):  elektrodas palietė pudrą arba užpildo strypą. Sustabdykite, nutraukite užterštą galą, atkerkite volframą ir paleiskite iš naujo.

• Oksidacija (juodos suodžių liekanos):  Nepakanka valymo veiksmų (padidinti %EP), per mažai dujų srauto, grimzlės ar medžiagos nebuvo pakankamai švarus.

• Poringumas (mažos suvirinimo skylės):  sukeltas užteršimo (drėgmės, aliejaus, riebalų) ar ekranuojančių dujų praradimo. Patikrinkite dujų linijas, srauto greitį (20-25 CFH) ir įsitikinkite, kad jūsų darbas yra švarus ir sausas.

• Susiliejimo trūkumas:  nepakanka šilumos įvesties. Padidinkite amperą, sulėtinkite kelionės greitį arba naudokite labiau sutelktą lanką (aukštesnį dažnį).

---

Sauga pirmiausia: saugoti save

Visada prioritetuokite saugumą suvirindami:

• Kvėpavimo takų apsauga:  Suvirinimo dūmai gali būti kenksmingi. Naudokite patvirtintą respiratorių su P100 filtrais, ypač blogai vėdinamose vietose. A Dūmų ekstraktorius yra idealus.

• Akių apsauga:

• Suvirinimo šalmas:  naudokite automatinį-drokuojantį šalmą su atspalviu Nr. 11-13 TIG suvirinimui.

• Apsauginiai akiniai:  Visada nešiokite UV apsauginius apsauginius akinius po šalmu, kad apsaugotumėte akis nuo nuklydusių lankų ir šiukšlių.

• Odos apsauga:  dėvėkite liepsną atsparius drabužius (odinę striukę ar rankoves, suvirinimo pirštines), kad apsaugotumėte nuo UV spinduliuotės ir purškimo (nors TIG turi mažiau purslų nei kiti procesai).

• Elektros sauga:  apžiūrėkite savo įrangą, ar nėra pažeistų kabelių ir jungčių. Laikykite savo darbo vietą sausą.

Išvada

Aliuminio TIG suvirinimas yra sudėtingas, tačiau nepaprastai naudingas įgūdis. Tai yra tikra meno ir mokslo santuoka, reikalaujanti suprasti metalurgiją, elektrą ir dujų dinamiką, visa tai išvertė per pastovias suvirintojo rankas. Nėra praktikos pakaitalo. Pradėkite nuo paprastų karoliukų plokščioje plokštelėje, tada pereikite prie sąnarių ir galiausiai į sudėtingus projektus. Sutelkite dėmesį į pagrindus: nepriekaištingas valymas, tikslus mašinos sąranka ir pastovios, ritminės technikos kūrimas. Gerbdami unikalų aliuminio pobūdį ir pritaikydami žinias šiame vadove, jums bus gerai, kaip gaminti švarius, stiprius ir gražius suvirinimus, kurie liudija jūsų įgūdžius ir atsidavimą.