Anda di sini: Rumah » Berita » Teknologi kimpalan » Seni Aluminium Tig Welding

Seni kimpalan aluminium tig

Pandangan: 0 Pengarang: Editor Tapak Menerbitkan Masa: 2025-09-19 Asal: Tapak

Bertanya

Kimpalan aluminium TIG (gas inert tungsten) sering dianggap sebagai kemuncak ketukangan kimpalan. Proses ini menuntut gabungan unik pengetahuan teknikal, persediaan peralatan yang tepat, dan ketangkasan manual yang baik. Apabila dilaksanakan dengan betul, ia menghasilkan kimpalan yang bukan sahaja sangat kuat dan bocor tetapi juga estetika cantik, dengan ciri-ciri mereka yang berkilat, penampilan-disusun. Tidak seperti keluli kimpalan, aluminium membentangkan satu set cabaran unik kerana sifat fizikal dan kimianya yang berbeza. Walau bagaimanapun, dengan memahami cabaran -cabaran ini dan menguasai teknik -teknik untuk mengatasinya, anda boleh membuka kunci keupayaan untuk membuat kimpalan sempurna pada segala -galanya dari bahagian automotif dan komponen aeroangkasa untuk fabrikasi adat dan arca artistik.

Panduan muktamad ini akan membawa anda melalui semua yang anda perlu ketahui, dari sains asas di sebalik proses ke teknik canggih yang digunakan oleh profesional. Sama ada anda seorang pemula yang ingin memulakan atau pengimpal yang berpengalaman berusaha memperbaiki kemahiran anda, menyelam yang mendalam ini menjadi aluminium Kimpalan TIG akan memberikan pengetahuan yang anda perlukan untuk berjaya.

Mengapa aluminium berbeza: memahami cabaran

Sebelum menyerang arka, sangat penting untuk memahami mengapa aluminium berkelakuan berbeza dari keluli. Pengetahuan ini adalah asas untuk semua teknik dan tetapan yang berikut.

Lapisan oksida yang mantap

Aluminium secara semulajadi membentuk lapisan aluminium oksida yang sangat nipis dan sangat keras (Al₂o₃) apabila terdedah kepada udara. Lapisan ini mempunyai titik lebur kira -kira 3,700 ° F (2,037 ° C), yang secara drastik lebih tinggi daripada titik lebur aluminium tulen di bawahnya, iaitu sekitar 1,220 ° F (660 ° C). Sekiranya lapisan oksida ini tidak dikeluarkan, ia akan menentang lopak kimpalan, yang membawa kepada pencemaran, gabungan yang lemah, dan kimpalan yang hodoh. Kunci untuk menyelesaikan masalah ini terletak pada proses TIG itu sendiri.

Kekonduksian terma yang tinggi

Aluminium bertindak sebagai sinki haba yang sangat baik. Ia menarik haba dari zon kimpalan dengan sangat cepat. Ini bermakna lebih banyak input haba diperlukan untuk memulakan dan mengekalkan genangan cair berbanding dengan keluli. Ia juga bermakna bahawa pembentukan haba berlaku di seluruh bahan kerja lebih cepat, meningkatkan risiko melengkapkan dan penyelewengan jika tidak diuruskan dengan teliti.

Tiada perubahan warna sebelum mencairkan

Keluli bersinar merah panas sebelum ia cair, memberikan isyarat visual yang jelas. Aluminium tidak. Ia tetap menjadi keperakan dan terang sehingga saat ia berubah dengan serta -merta menjadi genangan cair. Ini boleh membingungkan untuk pemula dan memerlukan pembelajaran untuk 'membaca ' permukaan logam ketika ia memanaskan.

Kawah dan retak panas

Aluminium mempunyai pengembangan haba yang tinggi dan kadar penguncupan. Apabila lopak kimpalan menguatkan dan menyejukkan, ia menyusut dengan ketara. Sekiranya kimpalan ditamatkan dengan tidak betul, pengecutan ini boleh meninggalkan kawah -kemurungan pada akhir manik kimpalan. Kumpat sangat terdedah kepada retak (retak panas) kerana mereka adalah titik kepekatan tekanan semasa pemejalan.

Peralatan penting dan persediaan untuk aluminium TIG

Menggunakan peralatan yang betul dan mengkonfigurasinya dengan betul adalah 80% pertempuran dalam kimpalan aluminium TIG.

Sumber Kuasa: Pengimpal Ac Tig

Walaupun mungkin untuk mengimpal aluminium nipis dengan DCEN (elektrod semasa langsung negatif) dan campuran helium, kaedah standard dan yang diperlukan untuk kimpalan aluminium yang berkualiti adalah AC (arus bergantian).

Mengapa AC? Kitaran semasa AC berganti antara dua fasa:

Elektrod positif (EP) kitaran: Ini adalah tindakan 'pembersihan '. Semasa separuh kitaran ini, elektron melompat dari bahan kerja ke elektrod tungsten, meletupkan lapisan aluminium oksida yang degil. Ini boleh dilihat sebagai bulatan terukir yang berbeza di sekitar arka.
Elektrod negatif (en) kitaran: Ini adalah tindakan 'penembusan ' atau 'pemanasan '. Semasa separuh ini, aliran semasa dari elektrod ke bahan kerja, menyampaikan sebahagian besar haba dan mewujudkan lopak kimpalan.

Pengimpal AC/DC TIG berasaskan inverter moden adalah ideal kerana ia membolehkan penyesuaian tepat keseimbangan AC (atau kawalan gelombang AC).

Kawalan kritikal: keseimbangan dan kekerapan

Baki AC ( %en vs %EP): Kawalan ini menyesuaikan nisbah masa yang dibelanjakan dalam fasa penembusan (EN) berbanding fasa pembersihan (EP).

EN yang lebih tinggi (contohnya, 70-80 %) memberikan lebih banyak haba dan penembusan, band pembersih yang lebih sempit, dan arka yang lebih stabil, lebih stabil. Walau bagaimanapun, terlalu banyak en boleh membolehkan tungsten terlalu panas dan bola berlebihan.
EP %yang lebih tinggi (contohnya, 30-40 %) menyediakan tindakan pembersihan yang lebih luas, yang baik untuk bahan kotor atau teroksida atau untuk menangani kekotoran. Walau bagaimanapun, terlalu banyak EP boleh menyebabkan tungsten menjadi bola dengan cepat dan boleh mengetuk bahan di luar zon kimpalan secara berlebihan.
Titik permulaan yang baik adalah sekitar 70% EN / 30% EP.

Kekerapan AC (Hz): Kawalan ini menyesuaikan berapa kali sesaat suis semasa antara EN dan EP.

Kekerapan yang lebih rendah (misalnya, 60-80 Hz) mencipta kerucut arka yang lebih luas dan lebih lembut dan lopak kimpalan yang lebih luas. Ia lebih memaafkan untuk pemula.
Kekerapan yang lebih tinggi (misalnya, 120-200 Hz) mewujudkan kerucut arka yang sangat fokus, ketat, dan kaku. Ini memberikan kawalan arah yang lebih baik, penembusan yang lebih mendalam (arc cone 'digs ' in), dan sangat baik untuk sudut yang ketat dan kerja terperinci. Ia juga membantu menumpukan haba, mengurangkan zon yang terkena haba keseluruhan (HAZ).

Memilih elektrod tungsten yang betul

Elektrod adalah komponen kritikal. Untuk aluminium ac tig, tungsten tulen (hijau) adalah standard sejarah, tetapi bola mudah dan kurang stabil. Hari ini, lanthanated (emas, 1.5% atau 2.0%) dan ceriated (kelabu) adalah pilihan yang popular kerana mereka berfungsi dengan baik pada AC dan DC, mula mudah, dan mengekalkan titik yang stabil untuk arka yang lebih ketat. Zirconiated (putih) juga merupakan pilihan yang sangat baik dan tahan lama yang didedikasikan untuk kimpalan AC.

Elektrod mesti diasah ke titik (dengan penggiling tungsten khusus) untuk arka yang stabil, tetapi ia secara semulajadi akan membentuk bola di hujung semasa kimpalan AC. Matlamatnya adalah bola yang bersih dan stabil, bukannya besar, meleleh.

Persediaan Gas dan Obor Melindungi

Gas: Gunakan argon 100% untuk kebanyakan kimpalan aluminium sehingga kira -kira ½ 'tebal. Untuk bahagian tebal, campuran argon / helium (biasanya 75% HE / 25% AR) digunakan.
Lensa gas: Lensa gas sangat disyorkan untuk kimpalan aluminium. Ia menggantikan badan collet standard di obor anda dan menggunakan skrin mesh halus untuk membuat aliran gas laminar yang lebih halus. Ini menyediakan liputan perisai yang unggul, membolehkan anda melekatkan tungsten lebih jauh untuk penglihatan yang lebih baik dan akses kepada sendi yang ketat, dan kurang terdedah kepada draf.
Saiz cawan: cawan seramik yang lebih besar (contohnya, #6, #7, atau #8) yang digunakan dengan kanta gas menyediakan liputan gas yang lebih baik di atas lopak kimpalan yang lebih besar aluminium.

Logam pengisi

Batang pengisi aluminium biasanya dipadankan dengan aloi asas yang anda kimpalan. Pilihan biasa termasuk:

4043: Aloi tujuan umum dengan ketidakstabilan yang sangat baik dan rintangan retak yang baik. Ia mengimpal dengan lancar tetapi menghasilkan manik kimpalan kelabu yang tidak anodize untuk memadankan logam asas.
5356: Pilihan yang paling biasa. Ia memberikan kimpalan yang lebih cerah dan lebih cerah yang lebih rapat dengan warna logam asas dan tidak dapat dielakkan. Ia mempunyai kekuatan tegangan yang lebih tinggi daripada 4043 tetapi kurang cecair dan boleh menjadi lebih sensitif terhadap retak panas dalam situasi tertentu.
Aloi lain seperti 4943, 5183, dan 5556 digunakan untuk aplikasi tertentu dan keperluan kekuatan yang lebih tinggi.

Sentiasa berunding dengan carta pemilihan logam pengisi untuk memilih rod yang betul untuk logam asas dan aplikasi khusus anda.

Teknik Kimpalan Langkah demi Langkah

Dengan mesin anda disediakan dengan betul, selebihnya turun ke teknik.

Penyediaan adalah yang paling penting

Pembersihan: Ini tidak boleh dilebih -lebihkan. Semua pengoksidaan, minyak, gris, dan kotoran mesti dikeluarkan.

Pembersihan Mekanikal: Gunakan berus dawai keluli tahan karat yang berdedikasi (hanya digunakan untuk aluminium) untuk menggosok kawasan bersama. Sebagai alternatif, gunakan cakera sander atau flap. Sentiasa berus dalam satu arah, tidak bolak -balik.
Pembersihan Kimia: Lap kawasan ke bawah dengan pelarut seperti aseton atau degreaser khusus untuk mengeluarkan sebarang hidrokarbon. Ini perlu dilakukan selepas pembersihan mekanikal.

Fit-Up: Pastikan bahagian sesuai dengan rapat dengan jurang yang minimum. Ketidakstabilan tinggi aluminium boleh menyebabkan cair jika jurang terlalu besar.

Memulakan arka dan menubuhkan genangan

Memulakan arka: Gunakan permulaan frekuensi tinggi untuk mengelakkan pencemaran tungsten.
Buat 'Puddle ': Pegang panjang arka yang ketat (kira -kira 1/16 'hingga 1/8 ') dan simpan obor yang mantap. Anda akan melihat lapisan oksida hilang dan logam akan menjadi berkilat. Kemudian, ia akan tiba -tiba 'runtuh ' ke dalam genangan cecair. Ini boleh mengambil masa beberapa saat, terutamanya pada bahan yang lebih tebal. Bersabar.
Masukkan logam pengisi: Sekali lopak cecair yang mantap kira -kira 1/4 'diameter ditubuhkan, celupkan hujung tongkat pengisi anda ke pinggir utama lopak.

Gerakan dan irama

Teknik klasik untuk aluminium adalah kaedah 'Walk the Cup ', walaupun Freehand juga biasa.

Freehand Dabbing: Ini melibatkan menggerakkan obor terus ke hadapan sementara berirama dengan mengikat batang pengisi ke dalam genangan. Usul harus lancar dan konsisten.
Berjalan cawan: cawan seramik obor terletak di atas bahan kerja atau rod pengisi. Dengan menggegarkan obor dari sisi ke sisi dalam gerakan yang mantap, pengimpal 'berjalan ' cawan di sepanjang sendi. Ini memberikan konsistensi, kawalan, dan kebersihan yang luar biasa, terutamanya pada paip dan sendi panjang. Ia adalah kaedah pilihan untuk ramai profesional.

Menamatkan kimpalan dan mencegah kawah

Jangan hanya berhenti dan tarik obor. Ini akan menjamin keretakan kawah.

Perlahan: Semasa anda mendekati akhir kimpalan, sedikit meningkatkan kelajuan perjalanan anda untuk mengurangkan saiz genangan.
Tambah pengisi tambahan: Sebelum anda selesai, tambahkan satu atau dua penurunan akhir logam pengisi untuk mengatasi akhir kimpalan.
Gunakan fungsi pengisi kawah: Pengimpal yang paling moden mempunyai tetapan pengisi kawah. Apabila anda melepaskan pedal atau pencetus, mesin itu secara automatik akan meremehkan amperage sepanjang masa yang ditetapkan (misalnya, 5 saat), yang membolehkan genangan untuk menguatkan perlahan -lahan tanpa mengecil ke kawah. Belajar menggunakan fungsi ini.
Simpan Perlindungan: Selepas menambah pengisi akhir, simpan obor di tempat sehingga gas pasca aliran berhenti untuk melindungi logam panas dan mengukuhkan dari pengoksidaan.

Teknik lanjutan dan penyelesaian masalah

Aluminium nipis kimpalan (misalnya, 16ga - 0.125 ')

Bahan nipis terdedah kepada melengkung dan mencairkan.

Gunakan tungsten yang lebih kecil (1/16 ').
Gunakan amperage yang lebih rendah dan cawan yang lebih kecil ( #5 atau #6 dengan kanta gas).
Kimpalan nadi sangat bermanfaat. Pulsing bergantian antara arus puncak yang tinggi (untuk mencairkan logam) dan arus latar belakang yang rendah (untuk membolehkan genangan air sejuk sedikit). Ini mengurangkan input haba keseluruhan, meminimumkan warping, dan memberi anda lebih banyak kawalan. Tetapan denyutan permulaan yang baik ialah 100 pps (denyutan sesaat) dengan nisbah puncak/latar belakang 50%.
Gunakan bar sokongan tembaga atau aluminium di belakang sendi untuk membantu menghilangkan haba.

Aluminium tebal kimpalan (misalnya, 0.25 'dan ke atas)

Bahan tebal memerlukan input haba besar -besaran.

Pra-panas bahan kerja hingga 300-400 ° F (150-200 ° C) dengan obor. Ini sering penting. Ia mengurangkan kejutan haba kepada logam, memacu kelembapan, dan membolehkan anda menggunakan kurang amperage dari mesin anda.
Gunakan tungsten yang lebih besar (3/32 'atau 1/8 ').
Gunakan gas campuran helium/argon untuk penembusan yang lebih mendalam.
Bevel tebal tepi untuk membuat alur 'v ' yang membolehkan penembusan penuh. Pelbagai pas akan diperlukan.

Masalah dan penyelesaian biasa

Pencemaran tungsten (specks hitam dalam kimpalan): Elektrod menyentuh lopak atau rod pengisi. Berhenti, pecahkan hujung yang tercemar, regrind tungsten, dan mulakan semula.
Pengoksidaan (residu sooty hitam): Tindakan pembersihan yang tidak mencukupi (peningkatan %EP), aliran gas terlalu rendah, draf, atau bahan tidak cukup bersih.
Porositas (lubang kecil dalam kimpalan): disebabkan oleh pencemaran (kelembapan, minyak, gris) atau kehilangan gas perisai. Semak garisan gas anda, kadar aliran (20-25 CFH), dan pastikan kerja anda bersih dan kering.
Kekurangan Fusion: Tidak cukup input haba. Meningkatkan amperage, perlahan kelajuan perjalanan, atau gunakan arka yang lebih fokus (kekerapan yang lebih tinggi).

Keselamatan Pertama: Melindungi Diri Anda

Sentiasa mengutamakan keselamatan semasa kimpalan:

Perlindungan pernafasan: Asap kimpalan boleh berbahaya. Gunakan respirator yang diluluskan dengan penapis P100, terutamanya di kawasan pengudaraan yang kurang baik. A Pengekstrakan Fume adalah ideal.
Perlindungan Mata:

Helmet kimpalan: Gunakan topi keledar automatik dengan naungan #11-13 untuk kimpalan TIG.
Kacamata keselamatan: Sentiasa memakai cermin mata keselamatan UV di bawah topi keledar anda untuk melindungi mata anda dari arka dan serpihan yang sesat.

Perlindungan Kulit: Pakai pakaian tahan api (jaket kulit atau lengan, sarung tangan kimpalan) untuk melindungi dari radiasi UV dan spatter (walaupun TIG mempunyai kurang spatter daripada proses lain).
Keselamatan Elektrik: Periksa peralatan anda untuk kabel dan sambungan yang rosak. Pastikan kawasan kerja anda kering.

Kesimpulan

Kimpalan aluminium TIG adalah kemahiran yang mencabar namun sangat menggembirakan. Ia adalah perkahwinan seni dan sains yang benar, yang memerlukan pemahaman tentang metalurgi, elektrik, dan dinamik gas, semuanya diterjemahkan melalui tangan pengimpal yang mantap. Tiada pengganti amalan. Mulakan dengan manik mudah pada plat rata, kemudian maju ke sendi, dan akhirnya ke projek yang kompleks. Fokus pada asas -asas: Pembersihan yang sempurna, persediaan mesin yang tepat, dan membangunkan teknik berirama yang mantap. Dengan menghormati sifat unik aluminium dan menerapkan pengetahuan dalam panduan ini, anda akan berjalan dengan baik untuk menghasilkan kimpalan yang bersih, kuat, dan indah yang merupakan bukti kemahiran dan dedikasi anda.