Jesteś tutaj: Dom » Aktualności » Technologia spawania » Sztuka aluminium tig spawanie

Sztuka spawania aluminiowego Tig

Wyświetlenia: 0 Autor: Edytor witryny Publikuj czas: 2025-09-19 Pochodzenie: Strona

Pytać się

Spawanie aluminium (gaz obojętny) jest często uważane za szczyt kunsztu spawania. Proces ten wymaga unikalnej mieszanki wiedzy technicznej, precyzyjnej konfiguracji sprzętu i dobrze zwłce ręcznej. Po prawidłowym wykonaniu produkuje spoiny, które są nie tylko niesamowicie silne i szczelne, ale także estetycznie piękne, z ich charakterystycznym błyszczącym, ułożonym wyglądem. W przeciwieństwie do stali spawalniczej, aluminium stanowi zestaw unikalnych wyzwań ze względu na swoje wyraźne właściwości fizyczne i chemiczne. Jednak rozumiejąc te wyzwania i opanowując techniki ich przezwyciężania, możesz odblokować możliwość tworzenia bezbłędnych spoin we wszystkim, od części samochodowych i komponentów lotniczych po niestandardowe produkty i rzeźby artystyczne.

Ten ostateczny przewodnik poprowadzi Cię przez wszystko, co musisz wiedzieć, od podstawowej nauki za procesem po zaawansowane techniki stosowane przez profesjonalistów. Niezależnie od tego, czy jesteś początkującym, który chce zacząć, czy doświadczonym spawaczem, który chce udoskonalić swoje umiejętności, to głębokie zanurzenie się w aluminium TIG Welding zapewni wiedzę potrzebną do odniesienia sukcesu.

Dlaczego aluminium jest inne: zrozumienie wyzwań

Przed uderzeniem łuku ważne jest, aby zrozumieć, dlaczego aluminium zachowuje się inaczej niż stal. Ta wiedza jest podstawą wszystkich poniższych technik i ustawień.

Wytrwała warstwa tlenku

Aluminium naturalnie tworzy bardzo cienką, bardzo twardą warstwę tlenku glinu (al₂o₃) po wystawieniu na powietrze. Ta warstwa ma temperaturę topnienia około 3700 ° F (2 037 ° C), która jest drastycznie wyższa niż temperatura topnienia czystego aluminium pod nim, która wynosi około 1220 ° F (660 ° C). Jeśli ta warstwa tlenku nie zostanie usunięta, będzie ona oprzeć się kałużowi spoiny, co prowadzi do zanieczyszczenia, złej fuzji i brzydkiej, ziarnistej spoiny. Kluczem do rozwiązania tego problemu jest sam proces TIG.

Wysoka przewodność cieplna

Aluminium działa jak doskonały radiator. Bardzo szybko odciąga ciepło ze strefy spoiny. Oznacza to, że do uruchomienia i utrzymania stopionej kałużu w porównaniu ze stalą wymagane jest znacznie więcej wkładu ciepła w porównaniu ze stalą. Oznacza to również, że gromadzenie się ciepła odbywa się szybciej w całym obrabiarce, zwiększając ryzyko wypaczenia i zniekształceń, jeśli nie jest ono ostrożne.

Brak zmiany koloru przed stopieniem

Stal świeci na czerwono, zanim się topi, zapewniając wyraźną wizualną wskazówkę. Aluminium nie. Pozostaje srebrzyste i jasne aż do momentu, gdy natychmiast przekształca się w stopioną kałużę. Może to być dezorientujące dla początkujących i wymaga nauki „odczytu” powierzchni metalu podczas nagrzewania się.

Kratery i gorące pękanie

Aluminium ma wysoką szybkość rozszerzania cieplnego i skurczu. Gdy kałuża spoiny zestala się i chłodzi, znacznie się kurczy. Jeśli spoina zostanie zakończona niewłaściwie, skurcz ten może pozostawić krater - depresję na końcu koralika spoiny. Krwawki są bardzo podatne na pękanie (gorące pękanie), ponieważ są punktem stężenia naprężenia podczas zestalania.

Niezbędny sprzęt i konfiguracja dla aluminium TIG

Używanie odpowiedniego sprzętu i prawidłowe konfigurowanie go to 80% bitwy w aluminiowym spawaniu TIG.

Źródło zasilania: spawacz AC TIG

Chociaż możliwe jest spawanie cienkiego aluminium z DCEN (ujemna elektroda prądu stałego) i mieszanką helu, standardową i wymaganą metodą wysokiej jakości spawania aluminium jest AC (prąd naprzemienny).

Dlaczego AC? Cykl prądu prądu przemiennego zmienia się między dwiema fazami:

Cykl elektrody dodatniej (EP): Jest to akcja „czyszczenie”. Podczas tej połowy cyklu elektrony przeskakują z przedmiotu do elektrody wolframowej, odrzucając upartą warstwę tlenku aluminium. Jest to widoczne jako wyraźny okrąg trawiony wokół łuku.
Elektrodę Negatywną (EN) Cykl: Jest to akcja „penetracja ” lub „ogrzewanie ”. W tej połowie prąd przepływa z elektrody do przedmiotu obrabianego, dostarczając większość ciepła i tworząc kałużę spoiny.

Nowoczesny spawacz TIG na bazie falownika jest idealny, ponieważ pozwala na precyzyjną regulację bilansu prądu przemiennego (lub kontrolę przebiegu AC).

Krytyczne kontrole: równowaga i częstotliwość

Równowaga prądu przemiennego ( %EN vs. %EP): Ta kontrola dostosowuje stosunek czasu spędzonego w fazie penetracji (EN) w porównaniu z fazą czyszczenia (EP).

Wyższy %EN (np. 70–80 %) zapewnia więcej ciepła i penetracji, węższy pasek czyszczący i ostrzejszy, bardziej stabilny łuk. Jednak zbyt dużo en może pozwolić wolframowi nadmiernie przegrzać i piłkę.
Wyższy %EP (np. 30-40 %) zapewnia szersze działanie czyszczenia, które jest dobre dla brudnego lub utlenionego materiału lub do radzenia sobie z zanieczyszczeniami. Jednak zbyt duża część EP może spowodować, że wolfram szybko się podnosi i może nadmiernie wytrawić materiał poza strefą spoiny.
Dobrym punktem wyjścia jest około 70% EN / 30% EP.

Częstotliwość prądu przemiennego (HZ): Ta kontrola dostosowuje, ile razy na sekundę prąd przełącza się między EN i EP.

Niższa częstotliwość (np. 60-80 Hz) tworzy szerszy, miękki stożek łuku i szerszą kałużę spawalniczą. To bardziej wybaczające dla początkujących.
Wyższa częstotliwość (np. 120-200 Hz) tworzy bardzo skupiony, ciasny i sztywny stożek łukowy. Zapewnia to lepszą kontrolę kierunkową, głębszą penetrację (stożek łukowy „kopa ”) i jest doskonały do ciasnych zakrętów i szczegółowych prac. Pomaga również koncentrować ciepło, zmniejszając ogólną strefę dotkniętą ciepłem (HAZ).

Wybór prawej elektrody wolframowej

Elektroda jest elementem krytycznym. W przypadku aluminiowego AC TIG Pure Tungsten (zielony) był historycznym standardem, ale jest łatwo i jest mniej stabilny. Dzisiaj lantanowany (złoto, 1,5% lub 2,0%) i ceriło (szare) są popularnymi wyborami, ponieważ dobrze działają zarówno na prądu przemiennym, jak i DC, zaczynają łatwo i zachowują stabilny punkt dla mocniejszego łuku. Cyrconied (biały) jest również doskonałym, długotrwałym wyborem poświęconym spawaniu prądu przemiennego.

Elektroda musi być wyostrzona do punktu (z dedykowanym szlifierką wolframową) w celu uzyskania stabilnego łuku, ale naturalnie utworzy piłkę na czubku podczas spawania prądu przemiennego. Celem jest czysta, stabilna piłka, a nie duża, opadająca.

Ogólna konfiguracja gazu i pochodni

Gaz: Użyj 100% argonu dla większości glinu glinu do około ½ 'grubości. W przypadku grubszych przekrojów, mieszaniny argonu / helu (zwykle 75% HE / 25% AR). Hel zwiększa wejście cieplne i penetrację ciepła łuku bez zmiany ustawień elektrycznych.
Obiektyw gazowy: Soczewka gazowa jest wysoce zalecana do spawania aluminiowego. Zastępuje standardowy korpus stałego w pochodniach i wykorzystuje cienki ekran siatki, aby stworzyć znacznie gładszy, bardziej laminarny przepływ gazu. Zapewnia to lepsze pokrycie ekranowania, pozwala trzymać wolfram w dalszej części w celu lepszej widoczności i dostępu do ciasnych stawów i jest mniej podatne na szkice.
Rozmiar kubka: większy ceramiczny kubek (np. #6, #7 lub #8) stosowany z obiektywem gazowym zapewnia jeszcze lepsze pokrycie gazu na ochronę na większą kałużę aluminium.

Metale wypełniające

Aluminiowe pręty wypełniające są zwykle dopasowane do stopu bazowego, który spawasz. Wspólne wybory obejmują:

4043: Stop ogólny o doskonałej płynności i dobrej odporności na pęknięcie. Spawuje się gładko, ale wytwarza szarawny koralik spawany, który nie anodi, aby pasował do metalu bazowego.
5356: Inny najczęstszy wybór. Zapewnia jaśniejsze, lśniące spoiny, które ściślej pasują do koloru metalowego i są anodyzacyjne. Ma wyższą wytrzymałość na rozciąganie niż 4043, ale jest mniej płynny i może być bardziej wrażliwy na pękanie na gorąco w niektórych sytuacjach.
Inne stopy, takie jak 4943, 5183 i 5556, są używane do określonych zastosowań i wymagań o wyższej wytrzymałości.

Zawsze zapoznaj się z wykresem wyboru metalów wypełniających, aby wybrać odpowiednią pręt dla określonego metalu i zastosowania.

Technika spawania krok po kroku

Po prawidłowym skonfigurowaniu maszyny reszta sprowadza się do techniki.

Przygotowanie jest najważniejsze

Czyszczenie: Nie można tego przecenić. Całe utlenianie, olej, tłuszcz i brud należy usunąć.

Mechaniczne czyszczenie: Użyj dedykowanego szczotki ze stali nierdzewnej (używanej tylko do aluminium), aby szorować obszar złącza. Alternatywnie użyj szlifierki lub krążka klapy. Zawsze szczotkuj w jednym kierunku, a nie tam iz powrotem.
Czyszczenie chemiczne: wytrzyj obszar rozpuszczalnikiem, taki jak aceton lub degreaser, aby usunąć węglowodory. Należy to zrobić po mechanicznym czyszczeniu.

Dopasowanie: Upewnij się, że części pasują mocno z minimalną szczeliną. Wysoka płynność aluminium może prowadzić do topnienia, jeśli luki są zbyt duże.

Uruchomienie łuku i ustanowienie kałużu

Zainicjuj ARC: Użyj startu o wysokiej częstotliwości, aby uniknąć zanieczyszczenia wolframu.
Utwórz 'Puddle ': przytrzymaj ciasną długość łuku (około 1/16 'do 1/8 ') i utrzymuj latornię. Zobaczysz, jak warstwa tlenku znika, a metal stanie się błyszczący. Następnie nagle „zawali się ” w płynną kałużę. Może to potrwać kilka sekund, szczególnie na grubszym materiale. Bądź cierpliwy.
Dodaj metal wypełniający: Po ustaleniu stałej, płynnej kałużu o średnicy o około 1/4 'zanurz końcówkę pręta napełniającego w przedniej krawędzi kałużu. Trzymaj pręt pod bardzo niskim kątem (prawie równolegle do obrabiania) i w osłony gazu, aby zapobiec utlenianiu, zanim wejdzie do kałużu.

Ruch i rytm

Klasyczną techniką aluminium jest metoda „Walk the Cup”, chociaż odręczny jest również powszechny.

Odrębne odrobinę: polega to na ciągłym poruszaniu się pochodnią do przodu, a rytmicznie wbijając pręt wypełniający w kałużę. Ruch powinien być gładki i spójny.
Wejdź kubek: Ceramiczny kubek pochodni spoczywa na obrabiarce lub pręcie wypełniającym. Rozbijając pochodnię z boku na bok stałym ruchem, spawacz „idzie” kubek wzdłuż stawu. Zapewnia to niesamowitą spójność, kontrolę i czystość, szczególnie na rurach i długich stawach. Jest to preferowana metoda dla wielu profesjonalistów.

Zakończenie spoiny i zapobieganie kraterom

Nie po prostu zatrzymuj się i odciągnij pochodnię. To zagwarantuje pęknięcie krateru.

Zwolnij: Gdy zbliżasz się do końca spoiny, nieznacznie zwiększyć prędkość podróży, aby zmniejszyć rozmiar kałuży.
Dodaj dodatkowy wypełniacz: tuż przed zakończeniem dodaj jeden lub dwa końcowe zlewy wypełniające metal, aby przepełnić koniec spoiny.
Użyj funkcji wypełnienia krateru: Większość współczesnych spawaczy ma ustawienie wypełnienia krateru. Po zwolnieniu pedału lub spustu maszyna automatycznie zwęża się prądu w ustalonym czasie (np. 5 sekund), umożliwiając kałużę powolne bez zmniejszania się do krateru. Naucz się używać tej funkcji.
Przechowuj osłonę: Po dodaniu końcowego wypełniacza utrzymuj pochodnię na miejscu, aż gaz po przepływie zatrzyma się, aby chronić gorący, zestalający metal przed utlenianiem.

Zaawansowane techniki i rozwiązywanie problemów

Spawanie cienkie aluminium (np. 16GA - 0,125 ”)

Cienki materiał jest podatny na wypaczenie i topnienie.

Użyj mniejszego wolframu (1/16 ”).
Użyj dolnego prądu i mniejszej kubka ( #5 lub #6 z obiektywem gazowym).
Spawanie pulsowe jest niezwykle korzystne. Pulsowanie naprzemiennie między wysokim prądem szczytowym (w celu stopienia metalu) i niskim prądem tła (aby kałuża nie lekko ostygnąć). Zmniejsza to ogólny wkład ciepła, minimalizuje wypaczenie i zapewnia większą kontrolę. Dobrym ustawieniem pulsu początkowego to 100 PPS (impulsy na sekundę) z 50% stosunkiem piku/tła.
Użyj miedzi lub aluminiowego paska podkładu za złączem, aby rozproszyć ciepło.

Grube aluminium (np. 0,25 'i powyżej)

Gruby materiał wymaga masywnego wejścia cieplnego.

Zakończ obrabia do 300-400 ° F (150-200 ° C) z pochodnią. Jest to często niezbędne. Zmniejsza wstrząs termiczny metalu, wypędzi wilgoć i pozwala używać mniejszego natężenia z urządzenia.
Użyj większego wolframu (3/32 'lub 1/8 ').
Użyj gazu mieszanego helu/argonu do głębszej penetracji.
Grube krawędzie utworzenia rowka 'V ', który pozwala na pełną penetrację. Wymagane będzie wiele podań.

Typowe problemy i rozwiązania

Zanieczyszczenie wolframu (czarne plamki w spoinie): Elektroda dotknęła kałużu lub pręta wypełniającego. Zatrzymaj się, oderwij zanieczyszczony koniec, obluń wolfram i uruchom ponownie.
Utlenianie (czarna sadza): niewystarczające działanie czyszczenia (zwiększ %EP), przepływ gazu zbyt niski, przeciągy lub materiał nie był wystarczająco czysty.
Porowatość (małe otwory w spoinie): spowodowane zanieczyszczeniem (wilgoć, olej, tłuszcz) lub utrata gazu osłonowego. Sprawdź swoje linie gazowe, prędkość przepływu (20-25 CFH) i upewnij się, że praca jest czysta i sucha.
Brak fuzji: niewystarczający wkład ciepła. Zwiększ prąd, zwolnij prędkość podróży lub użyj bardziej ukierunkowanego łuku (większa częstotliwość).

Bezpieczeństwo Najpierw: ochrona siebie

Zawsze priorytetowo traktuj bezpieczeństwo podczas spawania:

Ochrona oddechowa: Opary spawalnicze mogą być szkodliwe. Użyj zatwierdzonego respiratora z filtrami P100, szczególnie w słabo wentylowanych obszarach. A Ekstraktor oparcia jest idealny.
Ochrona oczu:

Hełm spawalniczy: Użyj auto-narkinującego hełmu o odcieniu #11-13 do spawania TIG.
Okulary bezpieczeństwa: Zawsze noś okulary ochronne ochronne UV pod kaskiem, aby chronić oczy przed zbłąkaniami i gruzami.

Ochrona skóry: noś odzież odporną na płomienie (skórzana kurtka lub rękawy, rękawiczki spawalnicze) w celu ochrony przed promieniowaniem UV i rozpryskiem (chociaż TIG ma mniej rozprysków niż inne procesy).
Bezpieczeństwo elektryczne: Sprawdź swój sprzęt pod kątem uszkodzonych kabli i połączeń. Utrzymuj suchy obszar pracy.

Wniosek

Aluminiowe spawanie Tig jest trudną, ale niezwykle satysfakcjonującą umiejętnością. Jest to prawdziwe małżeństwo sztuki i nauki, wymagające zrozumienia metalurgii, energii elektrycznej i dynamiki gazu, wszystkie przełożone przez stałe ręce spawacza. Nie ma substytutu praktyki. Zacznij od prostych koralików na płaskiej płycie, a następnie przejdź do stawów, a ostatecznie do złożonych projektów. Skoncentruj się na podstawach: nienagannym czyszczeniu, precyzyjnej konfiguracji maszyn i opracowywaniu stałej, rytmicznej techniki. Szanując unikalną naturę aluminium i stosując wiedzę w tym przewodniku, będziesz na dobrej drodze do produkcji czystych, silnych i pięknych spoin, które są świadectwem twoich umiejętności i poświęcenia.