Sunteți aici: Acasă » Ştiri » Tehnologia de sudare » Arta sudării Tig Tig din aluminiu

Arta sudurii din aluminiu Tig

Vizualizări: 0 Autor: Site Editor Publicare Ora: 2025-09-19 Originea: Site

Întreba

Sudarea din aluminiu TIG (Tungsten Inert Gas) este adesea considerată ca fiind culmea măiestriei de sudare. Procesul necesită un amestec unic de cunoștințe tehnice, configurare precisă a echipamentelor și o dexteritate manuală bine onorată. Când este executat corect, produce suduri care nu sunt doar incredibil de puternice și rezistente la scurgeri, ci și din punct de vedere estetic frumos, cu aspectul lor caracteristic strălucitor, stivuit. Spre deosebire de oțelul de sudare, aluminiul prezintă un set de provocări unice datorită proprietăților sale fizice și chimice distincte. Cu toate acestea, înțelegând aceste provocări și stăpânind tehnicile pentru a le depăși, puteți debloca capacitatea de a crea suduri fără cusur pe toate, de la piese auto și componente aerospațiale până la fabricarea personalizată și sculpturi artistice.

Acest ghid definitiv vă va duce prin tot ceea ce trebuie să știți, de la știința fundamentală din spatele procesului până la tehnicile avansate utilizate de profesioniști. Indiferent dacă sunteți un începător care caută să înceapă sau un sudor cu experiență care caută să vă perfecționeze abilitățile, această scufundare profundă în aluminiu Sudarea TIG va oferi cunoștințele de care aveți nevoie pentru a avea succes.

De ce aluminiul este diferit: înțelegerea provocărilor

Înainte de a lovi chiar un arc, este crucial să înțelegem de ce aluminiul se comportă diferit de oțel. Această cunoaștere este baza pentru toate tehnicile și setările care urmează.

Stratul tenace de oxid

Aluminiul formează în mod natural un strat foarte subțire, foarte dur de oxid de aluminiu (al₂o₃) atunci când este expus la aer. Acest strat are un punct de topire de aproximativ 3.700 ° F (2,037 ° C), care este drastic mai mare decât punctul de topire al aluminiului pur de sub el, care este în jur de 1.220 ° F (660 ° C). Dacă acest strat de oxid nu este îndepărtat, acesta va rezista baltă de sudură, ceea ce duce la contaminare, fuziune slabă și o sudură urâtă, granuloasă. Cheia rezolvării acestei probleme constă în procesul TIG în sine.

Conductivitate termică ridicată

Aluminiul acționează ca o chiuvetă de căldură excelentă. Se îndepărtează extrem de repede de căldură de zona de sudură. Acest lucru înseamnă că este nevoie de mult mai multă aport de căldură pentru a începe și a menține o baltă topită în comparație cu oțelul. Înseamnă, de asemenea, că acumularea de căldură se întâmplă mai repede pe întreaga piesă de lucru, crescând riscul de deformare și distorsiune, dacă nu este gestionat cu atenție.

Fără schimbare de culoare înainte de topire

Oțelul strălucește roșu fierbinte înainte de a se topi, oferind un indiciu vizual clar. Aluminiul nu. Rămâne argintiu și luminos chiar până în momentul în care se transformă instantaneu într -o baltă topită. Acest lucru poate fi dezorientant pentru începători și necesită învățarea pentru a „citiți ” suprafața metalului pe măsură ce se încălzește.

Craterele și crăpăturile fierbinți

Aluminiul are o rată de expansiune termică și de contracție ridicată. Pe măsură ce baltă de sudură se solidifică și se răcește, se micșorează semnificativ. Dacă sudura este încheiată în mod necorespunzător, această contracție poate lăsa un crater - o depresie la capătul mărgelei de sudură. Craterele sunt foarte predispuse la fisurare (fisură fierbinte), deoarece sunt un punct de concentrare de stres în timpul solidificării.

Echipamente esențiale și configurare pentru TIG din aluminiu

Utilizarea echipamentului potrivit și configurarea corectă a acestuia este 80% din bătălia în sudarea TIG din aluminiu.

Sursa de energie: AC Tig Welder

În timp ce este posibil să sudați aluminiu subțire cu DCEN (curent cu curent cu curent negativ) și un amestec de heliu, metoda standard și necesară pentru sudarea de aluminiu de calitate este AC (curent alternativ).

De ce AC? Ciclul curent alternativ alternează între două faze:

Ciclul pozitiv al electrodului (EP): Aceasta este acțiunea 'Cleaning '. În această jumătate a ciclului, electronii sar de la piesa de lucru la electrodul de tungsten, izbucnind stratul încăpățânat de oxid de aluminiu. Acest lucru este vizibil ca un cerc distinct gravat în jurul arcului.
Ciclul negativ al electrodului (EN): Aceasta este acțiunea 'penetrare ' sau 'încălzire '. În această jumătate, curentul curge de la electrod la piesa de prelucrat, livrând majoritatea căldurii și creând baltă de sudură.

Un sudor modern de AC/DC TIG bazat pe invertor este ideal, deoarece permite ajustarea precisă a echilibrului AC (sau controlul formei de undă AC).

Controalele critice: echilibru și frecvență

Bilanț AC ( %en vs. %EP): Acest control ajustează raportul dintre timpul petrecut în faza de penetrare (EN) față de faza de curățare (EP).

Un %mai mare EN (de exemplu, 70-80 %) oferă mai multă căldură și penetrare, o bandă de curățare mai restrânsă și un arc mai clar și mai stabil. Cu toate acestea, prea mult EN poate permite tungstenului să se supraîncălzească și să se mintă excesiv.
Un EP %mai mare (de exemplu, 30-40 %) oferă o acțiune de curățare mai largă, care este bună pentru materialul murdar sau oxidat sau pentru tratarea impurităților. Cu toate acestea, prea mult EP poate determina tungstenul să se mintă rapid și poate etecta excesiv materialul din afara zonei de sudură.
Un bun punct de plecare este în jur de 70% EN / 30% EP.

Frecvența de curent alternativ (Hz): Acest control se ajustează de câte ori pe secundă comutarea curentului între EN și EP.

O frecvență mai mică (de exemplu, 60-80 Hz) creează un con arc mai larg, mai moale și o baltă de sudură mai largă. Este mai iertător pentru începători.
O frecvență mai mare (de exemplu, 120-200 Hz) creează un con de arc foarte concentrat, strâns și rigid. Aceasta oferă un control direcțional mai bun, o penetrare mai profundă (conul arc 'săpături ' în) și este excelent pentru colțurile strânse și lucrările detaliate. De asemenea, ajută la concentrarea căldurii, reducând zona generală afectată de căldură (HAZ).

Alegerea electrodului de tungsten potrivit

Electrodul este o componentă critică. Pentru actorul de aluminiu, tungstenul pur (verde) a fost standardul istoric, dar acesta se bagă ușor și este mai puțin stabil. Astăzi, lanthanat (aur, 1,5% sau 2,0%) și ceriate (gri) sunt alegeri populare, deoarece funcționează bine atât pe AC, cât și pe DC, încep ușor și mențin un punct stabil pentru un arc mai strâns. ZIRCONAT (alb) este, de asemenea, o alegere excelentă, de lungă durată, dedicată sudurii AC.

Electrodul trebuie să fie ascuțit până la un punct (cu o râșniță de tungsten dedicată) pentru un arc stabil, dar va forma în mod natural o bilă la vârf în timpul sudurii AC. Obiectivul este o minge curată, stabilă, nu una mare, înnebunită.

Scutirea configurației gazelor și torțelor

Gaz: Utilizați 100% argon pentru majoritatea sudării din aluminiu până la aproximativ ½ 'grosime. Pentru secțiuni mai groase, se folosește un amestec de argon / heliu (de obicei 75% HE / 25% AR). Helium crește intrarea de căldură a arcului și penetrarea fără a schimba setările electrice.
Obiectiv de gaz: O lentilă de gaz este foarte recomandată pentru sudarea din aluminiu. Înlocuiește corpul standard de collet din lanterna dvs. și folosește un ecran de plasă fină pentru a crea un flux de gaz mult mai line și mai laminar. Aceasta oferă o acoperire de protecție superioară, vă permite să lipiți tungstenul mai departe pentru o mai bună vizibilitate și acces la îmbinări strânse și este mai puțin sensibil la proiecte.
Dimensiunea cupei: o ceașcă ceramică mai mare (de exemplu, #6, #7 sau #8) folosită cu un obiectiv de gaz oferă o acoperire și mai bună acoperire a gazului peste baltă de sudură mai mare de aluminiu.

Metale de umplere

Tijele de umplere din aluminiu sunt de obicei potrivite cu aliajul de bază pe care îl sudezi. Alegerile comune includ:

4043: Un aliaj cu scop general, cu o fluiditate excelentă și o bună rezistență la fisură. Se sudează lin, dar produce o perlă de sudură cenușie care nu se anodizează pentru a se potrivi cu metalul de bază.
5356: cealaltă alegere cea mai frecventă. Oferă suduri mai strălucitoare și mai strălucitoare, care se potrivesc mai mult de culoarea metalului de bază și sunt anodizabile. Are o rezistență la tracțiune mai mare decât 4043, dar este mai puțin fluid și poate fi mai sensibil la fisurarea fierbinte în anumite situații.
Alte aliaje precum 4943, 5183 și 5556 sunt utilizate pentru aplicații specifice și cerințe de rezistență mai mare.

Consultați întotdeauna o diagramă de selecție a metalelor de umplere pentru a alege tija corectă pentru metalul și aplicația dvs. de bază specifică.

Tehnica de sudare pas cu pas

Cu mașina dvs. configurată corect, restul se reduce la tehnică.

Pregătirea este primordială

Curățare: Acest lucru nu poate fi supraevaluat. Toată oxidarea, uleiul, grăsimea și murdăria trebuie îndepărtate.

Curățare mecanică: Utilizați o perie dedicată de sârmă din oțel inoxidabil (folosită doar pentru aluminiu) pentru a freca zona de îmbinare. În mod alternativ, utilizați un disc de șlefuire sau clapetă. Întotdeauna periați într -o direcție, nu înainte și înapoi.
Curățarea chimică: Ștergeți zona în jos cu un solvent precum acetonă sau un degresant dedicat pentru a îndepărta orice hidrocarbură. Acest lucru trebuie făcut după curățarea mecanică.

Fit-up: Asigurați-vă că piesele se potrivesc strâns împreună cu un decalaj minim. Fluiditatea ridicată a aluminiului poate duce la topire dacă golurile sunt prea mari.

Începând arcul și stabilind baltă

Inițiați arcul: utilizați un început de înaltă frecvență pentru a evita contaminarea cu tungsten.
Creați un 'Puddle ': țineți o lungime strânsă a arcului (aproximativ 1/16 'până la 1/8 ') și păstrați lanterna constantă. Veți vedea că stratul de oxid dispar și metalul va deveni strălucitor. Apoi, dintr -o dată 'se prăbușește ' într -o baltă lichidă. Acest lucru poate dura câteva secunde, în special pe material mai gros. Fii răbdător.
Adăugați metalul de umplutură: odată ce se stabilește o baltă constantă, fluidă, aproximativ 1/4 'în diametru, scufundați vârful tijei de umplutură în marginea de frunte a baltă. Păstrați tija într -un unghi foarte scăzut (aproape paralel cu piesa de prelucrat) și în interiorul scutului de gaz pentru a preveni oxidarea înainte de a intra în baltă.

Mișcarea și ritmul

Tehnica clasică pentru aluminiu este metoda 'Walk the Cup ', deși Freehand este de asemenea obișnuit.

Freehand DABBING: Aceasta implică mutarea lanternei constant înainte în timp ce se aruncă ritmic pe tija de umplutură în baltă. Mișcarea trebuie să fie netedă și consecventă.
Mergeți la ceașcă: Cupa ceramică a lanternei este odihnită pe piesa de lucru sau tija de umplutură. Prin balansarea lanternei dintr -o parte în alta într -o mișcare constantă, sudorul 'merge ' ceașca de -a lungul articulației. Aceasta oferă o consistență incredibilă, control și curățenie, în special pe țeavă și îmbinări lungi. Este metoda preferată pentru mulți profesioniști.

Încetarea sudurii și prevenirea craterelor

Nu vă opriți pur și simplu și trageți lanterna. Acest lucru va garanta o fisură de crater.

Încetiniți: pe măsură ce vă apropiați de sfârșitul sudurii, creșteți ușor viteza de călătorie pentru a reduce dimensiunea baltă.
Adăugați o umplutură suplimentară: chiar înainte de a termina, adăugați una sau două scufundări finale de metal de umplutură pentru a depăși capătul sudurii.
Utilizați funcția de umplere a craterului: Majoritatea sudorii moderni au o setare de umplere a craterului. Când eliberați pedala sau declanșatorul, mașina va reduce automat amperajul pe un timp stabilit (de exemplu, 5 secunde), permițând baltă să se solidifice lent fără a se micșora într -un crater. Învață să folosești această funcție.
Continuați protejarea: După adăugarea umpluturii finale, mențineți lanterna în loc până când gazul post-flux se oprește pentru a proteja metalul fierbinte și solidificator împotriva oxidării.

Tehnici avansate și depanare

Sudarea aluminiului subțire (de exemplu, 16GA - 0,125 ')

Materialul subțire este predispus la deformare și topire.

Folosiți un tungsten mai mic (1/16 ').
Folosiți amperaj mai mic și o ceașcă mai mică ( #5 sau #6 cu obiectiv de gaz).
Sudarea pulsului este extrem de benefică. Pulsingul alternează între un curent de vârf ridicat (pentru a topi metalul) și un curent de fundal scăzut (pentru a permite baltă să se răcească ușor). Acest lucru reduce aportul de căldură general, minimizează deformarea și vă oferă mai mult control. O bună setare a pulsului de pornire este de 100 pps (impulsuri pe secundă) cu un raport de vârf/fundal de 50%.
Folosiți o bară de sprijin din cupru sau aluminiu în spatele articulației pentru a ajuta la disiparea căldurii.

Sudarea aluminiului gros (de exemplu, 0,25 'și mai sus)

Materialul gros necesită aport masiv de căldură.

Preîncălziți piesa de lucru la 300-400 ° F (150-200 ° C) cu o lanternă. Acest lucru este adesea esențial. Reduce șocul termic la metal, elimină umiditatea și vă permite să utilizați mai puțin amperaj din mașină.
Folosiți un tungsten mai mare (3/32 'sau 1/8 ').
Folosiți un gaz mix de heliu/argon pentru o penetrare mai profundă.
Marginile groase de tei pentru a crea o canelură 'v ' care permite penetrarea completă. Mai multe treceri vor fi necesare.

Probleme și soluții comune

Contaminarea cu tungsten (pete negre în sudură): electrodul a atins baltă sau tijă de umplutură. Opriți -vă, spargeți capătul contaminat, regretați tungstenul și reporniți.
Oxidare (reziduuri de sootie neagră): nu suficientă acțiune de curățare (creștere %EP), fluxul de gaz prea scăzut, proiectele sau materialul nu a fost suficient de curat.
Porozitate (găuri minuscule în sudură): cauzată de contaminare (umiditate, petrol, grăsime) sau pierderea gazelor de ecranare. Verificați liniile de gaz, debitul (20-25 cfh) și asigurați-vă că munca dvs. este curată și uscată.
Lipsa de fuziune: nu este suficientă intrare de căldură. Creșteți amperajul, încetiniți viteza de călătorie sau utilizați un arc mai concentrat (frecvență mai mare).

Siguranța mai întâi: Protejându -vă

Prioritizează întotdeauna siguranța la sudare:

Protecție respiratorie: Fumele de sudare pot fi dăunătoare. Utilizați un respirator aprobat cu filtre P100, în special în zone slab ventilate. O Extractorul de fum este ideal.
Protecția ochilor:

Casca de sudare: Utilizați o cască de reuniune automată cu o nuanță #11-13 pentru sudarea TIG.
Ochelarii de siguranță: Purtați întotdeauna ochelari de siguranță cu protecție UV sub cască pentru a vă proteja ochii de arcurile și resturile rătăcite.

Protecția pielii: purtați îmbrăcăminte rezistentă la flacără (sacou sau mâneci din piele, mănuși de sudare) pentru a vă proteja de radiațiile UV și de spatter (deși TIG are mai puțin stropire decât alte procese).
Siguranță electrică: Inspectați -vă echipamentul pentru cabluri și conexiuni deteriorate. Păstrați -vă zona de lucru uscată.

Concluzie

Sudarea cu Tig din aluminiu este o abilitate provocatoare, dar imens plină de satisfacții. Este o adevărată căsătorie de artă și știință, care necesită o înțelegere a metalurgiei, a electricității și a dinamicii gazelor, toate traduse prin mâinile constante ale sudorului. Nu există niciun înlocuitor pentru practică. Începeți cu mărgele simple pe placa plată, apoi progresați către articulații și, în cele din urmă, către proiecte complexe. Concentrați -vă pe elementele fundamentale: curățare impecabilă, configurare precisă a mașinilor și dezvoltarea unei tehnici constante, ritmice. Respectând natura unică a aluminiului și aplicând cunoștințele în acest ghid, veți fi bine pe drumul dvs. de a produce suduri curate, puternice și frumoase, care sunt un testament al abilității și dedicației voastre.