Como evitar porosidade e rachaduras ao soldagem com fio MIG de alumínio

Por que são soldas de liga de alumínio propenso a porosidade e rachaduras?

A soldagem da liga de alumínio é suscetível à porosidade e rachaduras principalmente devido às suas propriedades físico -químicas únicas. Ao contrário do aço, o alumínio é mais facilmente afetado por vários fatores durante o processo de soldagem, levando a defeitos.

O impacto da camada de óxido (levando à falta de fusão e porosidade)

O alumínio forma rapidamente um filme denso de óxido de alumínio ($ AL_2O_3 $) no ar. Esta camada de óxido tem um ponto de fusão de aproximadamente 2050 ° C, enquanto o alumínio puro derrete a apenas 660 ° C. Se essa camada de óxido não for efetivamente removida ou quebrada durante a soldagem, ela poderá ficar presa no pool de solda, causando:

• Falta de fusão: A camada de óxido de alto ponto de fusão impede a fusão suficiente entre o fio e o metal base, reduzindo a resistência da solda.
• Porosidade: A camada de óxido prende os gases (especialmente o hidrogênio) na piscina de solda, e esses gases presos formam os poros à medida que a solda solda.

Alta solubilidade de hidrogênio (levando à porosidade)

As ligas de alumínio têm solubilidade de hidrogênio muito alta em seu estado líquido, que cai acentuadamente no estado sólido. Essa mudança significativa na solubilidade é a principal causa de porosidade.

• Fontes de hidrogênio: O hidrogênio vem principalmente da umidade e óleo nas superfícies do fio e do metal base, bem como traços de umidade no gás de proteção.
• Formação de porosidade: Durante a soldagem, o pool de solda absorve uma grande quantidade de hidrogênio. À medida que a piscina esfria e solidifica, o hidrogênio não pode escapar rapidamente do metal sólido, formando bolhas que se tornam poros.

Alta expansão térmica e solidificação de encolhimento (levando a rachaduras)

As ligas de alumínio têm um alto coeficiente de expansão térmica e uma alta taxa de encolhimento de solidificação. Isso significa que o alumínio passa por alterações significativas de volume durante a soldagem, gerando um estresse interno considerável.

• Rachaduras quentes: Nos estágios finais da solidificação da solda, se estiverem fases eutéticas de baixo ponto de fusão e a força do material for baixa, a tensão de retração de solidificação pode rasgar a solda ainda não solidificada, causando rachaduras quentes.
• Rachaduras frias: O estresse gerado por encolhimento irregular à medida que a solda e a zona afetada pelo calor esfriam até a temperatura ambiente, pode causar rachaduras dentro ou perto da solda.

Impacto dos elementos de liga (levando a rachaduras)

A resistência a trincas de diferentes ligas de alumínio varia. Certos elementos de liga, como cobre (Cu) e silício (SI), podem formar fases eutéticas de baixo ponto de fusão em proporções específicas, tornando o material mais suscetível a rachaduras a quente durante a soldagem.

Para ilustrar, aqui está uma comparação de comum Fio MIG de alumínio Tipos de liga:

Preparação pré-liquidação-o primeiro passo para a soldagem bem-sucedida

• A importância da limpeza pré-soldada:

  Explique por que é fundamental remover completamente o óleo, a umidade e, o mais importante, a camada de óxido do metal base e do Fio MIG de alumínio .

  Forneça métodos de limpeza específicos, como o uso de uma escova de aço inoxidável dedicada, acetona ou álcool isopropílico, e enfatize que a soldagem deve começar imediatamente após a limpeza.

• Seleção e armazenamento do fio MIG de alumínio:

  Enfatizar a importância de escolher o correto Fio MIG de alumínio Modelo (por exemplo, 4043 vs. 5356) e explique como diferentes características do fio afetam a resistência à trinca.

  Aconselhe armazenar o fio em um ambiente seco e limpo para evitar umidade e contaminação, que são causas diretas de porosidade.

Operações -chave durante o processo de soldagem

Ao soldagem de alumínio, o controle das operações-chave durante o processo é tão crucial quanto a preparação adequada antes da solda. Técnicas corretas podem reduzir efetivamente a porosidade e rachaduras, garantindo soldas de alta qualidade com Fio MIG de alumínio .

1. Controle de vazão de gás e fluxo de proteção

O gás de blindagem é essencial para proteger o pool de solda contra oxigênio, nitrogênio e umidade no ar.

• Tipo de gás: Para soldagem de alumínio MIG, o argônio puro (AR) é normalmente usado. O argônio é mais denso que o ar, cobrindo efetivamente o pool de solda e prevenindo a contaminação atmosférica. Para alumínio mais espesso ou aplicações que requerem maior entrada de calor, uma mistura de argônio-hélio pode ser usada, pois o hélio aumenta o calor e a penetração do arco.
• Configuração da taxa de fluxo: A taxa de fluxo de gás deve ser ajustada com base na corrente de soldagem e na velocidade do vento ambiente.
  • Muito baixo: Leva a baixa proteção, permitindo que o ar contamine o pool de solda e cause porosidade.
  • Muito alto: Cria turbulência, que pode desenhar ar ambiente, também causando porosidade.
  • Parâmetros de referência: Uma taxa de fluxo de US $ 15-25 $ litros/minuto (US $ 30-50 $ cúbicos/hora) é um ponto de partida comum, mas é necessário ajustar fino.

2. Otimização de parâmetros de soldagem

O controle preciso dos parâmetros de soldagem é fundamental para garantir a qualidade da solda.

• Tensão e amperagem:
  • Tensão: Deve ser ajustado com base no diâmetro do fio e na espessura do metal base. Uma tensão muito alta resulta em um arco longo e instável, causando respingos e porosidade. Uma tensão muito baixa leva a um arco curto e ao curto-circuito em potencial.
  • Amperagem: Controla principalmente a entrada de calor. Muito pouca amperagem resulta em fusão ruim e pode causar rachaduras frias. Muito pode queimar através do metal base ou levar a rachaduras quentes.
• Velocidade de alimentação do fio: Diretamente relacionado à amperagem na soldagem MIG.
  • Muito rápido: A amperagem é muito alta, levando a uma piscina de solda excessivamente grande e maior risco de rachaduras quentes.
  • Muito lento: A amperagem é muito baixa, resultando em fusão insuficiente.

3. Técnica de soldagem e manuseio

A técnica correta ajuda a controlar o pool de solda e evitar defeitos.

• Ângulo da arma: O Técnica de empurração é recomendado, onde a arma é empurrada ao longo da direção da solda. Este método fornece melhor blindagem de gás e empurra óxidos e impurezas para longe da borda principal do pool de solda, ajudando a prevenir a porosidade. Geralmente é superior à técnica de tração para soldagem de alumínio MIG.
• Velocidade de viagem: Manter uma velocidade constante de viagem é crucial.
  • Muito rápido: O weld pool is not adequately shielded, and insufficient heat input leads to poor fusion.
  • Muito lento: A concentração excessiva de calor pode causar queimadura ou aumentar o risco de rachaduras quentes devido ao acúmulo de calor.
• Comprimento do arco: Um comprimento estável e curto do arco fornece calor concentrado e melhor blindagem. Um arco longo reduz a estabilidade e aumenta a chance de contaminação atmosférica.

Comparação de parâmetros: Técnica de empurrar versus técnica de puxar

Como lidar com defeitos comuns de soldagem

Os defeitos de soldagem não são totalmente evitáveis, mas entender suas causas e soluções pode reduzir significativamente as taxas de sucata e melhorar a qualidade da solda. Aqui estão soluções para porosidade e rachaduras, os dois defeitos mais comuns ao soldagem com Fio MIG de alumínio .

1. Soluções para porosidade

A porosidade é causada por gás (principalmente hidrogênio) preso no pool de solda antes da solidificação. Para corrigir isso, você deve eliminar fontes de hidrogênio e otimizar os parâmetros de soldagem para permitir que o gás escape.

• Limpeza inadequada pré-soldada: Esta é a causa mais comum de porosidade.
  • Problema: O óleo, a umidade ou o resíduo de óxido na superfície do metal base e do arame se decompõe para produzir gás hidrogênio sob alto fogo.
  • Solução: O base metal must be thoroughly cleaned with a dedicated stainless steel brush and a degreasing agent (e.g., acetone) before welding. Ensure the Fio MIG de alumínio também é armazenado em um ambiente seco e limpo para evitar a absorção de umidade.
• Gas de blindagem inadequada:
  • Problema: Baixa pureza do gás ou vazão incorreta, levando à contaminação do pool de solda pela atmosfera.
  • Solução: Use argônio de alta pureza e verifique se a taxa de fluxo é apropriada (normalmente US $ 15-25 $ L/min). Verifique as linhas de gás quanto a vazamentos e verifique se o bico da pistola de solda está claro.
• Parâmetros inadequados de soldagem:
  • Problema: O welding speed is too fast, causing the weld pool to solidify too quickly for gases to escape.
  • Solução: Reduza levemente a velocidade de soldagem para estender a existência da piscina de solda, dando a gases mais tempo para escapar. Além disso, verifique se a corrente e a tensão são correspondentes para garantir um arco estável e a temperatura apropriada da piscina de solda.

2. Soluções para rachaduras

As rachaduras podem ser quentes ou frias, formando -se durante ou após a solidificação, respectivamente. A chave para resolver problemas de rachaduras é controlar a tensão térmica e selecionar o fio direito.

• Rachaduras quentes: Ocorrem principalmente nos estágios finais de solidificação quando a tensão de encolhimento da solda excede a força da solda.
  • Problema: As composições de liga incompatíveis do metal e do fio base podem formar fases eutéticas de baixo ponto de fusão, ou o design da articulação inadequada pode levar à concentração de tensão.
  • Solução:
    1. Escolha o fio MIG de alumínio certo: Por exemplo, ao soldagem, alumínio 6061 sensível à rachadura, usando um silício contendo 4043 o fio fornece melhor resistência a trincas do que usar 5356 arame. O silício altera o caminho de solidificação da piscina de solda, reduzindo a tendência de rachaduras quentes.
    2. Pré -aquecimento: Para placas mais grossas, o pré -aquecimento do material antes da soldagem pode reduzir a diferença de temperatura entre a solda e o metal base, diminuindo a taxa de resfriamento e minimizando a tensão de encolhimento.
    3. Otimize o projeto da junta: Evite projetos articulares que concentram o estresse, como cantos nítidos e restrição excessiva.
• Rachaduras frias: Rachaduras que se formam à medida que a solda esfria até a temperatura ambiente devido ao acúmulo de tensão interna.
  • Problema: Frequentemente relacionado à alta dureza da solda e alta restrição.
  • Solução:
    1. Controle a taxa de resfriamento: Evite resfriamento forçado e deixe a parte esfriar naturalmente.
    2. Selecione o fio MIG de alumínio certo: Escolha um fio com resistência e ductilidade que corresponda ao metal base, impedindo que a solda se torne muito difícil.

Comparação de desempenho de fio comum

Prática contínua e atenção aos detalhes

A soldagem da liga de alumínio é um processo altamente técnico que exige atenção meticulosa aos detalhes. Sem prática contínua e controle rigoroso sobre o processo de produção, é um desafio manter a qualidade consistente da solda. Como exemplificado pela experiência profissional da Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd. no campo de fios de liga de alumínio, a saída de alta qualidade vem de uma busca incansável de excelência em todas as etapas.

1. Melhoria de experiência e habilidade

A proficiência em soldagem não é alcançada da noite para o dia. Através da prática contínua, os soldadores podem:

• Melhore a coordenação olho-mão: Ganhe melhor controle sobre o ângulo da pistola, a velocidade de viagem e a manutenção de um comprimento estável do arco.
• Entenda diferentes propriedades materiais: Familiarize -se com o quão vários graus de liga de alumínio derretem e fluem durante a soldagem, permitindo ajustes flexíveis de parâmetros.
• Solucionar problemas rapidamente: Quando surgem questões como porosidade ou rachaduras, a experiência permite diagnóstico rápido e ação corretiva.

2. Manutenção de equipamentos e calibração de parâmetros

A soldagem de alta qualidade depende de equipamentos estáveis ​​e confiáveis. Negligenciar a manutenção de rotina e a calibração de parâmetros pode levar à qualidade inconsistente da solda.

• Manutenção de equipamentos: Inspecione regularmente peças de desgaste como alimentador de arame, bico de pistola, ponta de contato e linhas de gás para garantir que elas estejam em boas condições de funcionamento. Uma ponta de contato desgastada, por exemplo, pode afetar a transferência atual e levar a um arco instável.
• Calibração de parâmetros: Verifique periodicamente se a tensão e a saída de corrente do soldador são precisas e correspondam aos parâmetros definidos. Isso é crucial para soldagem com Fio MIG de alumínio , como mesmo pequenos desvios de parâmetros podem afetar a penetração e a forma de contas de solda.

3. Um sistema estrito de controle de qualidade

Um sistema robusto de controle de qualidade é a base da qualidade do produto. A Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd., mais de 20 anos de experiência em produção e inúmeras certificações internacionais são uma prova de seu rigoroso controle de qualidade.

• Controle de matéria -prima: As matérias -primas são rigorosamente examinadas do ponto de compra para garantir que todos os lote de fios de liga de alumínio atendam aos requisitos de composição de alta pureza e de liga específicos.
• Controle do processo de produção: Todas as etapas de produção, como desenho, limpeza e spool, são monitoradas e testadas para garantir que o acabamento da superfície do fio, as dimensões e a estabilidade da alimentação atendam aos padrões.
• Inspeção acabada do produto: O final product undergoes comprehensive performance testing, including chemical composition analysis, mechanical property tests, and weldability tests, to ensure stable and reliable performance.

Comparação de qualidade do fio versus resultados de soldagem