Новини

Характеристики та проблеми зварювання алюмінієвих сплавів

Dec 14, 2025 Залишити повідомлення

Термічна напруга: алюмінієві сплави мають високий коефіцієнт теплового розширення та низький модуль пружності. Під час зварювання вони зазнають значної деформації, причому об’ємна усадка при затвердінні становить приблизно 6%. Швидке охолодження та швидкість кристалізації призводять до високих внутрішніх напруг у зварному з’єднанні та високих обмежень жорсткості з’єднання, легко спричиняючи такі дефекти, як тріщини та хвилеподібні деформації.

 

Абляція та випаровування: Алюміній має відносно низьку температуру плавлення (660 градусів) і температуру кипіння (2647 градусів). Надмірно високі температури зварювання можуть легко спричинити вибухові бризки, які є більш помітними під час зварювання променем високої-енергії. Деякі легуючі елементи в алюмінієвих сплавах мають низьку температуру кипіння і легко випаровуються та спалюються під дією миттєвих високих температур. Розбризкування розносить краплі, змінюючи хімічний склад зони зварювання та впливаючи на контроль роботи з’єднання. Щоб компенсувати це, під час зварювання часто використовують присадковий дріт або інші матеріали з вищим вмістом елементів із -високою{8}}температурою кипіння, ніж основний метал.

 

Тверді включення: алюміній хімічно активний і легко окислюється. Під час зварювання на поверхні утворюється шар Al₂O₃ із високою-температурою-плавлення (приблизно 2050 градусів), який входить до резервуару розплаву, рідкого-розплавленого сплаву низької{4}}щільності. При цьому утворюються дрібні тверді шлакові включення, які важко видалити, впливаючи на формування структури зварного шва, легко спричиняючи електрохімічну корозію та погіршуючи механічні властивості з’єднання. Al₂O₃ також покриває розплавлену ванну та канавку, впливаючи на зварювання.

 

Пористість і колапс: температура плавлення алюмінієвих сплавів набагато нижча, ніж у оксидів, і вони хімічно активні. Під час зварювання на поверхні розплавленої ванни внаслідок окислення алюмінію утворюється тверда оксидна плівка, що ускладнює спостереження за ступенем плавлення. Це може легко призвести до надмірно високих температур, що спричинить-руйнування великого масштабу в зоні-термічного впливу та пошкодження форми та властивостей металу зварного шва. У той же час велика кількість газоподібного водню розчиняється в рідині сплаву. Після зварювання, коли температура розплавленої ванни знижується, розчинність газу зменшується. Через швидку швидкість затвердіння та низьку щільність алюмінієвих сплавів у процесі затвердіння зварного шва утворюються водневі пори різного розміру. Ці пори агрегують і розширюються у великі пори, погіршуючи структурні властивості з’єднання. Пористість також може бути викликана процесом лиття основного металу; під час зварювання надходження тепла та зміни внутрішнього тиску спричиняють розширення чи об’єднання існуючих пор, утворюючи пори зварювання. Зварювальні матеріали повинні бути суворо висушені перед використанням, а під час зварювання струм слід відповідно збільшити, щоб подовжити час існування розплавленої ванни та контролювати утворення пор.

Послати повідомлення