سیم جوش آلومینیوم: انواع، اندازه و راهنمای انتخاب آلیاژ

چیست سیم جوش آلومینیوم ?

سیم جوش آلومینیومی یک فلز پرکننده است که در آن استفاده می شود MIG (GMAW) و TIG (GTAW) فرآیندهای جوشکاری برای اتصال فلزات پایه آلومینیومی برخلاف سیم پرکننده فولادی، سیم آلومینیومی باید رسانایی حرارتی بالا، نقطه ذوب پایین و تمایل به تشکیل یک لایه اکسیدی سخت در تماس با هوا را در نظر بگیرد - همه اینها بر نحوه آلیاژ شدن، تغذیه و ذوب شدن سیم در طول جوشکاری تأثیر می گذارد.

معمولاً به صورت سیم قرقره‌ای برای جوشکاری MIG یا میله‌های برش مستقیم برای جوشکاری TIG، در قطرهایی از حدود 0.030 اینچ (0.8 میلی‌متر) تا 3/32 اینچ (2.4 میلی‌متر) یا بزرگ‌تر، بسته به کاربرد، عرضه می‌شود.

چیست Aluminum Welding Wire Used For?

سیم پرکننده آلومینیومی در هر جایی استفاده می‌شود که اجزای آلومینیومی به جای اتصال مکانیکی یا چسباندن با جوش فیوژن به یکدیگر متصل شوند. کاربردهای رایج عبارتند از:

از آنجایی که آلیاژهای آلومینیوم از نظر ترکیب بسیار متفاوت هستند، سیم پرکننده صحیح به شدت به این بستگی دارد که کدام آلیاژ پایه در حال اتصال است و جوش تمام شده باید چه مقاومتی داشته باشد - جزئیاتی که در بخش انتخاب آلیاژ زیر پوشش داده شده است.

انواع سیم جوش آلومینیوم و کاربردها

سیم های پرکننده آلومینیومی بر اساس سری های آلیاژی گروه بندی می شوند که هر کدام برای فلزات پایه و نیازهای عملکردی مختلف مناسب هستند:

راهنمای انتخاب آلیاژ سیم جوش آلومینیوم

انتخاب آلیاژ مناسب با شناسایی فلز پایه شروع می شود، زیرا پرکننده و آلیاژهای پایه نامتناسب می توانند منجر به ترک خوردگی، مقاومت در برابر خوردگی ضعیف یا جوش های ضعیف شوند. چند قانون کلی:

• سیم سری 4xxx (مانند ER4043) برای ساخت عمومی و جوشکاری فلزات پایه سری 6xxx استفاده می شود، که مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی و ویژگی های قوس صاف ارائه می دهد - اما در جایی که قوام پرداخت آنودایز شده اهمیت دارد، ایده آل نیست، زیرا می تواند پس از آندایز کردن یک رنگ خاکستری به جا بگذارد.
• سیم سری 5xxx (مانند ER5356) برای کارهای سازه ای و دریایی، به ویژه هنگام جوشکاری آلیاژهای پایه سری 5xxx ترجیح داده می شود، زیرا استحکام کششی بالاتر و مقاومت بهتری در برابر خوردگی آب شور ارائه می دهد.
• از جوشکاری آلیاژهای 5xxx با بیش از 3 درصد منیزیم با استفاده از پرکننده 4xxx خودداری کنید. ، زیرا این ترکیب می تواند یک فاز بین فلزی شکننده را در فصل مشترک جوش تشکیل دهد.
• برای پرداخت های آنودایز یا آرایشی ، فیلر 5xxx معمولاً پس از آنودایز کردن با رنگ سازگارتر از پرکننده 4xxx مطابقت دارد.

هنگامی که آلیاژ پایه مشخص یا شناخته شده نیست، بررسی گواهینامه آسیاب یا مشورت با نمودار سازگاری سازنده فلز پرکننده ایمن تر از حدس زدن است - جفت اشتباه اغلب از نظر بصری مشخص نیست تا زمانی که جوش تحت فشار تست قرار نگیرد یا در معرض محیط خورنده قرار گیرد.

ترکیب و خواص سیم جوش آلومینیوم

عناصر آلیاژی در سیم به طور مستقیم نحوه عملکرد آن را در حین و بعد از جوشکاری تعیین می کنند:

• سیلیکون (مانند سیم های 4xxx) نقطه ذوب را کاهش می دهد و سیالیت را بهبود می بخشد، کنترل حوضچه جوش را آسان تر می کند و خطر ترک خوردگی انجماد را کاهش می دهد.
• منیزیم (مانند سیم های 5xxx) استحکام کششی و مقاومت در برابر خوردگی را به ویژه در برابر آب شور و جوهای صنعتی افزایش می دهد.
• منگنز و کروم (در برخی از گریدها در مقادیر کمتر وجود دارد) به کنترل ساختار دانه و بهبود مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش کمک می کند.
• محتوای آهن در سیم با درجه جوش کم نگه داشته می شود، زیرا آهن اضافی شکل پذیری را کاهش می دهد و می تواند شکنندگی را در جوش افزایش دهد.

فراتر از شیمی، رسانایی حرارتی بالای آلومینیوم (تقریباً سه برابر فولاد) به این معنی است که گرما به سرعت از ناحیه جوش پخش می شود، به همین دلیل است که جوشکاری آلومینیوم عموماً به آمپراژ بالاتر و سرعت حرکت بیشتر نسبت به جوشکاری فولادی مشابه نیاز دارد.

راهنمای اندازه سیم جوش آلومینیوم (چه اندازه باید استفاده کنم؟)

انتخاب قطر سیم عمدتاً به ضخامت فلز پایه و فرآیند جوشکاری مورد استفاده بستگی دارد:

سیم نازک‌تر معمولاً کنترل قوس صاف‌تری را بر روی مواد نازک و تنظیمات آمپر کمتر می‌دهد، در حالی که سیم ضخیم‌تر نرخ رسوب بالاتری را که برای مقاطع ضخیم‌تر لازم است پشتیبانی می‌کند - استفاده از سیم کم‌اندازه روی مواد ضخیم اغلب به معنای عبور بیش از حد و بهره‌وری آهسته‌تر است، در حالی که سیم بزرگ‌تر روی مواد نازک خطر سوختگی را به همراه دارد.

نحوه انتخاب سیم جوش آلومینیومی

با کنار هم قرار دادن عوامل فوق، انتخاب عموماً از این ترتیب تصمیم گیری پیروی می کند:

1. آلیاژ پایه را مشخص کنید در حال جوشکاری، از گواهی آسیاب، برگه های مشخصات، یا اسناد تامین کننده.
2. خانواده آلیاژ پرکننده را با فلز پایه مطابقت دهید با استفاده از نمودار سازگاری - 4xxx برای ساخت عمومی، 5xxx برای نیازهای ساختاری/دریایی/مقاومت بالا.
3. الزامات تکمیل را تأیید کنید - اگر قطعه آنودایز می شود، عملکرد تطابق رنگ بین پرکننده و آلیاژ پایه را در نظر بگیرید.
4. قطر سیم را انتخاب کنید بر اساس ضخامت مواد و فرآیند جوشکاری (قرقره MIG در مقابل میله TIG).
5. محیطی که جوش در آن کار می کند را بررسی کنید - آب شور، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، یا بارهای ساختاری با تنش بالا، همگی به گریدهای 5xxx با منیزیم بالاتر اشاره دارند.

نحوه نگهداری سیم جوش آلومینیومی

سیم آلومینیومی نسبت به سیم پرکننده فولادی به شرایط ذخیره سازی حساس تر است زیرا لایه اکسید طبیعی آن به سرعت دوباره رشد می کند و رطوبت یا آلودگی روی سطح سیم به طور مستقیم باعث تخلخل جوش می شود. روش های ذخیره سازی توصیه شده:

• آن را مهر و موم نگه دارید در بسته بندی اصلی یا ظرف در بسته تا آماده استفاده، برای محدود کردن قرار گرفتن در معرض رطوبت و آلاینده های موجود در هوا.
• در یک منطقه خشک و با درجه حرارت پایدار نگهداری شود - از مکان‌هایی که مستعد متراکم شدن هستند، مانند نزدیک اسکله‌های بارگیری یا محل‌های ذخیره‌سازی بدون قید و شرط اجتناب کنید.
• از دست زدن با دست برهنه یا کثیف خودداری کنید از آنجایی که روغن ها و کثیفی های منتقل شده به سطح سیم می توانند در ایجاد عیوب جوش نقش داشته باشند.
• پس از باز شدن از سیم در مدت زمان معقولی استفاده کنید - هنگامی که یک قرقره یا لوله میله باز می شود، قرار گرفتن در معرض طولانی مدت باعث افزایش تجمع اکسید می شود که می تواند بر پایداری قوس و کیفیت جوش تأثیر بگذارد.