امروز دوشنبه 31 ارديبهشت 1397

دسته های محصولات

تبلیغات

آیرن مکس

قیمت الکترود

نماینده ی رسمی توسن

نماینده رسمی nova

نمايندگی پخش ابزار NEC

 

 

 نمایندگی ابزار های برقی aeg

نمایندگی tanos

نماینده active

ايران پتك IRAN POTK

 دستگاه حکاکی روی فلزات,دستگاه حکاکی و چاپ,دستگاه حکاکی لیزر

متر assist

آروا ARVA

راهنمای جوشکاری آلومينيوم

9 / 10
از 15 کاربر

راهنمای جوشکاری آلومينيوم

1) راهنمای کاربردی برای جوشکاری آلومينيوم با قوس محافظ

استفاده از آلومينيوم و آلياژهای آن به علت افزايش بهای انرژي،وزن سبک و اقتصادی بودن آن روزبه روز بيشتر می شود درنتيجه سازندگان به تدريج ازساخت محصولات فولادی به آلومنييوم روی می آورند البته توليد کنندگان تازه کار محصولات خود را از ابتدا با آلومينيوم می سازند.
به علت استفاده از اين باور که فرايند توليد اصطلاحا" تفاوت اند کی با فولاد دارد،اشتباهات زيادی صورت می گيرد.درحقيقت بسياری ازخواص آلومينيوم کاملا" متضاد فولاد بوده وداشتن اطلاعات از خواص آلومينيوم برای ساخت و توليد مطمئن ، اهميت اساسی دارد.
2) تاثيرات اختلاف بين خواص آلومينيوم و فولاد درجوشکاری ذوبی
اختلاف درچگالی ، مدول الاستيسيته واستحکام ، کمتر به جوشکاری مربوط می شود اما مطمئنا"در طراحی سازه ها اهميت اساسی دارد . هدايت بالای الکتريکی آلومينيوم منجربه بروز مشکلاتی در ايجاد قوس و هدايت گرمايی منجر به عدم ذوب در ابتدای جوش و سبب پيشروی رو به جلوی حرارت می گردد.
هدايت بالای حرارتی می تواند منجربه گرم شدن بيش ازحد چفت و بست ( فيکسچر)و تغييرشكل ابعادی آن شودواین برخلاف کار جوشکاری است که نياز به طرحی ثابت و پايدار دارد ، همچنين هدايت حرارتی بالا نيازمند قطعات خنک کننده است . به طور کلی هدايت الکتريکی بالا و ضريب انبساط بالا انحراف بيشتری در آلومينيوم نسبت به فولاد ايجاد می کند و بايستی درطراحی وساخت فيکسچرهای جوشکاری درنظر گرفته شود. توجه ويژه ای هم بايد به لايه اکسيدی و انحلال پذيری هيدروژن نمود.

جدول 1: خواص شيميايی آلومينيوم خالص( درمقايسه با آهن )

خواص
واحد اندازه گیری
آلومینیوم (aL)
آهن(Fe)
نسبت
وزن اتمی
[g /Mol]
26/98
55/84
≈ 1به 2
شبکه بلوری
مکعبی مرکز سطحی
مکعبی مرکز حجمی
چگالی
[g /cm3]
2/70
7/87
≈ 1به 3
الاستيسيته
( کشسانی)
[Gpa]
67
210
≈ 1به 3
ضريب انبساط
[1/k]
24.10-6
12.10-6
≈ 2به1
Rp0.2
[Mpa]
≈10
≈100
≈ 1 به 10
استحکام تنشی
[Mpa/]
50
≈200
≈ 1به 4
گرمای ويژه
[J/Kg.K]
890
≈460
≈ 2 به1
نقطه ذوب
[J/g]
390
≈272
≈ 1.5 به 1
هدايت گرمايی
[ºC]
660
1536
≈ 1 به 2.5
هدايت الکتريکی
[W/m.k]
235
75
≈ 3 به 2
اکسيدهای فلزی

[m/Ω.mm2]


38
≈10
≈ 4 به1
نقطه ذوب اکسيدها
[ºC]
2050
1400/1455/1600
نقطه ذوب اکسيد آهن در حدود نقطه ذوب آهن.
نقطه ذوب اکسيد آلومينيوم حدود سه برابر آلومينيوم.
چگالی اکسيدها
[g /cm3]
3,89
5,7/5,24/≈5,0
اکسيدهای آهن سبک تراز آهن .
اکسيدهای آلومينيوم سنگين تر از آلومينيوم.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-2
لايه اکسيدی
چنانچه آلومينيوم درمعرض هوا قرارگيرد فورا" يک لايه اکسيدی درسطح آن تشکيل می شود،که عمدتا" شامل اکسيد بی شکل دردولايه متوالی و متصل به هم می باشد .
1- يک لايه حايل تقريبا" بدون تخلخل از اکسيد آلومينيوم بی شکل که در زير قرار می گيرد.
2- يک لايه پوشاننده آبدار و متخلخل لايه قبلی مرکب از هيدروکسيدهای آلومينيوم و باينيت كه اندکی هم خاصيت کريستالی ازخود نشان می دهند .
 


شکل 1 : ساختار يك لايه اكسيدي طبيعي
ضخامت لايه اکسيدی با زمان ، درجه حرارت و دسترسی به اکسيژن افزايش می يابد با این که اين لايه اکسيدی يک تکه است ودارای نقطه ذوبی برابر با 2300 درجه است و از سطح آلومينيوم در مقابل خوردگی بيشتر نيز محافظت می کند ، بازهم می تواند متخلخل و رطوبت گير باشد .
وضعيت سطح آلومينيوم در جوشکاری MIG وTIG درموارد ذيل دخالت دارد :
1- ثبات قوس ( قوس پايدارنيازمند حضور اکسيد آلومينيوم است )
2- شکل هندسی نقطه کانونی قوس
3- افت ولتاژقوس وبالتبع طول قوس
4- شکل هندسی جوش
5- کيفيت جوش
6- تکرارپذيری فرايند به خصوص درجوشکاری خودکار
به علت نازکی بيش ازحد و ابعاد نانومتری لايه اکسيدی، اندازه گيری اين لايه به سختي و تنها در شرايط خاص امکان پذير است. بنابراين تنها راه برای بدست آوردن يک لايه اکسيدی با حداقل ضخامت برداشتن لايه کهنه با فرآيند های شيميايی(تميز کردن با مواد خاص) و انبار کردن آن تحت شرايط کنترل شده ( محيطی و زمانی ) می باشد .
موارد ديگری که بايستی به آنها توجه شود چگالی اکسيد آلومينيوم است.برعکس لايه اکسيد آهن که از آهن چگالی کمتری دارد و در سطح حوضچه جوش شناور می ماند، اکسيد آلومينيوم در فلزجوش فرو می رود و می تواند موجب بروز ناخالصی های اکسيدی در فلز جوش شود .

 

2-2) انحلال پذيری هيد روژن
درميان تمام گازها تنها هيدروژن می تواند در آلومينيوم حل شود و در مقايسه معلوم می شود که انحلال پذيری گازها درآلياژها ی آهن بسيار کم است . به علاوه مقدار انحلال پذيری هيدروژن در آلومينيوم بستگی به عناصر آلياژی موجود در آلومينيوم و درجه حرارت آن دارد. حل شدن بيشتر هيدروژن بستگی به دسترس پذيری به آن دارد که معمولا" دارای فشار جزئی کم بوده و مقدار حل شدن گاز حدود100 گرم ميلی ليتردر فلز می باشد.
انحلال پذيری هيدروژن درآلومينيوم حين انجماد و تقريبا" در
c ◦600 به طورناگهانی کاهش پيدا می کندو اغلب منجر به تخلخل ناشی از محبوس حباب های گاز می شود. درموردآلومينيوم خالص، تمايل به تخلخل نسبت به ساير آلياژهای آن بيشتراست، زيرا انحلال پذيری هيدروژن در آلياژها کمترمی باشد .
موارد فوق نشان می دهد که وجود تخلخل درجوشکاری MIG آلومينيوم تقريبا" اجتناب ناپذير است.وجود تخلخل تاثيرمنفی دراستحکام ديناميک و استاتيک اتصالات جوش دارد و می تواند در هرحال مشکل آفرين باشد . ماشين کاری سطح دهانه حفره ها را باز می کند و موجب ظاهر ناخوشايند سطح فلز و کاهش چسبندگی رنگ می شود.بازرسان جوش در تعيين سطح قابل قبول تخلخل ها دچار مشکل می شوند و سازندگان و توليد کنندگان و مشتريان چنين کارهايی راضعيف و نامرغوب ارزيابی می کنند .
راه حل اصلی برای حل اين مسئله پایین نگه داشتن حدالامکان سطح هيدروژن درمحيط می باشد به طورکلی حداکثر سطح مجاز مقدار هيدروژن برای کمترين تخلخل از3/0 تا2/0 ميلی ليتردر100 گرم درنظرگرفته می شود. اين مقداربه طورکلی درشرايط عملی مکررا" ازحد مجاز تجاوز می کند. منابع هيدروژن عبارتنداز : فلزپايه ، فلز پرکننده يا مصرفی،گاز محافظ و هوا می باشد . انبار کردن صحيح و تميز ، آماده سازی سطح و دورکردن آلومينيوم از ساير منابع هيدروژن ، مهمترين قاعده کار است .


 

3) عمليات سطحی قبل ازجوشکاری
به سبب مواردی که درفوق به آن اشاره شد،عمليات سطحی فلزپايه وسيم جوش ها نقش بزرگتری نسبت به فولاد ايفا می کند.اين پرسش که چرا تميزکاری قبل از جوشکاری الزامی است می تواند تنها يک جواب داشته باشد :

اگرهدف تخلخل کم،استحکام بالاوثابت بودن اتصالات جوشی باشد درآن صورت تميزکاری مطابق با فرايندهای قابل تکرار پذير(جوشکاری مطابق با دستور العمل های استاندارد)، ثابت ومطمئن الزامی است. ما چند قاعده اصلی را بايد برای ذخيره سازی،تميزکاری ،آماده سازی اتصال و جوش رعايت کنيم.در واقع برای يک جوشکاری صحيح کليه اين موارد بايد رعايت شوند.

4) ذخيره سازی و حمل و نقل
1-4)فلزات پایه
ورق ها وپروفيل ها بايستی به طور عمودی بافاصله کافی به منظور گردش هوای کافی و جلوگيری ازتماس آن ها با يکديگرباشد.محل انبار بايستی ترجيحا" خشک و گرم باشدو دما نيز بايد ثابت باشد.کنترل رطوبت اثر مثبت خواهد داشت.
2-4 )چگالش (رطوبت وگازها)

تاثير رطوبت هوا و درجه حرارت می تواند شرايط ساخت و توليد را در هر فصل تغيير دهد. مثلا" درست مانند چگالش رطوبت (عرق) روي شيشه نوشابه اين حالت درمورد سطح آلومینیوم نيزاتفاق می افتد. پارامترهای اين پديده اختلاف بين درجه حرارت فلز و رطوبت می باشند.
جدول ذيل نشان دهنده نقطه شبنم در درجه حرارتهای مختلف ورطوبت نسبی در بعضی ازموارد است.

º( فلزT – هواT )
رطوبت نسبی
º( فلزT – هواT )
رطوبت نسبی
ºC
%
ºC
%
12
44
0
100
13
41
1
93
14
38
2
87
15
36
3
81
16
34
4
75
18
30
5*
70*
20
26
6
66
22
23
7
61
24
21
8
57
26
18
9
53
28
16
10
50
30
14
11
48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 جدول: چگالش آب به اختلاف درجه حرارت بين فلز و هوا بستگی دارد .

مثال : در رطوبت نسبی70 درصد، آب روی سطح فلز فقط با  5 درجه سانتیگراد اختلاف چگاليده می شود. در هر صورت بايد از چگالش جلوگيری کرد.

5 )آماده سازی اتصال
1-5) برش پلاسما
د به حداکثر تمرکز قوس و حداقل حرارت ورودی توجه کرد به خصوص در مورد آلياژهای گروه 2xxx،6xxx ، 7xxxترک می تواند در منطقه متاثر ازحرارت اتفاق افتاده به طوری که 3 ميليمتر يا بيشتر برای ماشين کاری لبه برش لازم می شود.1xxx،3xxx،5xxx را می توان بدون هيچ گونه عمليات بعدی ( ماشين کاری و غيره ) جوشکاری نمود. آلياژهای گروه

2-5) ماشین کاری

تراشکاری،فرز کاری و ساير فرآيندهای برش فلزات مناسب اند.از مواد روان کننده يا مايعات خنک کننده نبايد استفاده شود ، با اين وجود برای پيشگيری ازآلوده و چرب شدن فلز ، ابزار آلات بايد کاملا" تميز باشند.برای اره کردن و سوهان کاری آلومينيوم بايستی به دستورالعمل های فنی توليد کنندگان اين وسايل توجه کرد در موقع کار با فرچه سيمی بايد دقت کردکه ذرات ناخالصی فولاد کربنی به داخل فلزاصلی( آلومينيوم)وارد نشود. قطرسيمهای فرچه برای آلومينيوم های نرم تر بين 1/ 0 تا 25/1 ميليمترو برای آلياژهای سخت تربين 25/0 تا 4 /0 ميليمتر می باشد.چنانچه سيم برس خيلی باريک باشد. درموقع کارخم می شود و قادر به برداشتن ناخالصی ها نيست وممکن است اثر آلوده کنندگی هم داشته باشد.اگرسيم فرچه بيش ازحد ضخيم باشد باعث خراش عمقی می شود.
به طور مشابه موارد فوق بايست در مورد شات پلاست نيز بايد رعايت شود. اگزوز خروجی تجهيزات هوای فشرده خروجی برای جلوگيری از آلودگي توسط روغن بايست به طرف عقب يا پشت باشد.

6) جوشکاری قوسی آلومينيوم درپناه گازمحافظ
 
1-6)کليات

فرآيند جوشکاری MIG (جوشکاری فلز با گاز خنثی) فرآيندي ازجوشکاری است که الکترود مصرف شدنی(سيم جوش) استفاده می شود و حفاظت حوضچه جوش توسط پوششی از گاز خنثی (آرگون ، هليم ) ضرورت می گیرد.
از اين روش درجوشکاری آلومينيوم به طوروسيع استفاده می شود.علاوه براين برای ضخامت های کمتراز mm2 فرآيند جوشکاری TIG (جوشکاری قوسی با الکترود تنگستنی ) به کار می رود که در آن ازقوس ايجاد شده بين الکترود تنگستن و فلز پايه در پناه گاز محافظ خنثی استفاده می شود. اما با پيشرفت وکامل شدن مولدهای جوشکاری و مجهزشدن آنها به سيستم پالسی،جوشکاری MIG در ضخامت های کمتر ازmm 2 نيز ممکن گرديده است. در فرآيند جوشکاری MIG از سيم جوش هم به عنوان الکترود و هم به عنوان ماده مصرفی استفاده می شود.در موقع مصرف شدن ، سيم جوش به طور خودکار از قرقره باز می شود و از طريق تورچ جوشکاری به داخل حوضچه جوش تغذيه می شود.
فرآيند جوشکاری با جريان مستقيم انجام می شود (الکترود مثبت) و ذوب ونفوذ مطمئنی ايجاد می کند. فلز پايه را بايد به قطب منفی متصل نمود.


 

2-6) تميزکاری شيميايی و مکانيکی

قطعات مورد جوش ممکن است نورد شده، آلياژهای ريختگی ويا سردکاری شده باشند و ظاهر سطح آنها نيزبسته به اين که ماشين کاری شده يا ناهموار باشند، متفاوت است. قبل از جوشکاری بايستی کليه پسمانده ها و اکسيدهای روی سطح فلز برداشته شود.

تميزکاری قطعات موردجوش بايد حتی الامکان سريع و بلا فاصله و قبل ازعمليات جوشکاری انجام شود.روش های معمول تميزکاری خيساندن درمحلول های قليايی يا استفاده ازمواد هيدروکربنی (الکل واستن) يا تميزکاری مکانيکی يعنی برس کاری ( يا برس استيل ) است . علی رغم قيمت زياد، خيساندن قطعه ارجحيت دارد. دربسياری از موارد استفاده ازمحلول ها به دلايل ايمنی ممنوع است ، زيرا باقی مانده اين محلول ها موجب توليد گازها و بخارهای سمی می شودکه ممکن است براي سلامتی مضر باشند.

3-6)فلزات پرکننده
 

درجوشکاری آلومينيوم،فلزپرکننده بايد ازجنس ويا ترکيبی مشابه با فلز پایه باشد.درکاتالوگ،جدول انتخاب فلزپايه و فلز پرکننده می تواند مفيد باشد.اگر چه اين جدول خواص متالورژيکی و ساختاری و همچنين چگالی فلز پايه را در برنمی گيرد . بنابراين دربسياری موارد تجربيات شخصی و تست های مختلف برای اقدام به توليد فطعات جوشی بايد مورد ملاحظه قرار گيرد .

MIG

4-6)جوش

فلزات پرکننده بایستی واقعا" تميز بوده وعمليات سطحی ويژه ای برروی آنها انجام شده است (سطح جانبی سيم جوش ها کاملا" صاف ،مناسب کار يکنواخت باشد). درفرآیند جوشکاری MIGسيم جوش به طور همزمان هم به صورت الکترود وهم به صورت فلز پرکننده مورد استفاده قرار می گيرد.

چنانچه سيستم جوشکاری خودکارباشد،امکان تغذيه سيم جوش از قرقره به داخل کابل جوشکاری و حوضچه جوش وجود دارد.لغزش مناسب در داخل کابل هدايت کننده تميزبودن،عدم قطع و وصل ناگهانی و مقاومت الکتريکی ناچيز(مشروط براينکه بسته بندی آن سالم باشد)آن را برای ايجاد قوسی پايدار و يکنواخت تضمين می نمايد.مهم است که سيم جوش (ميله ای و يا قرقره ای ) درجای خشک نگهداری شود.همچنين محل نگهداری بايد از تغييرات ناگهانی دما محفوظ باشد قرقره سيم هائی که کاملا" مصرف نشده اند بايد مجددا"بسته بندی شده و درمکانی دور از رطوبت و گرد و غبار نگهداری شوند. برای اجتناب از گرد و خاک و آلودگی ها ، سيستم تغذيه دستگاه جوش (وايرفيدر)بايستی دارای درپوش محافظ مناسب باشد. همچنين سيستم تغذيه سيم بايد با سيم های آلومينيومی مطابق با دستور شرکت توليد کننده تنظيم شود.
در مقايسه با سيم جوش های فولادی قطر داخلی نازل تورچ بايستی گشادتر باشد. مثلا"برای سيم به قطر mm1.2سوراخ نازل به قطرmm 1.6 مناسب است. بسيارمهم است که سيم جوش در موقع کار، دربرابراصطکاک و آسيب محافظت شود.همجنين بايد توجه داشت که سيم جوشهای آلومينيومي خالص و آليا ژ های پايه آلومينيوم – سيليکون نرم تر از آلياژهای پايه آلومينيوم - منيزم بوده و بايد منحصرا" ازسيستم های تغذيه پيش برنده (pushed wire feeder system) وکابل کوتاه تراستفاده شود . طول کابل تغذيه جوشکاری نبايد بيشتر از 3 مترباشد.برای آلياژهای پايه آلومينيوم– منيزم ، طول کابل تغذيه به4 مترهم می رسد. طول کابل های تغذيه درسيستمهای مکانيزه و خودکار نبايد از2-5/1 مترتجاوزکند و برای اطمينان از پاره نشدن سيم وقطع جوشکاری توصيه می شود که ازسيستم های تغذيه کششی (pushed wire feeder system) که سيم از طريق تورچ کشيده می شود و يا ازسيستم های مرکب (push-pull) استفاده می شود.

 

5-6) جوش

TIG

درجوشکاری TIG ، هميشه مطئمن شويد که درب کارتن سيم جوش ها بسته باشد و از رطوبت وگرد و خاک محافظت شود. فقط مقداری که برای کار لازم است بايد برداشته شود.سيم ها نبايد با دست لخت به داخل جوش تغذيه شوندبلکه بايد ازدستکش های تميزاستفاده شود.برای جلوگيری از اکسيد شدن يش ازحد سيم جوش تا زمانیکه به طورمناسب خنک نشده باشد، انتهای سيم جوش بايد درمعرض گاز محافظ تورج قرار بگيرد.

 

 
6-6)روشن کردن قوس
هدايت الکتريکی آلومينيوم ازفولاد خيلی بيشتر است.به همين علت گرم کردن يا سيم جوش هنگام اتصال مدارکوتاه ، طبق قانون اهم به جهت يونيزه کردن گاز محافظ و ايجاد قوس بسيار مشکل تر است. به علاوه سطح آلومينيوم با يک لايه اکسيدی پوشيده شده است که قبل ازاتصال مدار کوتاه بايستی شکسته شود.مشکل روشن کردن قوس را می توان با دستگاههای جوش سنتی که دارای سيم پيچ يا چوک های خاص باشندمی توان حل کرد. به علت پيشرفت درساخت منابع تغذيه های الکترونيکی،اين امکان به وجود آمده که بتوانيم سريعا"جريان لازم اوليه را برای روشن کردن سريع قوس وتنظيم پارامترهای لازم را انجام دهيم.چند سالی است که روشن کردن قوس به وسيله وايرفيدرهای مجهزبه سيستم ريتراکت امکان پذير گرديده است.با اين سيستم سيم جوشکاری به آهستگی به طرف قطعه کار برده می شود. تا اين که اتصال کوتاه ايجاد می شود سپس سيم چند ميليمترعقب رفته و يک قوس کم انرژی روشن می شود. به اين ترتيب قوس سريعا" به پارامترهای مطلوب جوشکاری نزديک می شود .در اين روش اين فرصت به وجود می آيد که دريک محدوده زمانی کوتاه و دقيق، روشن کردن قوس بدون پاشش انجام شود. استفاده ازسيستم ريتراکت به سنگين شدن تورچ جوشکاری در روشهای اتوماتيک و نيمه اتوماتيک میانجامد.تنها سيستم های رباتيک قادر به چنين کاری هستند زيرا دراينجا ربات و نه سيستم تغذيه جوش عمل جابجايی ريتراکت را انجام می دهند.
 
7-6) عدم ذوب کافی فلز اصلی درابتدا وانتهای جوش
به علت هدايت الکتريکی زياد آلومينيوم ، مشکل می توان انرژی حرارتی کافی را برای ذوب شده فلزپايه بلافاصله پس از ايجاد قوس ايجاد کرد. غيراز آن سرعت پيشرفت حرارت درقطعه کار سريع تراز سرعت جوشکاری است و شرايط پايان جوش برای پرکردن مناسب چاله جوش انتهايی نا مطلوب می گردد. کنترل جريان در دستگاههای جوش توسط سازندگان آنها چنان برنامه ريزی می شوند که درشروع کار قوس قوی تر و در انتهای جوش ضعيف تر باشد چنين کاری باعث بهبود کارمی شود ، اما از عيوب جوش مانند: عدم ذوب ، تخلخل و ترک انتهای چاله جوش به طور کامل جلوگيری نمی کند.قوی شدن قوس هميشه مستلزم افزا يش مقدار سيم (سرعت تغذيه سيستم ) و ضعيف شدن قوس مستلزم کاهش سرعت تغذيه سيم در انتهای چاله جوش در جوشکاری MIG است ، يعنی دقيقا" مخالف آن چيزی ست که بدان نيازاست و درصورت امکان مراحل زير بايست انجام شود :
×استفاده ازروش بند زدن در ابتدا و انتهای جوش ( شروع و پايان جوشکاری روی يک قطعه کمکی متصل به قطعه اصلی در ابتدا و انتهای جوش )
×شروع و پايان دادن به جوش روی فلز پايه
×پيش گرمايی


 
نمودار(2) : برنامه دادن جريان در شروع جريان افزايش و در پايان کاهش داده شود.

×خوب خنک کردن قيد و بست های جوشکاری

8-6)رسوب سياه رنگ درکناره و درسطح جوش
در بسياری از کاربردها (جوشکاری پالت هايی که درصنايع شيميايی وغذايی به کار می روند مانند: نردبان و داربست) اين رسوب سياه رنگ مشکلاتی ايجاد می کند. فرچه زدن ساده اين سياهی ها را برطرف می کند اما کارهای تکميلی که غالبا" به صورت دستی می توان انجام داد در نقاطی که دسترسی به آنها مشکل است لازم می شود.منشا اين رسوب تبخير و ريزش اکسيدمنيريم است. منيزيم عنصری آلياژی است که موجب استحکام قابل ملاحظه درآلومينيوم می شود و اغلب نمی توان ازآن صرف نظرکرد .
اکسيد منيزيم معمولا" به رنگ سفيد شناخته می شود. آناليزEDS هرگونه شک را از اين نظر که رسوب مذکور اکسيد منيريم باشد يا خير برطرف می کند اما بايست توجه کرد که اکسيد منيزيم به رنگ های زرد ، سياه ، قهوه ای نيز ديده می شود.
برای جلوگيری از تشکيل اکسيد منيزيم ازتدابير زير می توان استفاده کرد:
× استفاده ازالکترودهايی که دارای منيزيم کم باشند.(AlS:5, AlMg3)
بهينه کردن پارامترهای پالس برای به حداقل رساندن تشکيل تبخير فلزی
×استفاده ازتورچ مناسب جهت دسترسی بهتر به محل جوشکار
× کافی بودن حفاظت گاز محافظ جهت جلوگيری و يا به حداقل رساندن ورود اکسيژن به داخل قوس

شکل (4) : آناليزEDS رسوب سياه
7)نکات ويژه درمورد گازهای محافظ
1-7)جوشکاری MIG
1-1-7)
خراش برداشتن لبه سطح خارجی سيم
بايست مطمئن شويم که سيم به اشياء سخت و لبه های فلزی در مسير عبوراز قرقره به سرمشعل آسيب نبيند نقاط خطرناک و حساس در شکل های زير نشان داده شده است. لوله های راهنما و نازل های که نزديک به قرقره تغذيه می شوندو چنانچه به طورنامناسبی تنظيم شده باشند باعث کاهش بيش از حد قطر وکاليبرسيستم می شوند. همين مسئله برای انتهای سرمشعل که در بسياری از موارد برای سيم های نرم مناسب نيستند اتفاق می افتد. قطرسوراخ عبورسيم برای آلومينيوم بايد 2/0 ميليمتربيشتر ازفولاد باشد. مثلا" اگرقطر سوراخ برای سيم فولادی 15/0 تا 2/0 ميليمتربيشتر از قطر سيم در نظر گرفته شود اين مقدار برای آلومينيوم بايستی به 35/0 تا 4/0 ميليمتر افزايش داده شود.

قرقره های آلومينيومی و مسی بايستی به طور مخصوص توسط شرکت های سازنده طراحی شود . شکاف های نيم گرد (نيم استوانه) ويا مشابه آن معروف تر هستند.
اين تصوير اشتباهات معمولی در رابطه با قرقره های تغذيه سيم را نشان می دهد.نيروی فشاری قرقره ها به يکديگر بايستی حدالامکان تقليل يابد. موقعی که اختلالی غير منتظره در کار بوجود می آيد نبايستی که به خاطر اين مشکلات فشار قرقره ها را افزايش داد بلکه بايد مشکل را به روش ديگری حل کرد.

دليل تخلخل با منشا هيدوژونی اغلب با رديابی وضعيت شيلنگ های گاز معلوم می شود.گاهی اتفاق می افتد که شيلنگ های آب وگاز به اشتباه يعنی جابه جا وصل می شوند وآب به داخل شيلنگ های گاز نفوذ می کند. به طور کلی اين شيلنگ ها در صورت بروز چنين حوادثی بايستی تعويض شوند زيرا امکان خشک کردن کامل آنها وجود ندارد .دليل ديگر رطوبت ، داشتن نشتی يا منفذ دار بودن شيلنگ است.طبق قانون فيکس يک ماده باچگالی بيشتر،قابليت نفوذ(پخش) در يک ماده يا گاز با چگالی کمتررا دارد حتی اگرفشار جزئی عناصر گازی در داخل سيستم بيش از فشار خارج باشد.رطوبت هوا ازطريق ديواره شيلنگ حتی اگر در داخل آن گازمحافظ خشک نيز وجود داشته باشد قابليت نفوذ دارد.روش صحيح حل مشکل ، استفاده از مواد کمتر نفوذ پذير در ساخت شيلنگ ، کوتاه تر کردن طول شيلنگ وضخيم تر کردن ديواره شيلنگ می باشد.
2-1-7)سيم قرقره هايی که برای تغذيه سيم مناسب نيستند:
3-1-7)رطوبت و شیلنگ هاي تغذيه گاز نامناسب
4-1-7) آلودگی
سيستم تغذيه سيم و به خصوص تمام قسمت هايی که با سيم تماس دارند بايستی حدالامکان تميزنگه داشته شونداستفاده ازروغن های روان کننده و اسپری های ضد جرقه ممنوع است.
قرقره های سيم هميشه بايستی برای محفوظ ماندن ازگردوخاک ورطوبت کاملا" پوشانده شوند.


5-1-7)اصطکاک درسيستم تغذيه سيم
آلومينيوم ازنظرلغزنده بودن فلز خوبی نيست چه برسد به اينکه بخواهيم آن را چند متری هم در داخل يک لوله حرکت دهيم توجه ويژه ای هم بايستی به تجهيزات تغذيه سيم مانند : شيلنگ ، تورچ و امثالهم داشت . با بازکردن ضامن قرقره تغذيه سيم بايد بتوان سيم را با نيروی متوسط و با استفاده از دو انگشت از کل سيستم تغذيه بيرون کشيد.دستگاهی که جريان الکتريکی موتور سيستم تغذيه سيم را اندازه گيری و نمايش می دهد و درمنبع تغذيه های جديد جوشکاری وجود دارد، منبعی قوی برای کسب اطلاعات از وضعيت تغذيه سيم است. با اين سيستم می توان مقدار اصطکاک را نزديک به مقدارايده ال تنظيم کرد که ضمنا" قابل مشاهده نيز است.
6-1-7)قوس بسيار بلند
بلند بودن طول قوس اغلب منجربه جذب مقدار زيادی از هوا به داخل قوس می شوند. اين کار منجربه تخلخل وناخالصی های اکسيدی می شود.به همين دليل درموقع جوشکاری بايد حدالامکان ازقوس کوتاه استفاده نمود(ساير پارامترهای جوش را طوری تنظيم کنيم که طول قوس حداقل مقدار ممکن باشد). کوتاه نگه داشتن طول قوس نيازمند تجربه بوده وگاهی بايستی ازکارخانه سازنده دستگاه جوش کمک گرفت .

2-7)جوشکاری
TIG

فلز پایه
حداکثر درجه حرارت پیش گرمایی
C))
حداکثر درجه حرارت بین پاسی
C))
آلیاژهای غیر قابل سخت کاری
(1xxx,3xxx,5xxx,AlSi-cast,AlMg-cast)
120
120
آلیاژهای قابل سخت کاری
(6xxx,AlSiMg-cast,AlSiCu-cast)
120
100
آلیاژهای سری 7xxx
100
80

 
 
رطوبت و نشت ازشيلنگ های گازدرمورد جوشکاری TIGهمان است كه در جوشکاری MIG گفته شد.
3-7)پيش گرمايی ودرجه حرارت بين پاسی
پيش گرمايی را می توان به دلايل زير انجام داد:
×کاهش رطوبت قبل ازجوشکاری .
×حذف اختلالات درشروع قوس .
×یکنواخت شدن درجه حرارت جهت جوشکاری درمحل هايی که ضخامت آنها يکسان نيست .
×کاهش اثر زيانبار سرد شدن ناگهانی در جوشکاری ورق های ضخيم.
زمان پيش گرمايی برای جلوگيری ازعوارض نامطلوب بايستی کوتاه باشد درصورتیکه درجه حرارت پيش گرمايی بيش ازحد باشد می تواند اثرمنفی داشته و باعث کاهش استحکام اتصال جوش شود.
درصورتی که ازگازهای محافظ آرگون – هليم خاص استفاده می شود بايستی دمای پيش گرمايی را پائين آورد يا به طورکلی آن را حذف نمود.
درجه حرارت بين پاسی به دلايل زير بايستی کنترل شود :
×جلوگيری از افت خواص فيزيکی به علت درجه حرارت بيش ازحد.
×کاهش ابعاد ( حجم ) منطقه نرم در ناحيه متاثر از حرارت .
×کاهش رسوب درمنطقه متاثرازحرارت .
توصيه می شود که درجه حرارت شروع در هرجوش خوب نبايستی از مقادير نشان داده درجدول فوق بالاتر رود.

4-7)آنودايزينگ :
آنودايزینگ می تواند منجربه دو رنگ شدن فلزجوش و منطقه متاثر از حرارت در مقايسه با فلز پايه گردد.سيليکون ايجاد رنگ سياه و خاکستری و منگنز رنگ زرد ملايم در فلزجوش ايجاد می کنند به همين علت تنها آلياژهایAlMg3 , AlMg5 و آلومينيوم خالصAl99/5 , Al99/7 برای آنودايز کردن مناسب اند. انتخاب آلياژسيم جوش حتی الامکان بايد با فلزپايه مطابقت داشته باشند.
در مواردی که رنگ مساله حساسی داشته باشند در توليد سيم جوش هرپخت آن بایستی قبل ازجوشکاری تست شود.

عیوب شایع در جوشکاری آلومینیوم و روشهای جلوگیری از آن


نوع عیب
دلایل اصلی بروز عیب
اقدامات اصلاحی وجلوگیری از بروز عیب
تخلخل
آلوده بودن فلز یا سیم مصرفی
مرطوب بودن سطح فلز مصرفی
- بهبود وتمیزکاری سیم جوش ومحیط جوشکاری.
- جوشکاری در بالای نقطه شبنم.
آلوده بودن سطح فلز پایه
مرطوب بودن سطح فلز پایه
- تمیز وخشک کردن محل جوشکاری یعنی مثلا"پیش گرمایی وغیره ...
- هم دما بودن فلز پایه ودمای محیط قبل از جوشکاری.
مناسب بودن وضعیت جوشکاری
- در صورت امکان از وضعیت جوشکاری PA,PB,PF استفاده نمایید.
زمان گاز زدایی بسیار کوتاه است.
- حرارت ورودی ویا درجه پیش گرمایی را افزایش دهید.
- طراحی اتصال ممکن است نامناسب باشد.
گاز محافظ به علت نشتی شیلنگ های آب خنک ویا شیلنگ تغذیه گاز نشتی دارد.
- نشتی ها را برطرف کنید.
گاز محافظ به علت نفوذ رطوبت آلوده شده است .
جنس شیلنگ ها نامناسب است.
- از گازهایی استفاده کنید که مورد تایید استانداردEN439 باشد.
- از شیلنگ هایی با جنس مناسب استفاده کنید،شیلنگ های کهنه ومنفذدار را تعویض نمایید، طول شیلنگ ها را حدالامکان کوتاه کنید.
جریان غیرآرام گاز به علت بالا وپایین بودن بیش از حد شار عبوری یا اغتشاش در هوای اطراف محیط جوشکاری
- مقدار گاز محافظ را تا حد مناسب کاهش یا افزایش دهید.
- از اغتشاش هوای اطراف جلوگیری کنید.
ولتاژ قوس بیش از حد زیاد است.
- ولتاژ قوس را تنظیم کنید.
رفتار نامناسب با سیم جوش در جوشکاری TIG
- سیم جوش را از داخل گاز محافظ بیرون نیاورید.
ناخالصی های اکسیدی
تشکیل ناخالصی های اکسیدی در قوس یا حوضچه جوش به وسیله ورود اکسیژن که علت آن جریان ناکافی گاز است.
- موارد مربوط به جلوگیری از تخلخل را رعایت کنید.
- مقدار جریان گاز را تنظیم کنید، از اغتشاش گاز جلوگیری نمایید.
تمیز نبودن سطح فلز جوش به حد کافی ویا وجود لایه های اکسیدی ضخیم.
- از تمیز بودن محل جوشکاری مطمئن شوید ، لایه اکسیدی را برطرف نمایید.
اکسیژن اضافی در شعله پیش گرمایی
- شعله را تنظیم کنید.
رفتار نامناسب با سیم جوش در جوشکاری TIG
- سیم جوش را از داخل گاز محافظ بیرون نیاورید.
ترک
ویژگی های متالورژیکی انجمادی در حوضچه جوش
سیم جوشی را انتخاب کنید که بهترین جوش پذیری را با فلز پایه داشته باشند.چاله جوش انتهای جوش را روی بند انتهای جوش قرار دهید واز دستورالعمل های صحیح جهت پایان جوش پیروی نمایید.
تنش های داخلی
- استفاده از ترتیب درست جوشکاری به طوری که از تنش و اعوجاج جلوگیری نمایید.
ناخالصی تنگستن
ورود ذرات تنگستن به علت جریان بیش از حد جوشکاری ویا تماس الکترود تنگستن با حوضچه جوش
- جریان جوش را کاهش دهید ویا قطر الکترود تنگستن را افزایش دهید.
- از تماس نوک الکترود با حوضچه جوش جلوگیری نمایید.
ناخالصی های اکسیدی در جوشکاری MIG به علت گرم شدن بیش از حد تورچ ونازل
- برای هر آمپراژ از تورچ ونازل مناسب استفاده کنید.
ناخالصی های مسی
آلوده شدن از طریق قطعات مسی که در پشت بند استفاده می شود.
- قطعه مسی پشت بند را تعویض نمایید و در صورت امکان از قطعات سرامیکی ، آلومینیومی وفولاد زنگ نزن استفاده نمایید.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :