1. Características de soldadura del aluminio y sus aleaciones
(1) El aluminio se oxida fácilmente en el aire y durante el proceso de soldadura, y el aluminio generado. El óxido (Al2O3) tiene un alto punto de fusión, es muy estable y no es fácil de eliminar. Dificulta la fusión y fusión del metal base. La película de óxido tiene una gran proporción y es difícil de emerger. Es propenso a defectos como inclusión de escoria, falta de fusión y falta de penetración. La película de óxido en la superficie del material de aluminio y la adsorción de una gran cantidad de humedad pueden provocar fácilmente poros en la soldadura. Antes de soldar, se deben utilizar métodos químicos o mecánicos para una limpieza estricta de la superficie para eliminar la película de óxido de la superficie. Mejorar la protección durante la soldadura para evitar la oxidación. En la soldadura TIG, se selecciona la alimentación de CA y se elimina la película de óxido mediante la "limpieza del cátodo". En la soldadura con gas se utiliza un fundente que elimina la película de óxido. Al soldar placas gruesas, se puede aumentar el calor de soldadura. Por ejemplo, el arco de helio tiene mucho calor, por lo que debe protegerse con helio o una mezcla de argón y helio, o utilizar soldadura con electrodo metálico grande con protección de gas. En el caso de una conexión CC no es necesaria la "limpieza del cátodo".
(2) La conductividad térmica y la capacidad calorífica específica del aluminio y sus aleaciones son más del doble que las del acero al carbono y el acero de baja aleación. La conductividad térmica del aluminio es diez veces mayor que la del acero inoxidable austenítico. Durante el proceso de soldadura, se pueden conducir rápidamente grandes cantidades de calor al metal base. Por lo tanto, al soldar aluminio y aleaciones de aluminio, además del baño de metal fundido, se consume innecesariamente más calor en otras partes del metal. Este consumo de energía inútil es más obvio que la soldadura de barras de acero. Para obtener uniones soldadas de alta calidad, se debe utilizar tanto como sea posible energía concentrada y energía de alta potencia y, a veces, se puede utilizar precalentamiento y otras medidas de proceso.
(3) El coeficiente de expansión lineal del aluminio y las aleaciones de aluminio es aproximadamente el doble que el del acero al carbono y el acero de baja aleación. Cuando el aluminio se solidifica, su volumen se contrae mucho y la pieza soldada se deforma y se tensiona mucho. Por lo tanto, se requieren medidas para evitar la deformación de la soldadura. Cuando el baño fundido de soldadura de aluminio se solidifica, es fácil producir cavidades por contracción, porosidad, grietas calientes y alta tensión interna. En la producción, se pueden tomar medidas como ajustar la composición del alambre de soldadura y el proceso de soldadura para evitar grietas térmicas. Cuando la resistencia a la corrosión lo permite, se puede utilizar alambre de soldadura de aleación de aluminio y silicio para soldar aleaciones de aluminio distintas de las aleaciones de aluminio y magnesio. Cuando el contenido de silicio en la aleación de aluminio-silicio es 0,5, la tendencia al agrietamiento en caliente es mayor. A medida que aumenta el contenido de silicio, el rango de temperatura de cristalización de la aleación se hace más pequeño, la fluidez mejora significativamente, se reduce la tasa de contracción y, en consecuencia, también se reduce la tendencia al craqueo en caliente. Según la experiencia de producción, cuando el contenido de silicio es de 5 a 6, no se producirán grietas en caliente, por lo que el alambre de soldadura que contiene tiras de SALSi (contenido de silicio de 4,5 a 6) tendrá una mejor resistencia a las grietas.
(4) El aluminio tiene una fuerte capacidad de reflexión de la luz y el calor. No hay ningún cambio de color obvio cuando se encuentra en el estado de transición sólido-líquido, lo que dificulta su evaluación durante las operaciones de soldadura. La resistencia del aluminio a altas temperaturas es muy baja, es difícil soportar el baño fundido y es fácil de soldar.
(5) El aluminio y las aleaciones de aluminio pueden disolver una gran cantidad de hidrógeno en estado líquido, pero difícilmente disuelven hidrógeno en estado sólido. Durante el proceso de solidificación y enfriamiento rápido del baño de soldadura, el hidrógeno no tiene tiempo de escapar y se forman fácilmente agujeros de hidrógeno. La humedad en la atmósfera de la columna de arco, la humedad absorbida por el material de soldadura y la película de óxido en la superficie del metal base son fuentes importantes de hidrógeno en la soldadura. Por tanto, la fuente de hidrógeno debe controlarse estrictamente para evitar la formación de poros.
(6) Los elementos de aleación son fáciles de evaporar y quemar, lo que reduce el rendimiento de la soldadura.
(7) Cuando el metal base del metal base se deforma o envejece en solución sólida, el calor de la soldadura reducirá la resistencia de la zona afectada por el calor.
(8) El aluminio tiene una red cúbica centrada en las caras sin isomorfismo. No hay cambio de fase durante el calentamiento y enfriamiento. Los granos de soldadura tienden a volverse gruesos y no pueden refinarse mediante el cambio de fase.
2. Métodos de soldadura
Se pueden utilizar casi varios métodos de soldadura para soldar aluminio y aleaciones de aluminio, pero el aluminio y las aleaciones de aluminio tienen una adaptabilidad diferente a los distintos métodos de soldadura. aplicaciones. Los equipos de soldadura por gas y por arco con electrodos son simples y fáciles de operar. La soldadura con gas se puede utilizar para la soldadura de reparación de placas y piezas fundidas de aluminio que no requieren una alta calidad de soldadura. La soldadura por arco con electrodo se puede utilizar para reparar la soldadura de piezas fundidas de aleaciones de aluminio. La soldadura con gas inerte (TIG o MIG) es el método de soldadura más utilizado para aluminio y aleaciones de aluminio. Las láminas de aluminio y aleaciones de aluminio se pueden soldar mediante soldadura por arco de argón de CA de tungsteno o soldadura por arco de argón de pulso de tungsteno. Las placas gruesas de aluminio y aleación de aluminio se pueden soldar mediante soldadura por arco de tungsteno-helio, soldadura con gas blindado de tungsteno mixto argón-helio, soldadura MIG y soldadura MIG por pulsos. Cada vez se utilizan más la soldadura por arco metálico y la soldadura por arco metálico pulsado (argón o mezcla argón/helio).