(1) Zavarljivost čelika i aluminija i njegovih legura
Željezo, mangan, krom, nikal i drugi elementi u čeliku mogu se pomiješati s aluminijem u tekućem stanju da tvore ograničenu čvrstu otopinu, a također tvore intermetalne spojeve. Ugljik u čeliku također može tvoriti spojeve s aluminijem, ali oni su gotovo nekompatibilni jedan s drugim u čvrstom stanju. otopiti. Između različitih sadržaja aluminija i željeza mogu nastati različiti krti intermetalni spojevi, među kojima je FeAls najkrtiji.
Ima značajan utjecaj na mehanička svojstva zavarenih spojeva čelika i aluminija, uključujući mikrotvrdoću. Osim toga, budući da su termofizička svojstva čelika, aluminija i njihovih legura također vrlo različita, zavarljivost čelika i aluminija je pogoršana.
(2) Postupak zavarivanja čelika i aluminija i njegovih legura
Iz gore navedene analize zavarljivosti čelika i aluminija gotovo je nemoguće smanjiti redukciju čelika i aluminija i njegovih legura izravnim zavarivanjem taljenjem.
Gotovo je nemoguće koristiti metal ili leguru čija su termofizička svojstva između čelika i aluminija i koja može biti metalurški kompatibilna s ta dva kao dodatni metal za izravno zavarivanje.
U proizvodnoj praksi postoje dvije metode: indirektno zavarivanje sloja prevlake i indirektno zavarivanje prijelaznog dijela.
1) Indirektna metoda zavarivanja sloja prevlake Prije zavarivanja čelika i aluminija, jedan ili nekoliko slojeva metala koji se mogu metalurški spojiti s odgovarajućim dodatnim metalom prethodno se nanose na površinu čelika kako bi se formirao sloj predpremaza, a zatim korištena metoda zavarivanja s plinskim volframom Metoda zavarivanja presvučenog čelika na aluminij.
Praksom i testom dokazano:
Jedan sloj prevlake može samo spriječiti oksidaciju osnovnog metala, ali ne može spriječiti stvaranje intermetalnih spojeva, a čvrstoća spoja još uvijek je vrlo niska. Stoga zavarivanje čelika i aluminija argonom treba izvoditi s kompozitnim premazom.
Postoje mnogi metalni materijali za premazivanje, kao što su Ni, Cu, Ag, Sn, Zn i tako dalje. Metalni materijal za oblaganje je različit, a rezultat nakon zavarivanja također je drugačiji. Pukotine se lako stvaraju na Ni, Cu, Ag kompozitnoj prevlaci; Ni, Cu, Sn kompozitni premaz je bolji; Ni,Zn kompozitni premaz ima najbolji učinak.
Argonsko zavarivanje kompozitno obloženog ugljičnog čelika i aluminija i njegovih legura sastoji se u tome da se prvo nanese sloj metala poput bakra ili srebra na čeličnu stranu, a zatim nanese sloj cinka. Prilikom zavarivanja cink se prvo rastali (jer je talište žice za zavarivanje veće od tališta cinka) i ispliva na površinu tekućine.
Aluminij reagira s bakrenom ili posrebrenom prevlakom ispod sloja cinka, a istovremeno se bakar i/ili srebro otapaju u aluminiju, što može stvoriti bolji zavareni spoj. Može povećati čvrstoću zavarenih spojeva čelik-aluminij na 197~213MPa.
Nakon što su čelični dijelovi obloženi, površina čelika i aluminija može se tretirati. Površinska obrada aluminijskih dijelova erodira se s 15%~20% otopinom NaOH ili KOH kako bi se uklonio oksidni film, ispere čistom vodom, zatim pasivizira u 20% HNO3, ispere i spremno za sušenje. Izvedite zavarivanje argonom.
Materijali za zavarivanje – odaberite čistu aluminijsku žicu za zavarivanje s manjim udjelom silicija, kako biste mogli dobiti visokokvalitetne spojeve. Nije prikladno koristiti žicu za zavarivanje koja sadrži magnezij (LFS), jer će snažno pospješiti rast intermetalnih spojeva i ne može jamčiti čvrstoću zavarenog spoja.
Metoda zavarivanja – relativni položaj obratka, žice za zavarivanje i volframove elektrode tijekom zavarivanja.
Kako bi se spriječilo prerano sagorijevanje čelične površinske prevlake, prilikom zavarivanja prvog zavara, luk zavarivanja treba uvijek držati na dodatnom metalu; za sljedeće zavare, luk treba zadržati na žici za punjenje i formiranom zavaru, tako da se može izbjeći izravno djelovanje luka na premaz.
Osim toga, luk se pomiče duž površine aluminijske strane, a aluminijska žica za zavarivanje pomiče se duž čelične strane, tako da tekući aluminij teče na površinu utora kompozitno obloženog čelika, a premaz se ne može prerano spaliti i izgubiti njegov učinak.
Specifikacija zavarivanja – argonsko zavarivanje čelika i aluminija koristi izmjeničnu struju, jedan je da pogodi oksidni film i razbije ga, a također može ukloniti oksidni film na površini rastaljene posude, tako da se rastaljeni metal zavara može dobro stopljeni.
Struja zavarivanja odabire se prema debljini zavarenog spoja. Općenito, kada je debljina ploče 3 mm, struja zavarivanja je 110-130 A; kada je debljina ploče 6-8 mm, struja zavarivanja je 130-160A;
2) Indirektna metoda zavarivanja taljenjem za međuprijelazne dijelove. Ova metoda zavarivanja je postavljanje montažne kompozitne ploče čelik-aluminij u sredinu spoja čelik-aluminij kako bi se formirali vlastiti spojevi, odnosno spojevi čelik-čelik i aluminij-aluminij. Zatim upotrijebite konvencionalnu metodu zavarivanja topljenjem za zavarivanje istog metala na oba kraja.
Kod zavarivanja obratiti pozornost na zavarivanje prvo aluminijskih spojeva s velikim skupljanjem i lakim toplinskim pucanjem, a zatim na čelične spojeve.
Vrijeme objave: 22. ožujka 2023
