(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 topljenjem.
Gotovo je nemoguće koristiti metal ili leguru čija su toplinska fizikalna 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 drugačiji, 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.
Pri zavarivanju obratiti pozornost na zavarivanje prvo aluminijskih spojeva s velikim skupljanjem i lakim toplinskim pucanjem, a zatim na čelične spojeve.
Vrijeme objave: 22. ožujka 2023
