(1) Varljivost jekla in aluminija ter njunih zlitin
Železo, mangan, krom, nikelj in drugi elementi v jeklu se lahko mešajo z aluminijem v tekočem stanju, da tvorijo omejeno trdno raztopino in tvorijo tudi intermetalne spojine.Ogljik v jeklu lahko tvori tudi spojine z aluminijem, vendar so med seboj v trdnem stanju skoraj nezdružljive.raztopiti.Med različnimi vsebnostmi aluminija in železa lahko nastanejo različne krhke intermetalne spojine, med katerimi je najbolj krhek FeAls.
Ima pomemben vpliv na mehanske lastnosti zvarnih spojev jekla in aluminija, vključno z mikrotrdoto.Poleg tega, ker so tudi termofizikalne lastnosti jekla, aluminija in njunih zlitin zelo različne, se poslabša varivost jekla in aluminija.
(2) Postopek varjenja jekla in aluminija ter njunih zlitin
Iz zgoraj omenjene analize varljivosti jekla in aluminija je skoraj nemogoče zmanjšati redukcijo jekla in aluminija ter njegovih zlitin z neposrednim talilnim varjenjem.
Kot dodajno kovino za neposredno varjenje je skoraj nemogoče uporabiti kovino ali zlitino, katere toplotnofizikalne lastnosti so med jeklom in aluminijem in ki je lahko metalurško združljiva z obema.
V proizvodni praksi obstajata dve metodi: posredno talilno varjenje prevlečne plasti in indirektno talilno varjenje vmesnega prehodnega kosa.
1) Prevlečna plast posredna metoda varjenja Preden se jeklo in aluminij zvarita, se na površino jekla predhodno nanese ena ali več plasti kovine, ki jih je mogoče metalurško spojiti z ustreznim dodajnim materialom, da se oblikuje predpremazna plast in nato rabljena metoda obločnega varjenja s plinskim volframom Metoda varjenja prevlečenega jekla na aluminij.
Dokazano s prakso in testom:
Ena sama prevlečna plast lahko prepreči le oksidacijo osnovne kovine, ne more pa preprečiti nastajanja intermetalnih spojin, njegova spojna trdnost pa je še vedno zelo nizka.Zato je treba argonsko obločno varjenje jekla in aluminija izvajati s kompozitno prevleko.
Obstaja veliko kovinskih materialov za prevleko, kot so Ni, Cu, Ag, Sn, Zn itd.Material za prevleko je drugačen in tudi rezultat po varjenju je drugačen.Na kompozitni prevleki Ni, Cu, Ag je enostavno oblikovati razpoke;Ni, Cu, Sn kompozitni premaz je boljši;Najboljši učinek ima kompozitni premaz Ni, Zn.
Argonsko obločno varjenje kompozitno prevlečenega ogljikovega jekla in aluminija ter njunih zlitin je, da najprej na jekleno stran nanese plast kovine, kot je baker ali srebro, nato pa plast cinka.Pri varjenju se cink najprej stopi (ker je tališče varilne žice višje od cinka) in lebdi na površini tekočine.
Aluminij reagira z bakrom ali posrebrenjem pod plastjo cinka, hkrati pa se baker in/ali srebro raztopita v aluminiju, kar lahko tvori boljši zvarni spoj.Lahko poveča trdnost jekleno-aluminijevih varjenih spojev na 197 ~ 213 MPa.
Ko so jekleni deli prevlečeni, je mogoče obdelati površino jekla in aluminija.Površinska obdelava aluminijastih delov se erodira s 15%~20% raztopino NaOH ali KOH, da se odstrani oksidni film, spere s čisto vodo, nato pasivira v 20% HNO3, splakne in pripravi na sušenje. Izvedite varjenje z argonom.
Varilni materiali – izberite varilno žico iz čistega aluminija z manj silicija, da lahko dobite visokokakovostne spoje.Uporaba varilne žice, ki vsebuje magnezij (LFS), ni primerna, ker močno spodbuja rast intermetalnih spojin in ne more zagotoviti trdnosti zvarnega spoja.
Način varjenja - relativni položaj obdelovanca, varilne žice in volframove elektrode med varjenjem.
Da bi preprečili prezgodnji vžig jeklene površinske prevleke, mora biti varilni oblok pri varjenju prvega zvara vedno na dodajni kovini;pri naslednjih zvarih je treba oblok obdržati na polnilni žici in oblikovanem zvaru, da se lahko izognemo neposrednemu delovanju obloka na prevleko.
Poleg tega se oblok premika vzdolž površine aluminijaste strani in aluminijasta varilna žica se premika vzdolž jeklene strani, tako da tekoči aluminij teče na površino utora kompozitno prevlečenega jekla, prevleke pa ni mogoče prezgodaj zgoreti in izgubiti njegov učinek.
Specifikacija varjenja – argonsko obločno varjenje jekla in aluminija uporablja izmenični tok, eden je, da zadene oksidni film in ga zlomi, prav tako pa lahko odstrani oksidni film na površini staljene posode, tako da se lahko staljena kovina zvara dobro zlit.
Varilni tok se izbere glede na debelino zvara.Na splošno, ko je debelina plošče 3 mm, je varilni tok 110-130 A;pri debelini plošče 6-8 mm je varilni tok 130-160A;
2) Metoda indirektnega talilnega varjenja za vmesne prehodne kose.Pri tej metodi varjenja se na sredino spoja jeklo-aluminij postavi montažna kompozitna plošča iz jekla in aluminija, da se oblikujejo lastni spoji, to je spoji jeklo-jeklo in aluminij-aluminij.Nato uporabite običajno metodo talilnega varjenja za varjenje iste kovine na obeh koncih.
Pri varjenju bodite pozorni na varjenje najprej aluminijastih spojev z velikim krčenjem in lahkim termičnim razpokanjem, nato pa jeklenih spojev.
Čas objave: 22. marec 2023
