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알루미늄 용접

알루미늄 용접: 기법, 매개 변수 & 응용

1. 소개

알루미늄 용접은 현대 제조에서 중추적 인 역할을합니다, 항공 우주에서 자동차까지의 소속 산업.

제조업체가 더 가벼워진다, 보다 효율적인 구조, 그들은 점점 알루미늄의 강도 대 중량비에 의존하고 있습니다.

하지만, 알루미늄의 독특한 야금 특성 - 높은 열전도율, 낮은 융점, 그리고 강렬한 산화물 층 - 독특한 용접 문제에 따르면.

이 기사에서, 우리는 알루미늄의 용접 성 기본 사항을 탐구합니다, 주요 프로세스, 일반적인 결함을 해부합니다, 강력한 보장되는 모범 사례를 공유하십시오, 고품질 조인트.

2. 알루미늄 야금의 기초

아크를 치기 전에, 용접기는 알루미늄을 매력적이고 가입하기 어려운 야금 기초를 파악해야합니다..

얼굴 중심 입방 격자 & 열전도율

알류미늄 a 얼굴 중심 입방 (FCC) 격자, 탁월한 연성과 강인성을 부여하는 것은 어느 것입니다.

실용적으로, 이 구조는 알루미늄이 균열없이 상당한 플라스틱 변형을 겪을 수 있습니다. 복잡한 모양을 형성 할 때 귀중한 특성.

알루미늄 부품
알루미늄 부품

하지만, 알루미늄 열전도율 (~ 237 w/m · k) 온화한 강철보다 거의 4 배 더 높습니다..

따라서, 용접 알루미늄 아크에 의해 주입 된 열은 기본 금속으로 빠르게 퍼집니다., 운영자를 강요합니다:

  • 암페어 증가 또는 적절한 융합을 달성하기 위해 여행 속도가 느립니다
  • 두꺼운 부분을 예열합니다 (~ 위에 10 mm) 균일 한 침투를 보장합니다
  • 백킹 바 또는 냉기 플레이트를 사용하십시오 화상을 방지하기 위해 얇은 게이지 재료를 용접 할 때

산화물 필름: 친구와 적

알루미늄 형태 a 천연 산화물 층 (알 ₂ 오 ₂) 공기 노출 마이크로 초 내.

이 영화는 부식에 대한 보호 장벽 역할을합니다, 그러나 그것은 용접 중에 강력한 장애물을 제시합니다:

  • 녹는 점 상이: 산화 알루미늄은 상기 용융됩니다 2,000 ° C, 기본 금속 액화는 660 ° C.
    적절한 청소 및 아크 에너지없이, 산화물은 적절한 융합을 방지합니다.
  • 청소 프로토콜: 용접기가 사용됩니다 알칼리성 탈지제, 그 뒤에 스테인리스 스틸 브러싱 용접 직전.
    일부 상점은 사용합니다 화학 에칭 (예를 들어, 희석 된 인산) 산화물이없는 표면을 보장합니다.

산화물을 부지런히 제거하고 공정을 선택함으로써 펄스 전류 TIG 용접 구역을 기계적으로 수색합니다.-제재소는이 야금 장애물을 극복하고 결함이없는 관절을 달성합니다..

3. 알루미늄의 일반적인 용접 공정

알루미늄의 독특한 특성은 다양한 용접 기술을 낳았습니다., 각각은 특정 두께에 맞게 조정됩니다, 합금 시스템, 생산 속도, 및 공동 요구 사항.

알루미늄 용접의 유형
알루미늄 용접의 유형

가스 텅스텐 아크 용접 (gtaw / 싸움)

가스 텅스텐 아크 용접 (gtaw), 일반적으로 Tig라고합니다, 정확한 열 제어와 최소 뿌리를 제공합니다, 얇은 게이지 알루미늄을위한 선택 방법입니다 (≤ 6 mm) 그리고 중요한 관절:

  • 운영 원리: 비활성 가스 - 보안, 불가능한 텅스텐 전극은 알루미늄 표면에 아크를 유지합니다..
    필러 와이어는 수동으로 또는 피드 메커니즘을 통해 웅덩이에 들어갑니다..
  • 일반적인 매개 변수:
    • 현재의: 50–200 a (산화물을 청소하기위한 AC 극성)
    • 전압: 10–15 v
    • 여행 속도: 200–400 mm/분
    • 차폐 가스: 100% 12-18 L/분의 아르곤
  • 장점:
    • 뛰어난 용접 비드 외관 (라 < 1 µm)
    • 좁은 열 영향 구역 (위험요소), 왜곡 감소
    • 열 입력에 대한 전체 제어 - 6xxx 시리즈와 같은 섬세한 합금의 경우 필수
  • 제한:
    • 증착 속도가 낮습니다 (~ 0.5 kg/h) 생산성을 제한합니다
    • 일관된 결과를 위해서는 높은 용접기 기술이 필요합니다

간이 / MIG - 가스 금속 아크 용접

가스 금속 아치 용접, 또는 MIG 용접, 증착 률을 높입니다, 중간 두께에 이상적입니다 (3–12 mm) 알루미늄 제조:

  • 운영 원리: 연속, 아르곤 또는 아르곤 헬륨 믹스가 아크를 차폐하는 동안 소모품 알루미늄 와이어 전극은 용접 총을 통해 공급됩니다..
  • 일반적인 매개 변수:
    • 와이어 직경: 0.9–1.2 mm
    • 현재의: 150–400 a
    • 전압: 18–25 v
    • 와이어 피드 속도: 5–12 m/me (5-8 kg/h 증착을 생성합니다)
    • 차폐 가스: 아르곤 또는 AR/HE (25% 그) 15-25 L/분
  • 장점:
    • 높은 증착 및 이동 속도는 처리량을 증가시킵니다
    • 더 쉬운 기계화 및 로봇 통합
  • 제한:
    • 더 넓은 HAZ는 왜곡을 증폭시킬 수 있습니다
    • 더 높은 스 패터 및 덜 정확한 비드 모양 대 Tig

혈장 아크 용접 (발)

혈장 아크 용접은 아크를 좁게 집중시킨다, 고 에너지 컬럼, 컨트롤과 깊은 침투를 혼합합니다:

  • 운영 원리: 수축 된 플라즈마 아크는 소비가 불가능한 전극과 공작물 사이를 이동합니다.; 2 차 차폐 가스는 플라즈마를 둘러싸고 용접을 보호합니다..
  • 일반적인 매개 변수:
    • 가스 혈장 (AR 또는 AR/H태): 2–10 l/min
    • 차폐 가스: 10-20 L/분에서 아르곤
    • 현재의: 50–300 a
  • 장점:
    • 침투 깊이까지 10 단일 패스로 mm
    • 좁은 용접에 대한 아크 모양의 정확한 제어
  • 제한:
    • 복잡한 토치 설계 및 더 높은 장비 비용
    • 불안정성을 피하기 위해 숙련 된 설정이 필요합니다

마찰 저어 용접 (FSW)

마찰 저어 용접 (FSW) 전적으로 고형 상태에서 작동하여 알루미늄 결합을 혁신합니다.:

  • 운영 원리: 회전, 불가능한 공구는 무너진 페이 잉 표면에 빠지게됩니다, 금속을 가소화하는 마찰 열 발생.
    그런 다음이 도구는 조인트를 가로 지릅니다, 기계적으로 혼합 된 연화 재료를 혼합하여 통합 용접을 형성합니다.
  • 일반적인 매개 변수:
    • 공구 회전: 300–1,200 rpm
    • 트래버스 속도: 50–500 mm/분
    • 다운 포스: 10–50 kn, 두께에 따라
  • 장점:
    • 다공성과 뜨거운 균열을 사실상 제거합니다
    • 5xxx 및 6xxx 합금에서 95–100%의 관절 효율성을 달성합니다.
    • 잘 생산됩니다, 용접 너겟의 등경 곡물, 기계적 특성 향상
  • 제한:
    • 장비 투자는 중요합니다
    • 선형 또는 단순한 조인트로 제한됩니다; 비품이 필요합니다

새로운 방법: 레이저 및 전자 빔 용접

제조업체가 더 높은 속도와 자동화를 추진함에 따라, 그들은 에너지 깔끔한 빔을 채택합니다:

  • 레이저 빔 용접 (LBW):
    • 원칙: 고급 레이저 (섬유 또는 CO₂) 작은 지점에 중점을 둡니다 (< 0.5 mm), 열쇠 구멍 침투 생성.
    • 이익: 매우 좁은 haz, 최소한 왜곡, 용접 속도는 최대입니다 10 m/my.
    • 도전: 정확한 조인트 적합이 필요합니다 (< 0.1 mm) 그리고 높은 초기 자본.
  • 전자 빔 용접 (EMB):
    • 원칙: 진공의 고속 전자 빔은 열쇠 구멍 모드에서 금속을 녹입니다..
    • 이익: 깊은 침투 (20–50 mm) 우수한 용접 순도로.
    • 도전: 진공 챔버 제한 부품 크기, 장비에는 상당한 비용이 수반됩니다.

4. 합금 시스템 및 용접성

알루미늄 합금은 4 개의 주요 가족 인 1xxx에 속합니다, 5트리플 엑스, 6트리플 엑스, 및 7xxx - 지배적 인 합금 요소로 정의 된 각.

이러한 화학적 차이는 녹는 거동을 결정합니다, 응고 특성, 및 용접 결함에 대한 감수성.

마찰 용접 용접 알루미늄 차량 부품
마찰 저어 용접 용접 알루미늄 차량 부품

1XXX 시리즈 (≥ 99% 알류미늄)

구성 & 형질

  • 주요 요소: 알루미늄 ≥ 99.0% (예를 들어, 1100: fe ≤ 0.15%, 그리고 ≤ 0.10%)
  • 기계적 강도: O-Temper의 UTS 90–110 MPa
  • 열전도율: ~ 237 w/m · k

용접 성

  • 평가: 훌륭한
  • 장점:
    • 최소한의 불순물은 금속 간 형성과 뜨거운 균열을 방지합니다.
    • 높은 연성 (신장 ≥ 20%) 열 입력 변동을 허용합니다.
  • 도전:
    • 퓨전을 유지하기 위해 6xxx 합금보다 ~ 20–30% 더 많은 열 입력이 필요합니다..

권장 관행

  • 프로세스: gtaw (싸움) 정밀도; 간이 (나) 얇은 시트에 (≤ 3 mm)
  • 막대: ER1100 또는 ER4043 (더 나은 유동성을 위해) 기본 금속 부식 저항과 일치합니다
  • 응용: 화학 탱크, 식품 등급 장비, 열 교환 지느러미

5XXX 시리즈 (Al -MG 합금)

구성 & 형질

  • 마그네슘: 2.0–5.0 wt %; 망간: 0.1–1.0 wt % 곡물 제어를 위해
  • 일반적인 성적: 5052 (MG 2.2–2.8%), 5083 (MG 4.0–4.9%), 5456 (MG 4.5–5.5%)
  • uts: 280–340 MPa; 연장: 12–18%

용접 성

  • 평가: 우수한 것입니다
  • 장점:
    • 강수 경화없이 고체 강화 강화, 일관된 용접 특성을 생성합니다.
    • 우수한 해수 부식 저항 (< 0.03 mm/년 손실).
  • 도전:
    • 열 영향 구역 (위험요소) 곡물 조잡은 천천히 냉각시 피로 강도를 10-15% 줄일 수 있습니다..
    • 표면 산화물과 MGO는 엄격한 칫솔질과 탈지가 필요합니다.

권장 관행

  • 프로세스: 산화물 세정을위한 AC-GTAW; 섹션의 FSW 6 전체 강도 조인트 용 MM
  • 막대: MG 함량 및 부식 동작 일치하는 ER5356
  • 응용: 배 선체 (5083-H111), 압력 용기 (5456), 연료 탱크

6XXX 시리즈 (Al – MG – SI 합금)

구성 & 형질

  • 마그네슘: 0.4–1.5 wt %; 규소: 0.6–1.2 wt % (mgsi 침전물 형성)
  • 전형적인 합금: 6061 (일반적인), 6063 (압출), 6082 (고종)
  • 피크 uts (T6): ~ 310 MPA; O-Temper의 구부러짐: 1.5× 두께

용접 성

  • 평가: 보통의
  • 장점:
    • 강수 경화는 후원 후 노화 후 양호한 원인 강도를 산출합니다.
    • 구조적 프레임 및 압출 프로파일에 대한 다목적.
  • 도전:
    • 퓨전 용접은 mg₂si를 용해시킨다, 위험 연화를 유발합니다 (수율 강하 ≈ 30–50%).
    • 실리콘이 풍부한 필러는 조심스럽게 제어되지 않으면 부서지기 쉬운 필름을 홍보 할 수 있습니다..

권장 관행

  • 프로세스: 나; 퓨전 구역 연화를 피하기 위해 FSW
  • 막대: ER4043 (그리고 5 %) 균열 저항; 해양 서비스를위한 ER5356
  • 후원 후 치료: T6 노화 (530 ° C 용액화, 160 ° C/8 시간 노화) 복원 ~ 85% 원래의 힘
  • 응용: 자전거 프레임 (6061-T6), 건축 압출 (6082-T6)

7XXX 시리즈 (al – zn – MG 합금)

구성 & 형질

  • 아연: 5.0–7.0 wt %; 마그네슘: 2.0–3.0 wt %; 구리: 1.2–2.0 wt % (예를 들어, 7075-T6)
  • uts (T6): > 500 MPA; 뛰어난 피로 한계 (~ 160 10 ° 사이클에서 MPA)

용접 성

  • 평가: 가난한 것입니다
  • 장점:
    • 용접 가능한 알루미늄 중 최고 강도, 항공 우주 응용 프로그램에 중요합니다.
  • 도전:
    • 낮은 수준의 공허 영화에서 핫 크랙 링 (Al – Zn – Mg) 퓨전 중.
    • 상당한 위험 연화 및 잔류 스트레스 문제.

권장 관행

  • 프로세스: FSW 또는 EBW (두꺼운 부분 ≥ 10 mm) 용융을 피하기 위해; 얇은 부품 용 펄스 DCEN이있는 TIG
  • 막대: ER2319 (Cu 6.5 %) 응고 범위를 넓히고 균열을 줄입니다
  • 사전/후 치료: 예열 120 ° C; 스트레스 관련 빵 (200 ° C/4 시간) 잔류 응력을 줄이기 위해 50%
  • 응용: 항공기 구조적 스파 (7075-T6), 항공 우주 피팅 (7050), 고속 패스너

주요 용접 성 비교

앞의 분석을 함께 가져옵니다, 아래 표는 각 주요 알루미늄 시리즈의 상대적 용접 가능성을 강조합니다., 선호하는 프로세스 및 주요 과제와 함께.

합금 시리즈 용접 성 등급 선호하는 용접 방법 주요 도전
1트리플 엑스 훌륭한 gtaw (싸움), 간이 (나) ~ 20–30% 더 많은 열 입력이 필요합니다; 낮은 강도는 구조적 사용을 제한합니다
5트리플 엑스 좋은 - 우수한 ac-gtaw, 간이, 마찰 저어 (FSW) 느린 냉각 하에서 곡물 곡물이 조잡합니다; MGO/Alloolo₂ 산화물은 엄격한 청소를 요구합니다
6트리플 엑스 보통의 간이, gtaw, FSW 침전물 용해로 인한 위험 연화; 실리콘 분리는 뜨거운 균열을 촉진 할 수 있습니다
7트리플 엑스 불쌍한 중대한 마찰 저어 (FSW), EMB, 펄스 gtaw 심각한 열적 위험; 고체 공정이없는 상당한 위험 연화 및 잔류 응력

5. 알루미늄 용접의 주요 공정 매개 변수 및 제어

알루미늄 용접
알루미늄 용접

결함없는 용접을 달성하여 세심한 매개 변수 제어에 힌지:

  • 사전 청소. 알칼리성 세정제로 탈지, 그런 다음 알루미늄 전용 스테인레스 스틸 브러쉬를 사용하여 산화물을 기계적으로 제거하십시오.. 모든 잔류 산화물 또는 오일은 다공성을 유발합니다.
  • 열 입력, 여행 속도 & 암페어. 균형 열 입력 (KJ/mm) 화상없이 완전한 융합을 보장합니다.
    Tig, 약 1-2 kJ/mm의 열 입력을 유지하십시오; 나를 위한, 3–6 kJ/mm는 3-6 mm 판에 맞습니다.
  • 필러 금속 선택.
    • ER4043 (5% 그리고): 우수한 습윤과 균열이 줄어 듭니다; 6xxx 시리즈에 이상적입니다.
    • ER5356 (5% Mg): 더 높은 강도와 ​​부식 저항을 제공합니다; 5xxx 시리즈 기본 금속에 선호됩니다.
  • 차폐 가스 조성 & 유량. 사용 100% 얇은 게이지의 아르곤; 아르곤-실륨 혼합물 (예를 들어, 75/25) 두꺼운 작업에서 침투 및 용접 비드 유동성을 개선하십시오.
    10–20 l/min에서 흐름을 유지하고 가스 컵을 내면으로 유지하십시오. 10 공작물의 mm.

6. 용접 성 문제 및 결함 메커니즘

알루미늄 용접은 여러 결함 모드를 만난다:

  • 다공성. 용융 알루미늄의 수소 용해도 (최대 2 ml/100 g 700 ° C) 응고시 가스 포획으로 이어집니다.
    베이킹 필러 와이어로 완화하십시오 (65 ° C, 4 시간) 건조 유지, 깨끗한 기본 금속.
  • 뜨거운 크래킹. 6XXX 및 7XXX 합금은 고정화 동안 입자 경계를 따라 액체 필름을 형성합니다..
    열 입력을 낮추어 균열을 줄입니다, 실리콘이 풍부한 필러 선택 (ER4043), 또는 감수성 합금에서 FSW를 사용합니다.
  • 퓨전 부족과 화상 스루. 부적절한 열이나 과도한 여행 속도는 끊임없는 지역을 떠납니다; 지나치게 느리게 여행이나 높은 암페어로 인해 화상을 입습니다.
    비드 프로파일을 검사하고 매개 변수 조정하여 균일 용접 목을 달성하십시오..
  • 왜곡 및 잔류 응력. 알루미늄의 높은 열 팽창 계수 (23× 10 ° /k) 상당한 왜곡을 유발합니다. 비품에 대응합니다, 백 스텝 용접, 열 싱크 클램프.

7. 미세 구조 진화 및 기계적 성능

후원 후 미세 구조는 관절 무결성을 지시합니다:

  • haz 연화 & 곡물 성장. 강수량-하드 덴 가능한 합금에서 (6XXX 시리즈), 침전이 용해 될 때 HAZ는 힘을 잃습니다.
    고형 상태 냉각 또는 웰드 후 노화 (예를 들어, 160 ° C 8 H in 6061) 회복합니다 80% as-weld 강도.
  • 열처리 가능한 합금에서의 강수. 제어 된 재판소-T4를 통해 (자연 노화) 또는 T6 (인공 노화) 사이클 - 기계적 특성 레스토랑.
    예를 들어, 6061-T6 용접이 달성됩니다 275 T6 처리 후 MPA 수율.
  • 인장, 피로 & 부식 성능. 적절하게 실행 된 Tig Welds 5083 도달 할 수 있습니다 95% 염기-금속 인장 강도. 피로 테스트에서, 5xxx 합금의 FSW 조인트는 10 ° 사이클을 초과합니다 70% UTS의.
    부식 저항-해양 응용 분야의 필수-일치하는 충전제 합금 및 적절한 weld 처리를 사용할 때 높은 임차.

8. 웰드 후 치료 및 수리

공동 성능과 수명을 최적화합니다, 제작자는 여러 번의 웰드 시술을 적용합니다:

  • 웰드 후 열처리 (PWHT) & 스트레스 해소. 6xxx 합금, 솔루션-처리 530 ° C 후에 켄 칭 및 T6 노화. 5xxx 합금 용, 자연 노화 (T4) 경도를 안정화시킵니다.
  • 기계식 교정 & 냉담한 일. 왜곡 보정, 실온에서 조심스럽게 구부리거나 굴립니다. 냉의 작업은 또한 변형 경화를 통해 국소 강도를 증가시킵니다.
  • 결함 수리 및 재 릴링. 균열이나 모공을 음속으로 갈아냅니다, 그런 다음 동일한 프로세스와 필러를 사용하여 다시 웰을 사용하십시오. 결함 재발을 방지하기 위해 항상 표면을 다시 청소하십시오.

9. 점검, 테스트, 그리고 품질 관리

용접 품질을 유지하려면 체계적인 검사가 필요합니다:

  • 육안 검사 (ISO 5817 / AWS D1.2). 용접 외관을 평가하십시오, 구슬 강화, 그리고 언더컷. B 등급은 최소한의 결함이 필요합니다.
  • 비파괴 테스트 (ndt).
    • 염료 침투제: 비 다공성 용접의 표면 균열을 감지합니다.
    • 방사선 사진 (엑스레이): 내부 다공성과 융합 부족을 나타냅니다.
    • 초음파: 더 두꺼운 판을 조사합니다 (>10 mm) 체적 결함.
  • 절차 자격 & 용접기 인증. 절차 자격 기록을 수행하십시오 (PQRS) 매개 변수를 검증합니다. AWS D1.2 또는 ISO 당 용접기를 인증하십시오 9606-2 일관성을 보장합니다, 준수 성능.

10. 알루미늄 용접의 산업 응용

알루미늄의 탁월한 강도 대 중량 비율과 부식 저항은 까다로운 산업에서 사용을 추진합니다..

항공 우주 및 고강도 합금 구조

항공 우주에서, 저장된 모든 킬로그램은 연료 효율 및 페이로드 용량으로 직접 변환됩니다..

따라서, 제작자는 고강도 알루미늄 합금을 용접합니다 2024, 6061, 및 7075 - 중요한 구성 요소의 경우:

  • 동체와 날개 스킨: 자동화 된 TIG 및 레이저 용접이 결합됩니다 (1–3 mm) 용접 너비가있는 시트 1 mm, 공기 역학적 부드러움을 보존합니다.
  • 스트링거와 프레임: 마찰 저어 용접 (FSW) ~에 5 xxx 및 7 XXX 시리즈는 근거리 금속 강도 조인트를 만듭니다, 경량 모노 코크 디자인을 활성화합니다.
    항공사 보고서까지 5% FSW-Joined 알루미늄 패널로 전환하여 최신 항공기의 연료 절약.
  • 착륙 기어 하우징: 캐스트 및 단조 알루미늄 부품 (예를 들어, 7075-T73) EBW를 통해 용접 한 다음 스트레스 해제 베이킹을 겪고 반복적 인 충격 하중 하에서 크리프 저항을 유지합니다..

자동차 및 경량 운송

차량 제조업체는 엄격한 배출 규정 및 전기화 요구에 직면합니다. 알루미늄 용접은 이러한 과제를 충족시키는 데 도움이됩니다:

  • 전기 자동차 (EV) 배터리 인클로저: 나의 용접 5 XXX- 시리즈 압출은 단단합니다, 충돌 할 수있는 배터리 트레이.
    강철에 비해, 알루미늄 트레이는 질량을 줄입니다 35–40%, EV 범위를 최대까지 확장합니다 10%.
  • 흰색 구조: 전이 필러 금속을 사용한 하이브리드 TIG-MIG 세포 용접 혼합 알루미늄 스틸 어셈블리, 절단 연석 무게 100–150kg 풀 사이즈 SUV.
  • 트레일러 및 철도 차체: 5083-H116 패널은 로봇 용접 라인에서 빠르게 용접됩니다,
    마지막 부식이없는 플랫폼 제공 30–40% 소금 환경에서 강철보다 길다.
자동 알루미늄 용접
자동 알루미늄 용접

선박, 압력 용기, 건축 외관

조선소 및 건축가는 부식성 및 설계 유연성을위한 알루미늄 용접을 이용합니다.:

  • 선체 및 상부 구조: 5083 그리고 5 XXX 합금은 최소한의 weld 왜곡으로 용접됩니다, 더 큰 패널 크기를 활성화합니다 (최대 10 중) 조립 시간을 줄입니다 20%.
  • 압력 용기 & 극저온 탱크: 합금이 좋아요 5083 그리고 6061 제어 된 대기에서 TIG를 통해 용접, LNG 애플리케이션에서 –196 ° C 서비스를 견딜 수있는 누출 조인트 생산.
  • 건축 커튼 월: 장식용 TIG 용접 6 XXX- 시리즈 압출은 원활한 외관을 형성합니다.
    레이저 용접은 추가 조인트를 좁 힙니다 0.5 mm, 플러시 생성, 양극화 된 표면.

신흥 부문: 전기 자동차 & 재생 에너지

산업으로서 지속 가능성에 대한 피벗, 알루미늄 용접은 새로운 기술을 지원합니다:

  • 풍력 터빈 허브: FSW가 두껍게 합류합니다 (최대 50 mm) 6 터빈 블레이드 뿌리 피팅 용 XXX-SERIES 플레이트-근처의 인장 강도 300 MPA 그리고 피로의 삶은 초과입니다 10cycles 주기적 하중 아래.
  • 태양열 추적기 프레임: 미그 웰드 5 XXX 압출은 경량지지 구조를 형성합니다, 재료 비용 절감 25% 아연 도금 강철 프레임과 비교합니다.
  • 수소 저장 실린더: 전자 빔 및 레이저 용접 6 XXX 합금은 매끄럽지 않습니다, 고압 용기, 안전을 활성화합니다, 연료 세포 차량을위한 소형 수소 탱크.

11. 알루미늄 용접의 장점과 단점

알루미늄 용접은 상당한 이점을 제공하지만 제작자가 신중하게 탐색 해야하는 독특한 과제를 제시합니다..

장점:

  • 경량 구조: 용접 된 알루미늄 어셈블리의 무게는 최대입니다 50 % 동등한 강철 구조보다 적습니다, 차량의 연료 효율 향상, 항공기, 그리고 선박 선박.
  • 부식 저항: 일치하는 필러 합금으로 용접 될 때 (예를 들어, 5xxx 시리즈의 ER5356),
    알루미늄 조인트는 바닷물 및 대기 부식에 대한 탁월한 저항을 유지합니다..
  • 높은 관절 효율성: 마찰 교반 용접과 같은 현대 과정은 일상적으로 95–100을 달성합니다 % 기본 금속 강도, 타협없이로드 베어링 애플리케이션을 활성화합니다.
  • 좋은 열전도율: 빠른 열 소산은 국소 과열을 감소시킵니다, 매개 변수가 올바르게 제어 될 때 얇은 섹션에서 왜곡 최소화.
  • 재활용 성과 지속 가능성: 용접 스패 터 및 오프 컷의 알루미늄 스크랩은 용융 냄비에 쉽게 다시 들어갑니다., 최대 원형 제조를 지원합니다 95 % 1 차 생산에 대한 에너지 절약.

단점:

  • 산화물 층 관리: 강인한 Allool 필름은 엄격한 사전 청소를 요구합니다 (화학적 또는 기계적) 그리고, Tig, 일관된 융합을 보장하기위한 AC 극성.
  • 빠른 열 손실: 높은 전도도는 왜곡 제어를 돕습니다, 용접기가 열 입력을 증가시킵니다. 얇은 게이지에서 화상을 입을 위험과 더 두꺼운 섹션에서 더 넓은 열 영향 구역.
  • 열처리 가능한 합금의 위험 연화: 6xxx 및 7xxx 시리즈의 퓨전 용접은 종종 강화 침전물을 용해시킵니다.,
    FSW와 같은 웰드 후 노후화 또는 대체 고형 상태 공정이 필요할 수있는 연화 구역을 초래합니다..
  • 왜곡 및 잔류 응력: 알루미늄의 높은 열 팽창 계수와 낮은 탄성 계수 결합하여 눈에 띄는 뒤틀림을 생성합니다.; 효과적인 비품 및 열 제어 전략이 필수적입니다.
  • 장비 및 기술 요구 사항: 결함이없는 알루미늄 용접을 달성하려면 정확한 매개 변수 제어가 필요합니다, 특수 필러,
    그리고 종종 고급 장비 (예를 들어, 펄스 용접 전원 공급 장치, FSW 장비), 자본 및 훈련 비용 증가.

12. 결론

알루미늄 용접은 기회와 도전을 통합합니다. 알루미늄의 야금을 마스터함으로써, 올바른 프로세스를 선택합니다,

정밀도를 위해 TIG, 생산성을위한 MIG, 또는 결함이없는 FSW, 고강도 조인트-매개 변수 및 웰드 후 처리를 엄격하게 제어합니다, 제작자는 신뢰할 수 있습니다, 고성능 구조.

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