Aliuminio suvirinimas: Technikos, Parametrai & Paraiškos

1. Įvadas

Aliuminio suvirinimas vaidina pagrindinį vaidmenį šiuolaikiniame gamyboje, Pagrindų pramonės šakos nuo aviacijos ir kosmoso iki automobilių.

Kai gamintojai verčia lengvesnius, Efektyvesnės struktūros, Jie vis labiau pasitiki aliuminio stiprumo ir svorio santykiu.

Tačiau, Aliuminio unikalūs metalurgijos bruožai - didelis šilumos laidumas, Žemas lydymosi taškas, ir atkaklus oksido sluoksnis - įjunkite skirtingus suvirinimo iššūkius.

Šiame straipsnyje, Mes tyrinėjame aliuminio suvirinamumo pagrindus, Apklausos pagrindiniai procesai, Išskirkite įprastus defektus, ir pasidalyti geriausia praktika, užtikrinančia tvirtą, aukštos kokybės sąnariai.

2. Aliuminio metalurgijos pagrindai

Prieš smogdamas į lanką, Suvirintojai turi suvokti metalurginius pagrindus, dėl kurių aliuminis tampa patrauklus ir sudėtingas, kad galėtų prisijungti.

Veidas orientuota kubinė grotelė & Šilumos laidumas

Aliuminis kristalizuojasi a Veidas orientuotas kub (FCC) grotelės, kuris suteikia išskirtinį lankstumą ir tvirtumą.

Praktiškai, Ši struktūra leidžia aliuminiui patirti reikšmingą plastinę deformaciją be įtrūkimo - vertingas bruožas formuojant sudėtingas formas.

Tačiau, aliuminio Šilumos laidumas (~ 237 w/m · k) veikia beveik keturis kartus didesnis nei švelnaus plieno.

Todėl, Šiluma, įpurškiama suvirinimo aliuminio lanko, priversdami operatorius:

• Padidinkite amperą arba lėtas kelionės greitis, kad būtų galima tinkamai sulieti
• Įkaitinkite storas dalis (virš 10 mm) užtikrinti vienodą įsiskverbimą
• Naudokite atraminius strypus arba vėsios plokšteles Suvirinant plonų gabaritų medžiagas, kad būtų išvengta nudegimo

Oksido filmas: Draugas ir priešas

Aliuminio formos a vietinis oksidas sluoksnis (Al₂o₃) Oro poveikio mikrosekundėse.

Šis filmas yra apsauginė užtvara nuo korozijos, Vis dėlto suvirinimo metu ji pateikia didžiulę kliūtį:

• Lydymosi taškas Skirtumas: Aliuminio oksidas tirpsta aukščiau 2,000 ° C., o pagrindiniai metaliniai skysčiai 660 ° C..
  Be tinkamo valymo ir lanko energijos, Oksidas apsaugo nuo tinkamos suliejimo.
• Valymo protokolai: Suvirintojai dirba Šarminiai nuriebia, sekė Nerūdijančio plieno šepetėlis prieš pat suvirinimą.
  Kai kurios parduotuvės naudoja Cheminiai atarai (Pvz., praskiesta fosforo rūgštis) Norėdami užtikrinti paviršių be oksido.

Kruopščiai pašalindami oksidus ir pasirinkdami procesus, tokius kaip kaip impulsinė tig Tai mechaniškai šveičia suvirinimo zoną-fabricatoriai įveikia šią metalurginę kliūtį ir pasiekia sąnarių neturinčius defektus.

3. Įprasti aliuminio suvirinimo procesai

Išskirtinės aliuminio savybės sukėlė įvairių suvirinimo būdų rinkinį, kiekvienas pritaikytas tam tikram storiui, Lydinio sistemos, Gamybos normos, ir bendri reikalavimai.

Dujų volframo suvirinimas (GTAW / Tig)

Dujų volframo suvirinimas (GTAW), paprastai vadinamas TIG, siūlo tikslią šilumos valdymą ir minimalų purslą, todėl tai yra pasirinktas plonojo aliuminio pasirinkimo būdas (≤ 6 mm) ir kritinės sąnariai:

• Veiklos principas: Inertinės ga - ekranizuoti, Neatliekamas volframo elektrodas palaiko lanką ant aliuminio paviršiaus.
  Užpildo viela į pudrą patenka rankiniu būdu arba per tiekimo mechanizmą.
• Tipiniai parametrai:

• • Dabartinis: 50–200 a (AC poliškumas valyti oksidus)
  • Įtampa: 10–15 v
  • Kelionės greitis: 200–400 mm/min
  • Ekranuojančios dujos: 100% Argonas 12–18 L/min

• Privalumai:

• • Išskirtinė suvirinimo karoliuko išvaizda (Ra < 1 µm)
  • Siaura šilumos paveikta zona (Haz), mažina iškraipymus
  • Visiška šilumos įvesties kontrolė - esminė subtilių lydinių, tokių kaip 6xxx serija

• Apribojimai:

• • Mažesnis nusėdimo greitis (~ 0,5 kg/h) riboja produktyvumą
  • Reikalauja aukšto suvirintojo įgūdžių, kad būtų galima nuosekliems rezultatams

Gauna / MIG - dujų metalo lanko suvirinimas

Dujų metalo lanko suvirinimas, arba MIG suvirinimas, padidina nusėdimo greitį, todėl tai idealiai tinka vidutiniam laikinumui (3–12 mm) Aliuminio gamyba:

• Veiklos principas: Ištisinis, vartojamo aliuminio vielos elektrodai maitinasi per suvirinimo pistoletą, o argono ar argono helis sumaišo lanką, kad apsaugotų lanką.
• Tipiniai parametrai:

• • Vielos skersmuo: 0.9–1,2 mm
  • Dabartinis: 150–400 a
  • Įtampa: 18–25 v
  • Vielos tiekimo greitis: 5–12 m/aš (gaunantis 5–8 kg/h nusėdimą)
  • Ekranuojančios dujos: Argonas arba ar/jis (25% Jis) 15–25 L/min

• Privalumai:

• • Didelis nusėdimas ir kelionių greitis padidina pralaidumą
  • Lengvesnė mechanizacija ir robotų integracija

• Apribojimai:

• • Platesnis HAZ gali sustiprinti iškraipymus
  • Aukštesnė purslų ir mažiau tiksli karoliuko forma, palyginti su TIG

Plazmos lanko suvirinimas (Paw)

Plazmos lanko suvirinimas koncentruoja lanką į siaurą, Didelės energijos stulpelis, Sumaišykite gilų skverbimąsi su valdymu:

• Veiklos principas: Susiaurėjęs plazmos lankas keliauja tarp nevartojamo elektrodo ir ruošinio; Antrinės ekrano dujos supa plazmą, kad apsaugotų suvirinimą.
• Tipiniai parametrai:

• • Dujų plazma (AR arba AR/H₂): 2–10 l/min
  • Ekranuojančios dujos: Argonas 10–20 l/min
  • Dabartinis: 50–300 a

• Privalumai:

• • Skverbimosi gylis iki 10 mm per vieną leidimą
  • Tikslus siaurų suvirintų lanko formos valdymas

• Apribojimai:

• • Sudėtingas degiklio dizainas ir didesnė įrangos kaina
  • Reikalauja kvalifikuotos sąrankos, kad būtų išvengta nestabilumo

Trinties maišymas (FSW)

Trinties maišymas (FSW) Revoliucionuoja aliuminio sujungimas, visiškai veikdamas kietoje būsenoje:

• Veiklos principas: Besisukantis, Neatmetamas įrankis pasineria į besisukančius faying paviršius, Generuojanti trinties šilumą, kuris plastifikuoja metalą.
  Tada įrankis apvažiuoja jungtį, Mechaniškai maišant sumaišytą medžiagą, kad būtų sujungtas suvirintas suvirinimas.
• Tipiniai parametrai:

• • Įrankių sukimasis: 300–1,200 aps / min
  • „Traverse“ greitis: 50–500 mm/min
  • Jėga: 10–50 kN, priklausomai nuo storio

• Privalumai:

• • Iš tikrųjų pašalina poringumą ir karštą krekingumą
  • Pasiekia 95–100% sąnarių efektyvumą 5xxx ir 6xxx lydiniuose
  • Gamina gerai, Equiaxed grūdai suvirinimo grynuolyje, Mechaninių savybių gerinimas

• Apribojimai:

• • Įrangos investicijos yra reikšmingos
  • Apsiriboja linijinėmis ar paprastomis išlenktomis jungtimis; reikalauja armatūros

Atsirandantys metodai: Lazeris ir elektronų pluošto suvirinimas

Kai gamintojai skatina didesnį greitį ir automatizavimą, Jie priima energijos mažinimo sijas:

• Lazerio spindulio suvirinimas (LBW):

• • Principas: Didelės galios lazeris (pluoštas ar co₂) Dėmesys yra maža vieta (< 0.5 mm), Sukurti raktų skylės skverbimąsi.
  • Nauda: Ypač siauras pavojus, minimalus iškraipymas, Suvirinimas pagreitina iki 10 m/mano.
  • Iššūkiai: Reikalauja tikslaus bendro pritaikymo (< 0.1 mm) ir aukštas pradinis kapitalas.

• Elektronų pluošto suvirinimas (EMP):

• • Principas: Didelio greičio elektronų pluoštas vakuume išlydo metalą rakto skylės režimu.
  • Nauda: Gilus įsiskverbimas (20–50 mm) su puikiu suvirinimo grynumu.
  • Iššūkiai: Vakuuminės kameros riboja dalies dydį, ir įranga reiškia dideles išlaidas.

4. Leginių lydinių sistemos ir jų suvirinamumas

Aliuminio lydiniai patenka į keturias pagrindines šeimas - 1xxx, 5xxx, 6xxx, ir 7xxx - kiekvienas apibrėžtas pagal dominuojančius legiruotus elementus.

Šie cheminiai skirtumai reglamentuoja lydymosi elgseną, kietėjimo charakteristikos, ir jautrumas suvirinimo trūkumams.

1xxx serija (≥ 99% Aliuminis)

Kompozicija & Charakteristikos

• Pagrindinis elementas: Aliuminis ≥ 99.0% (Pvz., 1100: Fe ≤ 0.15%, Ir ≤ 0.10%)
• Mechaninis stiprumas: UTS 90–110 MPa O-Temper
• Šilumos laidumas: ~ 237 W/m · k

Suvirinamumas

• Reitingas: Puiku
• Privalumai:

• • Minimalios priemaišos apsaugo nuo tarpmetalinio susidarymo ir karšto įtrūkimo.
  • Aukštas lankstumas (pailgėjimas ≥ 20%) toleruoja šilumos įvesties variantus.

• Iššūkiai:

• • Reikia ~ 20–30% daugiau šilumos įvesties nei 6xxx lydiniai.

Rekomenduojama praktika

• Procesai: GTAW (Tig) Tikslumui; Gauna (Aš) ant plono lapo (≤ 3 mm)
• Strypas: ER1100 arba ER4043 (geresniam sklandumui) kad atitiktų atsparumą baziniam metaliniam korozijai
• Paraiškos: Cheminės talpyklos, Maisto rūšies įranga, Šilumos išėjimo pelekai

5xxx serija (Al - mg lydiniai)

Kompozicija & Charakteristikos

• Magnis: 2.0–5.0 masės %; Manganas: 0.1–1.0 masės % Grūdų kontrolei
• Bendri pažymiai: 5052 (Mg 2,2–2,8%), 5083 (Mg 4,0–4,9%), 5456 (Mg 4,5–5,5%)
• UTS: 280–340 MPA; pailgėjimas: 12–18%

Suvirinamumas

• Reitingas: Geras iki puikus
• Privalumai:

• • Kietosios reakcijos stiprinimas be kritulių sukietėjimo, gaunančios nuoseklias suvirinimo savybes.
  • Puikus atsparumas jūros vandens korozijai (< 0.03 mm/metų praradimas).

• Iššūkiai:

• • Šilumos paveikta zona (Haz) Grūdų griovys gali sumažinti nuovargio stiprumą 10–15%, kai lėtai aušinamas.
  • Paviršiaus oksidai ir MGO reikalauja griežto valymo ir nuriebimo.

Rekomenduojama praktika

• Procesai: AC-GTAW oksido valymui; FSW ant skyrių ≥ 6 mm viso stiprumo sąnariams
• Strypas: ER5356, kad atitiktų Mg turinį ir elgseną korozija
• Paraiškos: Laivų korpusai (5083-H111), slėgio indai (5456), degalų bakai

6xxx serija (Al - mg - Si lydiniai)

Kompozicija & Charakteristikos

• Magnis: 0.4–1,5 masės %; Silicis: 0.6–1,2 masės % (formuojanti Mg₂si krituliai)
• Tipiniai lydiniai: 6061 (Bendrasis), 6063 (išspaudimas), 6082 (aukšto stiprumo)
• Didžiausias UT (T6): ~ 310 MPA; O-Temper sulenkimas: 1.5× storis

Suvirinamumas

• Reitingas: Vidutinis
• Privalumai:

• • Kritulių kietėjimas duoda gerą sujungtą stiprumą po senėjimo po sujungimo.
  • Universalus struktūrinio rėmo ir išspaustų profilių.

• Iššūkiai:

• • Suliejus suvirinimas ištirpsta mg₂si, sukelia HAZ minkštinimą (Derlingumo sumažėjimas ≈ 30–50%).
  • Silicio turtingi užpildai gali reklamuoti trapius plėveles, jei nebus kruopščiai kontroliuojami.

Rekomenduojama praktika

• Procesai: Aš už greitį; FSW, kad būtų išvengta sintezės zonos minkštinimo
• Strypas: ER4043 (Ir 5 %) Dėl atsparumo įtrūkimams; ER5356 už jūrų tarnybą
• Gydymas po sujungimo: T6 Senėjimas (530 ° C tirpalas, 160 ° C/8 val. Senėjimas) RETORE ~ 85% originalios jėgos
• Paraiškos: Dviračių rėmai (6061-T6), Architektūrinės išspaudimai (6082-T6)

7xxx serija (Al - Zn - mg lydiniai)

Kompozicija & Charakteristikos

• Cinkas: 5.0–7,0 masės %; Magnis: 2.0–3,0 masės %; Vario: 1.2–2.0 masės % (Pvz., 7075-T6)
• UTS (T6): > 500 MPA; Išskirtinės nuovargio ribos (~ 160 MPA 10⁷ ciklų metu)

Suvirinamumas

• Reitingas: Prastas ar vidutinio sunkumo
• Privalumai:

• • Didžiausias stiprumas tarp suvirinamo aliuminio, kritiška aviacijos ir kosmoso programoms.

• Iššūkiai:

• • Karštas krekingas iš žemai lydymosi eutektinių filmų (Al - Zn - mg) Fusiono metu.
  • Reikšmingas HAZ minkštėjimas ir liekamasis streso susirūpinimas.

Rekomenduojama praktika

• Procesai: FSW arba EBW (storos sekcijos ≥ 10 mm) kad išvengtų tirpimo; Tig su impulsiniu DCEN plonomis dalimis
• Strypas: ER2319 (Cu 6.5 %) praplečia kietėjimo diapazoną ir sumažina krekingus
• Prieš/po gydymo: Pašildykite 120 ° C.; Keptas streso metu (200 ° C/4 val) sumažinti likusius įtempius 50%
• Paraiškos: Orlaivio konstrukcinės spartos (7075-T6), Aviacijos ir kosmoso jungiamosios detalės (7050), Didelio stiprumo tvirtinimo detalės

Pagrindinių suvirinamumo palyginimai

Sujungti ankstesnes analizes, Žemiau esančioje lentelėje pabrėžiamas kiekvienos pagrindinės aliuminio serijos santykinis suvialumas, kartu su jų pageidaujamais procesais ir pirminiais iššūkiais.

5. Pagrindiniai proceso parametrai ir aliuminio suvirinimo valdymas

Suvirinant suvirinimą be defektų, priklauso nuo kruopštaus parametrų valdymo:

• Iš anksto suvirintas valymas. Naikinimas šarminiais valikliais, Tada mechaniškai nuimkite oksidą, naudodamiesi nerūdijančio plieno šepetėliais, skirtais aliuminiui. Bet kokie likę oksidai ar aliejai sukelia poringumą.
• Šilumos įvestis, Kelionės greitis & AMPERAGE. Subalansuoti šilumos įvestį (kJ/mm) Norėdami užtikrinti visišką suliejimą be deginimo.
  TIG, Išlaikykite šilumos įvestį apie 1–2 kJ/mm; Man, 3–6 kJ/mm kostiumai 3–6 mm plokštelės.
• Užpildo metalo pasirinkimas.

• • ER4043 (5% Ir): Siūlo gerą drėkinimą ir sumažėjusį įtrūkimą; Idealiai tinka 6xxx serijai.
  • ER5356 (5% Mg): Suteikia didesnį atsparumą stiprumui ir korozijai; Pageidaujama 5xxx serijos baziniams metalams.

• Ekranavimo dujų sudėtis & Srauto greičiai. Naudoti 100% Argonas ploniems matuokliams; Argon-Helium mišiniai (Pvz., 75/25) Pagerinkite skverbimąsi ir suvirinimo karoliukų sklandumą atliekant storesnius darbus.
  Išlaikyti srautą esant 10–20 l/min ir išlaikyti dujų taurę 10 mm ruošinio.

6. Suvirinamumo iššūkiai ir defektų mechanizmai

Aliuminio suvirinimo metu susiduria keli defektų režimai:

• Poringumas. Vandenilio tirpumas išlydytame aliuminyje (iki 2 ml/100 g 700 ° C.) sukietėjus sukelia dujų įkalinimą.
  Sušvelninkite kepimo užpildo viela (65 ° C., 4 h) ir prižiūrėti sausą, Švarus netauriškas metalas.
• Karštas įtrūkimas. 6XXX ir 7xxx lydiniai sudaro skystas plėveles išilgai grūdų ribų kietėjimo metu.
  Sumažinkite įtrūkimą mažindami šilumos įvestį, Silicio turtingų užpildų pasirinkimas (ER4043), arba naudojant FSW jautriais lydiniais.
• Susiliejimo ir nudegimo trūkumas. Nepakankamas šiluma ar per didelis kelionės greičio lapai nepanaudojami plotai; Per daug lėta kelionė ar didelis amperas sukelia nudegimą.
  Patikrinkite karoliuko profilį ir sureguliuokite parametrus, kad pasiektumėte vienodą suvirinimo gerklę.
• Iškraipymas ir liekamieji įtempiai. Aliuminio aukštas šiluminio išsiplėtimo koeficientas (23× 10⁻⁶ /k) sukelia didelius iškraipymus. Neutralizuoti su armatūra, Suvirinimas galiniame žingsnyje, ir šilumos-sink spaustukai.

7. Mikrostruktūrinė evoliucija ir mechaninis našumas

Mikrostruktūros po suvirinimo diktuoja sąnarių vientisumą:

• HAZ minkštėjimas & Grūdų augimas. Krituliuose, kuriuose yra sunkių lydinių (6xxx serija), Hazas praranda jėgas, nes nuosėdos ištirpsta.
  Kietojo kūno aušinimas arba po suvirinimo senėjimas (Pvz., 160 ° C 8 h in 6061) atsigauna iki 80% kaip suvirinta jėga.
• Krituliai šilumos apdorojamuose lydiniuose. Kontroliuojamas pakartotinis precipitacija-per T4 (Natūralus senėjimas) arba T6 (dirbtinis senėjimas) CIKLAI - RESTore Mechaninės savybės.
  Pavyzdžiui, 6061-T6 suvirinimas pasiekia 275 MPA derlius po gydymo T6.
• Tempimas, Nuovargis & Korozijos atlikimas. Tinkamai įvykdytos TIG suvirinimo suvirinimo priemonės 5083 gali pasiekti 95% bazinio metalo tempimo stiprumas. Atliekant nuovargio bandymą, FSW jungtys 5xxx lydiniuose viršija 10⁶ ciklus 70% iš Uts.
  Atsparumas korozijai-gyvybiškai svarbi jūrų reikmėms-pakyla aukštai, kai naudojami atitinkami užpildų lydiniai ir tinkami apdorojami povialūs apdorojimai.

8. Gydymas po suvirinimo ir remontas

Norėdami optimizuoti bendrą našumą ir ilgaamžiškumą, Gamintojai taiko keletą po suvirinimo procedūrų:

• Terminis gydymas po suvirinimo (Pwht) & Streso palengvinimas. 6xxx lydiniuose, Sprendimo gydymas 530 ° C, po kurio seka gesinimas ir T6 senėjimas. 5xxx lydiniams, Natūralus senėjimas (T4) stabilizuoja kietumą.
• Mechaninis tiesinimas & Šaltas darbas. Iškraipymo korekcijai, Atsargiai sulenkite arba susukite kambario temperatūroje. Šaltas darbas taip pat padidina lokalizuotą jėgą sukietėjant deformacijai.
• Defektų taisymas ir pertvarkymas. Smulkinkite įtrūkimus ar poras, kad skambėtų metalui, Tada iš naujo suvirino tą patį procesą ir užpildą. Visada pakartotinai valomi paviršiai, kad būtų išvengta defektų pasikartojimo.

9. Tikrinimas, Testavimas, ir kokybės kontrolė

Suvirinimo kokybės poreikio palaikymas sistemingai tikrinimas:

• Vaizdinis patikrinimas (ISO 5817 / AWS D1.2). Įvertinkite suvirinimo išvaizdą, Karoliukų armatūra, ir pobūdis. B klasės lygiui reikalingi minimalūs trūkumai.
• Neardomieji bandymai (Ndt).

• • Dažai skvarbi: Nustato paviršiaus įtrūkimus ne porcijuose.
  • Radiografinis (Rentgeno spindulys): Atskleidžia vidinį poringumą ir sintezės trūkumą.
  • Ultragarsinis: Apklausa storesnes plokšteles (>10 mm) Dėl tūrio trūkumų.

• Procedūros kvalifikacija & Suvirintojo sertifikatas. Atlikite procedūros kvalifikacijos įrašus (PQRS) patvirtinti parametrus. Sertifikuokite suvirintuvus už AWS D1.2 arba ISO 9606-2 užtikrinti nuoseklų, suderinamas spektaklis.

10. Aliuminio suvirinimo pramoninė pritaikymas

Išskirtinis aliuminio stiprumo ir svorio santykis ir atsparumas korozijai verčia jį naudoti įvairiose reikalaujančiose pramonės šakose.

Aviacijos ir kosmoso ir didelio stiprumo lydinio struktūros

Aviacijos ir kosmoso srityje, Kiekvienas išsaugotas kilogramas reiškia tiesiogiai, kad degalų efektyvumas ir naudingosios apkrovos talpa.

Todėl, Gamintojai suvirina aukšto stiprumo aliuminio lydinius-tokius kaip 2024, 6061, ir 7075 - dėl kritinių komponentų:

• Fiuzeliažas ir sparno odos: Automatizuotas TIG ir lazerio suvirinimas sujungiami plonai (1–3 mm) lakštai su suvirinimo pločiu 1 mm, Aerodinaminio glotnumo išsaugojimas.
• Styginiai ir rėmai: Trinties maišymas (FSW) į 5 xxx ir 7 „XXX“ serija sukuria beveik bazinio metalo stiprumo jungtis, įgalinantys lengvus monokokinius dizainus.
  Oro linijų ataskaita 5% degalų taupymas naujesniuose orlaiviuose pereinant prie FSW sujungtų aliuminio plokščių.
• Nusileidimo ir korpusai: Liejami ir suklastotos aliuminio dalys (Pvz., 7075-T73) Suvirinimas per EBW ir tada kepa stresą.

Automobilių ir lengvas transportas

Transporto priemonių gamintojai susiduria. Aliuminio suvirinimas padeda patenkinti šiuos iššūkius:

• Elektorė (EV) Akumuliatorių gaubtai: Aš suvirinu 5 xxx serijos išspaudimai formuoja tvirtas, Avarijos verti akumuliatorių dėklai.
  Palyginti su plienu, Aliuminio padėklai sumažina masę 35–40%, pratęsdamas EV diapazoną iki 10%.
• Kūnas baltas konstrukcijas: Hibridiniai TIG-MIG ląstelės, Pjaustykite bordiūro svorį 100–150 kg ant pilno dydžio visureigių.
• Priekabos ir geležinkelio kėbulai: 5083-H116 plokštės greitai suvirinamos robotų suvirinimo linijose,
  Pristatymas be korozijos platformų, kurios trunka 30–40% ilgesni nei plieno kolegos po druskos aplinka.

Jūrų, Slėgio indai, ir architektūriniai fasadai

Laivų statytojai ir architektai išnaudoja aliuminio suvirinimą, kad būtų atsparumas korozijai ir dizaino lankstumui:

• Laivų korpusai ir antstatai: 5083 ir 5 xxx lydiniai, įgalinant didesnius skydelio dydžius (iki 10 m) ir sutrumpinti surinkimo laiką 20%.
• Slėgio indai & Kriogeninės tankai: Lydiniai kaip 5083 ir 6061 suvirinti per TIG kontroliuojamoje atmosferoje, Gaminantys nuotėkio sąnarius, kurie atlaiko –196 ° C paslaugą SGD programose.
• Architektūrinės užuolaidos sienos: Dekoratyviniai tig suvirinimai 6 xxx serijos ekstruzijos formuoja besiūlius fasadus.
  Lazerio suvirinimas dar labiau susiaurina sąnarius iki apačios 0.5 mm, sukuriant prapūtimą, anoduoti paruošti paviršiai.

Kylantys sektoriai: Elektrinės transporto priemonės & Atsinaujinanti energija

Kaip pramonės šakos siekia tvarumo, Aliuminio suvirinimas palaiko naujas technologijas:

• Vėjo turbinos stebulės: FSW prisijungia prie storos (iki 50 mm) 6 „XXX“ serijos plokštelės turbinų ašmenų šaknų jungiamoms detalėms-užtikrinant tempimo stiprumą šalia 300 MPA ir nuovargis gyvena viršijant 10⁷ ciklai po cikliniu pakrovimu.
• Saulės sekimo rėmai: Mig suvirintas 5 xxx išspaudimai sudaro lengvas atramines struktūras, Medžiagos išlaidų sumažinimas 25% Palyginti su cinkuotais plieno rėmais.
• Vandenilio laikymo cilindrai: Elektronų pluoštas ir suvirinimas lazeriu 6 xxx lydinių amatininkai sklandžiai, Aukšto slėgio indai, įgalinantis saugumą, Kompaktiškos vandenilio rezervuarai degalų ląstelių transporto priemonėms.

11. Aliuminio suvirinimo pranašumai ir trūkumai

Aliuminio suvirinimas siūlo didelę naudą, tačiau taip pat kelia unikalių iššūkių, kuriuos gamintojai turi atsargiai naršyti.

Privalumai:

• Lengvos konstrukcijos: Suvirinti aliuminio rinkiniai sveria 50 % Mažiau nei lygiavertės plieno struktūros, padidina transporto priemonių degalų efektyvumą, orlaivis, ir jūrų indai.
• Atsparumas korozijai: Kai suvirinami atitinkami užpildų lydiniai (Pvz., ER5356 5xxx serijoje),
  Aliuminio sąnariai palaiko puikų atsparumą druskingam vandeniui ir atmosferos korozijai - kritiški jūrų ir lauko veikimo srityse.
• Didelis bendras efektyvumas: Šiuolaikiniai procesai, tokie kaip trinties maišymas % bazinio metalo stiprumo, Įgalinamos krovinių veikiančių programų be kompromiso.
• Geras šilumos laidumas: Greitas šilumos išsisklaidymas sumažina lokalizuotą perkaitimą, Sumažinkite iškraipymus plonose sekcijose, kai tinkamai valdomi parametrai.
• Perdirbamumas ir tvarumas: Aliuminio laužas iš suvirinimo purslų ir iškirptų, palaikanti žiedinę gamybą su 95 % Energijos taupymas pirminės gamybos srityje.

Trūkumai:

• Oksido sluoksnio valdymas: Tenesiškas al₂o₃ filmas reikalauja griežto iš anksto suvirinimo valymo (Cheminė ar mechaninė) ir, Tig, AC poliškumas, siekiant užtikrinti nuoseklų suliejimą.
• Greitas šilumos nuostolis: Tuo tarpu didelis laidumas padeda kontroliuoti iškraipymo kontrolę, IT verčia suvirintojus padidinti šilumos įvestį-padidina nudegimo riziką plonuose matuokliuose ir platesnėse šilumos paveiktose zonose storesnėse sekcijose.
• HAZ minkštėja šilumos apdorojamais lydiniais: „6xxx“ ir „7xxx“ serijos sintezės suvirinimas dažnai ištirpina nusodinančias nuosėdas,
  todėl susidaro suminkštinta zona, kuriai gali prireikti senėjimo po suvirinimo ar alternatyvių kietojo kūno procesų, tokių kaip FSW.
• Iškraipymas ir liekamieji įtempiai: Aliuminio aukšto šiluminio išsiplėtimo koeficientas ir žemas elastinis modulis sujungia, kad būtų galima pastebėti pastebimą deformaciją; Efektyvios armatūros ir šilumos kontrolės strategijos tampa būtinos.
• Įrangos ir įgūdžių reikalavimai: Aliuminio suvirinimo defektų pasiekimas reikalauja tikslaus parametrų valdymo, Specializuoti užpildai,
  ir dažnai aukštesnės klasės įranga (Pvz., impulsinis suvirinimo maitinimo šaltinis, FSW platformos), Didėjančios kapitalo ir mokymo išlaidų.

12. Išvada

Aliuminio suvirinimas sujungia galimybes ir iššūkius. Įvaldant aliuminio metalurgiją, Tinkamo proceso pasirinkimas,

ar tai būtų tikslumas, MIG produktyvumui, arba FSW be defektų, Didelio stiprumo sąnariai ir griežtai kontroliuojantys parametrus ir apdorojimą po suvirinimo būdo, Gamintojai pasiekia patikimą, Aukštos kokybės struktūros.