Hàn nhôm: Kỹ thuật, Tham số & Ứng dụng

1. Giới thiệu

Hàn nhôm đóng vai trò quan trọng trong chế tạo hiện đại, làm nền tảng cho các ngành công nghiệp từ hàng không vũ trụ đến ô tô.

Khi các nhà sản xuất thúc đẩy nhẹ hơn, cấu trúc hiệu quả hơn, Họ ngày càng dựa vào tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng của nhôm.

Tuy nhiên, Đặc điểm luyện kim độc đáo của nhôm, độ dẫn nhiệt cao, Điểm nóng chảy thấp, và lớp oxit ngoan cường.

Trong bài viết này, Chúng tôi khám phá các nguyên tắc cơ bản về khả năng hàn nhôm nhôm, Khảo sát các quy trình chính, Phân tích các khiếm khuyết chung, và chia sẻ các thực tiễn tốt nhất đảm bảo mạnh mẽ, khớp chất lượng cao.

2. Nguyên tắc cơ bản của kim loại nhôm

Trước khi tạo ra một vòng cung, thợ hàn phải nắm bắt các nền móng luyện kim làm cho nhôm vừa hấp dẫn và thách thức để tham gia.

Mạng hình khối tập trung vào mặt & Độ dẫn nhiệt

Nhôm kết tinh trong a hình khối tập trung vào khuôn mặt (FCC) mạng, mang lại cho nó độ dẻo và độ dẻo dai đặc biệt.

Trong điều khoản thực tế, Cấu trúc này cho phép nhôm trải qua biến dạng dẻo đáng kể mà không làm nứt một đặc điểm có giá trị khi hình thành các hình dạng phức tạp.

Tuy nhiên, nhôm từ Độ dẫn nhiệt (~ 237 W/m · k) chạy cao hơn gần bốn lần so với thép nhẹ.

Do đó, Nhiệt được tiêm bởi một vòng cung nhôm hàn nhanh chóng vào kim loại cơ bản, buộc các nhà khai thác phải:

• Tăng cường độ hoặc tốc độ di chuyển chậm để đạt được sự hợp nhất đầy đủ
• Làm nóng trước các phần dày (qua 10 mm) Để đảm bảo sự thâm nhập thống nhất
• Sử dụng thanh nền hoặc tấm lạnh Khi hàn các vật liệu đo mỏng để ngăn chặn vết bỏng

Phim oxit: Bạn và kẻ thù

Nhôm hình thành a oxit bản địa lớp (Al₂o₃) Trong vòng micro giây tiếp xúc với không khí.

Bộ phim này đóng vai trò là rào cản bảo vệ chống ăn mòn, Tuy nhiên, nó đưa ra một trở ngại đáng gờm trong quá trình hàn:

• Điểm nóng chảy Khác biệt: Nhôm oxit tan ở trên 2,000 ° C., trong khi các hóa lỏng kim loại cơ bản tại 660 ° C..
  Không cần làm sạch đầy đủ và năng lượng hồ quang, oxit ngăn chặn sự hợp nhất thích hợp.
• Các giao thức làm sạch: Thợ hàn sử dụng Các chất khử chất kiềm, theo sau là Đánh răng bằng thép không gỉ ngay trước khi hàn.
  Một số cửa hàng sử dụng Khắc hóa học (VÍ DỤ., Pha loãng axit photphoric) Để đảm bảo bề mặt không có oxit.

Bằng cách siêng năng loại bỏ các oxit và lựa chọn các quy trình Pulsed-Cutrent Tig Điều đó một cách cơ học quét sạch các thợ hàn của Vùng hàn đã vượt qua rào cản luyện kim này và đạt được các khớp không khuyết tật không khiếm khuyết.

3. Các quy trình hàn phổ biến cho nhôm

Các đặc tính đặc biệt của nhôm đã sinh ra một bộ kỹ thuật hàn đa dạng, từng phù hợp với độ dày cụ thể, Hệ thống hợp kim, tỷ lệ sản xuất, và yêu cầu chung.

Hàn hồ quang Vonfram Vonfram (GTAW / TIG)

Hàn hồ quang Vonfram Vonfram (GTAW), thường được gọi là TIG, cung cấp kiểm soát nhiệt chính xác và splatter tối thiểu, làm cho nó trở thành phương pháp được lựa chọn cho nhôm - lớp ghép mỏng (≤ 6 mm) và các khớp quan trọng:

• Nguyên tắc hoạt động: Một trơ - Gas đã được che chắn, điện cực vonfram không thể chịu được duy trì một vòng cung trên bề mặt nhôm.
  Dây phụ vào vũng thủ công hoặc thông qua cơ chế thức ăn.
• Các tham số điển hình:

• • Hiện hành: 50–200 a (AC phân cực để làm sạch oxit)
  • Điện áp: 10Mạnh15 v
  • Tốc độ di chuyển: 200400400 mm/phút
  • Khí che chắn: 100% Argon ở 12 trận18 l/phút

• Thuận lợi:

• • Ngoại hình hạt hàn đặc biệt (Ra < 1 Sọ)
  • Vùng hẹp - vùng bị ảnh hưởng (HAZ), Giảm biến dạng
  • Kiểm soát hoàn toàn đối với đầu vào nhiệt, thiết yếu cho các hợp kim tinh tế như sê -ri 6xxx

• Giới hạn:

• • Tỷ lệ lắng đọng thấp hơn (~ 0,5 kg/h) Giới hạn năng suất
  • Yêu cầu kỹ năng thợ hàn cao để có kết quả nhất quán

Gawn / MIG - Hàn hồ quang kim loại khí

Hàn hồ quang kim loại khí, hoặc hàn MIG, Tăng tỷ lệ lắng đọng, làm cho nó trở nên lý tưởng cho độ dày trung bình (3Mạnh12 mm) chế tạo nhôm:

• Nguyên tắc hoạt động: Một liên tục, Điện cực dây nhôm tiêu thụ thức ăn thông qua súng hàn trong khi argon hoặc argon - helium trộn che.
• Các tham số điển hình:

• • Đường kính dây: 0.9Mạnh1,2 mm
  • Hiện hành: 150Mạnh400 a
  • Điện áp: 18Mạnh25 v
  • Tốc độ thức ăn dây: 5Mạnh12 m/tôi (thu được sự lắng đọng 5 trận8 kg/h)
  • Khí che chắn: Argon hoặc ar/he (25% Anh ta) tại 15 trận25 l/phút

• Thuận lợi:

• • Sự lắng đọng cao và tốc độ di chuyển tăng thông lượng
  • Cơ giới hóa và tích hợp robot dễ dàng hơn

• Giới hạn:

• • Haz rộng hơn có thể khuếch đại biến dạng
  • Vũ trụ cao hơn và hình dạng hạt ít chính xác hơn so với TIG

Hàn hồ quang plasma (Chân)

Hàn hồ quang plasma tập trung vòng cung thành một, Cột năng lượng cao, Pha trộn thâm nhập sâu với kiểm soát:

• Nguyên tắc hoạt động: Một vòng cung plasma bị hạn chế đi giữa một điện cực không chịu được và phôi; một khí bảo vệ thứ cấp bao quanh plasma để bảo vệ mối hàn.
• Các tham số điển hình:

• • Gas plasma (AR hoặc AR/H₂): 21010 l/phút
  • Khí che chắn: Argon ở 10 trận20 l/phút
  • Hiện hành: 50–300 a

• Thuận lợi:

• • Độ sâu thâm nhập lên đến 10 mm trong một lần vượt qua
  • Kiểm soát chính xác hình dạng hồ quang cho các mối hàn hẹp

• Giới hạn:

• • Thiết kế ngọn đuốc phức tạp và chi phí thiết bị cao hơn
  • Yêu cầu thiết lập lành nghề để tránh sự bất ổn

Ma sát khuấy hàn (FSW)

Ma sát khuấy hàn (FSW) cách mạng hóa việc tham gia nhôm bằng cách hoạt động hoàn toàn ở trạng thái rắn:

• Nguyên tắc hoạt động: Một vòng quay, Công cụ không thể chịu đựng được, tạo ra nhiệt ma sát làm dẻo cho kim loại.
  Công cụ sau đó đi qua khớp, trộn cơ học vật liệu làm mềm để tạo thành một mối hàn hợp nhất.
• Các tham số điển hình:

• • Xoay công cụ: 300Mạnh1,200 vòng / phút
  • Tốc độ đi qua: 50500 mm/phút
  • Lực lượng xuống: 10550 kN, Tùy thuộc vào độ dày

• Thuận lợi:

• • Hầu như loại bỏ độ xốp và vết nứt nóng
  • Đạt được hiệu quả chung của 95 Hàng100% trong hợp kim 5xxx và 6xxx
  • Sản xuất tốt, Các hạt Equiaxed trong Nugget Weld, Tăng cường tính chất cơ học

• Giới hạn:

• • Đầu tư thiết bị rất quan trọng
  • Bị hạn chế ở các khớp tuyến tính hoặc đường cong đơn giản; Yêu cầu lỗi

Phương pháp mới nổi: Hàn chùm tia laser và electron

Khi các nhà sản xuất thúc đẩy tốc độ cao hơn và tự động hóa, Họ áp dụng các dầm dầm năng lượng:

• Hàn chùm tia laser (LBW):

• • Nguyên tắc: Một laser công suất cao (sợi hoặc co₂) tập trung vào một điểm nhỏ (< 0.5 mm), Tạo sự thâm nhập lỗ khóa.
  • Những lợi ích: Haz cực kỳ hẹp, biến dạng tối thiểu, tốc độ hàn lên đến 10 m/của tôi.
  • Thách thức: Yêu cầu phù hợp chung chính xác (< 0.1 mm) và vốn ban đầu cao.

• Hàn chùm tia điện tử (Emb):

• • Nguyên tắc: Một chùm electron vận tốc cao trong chân không làm tan chảy kim loại ở chế độ lỗ khóa.
  • Những lợi ích: Thâm nhập sâu (2050 mm) với độ tinh khiết hàn tuyệt vời.
  • Thách thức: Buồng chân không giới hạn kích thước bộ phận, và thiết bị đòi hỏi chi phí đáng kể.

4. Hệ thống hợp kim và khả năng hàn của chúng

Hợp kim nhôm rơi vào bốn gia đình chính, 5xxx, 6xxx, và 7xxx, được xác định bởi các yếu tố hợp kim thống trị của nó.

Những khác biệt hóa học này chi phối hành vi tan chảy, Đặc điểm hóa rắn, và sự nhạy cảm đối với các khuyết tật hàn.

1Sê -ri XXX (≥ 99% Nhôm)

Sáng tác & Đặc trưng

• Yếu tố chính: Nhôm 99.0% (VÍ DỤ., 1100: Fe ≤ 0.15%, Và 0.10%)
• Sức mạnh cơ học: UTS 90
• Độ dẫn nhiệt: ~ 237 W/m · k

Khả năng hàn

• Xếp hạng: Xuất sắc
• Thuận lợi:

• • Các tạp chất tối thiểu ngăn chặn sự hình thành intermetallic và vết nứt nóng.
  • Độ dẻo cao (độ giãn dài 20%) dung nạp các biến thể đầu vào nhiệt.

• Thách thức:

• • Yêu cầu ~ 20 cộng 30% đầu vào nhiệt hơn hợp kim 6xxx để duy trì phản ứng tổng hợp.

Thực hành được đề xuất

• Quá trình: GTAW (TIG) cho độ chính xác; Gawn (TÔI) trên tấm mỏng (≤ 3 mm)
• Que: ER1100 hoặc ER4043 (cho sự lưu động tốt hơn) Để phù hợp với khả năng chống ăn mòn cơ sở cơ sở
• Ứng dụng: Bể hóa học, Thiết bị cấp thực phẩm, Nhiệt - Vây ngoại tình

5Sê -ri XXX (Hợp kim AlTHER MG)

Sáng tác & Đặc trưng

• Magiê: 2.0Cap5.0 wt %; Mangan: 0.1Mạnh1.0 wt % cho kiểm soát hạt
• Điểm chung: 5052 (Mg 2.2 …2,8%), 5083 (Mg 4.0 …4,9%), 5456 (Mg 4,5, 5,5%)
• Uts: 280MP340 MPa; kéo dài: 12–18%

Khả năng hàn

• Xếp hạng: Tốt đến xuất sắc
• Thuận lợi:

• • Tăng cường giải pháp rắn mà không cần kết tủa, mang lại các đặc tính hàn nhất quán.
  • Khả năng chống ăn mòn nước biển tuyệt vời (< 0.03 mm/năm mất).

• Thách thức:

• • Vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ) Hạt thô có thể làm giảm sức mạnh mệt mỏi 101515% khi làm việc chậm.
  • Oxit bề mặt và MGO đòi hỏi phải đánh răng và tẩy rửa nghiêm ngặt.

Thực hành được đề xuất

• Quá trình: AC-GTAW để làm sạch oxit; FSW trên các phần ≥ 6 mm cho các khớp tăng mạnh
• Que: ER5356 để phù hợp với nội dung MG và hành vi ăn mòn
• Ứng dụng: Tàu tàu (5083-H111), Tàu áp lực (5456), bể nhiên liệu

6Sê -ri XXX (AlTHER MGTHER SI hợp kim)

Sáng tác & Đặc trưng

• Magiê: 0.4Mạnh1.5 wt %; Silicon: 0.6Mạnh1.2 wt % (hình thành kết tủa mg₂si)
• Hợp kim điển hình: 6061 (tổng quan), 6063 (phun ra), 6082 (STENT cao)
• Đỉnh Uts (T6): ~ 310 MPA; Khả năng uốn cong trong o-termper: 1.5× độ dày

Khả năng hàn

• Xếp hạng: Vừa phải
• Thuận lợi:

• • Lượng mưa làm cứng mang lại tốt như sức mạnh chiến đấu sau khi lão hóa sau khi đi.
  • Linh hoạt cho khung cấu trúc và hồ sơ đùn.

• Thách thức:

• • Hàn nhiệt hạch hòa tan Mg₂si, gây ra làm mềm haz (năng suất giảm ≈ 30% 50%).
  • Chất độn giàu silicon có thể quảng bá phim giòn nếu không được kiểm soát cẩn thận.

Thực hành được đề xuất

• Quá trình: Tôi cho tốc độ; FSW để tránh hợp nhất - vùng mềm
• Que: ER4043 (Và 5 %) Đối với kháng crack; ER5356 cho dịch vụ hàng hải
• Điều trị sau khi chiến đấu: T6 lão hóa (530 ° C Giải pháp, 160 ° C/8 H lão hóa) Phục hồi ~ 85% của sức mạnh ban đầu
• Ứng dụng: Khung xe đạp (6061-T6), Kiến trúc đùn (6082-T6)

7Sê -ri XXX (AlTHER ZnTHER MG hợp kim)

Sáng tác & Đặc trưng

• Kẽm: 5.0Mạnh7.0 wt %; Magiê: 2.0Cấm3.0 wt %; đồng: 1.2Cấm2.0 wt % (VÍ DỤ., 7075-T6)
• Uts (T6): > 500 MPA; giới hạn mệt mỏi đặc biệt (~ 160 MPA ở chu kỳ 10⁷)

Khả năng hàn

• Xếp hạng: Kém đến trung bình
• Thuận lợi:

• • Sức mạnh cao nhất trong số nhôm có thể hàn, Quan trọng cho các ứng dụng hàng không vũ trụ.

• Thách thức:

• • Hot - đóng cửa từ các màng eutectic thấp (AlTHER ZnTHER MG) trong quá trình hợp nhất.
  • Làm mềm đáng kể và lo ngại ứng suất dư.

Thực hành được đề xuất

• Quá trình: FSW hoặc EBW (Phần dày 10 mm) Để tránh tan chảy; TIG với DCEN xung cho các bộ phận mỏng
• Que: ER2319 (Cu 6.5 %) Mở rộng phạm vi hóa rắn và giảm nứt
• Điều trị trước/bài: Làm nóng trước 120 ° C.; Căng thẳng Ăn nướng (200 ° C/4 h) cắt giảm căng thẳng dư bằng cách 50%
• Ứng dụng: Máy bay Cấu trúc Spars (7075-T6), Phụ kiện hàng không vũ trụ (7050), ốc vít có bước chân cao

So sánh khả năng hàn chính

Kết hợp các phân tích trước đó, Bảng dưới đây làm nổi bật khả năng hàn tương đối của từng loạt nhôm chính, cùng với các quy trình ưa thích và thách thức chính của họ.

5. Các thông số quy trình chính và kiểm soát hàn nhôm

Đạt được bản lề các mối hàn không khuyết tật về kiểm soát tham số tỉ mỉ:

• Làm sạch trước khi hàn. Khá cháy với chất tẩy rửa kiềm, sau đó loại bỏ oxit một cách cơ học bằng cách sử dụng bàn chải bằng thép không gỉ dành riêng cho nhôm. Bất kỳ oxit hoặc dầu còn lại.
• Đầu vào nhiệt, Tốc độ di chuyển & Cường độ. Cân bằng đầu vào nhiệt (KJ/mm) Để đảm bảo tổng hợp đầy đủ mà không bị bỏng.
  Cho TIG, duy trì đầu vào nhiệt khoảng 1 trận2 kJ/mm; Cho tôi, 3–6 kj/mm phù hợp 3 tấm 6 mm.
• Lựa chọn kim loại phụ.

• • ER4043 (5% Và): Cung cấp chất làm ướt tốt và giảm nứt; Lý tưởng cho sê-ri 6xxx.
  • ER5356 (5% Mg): Cung cấp sức mạnh cao hơn và khả năng chống ăn mòn; ưa thích cho các kim loại cơ sở 5xxx-series.

• Thành phần khí bảo vệ & Tốc độ dòng chảy. Sử dụng 100% Argon cho đồng hồ đo mỏng; hỗn hợp argon-helium (VÍ DỤ., 75/25) Cải thiện sự thâm nhập và mối hàn lưu động của hạt trên các công việc dày hơn.
  Duy trì dòng chảy ở 10 trận20 l/phút và giữ cốc khí trong 10 mm của phôi.

6. Những thách thức về khả năng hàn và cơ chế khiếm khuyết

Hàn bằng nhôm gặp nhau một số chế độ khiếm khuyết:

• Độ xốp. Độ hòa tan hydro trong nhôm nóng chảy (lên đến 2 ml/100 g tại 700 ° C.) dẫn đến bẫy khí khi hóa rắn.
  Giảm thiểu bằng cách nướng dây phụ (65 ° C., 4 h) và duy trì khô, Làm sạch kim loại cơ bản.
• Vết nứt nóng. 6Hợp kim xxx và 7xxx tạo thành màng lỏng dọc theo ranh giới hạt trong quá trình hóa rắn.
  Giảm nứt bằng cách giảm đầu vào nhiệt, Chọn chất độn giàu silicon (ER4043), hoặc sử dụng FSW trong hợp kim nhạy cảm.
• Thiếu hợp nhất và đốt cháy. Nhiệt không đầy đủ hoặc tốc độ di chuyển quá nhiều lá; Du lịch quá chậm hoặc tăng cường độ cao gây cháy.
  Kiểm tra hồ sơ hạt và điều chỉnh các thông số để đạt được cổ họng hàn đồng nhất.
• Biến dạng và ứng suất dư. Hệ số giãn nở nhiệt cao bằng nhôm (23× 10⁻⁶ /k) gây ra sự biến dạng đáng kể. Chống lại với đồ đạc, Hàn sau bước, và kẹp nhiệt.

7. Sự tiến hóa vi cấu trúc và hiệu suất cơ học

Cấu trúc vi mô sau hàn chỉ ra tính toàn vẹn chung:

• Haz làm mềm & Tăng trưởng hạt. Trong các hợp kim có thể làm cứng mưa (6Sê -ri XXX), Haz mất sức mạnh khi kết tủa hòa tan.
  Làm mát trạng thái rắn hoặc lão hóa sau hàn (VÍ DỤ., 160 ° C cho 8 H trong 6061) phục hồi lên đến 80% của sức mạnh như được.
• Lượng mưa trong hợp kim có thể xử lý nhiệt. Kiểm soát lại Tăng cường Tăng thông qua T4 (Lão hóa tự nhiên) hoặc t6 (Lão hóa nhân tạo) Chu kỳ của các đặc tính cơ học.
  Ví dụ, 6061-Các mối hàn T6 đạt được 275 Năng suất MPA sau khi điều trị T6.
• Kéo dài, Mệt mỏi & Hiệu suất ăn mòn. Được thực hiện đúng các mối hàn TIG trong 5083 có thể tiếp cận 95% độ bền kéo bằng kim loại cơ bản. Trong thử nghiệm mệt mỏi, Các khớp FSW trong hợp kim 5xxx vượt quá 10⁶ chu kỳ tại 70% của uts.
  Khả năng chống ăn mòn, quan trọng trong các ứng dụng biển.

8. Phương pháp điều trị và sửa chữa sau hàn

Để tối ưu hóa hiệu suất chung và tuổi thọ, Các nhà chế tạo áp dụng một số quy trình sau khi hàn:

• Điều trị nhiệt sau hàn (PWHT) & Cứu trợ căng thẳng. Trong hợp kim 6xxx, Giải pháp xử lý tại 530 ° C theo sau là sự lão hóa và T6. Đối với hợp kim 5xxx, Lão hóa tự nhiên (T4) ổn định độ cứng.
• Duỗi thẳng cơ học & Làm việc lạnh. Để điều chỉnh méo, Cẩn thận uốn cong hoặc cuộn ở nhiệt độ phòng. Làm việc lạnh cũng làm tăng sức mạnh cục bộ thông qua việc làm cứng căng thẳng.
• Khiếm khuyết sửa chữa và hàn lại. Mài các vết nứt hoặc lỗ chân lông để âm thanh kim loại, sau đó được đánh lại bằng cách sử dụng cùng một quy trình và filler. Luôn luôn làm sạch các bề mặt để ngăn ngừa khiếm khuyết tái phát.

9. Điều tra, Kiểm tra, và kiểm soát chất lượng

Duy trì nhu cầu về chất lượng mối hàn kiểm tra hệ thống:

• Kiểm tra trực quan (ISO 5817 / AWS D1.2). Đánh giá sự xuất hiện hàn, Củng cố hạt, và undercut. Lớp B yêu cầu không hoàn hảo tối thiểu.
• Thử nghiệm không phá hủy (Ndt).

• • Thuốc nhuộm thâm nhập: Phát hiện các vết nứt bề mặt trong các mối hàn không xốp.
  • X quang (tia X): Tiết lộ độ xốp bên trong và thiếu hợp nhất.
  • Siêu âm: Khảo sát các tấm dày hơn (>10 mm) cho các lỗ hổng thể tích.

• Trình độ thủ tục & Chứng nhận thợ hàn. Thực hiện hồ sơ trình độ thủ tục (PQRS) để xác nhận các tham số. Chứng nhận thợ hàn trên mỗi AWS D1.2 hoặc ISO 9606-2 để đảm bảo nhất quán, Hiệu suất tuân thủ.

10. Các ứng dụng công nghiệp của hàn nhôm

Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng đặc biệt của nhôm và khả năng chống ăn mòn thúc đẩy việc sử dụng nó trên các ngành công nghiệp đòi hỏi.

Không gian vũ trụ và các cấu trúc hợp kim cường độ cao

Trong hàng không vũ trụ, Mỗi kg được lưu đều chuyển trực tiếp đến hiệu quả nhiên liệu và khả năng tải trọng.

Do đó, Các nhà chế tạo hàn Hợp kim nhôm có độ bền cao, chẳng hạn như 2024, 6061, và 7075 - cho các thành phần quan trọng:

• Thân máy bay và da: Hàn Tig và Laser tự động tham gia mỏng (1Mạnh3 mm) tấm có chiều rộng mối hàn dưới 1 mm, Bảo tồn độ mịn khí động học.
• Chuỗi và khung: Ma sát khuấy hàn (FSW) TRONG 5 xxx và 7 Sê-ri XXX tạo ra các khớp sức mạnh gần cơ sở, cho phép thiết kế monocoque nhẹ.
  Các hãng hàng không báo cáo lên 5% Tiết kiệm nhiên liệu trên máy bay mới hơn bằng cách chuyển sang các tấm nhôm được kết hợp FSW.
• HOUNTERS HOẠT ĐỘNG: Các bộ phận nhôm đúc và rèn (VÍ DỤ., 7075-T73) Mối hàn qua EBW và sau đó trải qua quá trình nướng giảm căng thẳng để duy trì khả năng chống leo dưới tải trọng tác động lặp đi lặp lại.

Giao thông vận tải ô tô và nhẹ

Các nhà sản xuất xe phải đối mặt với các quy định phát thải nghiêm ngặt và nhu cầu điện khí hóa. Hàn nhôm giúp đáp ứng những thách thức này:

• Xe điện (Ev) Vỏ pin: Tôi hàn 5 XXX-SERIES Eutrusions tạo thành cứng, Khay pin đáng giá.
  So với thép, khay nhôm làm giảm khối lượng 35–40%, mở rộng phạm vi EV bằng cách lên đến 10%.
• Cấu trúc cơ thể trong màu trắng: Các tế bào TIG-MIG lai hàn Các cụm thép hỗn hợp bằng cách sử dụng kim loại phụ, Cắt giảm trọng lượng 100Mạnh150 kg trên SUV kích thước đầy đủ.
• Đoạn giới thiệu và xe lửa: 5083-Bảng H116 hàn nhanh trong các dòng hàn robot,
  cung cấp các nền tảng không ăn mòn kéo dài 30–40% dài hơn các đối tác bằng thép trong môi trường muối khử trùng.

Hàng hải, Tàu áp lực, và mặt tiền kiến ​​trúc

Người đóng tàu và kiến ​​trúc sư khai thác hàn nhôm để chống ăn mòn và linh hoạt thiết kế:

• Tàu tàu và kiến ​​trúc thượng tầng: 5083 Và 5 Hợp kim XXX hàn với độ méo sau khi hàn, cho phép kích thước bảng lớn hơn (lên đến 10 tôi) và giảm thời gian lắp ráp bằng cách 20%.
• Tàu áp lực & Xe tăng lạnh: Hợp kim như 5083 Và 6061 mối hàn thông qua TIG trong khí quyển được kiểm soát, Sản xuất các khớp buộc bị rò rỉ chịu được dịch vụ 196 ° C trong các ứng dụng LNG.
• Tường rèm kiến ​​trúc: Các mối hàn về TIG trang trí trong 6 XXX-Series Extrusions tạo thành mặt tiền liền mạch.
  Hàn laser thêm các khớp để dưới 0.5 mm, tạo ra Flush, bề mặt anod hóa-sẵn sàng.

Các lĩnh vực mới nổi: Xe điện & Năng lượng tái tạo

Khi các ngành công nghiệp xoay quanh tính bền vững, Hàn nhôm hỗ trợ các công nghệ mới:

• Trung tâm tuabin gió: FSW tham gia dày (lên đến 50 mm) 6 Các tấm xxx-series cho các phụ kiện gốc lưỡi tuabin 300 MPA và cuộc sống mệt mỏi vượt quá 10Chu kỳ dưới tải theo chu kỳ.
• Khung theo dõi năng lượng mặt trời: Mig-Welded 5 XXX Extrusions tạo thành các cấu trúc hỗ trợ hạng nhẹ, giảm chi phí vật liệu bằng cách 25% So với khung thép mạ kẽm.
• Xi lanh lưu trữ hydro: Chùm tia điện tử và hàn laser trong 6 Hợp kim xxx Craft Compless, tàu áp suất cao, cho phép an toàn, Xe tăng hydro nhỏ gọn cho xe tế bào nhiên liệu.

11. Ưu điểm và nhược điểm của hàn nhôm

Hàn nhôm mang lại lợi ích đáng kể nhưng cũng đưa ra những thách thức độc đáo mà các nhà chế tạo phải điều hướng cẩn thận.

Thuận lợi:

• Cấu trúc nhẹ: Lắp ráp nhôm hàn nặng đến 50 % ít hơn các cấu trúc thép tương đương, Nâng cao hiệu quả nhiên liệu trong xe, phi cơ, Và hàng hải tàu.
• Kháng ăn mòn: Khi được hàn với hợp kim phụ phù hợp (VÍ DỤ., ER5356 trên sê -ri 5xxx),
  Các khớp nhôm duy trì khả năng chống nước mặn và ăn mòn khí quyển cao trong các ứng dụng biển và ngoài trời.
• Hiệu quả chung cao: Các quy trình hiện đại như ma sát khuấy hàn thường xuyên đạt được 95 trận100 % của sức mạnh cơ sở, cho phép tải các ứng dụng cắt bỏ mà không thỏa hiệp.
• Độ dẫn nhiệt tốt: Sự tản nhiệt nhanh chóng làm giảm quá nhiệt cục bộ, giảm thiểu biến dạng trong các phần mỏng khi các tham số được kiểm soát đúng.
• Khả năng tái chế và bền vững: Phế liệu bằng nhôm từ sự hàn hàn và cắt bỏ lại vào nồi nấu chảy một cách dễ dàng, hỗ trợ sản xuất thông tư với tối đa 95 % Tiết kiệm năng lượng cho sản xuất chính.

Bất lợi:

• Quản lý lớp oxit: Bộ phim AL₂O₃ ngoan cường đòi hỏi phải làm sạch trước khi hàn (hóa chất hoặc cơ học) Và, trong TIG, Tính phân cực AC để đảm bảo phản ứng tổng hợp nhất quán.
• Mất nhiệt nhanh: Trong khi độ dẫn cao hỗ trợ kiểm soát biến dạng, Nó buộc các thợ hàn phải tăng đầu vào nhiệt, tăng nguy cơ bị cháy trên đồng hồ đo mỏng và các vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt rộng hơn trên các phần dày hơn.
• Haz làm mềm trong hợp kim có thể xử lý nhiệt: Hàn tổng hợp của chuỗi 6xxx và 7xxx thường hòa tan các kết tủa tăng cường,
  dẫn đến một vùng mềm có thể yêu cầu lão hóa sau hàn hoặc các quy trình trạng thái rắn thay thế như FSW.
• Biến dạng và ứng suất dư: Hệ số giãn nở nhiệt cao và mô đun đàn hồi thấp kết hợp với nhau để tạo ra sự cong vênh đáng chú ý; Các chiến lược cố định và kiểm soát nhiệt hiệu quả trở nên cần thiết.
• Thiết bị và yêu cầu kỹ năng: Đạt được các mối hàn nhôm không khuyết tật yêu cầu kiểm soát tham số chính xác, Chất độn chuyên dụng,
  và thường là thiết bị cao cấp (VÍ DỤ., Nguồn cung cấp năng lượng hàn xung, Rigs FSW), Tăng vốn và chi phí đào tạo.

12. Phần kết luận

Hàn nhôm sáp nhập cơ hội và thách thức. Bằng cách làm chủ bằng kim loại nhôm từ, chọn đúng quy trình,

Có thể là Tig cho độ chính xác, MIG cho năng suất, hoặc FSW cho khiếm khuyết không có khuyết tật, Các khớp có độ bền cao, và kiểm soát nghiêm ngặt các thông số và phương pháp điều trị sau khi hàn, Người chế tạo đạt được đáng tin cậy, Cấu trúc hiệu suất cao.