Drut spawalniczy ze stopu aluminium: zrozumienie serii stopów

Aluminiowy drut spawalniczy: krótki przegląd

Aluminiowy drut spawalniczy to metal wypełniający używany do łączenia elementów aluminiowych podczas spawania MIG i TIG, opracowany specjalnie w celu uwzględnienia wysokiej przewodności cieplnej aluminium, niskiej temperatury topnienia i trwałej powierzchniowej warstwy tlenku. Wybór odpowiedniego drutu nie jest decyzją pojedynczą, ale kombinacją czynników — rodziny stopów, kształtu drutu, średnicy i procesu spawania — które razem decydują o tym, jak dobrze spoina zachowuje się zarówno natychmiast, jak i przez cały okres użytkowania.

W poniższych sekcjach omówiono każdy z tych punktów decyzji, od szerokiej klasyfikacji stopów po konkretny wybór pomiędzy dwoma najczęściej dostępnymi w magazynie drutami, ER4043 i ER5356.

Drut aluminiowy dzieli się na serie stopów w oparciu o jego główny pierwiastek stopowy, a każda seria zapewnia odrębny zestaw właściwości mechanicznych i chemicznych gotowej spoiny:

Dopasowanie stopu wypełniacza do składu chemicznego metalu nieszlachetnego ma większe znaczenie przy spawaniu aluminium niż w przypadku wielu innych metali, ponieważ niezgodne połączenie może spowodować powstanie spoiny podatnej na pękanie lub mającej zauważalnie słabsze właściwości mechaniczne, niż sugerowałby sam metal nieszlachetny lub wypełniacz.

Rodzaje aluminiowego drutu spawalniczego

Oprócz składu chemicznego stopów, aluminiowy drut spawalniczy dzieli się również na kategorie ze względu na jego postać fizyczną, która jest bezpośrednio powiązana z procesem spawania, w którym jest używany:

• Nawinięty drut MIG — drut ciągły nawinięty na szpulach, podawany maszynowo ze stałą prędkością przez uchwyt spawalniczy MIG.
• Pręt TIG o prostym cięciu — wstępnie przycięte odcinki pręta, ręcznie wprowadzane do jeziorka spawalniczego podczas spawania metodą TIG.
• Szpule z nawijaniem warstwowym a szpule z nawijaniem losowym — szpule warstwowe posuwują się bardziej równomiernie przy dużej prędkości, co czyni je preferowanymi w przypadku zautomatyzowanych lub masowych operacji spawania MIG.

Wybór drutu aluminiowego i metalu wypełniającego

Wybór odpowiedniego spoiwa jest procesem zorganizowanym, a nie pojedynczym sprawdzeniem i zazwyczaj przebiega w następującej kolejności:

Drut spawalniczy MIG do aluminium

Spawanie aluminium metodą MIG (GMAW) wiąże się ze specyficznymi wymaganiami sprzętowymi, które nie mają zastosowania do spawania stali metodą MIG, głównie dlatego, że drut aluminiowy jest miękki i podatny na odkształcenia przy takim samym ciśnieniu zasilania, które dobrze sprawdza się w przypadku stali. Niezawodne spawanie aluminium metodą MIG zależy od:

• Rolki napędowe z rowkiem U zamiast rolek z rowkiem V stosowanych do stali, które chwytają drut aluminiowy bez jego zgniatania i deformowania.
• Wkładka pistoletu pokryta teflonem lub nylonem , ponieważ drut aluminiowy ma tendencję do zacierania się wewnątrz standardowej konfiguracji stalowej wykładziny zaprojektowanej dla drutu stalowego.
• Tryb natryskiwania lub natrysku impulsowego , który generalnie daje lepsze wyniki w przypadku aluminium niż transfer zwarciowy powszechnie stosowany w przypadku stali.

Pręt do spawania aluminium TIG

Spawanie TIG (GTAW) wykorzystuje pręt prosty podawany ręcznie zamiast drutu szpulowego i wymaga zasilania prądem przemiennym (prądem przemiennym), a nie prądem stałym stosowanym zwykle do spawania stali TIG. Cykl czyszczenia fali prądu przemiennego aktywnie rozkłada warstwę tlenku aluminium podczas spawania, co jest niezbędne, ponieważ warstwa tlenku topi się w znacznie wyższej temperaturze niż aluminium znajdujące się pod nią, co w przeciwnym razie uniemożliwiałoby prawidłowe stopienie. Wybór średnicy pręta do pracy metodą TIG powinien ściśle uwzględniać grubość metalu nieszlachetnego i zakres natężenia prądu maszyny — pręt o zbyt dużym rozmiarze schładza jeziorko spawalnicze, natomiast pręt o zbyt małym rozmiarze przegrzewa się i może ponownie spalić elektrodę wolframową, jeśli nie będzie ostrożnie podawany.

ER4043 kontra ER5356: Wybór pomiędzy dwoma najpopularniejszymi przewodami

Te dwa stopy obejmują większość ogólnych prac związanych ze spawaniem aluminium, a zrozumienie ich kompromisów rozwiązuje większość codziennych problemów związanych z wyborem wypełniacza:

Ogólny punkt wyjścia: sięgnij po ER4043 do zastosowań ogólnych i prac związanych z odlewaniem aluminium, a następnie przejdź do ER5356, gdy zastosowanie wiąże się z obciążeniami konstrukcyjnymi, narażeniem na działanie wody morskiej/słonej lub metalem nieszlachetnym z rodziny stopów 5xxx.

Materiały i zastosowania do spawania aluminium według przemysłu

We wszystkich tych zastosowaniach podstawowa logika wyboru pozostaje spójna — dopasuj stop wypełniacza do metalu nieszlachetnego, wybierz kształt drutu w oparciu o proces i dobierz rozmiar drutu do grubości materiału — nawet jeśli wybrany konkretny stop i średnica będą się różnić w zależności od typowych wymagań w branży dotyczących wytrzymałości, korozji i wykończenia.