Öntött alumínium hegesztése: A Comprehensive Guide

Nagyon kevés helyen lehet megtanulni az öntött alumínium hegesztését, és az ehhez szükséges készségek nagyon speciálisak. Az öntött alumínium azonban egy olyan anyag, amelyet olvadt alumínium öntésével hoznak létre egy formába, ami egy porózus, szennyeződésekkel teli anyagot eredményez. Ez a hagyományos alumíniumötvözeteknél nem fordul elő. E tulajdonságok miatt a hegesztés nehezebb, és a gondos előkészítés, a hő pontos kordában tartása és a megfelelő technikák alkalmazása szükséges az erős, robusztus hegesztési varratok előállításához. Az oxidáció az egyik legnagyobb akadály az öntött alumínium hegesztésénél. Ez a levegőnek kitéve képződő vékony oxidréteg sokkal vastagabb, mint ami az alumíniumon természetesen képződik, és sokkal magasabb hőmérsékleten olvad, mint maga az alumínium, ami megnehezíti az olvadást. Továbbá, az öntött alumíniumban lévő szennyeződések és csapdába esett gázok jelenléte porozitást eredményezhet, ami gyenge hegesztési varratokat biztosít, ha nem megfelelően tisztítják és előmelegítik.

A TIG (Tungsten Inert Gas) a precizitás és a tisztaság szempontjából a legmegfelelőbb módszer, míg a MIG (Metal Inert Gas) a gyorsaság és a vastagabb anyagok esetében hasznos. Az erős és hibamentes hegesztéshez a megfelelő töltőanyag (például 4045, 5356 vagy 4047) és védőgáz-kombináció (tiszta argon vagy argon-hélium keverék) használata szükséges. A jó előkészítés magában foglalja a megfelelő tisztítást és előmelegítést, amennyire csak lehetséges, a repedések, a porozitás és az olvadáshiány minimalizálása érdekében. A hegesztett kötések tartósságát és élettartamát tovább javítják a hegesztés utáni kezelések, mint például a feszültségmentesítés, a csiszolás és a hegesztés utáni korrózióvédelem.

Míg a legtöbb öntött alumínium hegesztők hegesztett acél, hegesztők sikeresen dolgozhat öntött alumínium a megfelelő technikák, szerszámok és a részletekre való odafigyelés alkalmazásával mindaddig, amíg az iparágakban könnyű, nagy szilárdságú alkatrészekre van szükség. Ez egy elsajátítható folyamat, amely az alumíniumhegesztési alkalmazások továbbfejlesztéséhez, valamint az alumíniumszerkezetek megbízható és kiszámítható teljesítményéhez vezet kritikus környezetben.

Az öntött alumínium megértése 

Mielőtt azonban az öntött alumíniumhoz szükséges hegesztési technikákkal foglalkoznánk, elengedhetetlen, hogy tisztában legyünk azzal, hogy mi az öntött alumínium, és mi különbözteti meg azt más fémektől. Az öntött alumínium abban különbözik a kovácsolt alumíniumtól, amelyet mechanikusan, hengerléssel vagy extrudálással alakítanak ki, hogy az öntött alumínium nagy pontosságú, összetett formákba alakítható az alumínium megolvasztásával és az olvadt forma formába öntésével. Az így kialakuló egyedi belső szerkezet, amelyet általában porozitás, szennyeződések és változó ötvözet-összetétel jellemez, fontos hatással van a hegeszthetőségre.

Ahhoz, hogy az öntött alumíniumot sikeresen hegeszteni lehessen, ismernie kell annak kémiai és fizikai tulajdonságait, előnyeit és hátrányait, valamint a különböző iparágak különböző típusú öntött alumíniumötvözeteit. Ezeket a tényezőket figyelembe vesszük a szükséges hegesztési módszer meghatározásához, a töltőanyag kiválasztásához és a hegesztés előtti előkészítési technikákhoz, hogy erős és hibamentes hegesztési varratokat készíthessünk.

Öntött alumínium tulajdonságai: Mitől más az öntött alumínium?

Egy másik fontos szempont, hogy az öntött alumínium használata számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek könnyűvé, korrózióállóvá és nagyon rugalmassá teszik. Ugyanezek a tulajdonságok azonban a hegesztés során némi nehézséget is okoznak, feltéve, hogy nem tesznek megfelelő intézkedéseket.

1. Porozitás: Porozitás: A rejtett kihívás

Az öntött alumínium hegesztésével kapcsolatos talán egyik legnagyobb probléma a porozitás; ezt úgy ismerik, mint a kis gázbuborékokat, amelyek az öntés során csapdába esnek a fémben. Ezek a nyolcasok a gázok, például a hidrogén, a kis pórusok kialakulásából erednek az alumíniumfém hűtése során bekövetkező zsugorodás és a szennyeződések miatt.

🔹 Hogyan befolyásolja a porozitás a hegesztést?

• Gyengíti a mechanikai szilárdságot, és a hegesztés hajlamos a repedésre.
• Hozzájárul a hegesztési szennyeződéshez, és ezért aláássa az elkészült kötések szilárdságát.
• Biztosítja a gázokat a hegesztési területen, miután kialakultak a felületi szabálytalanságok.

🔹 Hogyan lehet minimalizálni a porozitást a hegesztés során?

• A hegesztés megkezdése előtt a fém felületét tisztítással megfelelően elő kell készíteni.
• Fogja meg az alumíniumfóliát, és melegítse fel, hogy csökkentse az alumíniumot érő hőterhelést, és hogy minimálisra csökkentse a légbuborékok képződését.
• Ehhez jó minőségű, inert gáz, 100% Argon gázt kell használni az oxidáció elkerülése érdekében.

2. Oxidáció: Oxidáció: A tiszta hegesztések akadálya

Ez egy olyan elem, amely más elemekkel, különösen a fémet körülvevő térben található oxigénnel reagál. Ez az oxidáció egy nagyon vékony, de rendkívül kemény alumínium-oxid (Al₂O₃) bőrt hoz létre, amely megakadályozza az alumínium további korrózióját. Mindazonáltal az oxidréteg kritikus kérdés a hegesztés során, mivel olvadási hőmérséklete körülbelül 3700°F (2037°C), ami sokkal magasabb, mint az alumíniumé, 1221°F (660°C).

Vizsgálat arról, hogy miért jelent problémát az oxidáció a hegesztésnél

• Fontos szerepet játszik a hosszú kötés kialakulásában a hegesztőanyag és az alapfém között?
• Ez a hegesztőmedencében szennyeződéshez vezetett, és így rossz hegesztési varratokat eredményezett.
• Hegesztés előtt elő kell készíteni, mivel oxidréteggel rendelkezik.

🔹 Az oxidáció eltávolításának és ellenőrzésének különböző technikái

• Öblítse le az alumínium elemet meleg vízzel, Ezután egy rozsdamentes acélkefével, amelyet csak az alumínium tisztítására kell használni, súrolja le az oxidréteget.
• Hegesztés előtti tisztításként törölje át a felületet acetonnal vagy alkohollal, mert az olaj lebeg a fémeken, a zsír pedig besüllyed.
• Az oxidáció átvágásához ajánlott a TIG-hegesztésnél váltakozó áramot használni.

3. Hőérzékenység: Hővezető képesség kezelése

Az acéltól eltérően az alumíniumnak nagy a hővezető képessége, és könnyen elnyeli és leadja a hőt. Ez mindig is problémát jelentett a szabványos hegesztési hőmérséklet fenntartásában; ez általában a következőket okozza:

• A gyors hőveszteség miatti nem teljes fúzió.
• Három, deformáció vagy torzulás főként vékony alumínium alkatrészeknél.
• Átégés, különösen az öntött alumínium erősen porózus vagy vékonyabb részein.

🔹 Hogyan lehet leküzdeni a hőérzékenységgel kapcsolatos kihívásokat?

• Ennek célja a hőáramlás szabályozása oly módon, hogy a felhasznált anyag minden része a kívánt hőmérsékletnek megfelelő hőmérsékletű legyen.
• Legyen képes a hőszabályozó rendszer finomhangolására és a TIG-hegesztés ferde használatára.
• A hegesztési területre jutó hőmennyiség csökkentése ilyen módon, azaz rövidebb hegesztési menetek alkalmazásával érhető el.

Az öntött alumínium ötvözetek közös típusai

Az öntött alumíniumötvözetek különböző típusai önthetők kémiai összetételük és mechanikai tulajdonságaik szerint. Az alábbiakban bemutatjuk az egyes típusok előnyeit és hátrányait, valamint azokat az alkalmazásokat, ahol a leghasznosabbak lehetnek.

1. A356 öntött alumínium: A nagy szilárdságú ötvözet

 Összetétele: Főként alumíniumot (Al), szilíciumot (Si) és magnéziumot (Mg) tartalmaz.

🔹 Főbb jellemzők

• Nagy szakítószilárdsággal rendelkezik, és alkalmas szerkezeti alkalmazásokhoz.
• Kiváló korrózióállóság, különösen nedves környezetben.
• Jól hegeszthető, bár a hegesztés utáni hőkezelésre lehet szükség az erő visszanyeréséhez.

🔹 Gyakori alkalmazások

• Az autóiparban motoralkatrészekhez, kerekekhez és sebességváltóházakhoz használják.
• Repülőgépipar - A repülőgépek szerkezeti részeiben található meg a szilárdság-súly arányának köszönhetően.
• Orvostechnikai eszközök - Sebészeti eszközökben és nagy szilárdságú burkolatokban használják.

2. 319 Öntött alumínium: A kopásálló alumínium: A kopásálló alumínium

Összetétel: Magasabb szilícium (Si) és réz (Cu) tartalommal rendelkezik, mint az A356.

🔹 Főbb jellemzők

• Nagyon jó kopásállóság nagy igénybevételű alkalmazásokhoz.
• Törékenyebb és magasabb a szilíciumtartalma, ezért nehezebb hegeszteni.
• Speciális töltőanyagokra (4047) van szükség a repedések megakadályozásához.

🔹 Gyakori alkalmazások

• Kopásálló változatok: autóipari hengerfejek és motorblokkok.
• A szivattyúk és a házak tartósságára van szükség.
• Az ipari gépek alkatrészei a legszigorúbb, nagy mechanikai igénybevételnek vannak kitéve.

3. 535 öntött alumínium: A tengeri minőségű ötvözet

Összetétel: Magas százalékban tartalmaz magnéziumot (Mg) a korrózióállóság érdekében.

🔹 Főbb jellemzők

• Kiváló korrózióállóság, különösen sósvizes környezetben.
• A hegeszthetőség jó, de a szennyeződések elkerülése érdekében teljes hegesztés előtti tisztítás szükséges.
• Könnyebben alakítható és javítható, mint a 319-es.

🔹 Gyakori alkalmazások

• A sós vízzel szembeni nagyfokú korrózióállóságnak köszönhetően jól használhatóak csónaktestekhez, hajómotorok alkatrészeihez és hajócsavarokhoz.
• Olyan repülőgép- és űrhajózási alkatrészekhez használják, amelyek erős és könnyű anyagokat igényelnek.
• Olyan elemek, amelyek minimális veszélyt jelentenek a durva vegyi környezetnek kitett ipari alkatrészekre.

Miért fontos az öntött alumínium megértése a hegesztés szempontjából?

Az öntött alumínium hegesztés elsajátításának megkezdése arról szól, hogy meghatározzuk, miből készül az öntött alumínium, annak tulajdonságai és a kapcsolódó kihívások. Ezért, mivel az öntött alumíniumot széles körben használják az autóiparban, a repülőgépiparban és a hajózásban, a hegesztőknek az öntvény porozitásával, oxidációjával és hőérzékenységével kapcsolatos stratégiákra van szükségük.

Különböző típusú öntvények alumínium ötvözetek különbözőképpen reagálnak a hegesztésre, és a megfelelő töltőanyag, védőgáz és hegesztési technika kiválasztása jelenti a különbséget az erős, megbízható hegesztés vagy a gyenge, porózus kötés között.

Az anyag előkészítésével, a megfelelő tisztítási eljárások alkalmazásával és a hőbevitel szabályozásával a hegesztők képesek kezelni az öntött alumíniummal kapcsolatos problémákat, és erőteljes, hosszú élettartamú hegesztési varratokat létrehozni, amelyek megfelelnek a kemény alkalmazásoknak.

Kihívások az öntött alumínium hegesztésénél 

Az öntött alumínium hegesztése közismerten nehéz feladat az öntött alumínium egyedi fizikai és kémiai tulajdonságai miatt. E kihívások ismerete segít a hegesztőknek a megfelelő eszközök és alkalmazási módszerek használatában, ami hibamentes, erős hegesztési varratokat eredményez.

1. Oxidációs problémák: Oxidáció: Egy jelentős hegesztési akadály

Amikor az alumínium levegővel érintkezik, szinte azonnal oxidálódik, és nagyon vékony, de nagyon kemény alumínium-oxid (Al₂O₃) keletkezik. A továbbiakban kifejtette, hogy az alumínium kezdeti oxidációja során keletkező oxidréteg olvadáspontja 3700 °F (2037 °C), ami háromszor magasabb, mint az alumínium olvadáspontja, ami 1221 °F (660 °C). Ez a hatalmas olvadáspont-különbség azonban komoly nehézségeket okoz a hegesztés során, többek között a következőket:

• Nem teljes fúzió (az oxidréteg megakadályozza, hogy a töltőfém megfelelően kapcsolódjon az alapanyaghoz).
• Szennyezett hegesztési varratok - Oxidáció jelenléte, amely porozitást, gyenge kötéseket és zárványokat okozhat, ha a varratban marad.
• Az oxid instabil ívet hoz létre, ami az ív vándorlását és a hegesztési teljesítmény kiszámíthatatlanságát okozza.

Megoldás

A váltakozó áramot (AC) használó TIG-hegesztés segít távol tartani az oxidréteget a munkadarabtól, és segít fenntartani az ív stabilitását. Emellett a hegesztés előtt speciális rozsdamentes acél kefével és kémiai tisztítószerekkel, például acetonnal megtisztíthatja az oxidációt.

2. Szennyeződések és szennyeződések: A rejtett fenyegetés

Az alumíniumot gyakran újrahasznosított anyagokból öntik, és így tartalmazhat csapdába esett gázokat, olajmaradványokat, szennyeződéseket és más, az öntés előállításával kapcsolatos szennyeződéseket. Ezeket a szennyeződéseket hegesztés előtt megfelelően meg kell tisztítani, különben:

• A hegesztési varrat meggyengül és hajlamos a repedésre az apró gázzsebek (porozitás) miatt.
• Tartalmazza: - A hegesztési varratban nem fémes anyagot rekedt, amely csökkenti a hegesztés szilárdságát.
• Egyes területek jól összeolvadhatnak, míg mások gyenge, és a hegesztés minősége nem egyenletes.

Megoldás

Acetonnal vagy alkohollal alaposan megtisztítjuk a felületet a zsírtól és a szennyeződésektől. A csapdába esett gázokat hegesztés előtt előmelegítő fáklyával ki kell hajtani.

3. A hővezető képesség túl magas: Hőszabályozásra van szükség

Az alumínium viszont az acélhoz képest várhatóan rendkívül gyorsan elnyeli és továbbítja a hőt. Ez a következőket eredményezheti:

• A túl nagy hő hatására a vékonyabb részek átolvadhatnak (átéghetnek).
• Kiegyenlítetlen melegítés (vetemedés és torzulás) - A fém elromlik, mert egyenlőtlenül melegítették.
• Következetlen behatolás - Túl gyors hőelvezetés, ami gyenge olvadást okoz a hegesztési kötésben.

Megoldás

Az egyenletes hőeloszlás és a jobb hegesztési penetráció elérése érdekében az alumíniumot 300°F - 600°F (150°C - 315°C) hőmérsékletre kell előmelegíteni. A nagyobb hőbevitel a szabályozott haladási sebesség mellett stabilan tartja a hegesztőmedencét.

Alapvető eszközök és berendezések öntött alumínium hegesztéséhez

Az öntött alumínium hegesztésekor speciális berendezésekre van szükség, és pontosan kell hegeszteni, szilárdsággal és tartóssággal kell hegeszteni a varratot.

• A hegesztési folyamat maga is egy eszköz, amelyet gondosan kell kiválasztani, és ezzel foglalkozik ez a hegesztőgép-útmutató.
• A hegesztőgép megfelelő kiválasztása nagyon fontos, amikor alumíniumhegesztést kell végezni.
• TIG (Tungsten Inert Gas) hegesztő (GTAW) - A legjobb a precíziós és kiváló minőségű hegesztésekhez. Lehetővé teszi a hőbevitel jobb szabályozását, és jó az öntött alumínium javításához.
• TIG (Tungsten Inert Gas) - Alkalmas belső fémekhez, de sokkal lassabb, mint a MIG. A legjobb a vastagabb öntött alumínium szelvényekhez.

1. Töltőfémek: A hegesztés megerősítése

Az erős, repedésmentes hegesztés a megfelelő töltőanyagtól függ.

• 4045 Aluminum Filler - Általános célú lehetőség az öntött alumínium javításához.
• 5356 Alumínium töltőanyag - Nagy szilárdságot és korrózióállóságot biztosít, ideális tengeri alkalmazásokhoz.
• Az alumínium töltőanyag - 4047 magas szilíciumtartalommal rendelkezik a repedések csökkentése, a lefolyás javítása érdekében.

2. GÁZKÉPESÍTŐ GÁZ 

Ahogy a neve is mutatja, a hegesztőfolyadékban lévő gáz, amely megakadályozza az oxidációt és a porozitást. Ezek jellemzően a kívánt tulajdonságaik miatt kiválasztott inert gázok.

• A varratot védőgáz védi a légköri szennyeződéstől.
• Argon 100% - TIG és MIG hegesztéshez, a legjobb választás a stabil ív és a tiszta hegesztési medence eléréséhez.
• Argon-Hélium keverék - A hélium növeli a hőbevitelt és a behatolást, ezért vastagabb alumíniumszelvények vágására használják.

3. Tisztító és előkészítő eszközök

A hegesztés nem lehet sikeres, amíg nincs tiszta felület.

• Eltávolítja az oxidációt a felület szennyeződése nélkül, rozsdamentes acél kefe.
• Ha hegesztés előtt olajat, zsírt vagy szennyeződést kell eltávolítania, az aceton vagy az alkohol jól működik.
• Megakadályozza a hősokkot, a nedvességet és a csapdába esett gázokat pedig kiszorítja.

Öntött alumínium előkészítése hegesztéshez

A hibákat el kell kerülni, és megfelelő előkészítéssel erős hegesztést kell elérni.

1. lépés: A felület tisztítása

Mivel az alumínium annyira megtartja a szennyeződéseket, a zsírt, az oxidációt és a nedvességet, nincs más választásod, mint a tisztítás.

🔹 Miért fontos a takarítás?

• Megakadályozza a porozitást és a szennyeződést.
• Segít a töltőfém és az alapanyag közötti jobb összeolvadásban.
• Segíti az ív stabilan tartását hegesztés közben.

🔹 Tisztítási folyamat:

• Az alumíniumot acetonnal vagy alkohollal lehet zsírtalanítani az olaj és a szennyeződések eltávolítása érdekében.
• MINDIG távolítsa el az oxidréteget rozsdamentes acélkefével (csak alumíniumhoz).
• Fontos, hogy az újraszennyeződés elkerülése érdekében ne érintse meg a megtisztított felületet puszta kézzel.

2. lépés: Az alumínium előmelegítése

Csökkenti a belső feszültséget és javítja a hegesztés behatolását.

🔹 Miért előmelegítés?

• Ez minimálisra csökkenti a repedéseket a porózus öntött alumíniumban.
• Biztosítja a hő jobb eloszlását és a hegesztés minőségét.
• Segít a csapdába esett gázok és a nedvesség elűzésében.

🔹 Hogyan melegítsük elő az öntött alumíniumot:

• Az alkatrészt 150°C - 315°C (300°F - 600°F) hőmérsékletre igazítsa.
• A hőmérséklet ellenőrzésére infravörös hőmérő használható.
• A túlmelegedés is gyengítheti; ezt kerülje el.

Hegesztési technikák öntött alumíniumhoz 

Az öntött alumínium sikeres hegesztéséhez meg kell győződnie arról, hogy a helyes technikát alkalmazza, megfelelő hőszabályozást tart, és a megfelelő hegesztési paramétereket használja. Az alábbiakban az öntött alumínium legjobb hegesztési módszerei következnek a legjobb gyakorlatok részleteivel.

1. TIG hegesztés (a legjobb a pontosság és az erő szempontjából)

Az öntött alumínium hegesztéséhez a legelőnyösebb módszer a volfrám inert gázzal (TIG) vagy a gázzal működő volfrám ívhegesztés (GTAW), mivel ez a módszer precízen képes tiszta, erős hegesztési varratokat készíteni.

🔹 Kulcsfontosságú TIG-hegesztési tippek

• Használja az AC üzemmódot: Az AC üzemmód lehetővé teszi az alumínium-oxid réteg hatékonyabb áttörését és az ív stabilitását.
• A 15° a legjobb szög a fáklya számára: Ez biztosítja az egyenletes behatolást és a szennyeződések elkerülését.
• Fontos a rövid ívhossz: Minél rövidebb az ív, annál jobb a hőszabályozás, és annál kevésbé hajlamos az átégésre és a porozitásra.
• Válassza ki a megfelelő töltőanyagot: a 4047 (magas szilíciumtartalom) csökkenti a repedést, az 5356 pedig kiváló szilárdságot és korrózióállóságot biztosít.
• Nagyfrekvenciás indítás, sima ívindítást biztosít az elektróda volfrámmal való szennyeződése nélkül.

🔹 Legjobb: Vékony alumíniumöntvény alkatrészek, precíziós javítások, repülőgépipari és tengeri alkalmazások.

2. MIG hegesztés (a legjobb a sebesség és a hatékonyság szempontjából)

A TIG-hegesztés gyorsabb alternatívája, kivéve a nagyon vastag alumíniumszelvények esetében, a fém inert gázzal (MIG) történő hegesztés, más néven gázfém ívhegesztés (GMAW). A MIG-hegesztés során azonban a feszültség és a huzalsebesség szabályozása nagyon kritikus az olyan hibák, mint a porozitás vagy az átégés elkerülése érdekében.

🔹 Kulcsfontosságú MIG-hegesztési tippek:

• Használjon Push technikát: Ha visszahúzod, hogy közelebb kerülj, teljesen beszennyezi a felületet, és nem lesz olyan tiszta.
• Spray Transfer módban a jelentős fröccsenés megszűnik, és az ív nagyon stabil, így kiváló minőségű hegesztést eredményez.
• A megfelelő beállítások lehetővé teszik a jó fúziót túlmelegedés nélkül.
• A hélium fokozza a behatolást, és vastagabb szakaszokhoz használható, vagy használjon tiszta argont vagy argon-hélium keveréket.
• A munkadarab előmelegítése segít csökkenteni a termikus sokkot és csökkenti a repedéseket.

🔹 Legjobb: Vastagabb öntött alumínium alkatrészek, autójavítás, ipari alkalmazások.

3. Alternatív hegesztési módszerek (különleges esetben)

Néha a TIG- vagy MIG-hegesztés nem a legjobb megoldás a hőérzékenység, az alkatrész összetettsége vagy a javítás szükségessége miatt. Speciális esetekben a következő alternatív módszerek alkalmazhatók.

• A forrasztás alacsonyabb hőmérsékletű töltőfém használata, amely minimalizálja a hőérzékeny alkatrészek torzulásának vagy gyengülésének kockázatát.
• A Cold Metal Transfer (CMT) alacsony hőfokon működik, és a hőterhelés kisebb, ami nagyszerű a kényes javításokhoz.
• Lézerhegesztés - Pontos helyi hőbevitelre képes a vékonyfalú alumínium alkatrészekhez.

🔹 Legjobb: Alacsony hőtartalmú alkalmazások, kisebb javítások és nagy pontosságú hegesztések.

Hegesztési hibák és azok kijavítása

Az öntött alumínium alkatrészek még a tapasztalt hegesztők számára is problémát jelentenek a porozitás, a repedés és az olvadási nehézségek miatt. Ezek a hibák, valamint az elkerülési és javítási módok létfontosságúak, ha valaha is megbízhatóan erős, tartós hegesztési varratokat akarunk elérni.

1. Porozitás (gázzsebek a hegesztésekben)

A hegesztési varratban megrekedt gázzsebek porozitásnak minősülnek, ami gyengíti a szerkezetet. Mivel az öntött alumínium természeténél fogva "porózus", hajlamosabb erre a hibára.

🔸 Okok

• VAGY szennyeződés szennyeződéssel, olajjal, zsírral vagy oxidációval.
• Alacsony védőgáz-áramlási sebesség vagy szivárgás a rendszerben.
• Gyors lehűléssel rendelkezik, amely a hegesztési varratban tartja a gázt.

🔹 Megoldások

• Hegesztés előtt győződjön meg róla, hogy az alumínium felülete tiszta, és törölje át alaposan acetonnal vagy akár alkohollal.
• Távolítsa el az oxidációt rozsdamentes acélkefével (kifejezetten alumíniumhoz).
• Tartsa fenn a megfelelő gázáramlási sebességet (15-25 CFH tiszta argon esetén).
• A munkadarab előmelegítésével csökkentheti a beszorult gázok tágulását és növelheti a behatolást.
• Csökkentse a porozitás problémáit magasabb szilikon töltőanyag (pl. 4047) használatával.

Profi tipp:  A töltőanyagot mindig tartsa szárazon és nedvességtől mentesen, mivel a töltőanyagban lévő nedvesség porózussá teheti a hegesztési varratot.

2. Repedés (gyenge és törékeny hegesztések)

A repedések gyakori oka lehet a nagy hőterhelés vagy a nem megfelelő töltőanyag kiválasztása. Az alumínium nagymértékben összehúzódik, ahogy lehűl, ami feszültséget épít fel, ami repedésekhez vezet.

🔸 Okok

• Nagy hőterhelés hatására zsugorodási repedéseket okoz.
• A nem megfelelő töltőanyag alkalmazása és ezáltal az inkompatibilitás.
• Az előmelegítés nem elegendő, ami egyenetlen hűtést és feszültség kialakulását eredményezi.

🔹 Megoldások

• A munkadarabot 300°F - 600°F (150°C -315°C) hőmérsékletre melegítse fel a hősokk minimalizálása érdekében.
• Használjon magas szilíciumtartalmú 4047-es töltőrudat, amely ellenáll a repedéseknek.
• Gondoskodjon arról, hogy a hegesztés lassan hűljön, hogy ne keletkezzenek feszültségtörések.
• A nagyméretű alkatrészek alumíniumöntvényeit többmenetes technikával lehet hegeszteni a hő egyenletes elosztása és a feszültség csökkentése érdekében.

Profi tipp:  Ha a hegesztés után repedések jelennek meg, távolítsa el a repedést csiszológéppel, tisztítsa meg a területet, és megfelelő előmelegítéssel hegeszsze újra.

3. Fúzió hiánya (gyenge kötés a fém és a hegesztési gyöngy között)

A hegesztés hiányáról akkor beszélünk, ha a hegesztési gyöngy és az alapanyag között nem történt meg a hegesztés, és így gyengébb kötés jön létre. Ennek a hibának az oka gyakran az alacsony hőbevitel vagy a nem megfelelő hegesztési technika.

🔸 Okok

• Az alacsony fűtési bemenet korlátozza, hogy megfelelően olvadni tudjon.
• Gyors haladási sebesség és nincs behatolás.
• Így hozza létre a helytelen fáklyaszög okozta hiányos fúziót.

🔹 Megoldások

• Növelje a hőfokot, hogy megfelelően behatoljon az alapfémbe.
• Az utazási sebességet le kell lassítani, hogy az atommagok mélyebben összeolvadhassanak.
• Tartson egyenletes (10-15 fokos) lángszöget a következetes behatolás érdekében.
• A hélium-argon gázkeverék és az öntött vastag alumínium esetében a hőbevitel megnő.

Profi tipp: Amennyiben a hegesztés hiányát észlelik, a hibás hegesztési varratot ki kell csiszolni, a felületet meg kell tisztítani, és a hegesztést nagyobb hővel és lassabb haladási sebességgel újra el kell végezni.

Hegesztés utáni kezelés és befejezés

A hegesztési művelet befejezése után a szilárdság, a tartósság és a korrózióállóság csak megfelelő utómunkálatokkal és hegesztés utáni kezelésekkel biztosítható.

1. lépés: Stresszoldó kezelés

• Miután a hegesztés lassan lehűlt a maradó feszültség és a repedések elkerülése érdekében.
• Szükség esetén a kritikus alkatrészek mechanikai szilárdságának helyreállítása érdekében hegesztés utáni hőkezelést kell alkalmazni.
• Ne oltsa a hegesztést vízzel vagy levegővel, mivel a gyors lehűlés újabb repedéseket okozhat.

Profi tipp: Ajánlatos a hegesztett alkatrészt hőtakaróval letakarni, hogy az alkatrész fokozatosan lehűljön, és csökkenjen a feszültségrepedés kockázata.

2. lépés: Csiszolás és polírozás

• Ha a felesleges hegesztési anyagot és a felületet kisimítja, használjon lapkakorongot vagy csiszológépet.
• Ha az alkalmazás egy polírozott kozmetikumot kíván, akkor polírozza az alumíniumot finom csiszolópapírral (600-1200 szemcse) vagy polírozó kerékkel.
• A befejezéshez szükség esetén keverje a hegesztési varratot a környező fémbe.

 Profi tipp: Ne használjon szénacél csiszolószerszámot alumíniumon, mert a szennyeződés korróziós problémákat okozhat.

3. lépés: Korrózióvédelem

Bár az alumínium az oxidrétegnek köszönhetően természeténél fogva korrózióálló, további védelmet lehet nyújtani a zord környezetben az élettartam növelése érdekében.

• Anodizálás - Olyan eljárás, amelynek során a korrózióállóság növelése és az alkatrész megjelenésének javítása érdekében védő oxidréteget képeznek.
• Porszórt bevonat - Tartós felületet ad az alkatrésznek, amely véd a kopástól és a környezet okozta károktól.
• Festék vagy tömítőanyagok - Költséghatékony védelmet nyújt a nem kritikus alkatrészek számára.

Profi tipp: Festék használata esetén maró alapozót kell használni, mert az növeli a tapadást és a tartósságot.

Az öntött alumínium hegesztésének gyakorlati alkalmazásai 

Az öntött alumínium hegesztését számos iparágban, például az autójavításban, a repülőgépgyártásban és más iparágakban használják.

1. Autóipari javítások 

• A TIG-hegesztés képessége a motorblokkok, hengerfejek és sebességváltóházak pontos megmunkálására és javítására.
• Repedt könnyűfém keréktárcsák és felfüggesztési alkatrészek javítása.
• Futóműalkatrészek megerősítése nagyteljesítményű vagy terepjárók számára.

Profi tipp:  A hegesztett alumínium alkatrészek számos nagyteljesítményű versenyjárművön megtalálhatók, hogy a súlyt alacsonyan tartsák, de az erősséget mégis megőrizzék.

2. Repülés és repülés 

• Repülőgép törzsrészek és motoralkatrészek javítása.
• Alumínium futóművek és repülőgép-szerkezetek hegesztése a súly megtartása és az erő megtartása érdekében.
• Egyedi repülőgépipari alkatrészek, például üzemanyagtartályok, szárnyszerkezetek és nyomástartó edények gyártása.

Profi tipp: Az A356 és a 7075 repülőgépipari minőségű alumíniumötvözetek, amelyek csak akkor hegeszthetők, ha speciális technikákkal és szigorú hőszabályozással megőrizhető a hegesztés integritása.

3. Tengeri ipar 

• Alumínium csónak, hajócsavar és hajómotor burkolatának javítása.
• Hegesztett tengeri minőségű alumínium a sós vízzel szembeni ellenállás érdekében.
• Az általában durva környezetnek kitett tengeri szerkezetek és hajóépítési alkatrészek javítása.

Profi tipp: Minden tengeri alkalmazás esetén a töltőanyagnak mindig sós víznek ellenálló típusnak kell lennie, mint például az 5 356.

4. Ipari és építőipari 

• Nehézgépalkatrészek és gyári berendezések javítása.
• Alumínium állványzat, csővezetékek és tartógerendák megerősítése.
• Egyedi alumíniumszerkezetek gyártása gyártáshoz és építéshez.

Profi tipp:  A nagyméretű öntött alumíniumszerkezetek előmelegítése hegesztéshez a repedések és torzulások megelőzése érdekében általában ipari környezetben történik.

Következtetés

Az öntött alumínium hegesztése olyan szakképzett folyamat, amely a felkészültség, a felszerelés és az első osztályú hegesztési ismeretek tökéletes keverékét igényli a feladat jó elvégzéséhez. A helyes tisztítási, előmelegítési és hegesztési módszerek követése biztosítja az erős, megbízható hegesztési varratokat. Nem kell azonban a repülőgépiparral, a tengerészeti vagy autóiparral, illetve ipari alkalmazásokkal foglalkoznia ahhoz, hogy javítás vagy gyártás során hasznot húzzon az öntött alumínium hegesztéséből. Idővel és gyakorlással, türelemmel és a részletekre való odafigyeléssel az öntött alumíniumot kevés problémával, minimális hibákkal és professzionális minőségű eredményekkel hegesztheti. Az Ön technikájával időt kell befektetni, hogy olyan hegesztési varratokat hozzon létre, amelyek az alkatrész élettartamát tartják ki, nagy szilárdságú alkalmazásokban.

GYIK az öntött alumínium hegesztéséről

1. Milyen tényezők jelentenek nagyobb kihívást az öntött alumínium hegesztésénél?

Az öntött alumínium porozitása, oxidációja és magas hővezető képessége növeli a repedéseket, a porozitást és a gyenge hegesztési varratokat. A rajta lévő oxidréteg sokkal nagyobb hőmérsékleten olvad, mint maga az alumínium olvad, és mint ilyen, nehezen olvad.

2. Mi a legjobban kivitelezhető típus az öntött alumínium hegesztése?

A pontos és tiszta hegesztések a TIG használatával lehetségesek, míg a MIG a vastagabb anyagok esetében jó. Az erős hegesztésekhez előmelegítés, a megfelelő töltőanyag és védőgáz szükséges.

3. Hogyan kerülhető el a porozitás és a repedezettség?

Csökkentse a hőterhelést a felület alapos tisztításával, tiszta argongáz használatával és 300F - 600F előmelegítéssel. Magas szilíciumtartalmú töltőfém (4047) használata segítheti a repedés kialakulásával szembeni ellenállást.