(1) Khả năng hàn của thép, nhôm và hợp kim của chúng
Sắt, mangan, crom, niken và các nguyên tố khác trong thép có thể trộn với nhôm ở trạng thái lỏng để tạo thành dung dịch rắn giới hạn và cũng tạo thành các hợp chất liên kim loại. Carbon trong thép cũng có thể tạo thành hợp chất với nhôm nhưng chúng gần như không tương thích với nhau ở trạng thái rắn. hòa tan. Giữa các hàm lượng khác nhau của nhôm và sắt, có thể hình thành nhiều loại hợp chất liên kim loại giòn, trong đó FeAls là chất giòn nhất.
Nó có tác động đáng kể đến tính chất cơ học của mối hàn thép và nhôm, bao gồm cả độ cứng vi mô. Ngoài ra, do tính chất vật lý nhiệt của thép, nhôm và hợp kim của chúng cũng rất khác nhau nên khả năng hàn của thép và nhôm bị suy giảm.
(2) Quá trình hàn thép, nhôm và các hợp kim của chúng
Từ phân tích nêu trên về khả năng hàn thép-nhôm, gần như không thể giảm thiểu sự giảm thiểu của thép, nhôm và các hợp kim của nó bằng cách hàn nhiệt hạch trực tiếp.
Hầu như không thể sử dụng kim loại hoặc hợp kim có tính chất vật lý nhiệt nằm giữa thép và nhôm và có thể tương thích về mặt luyện kim với cả hai làm kim loại phụ để hàn trực tiếp.
Trong thực tế sản xuất, có hai phương pháp: hàn nhiệt hạch gián tiếp lớp phủ và hàn nhiệt hạch gián tiếp mảnh chuyển tiếp trung gian.
1) Phương pháp hàn gián tiếp lớp phủ Trước khi hàn thép và nhôm, một hoặc một số lớp kim loại có thể được nung chảy bằng phương pháp luyện kim với kim loại phụ thích hợp được phủ trước lên bề mặt thép để tạo thành lớp phủ trước, sau đó đã sử dụng phương pháp hàn hồ quang vonfram khí Một phương pháp hàn thép phủ với nhôm.
Đã được chứng minh bằng thực tiễn và thử nghiệm:
Một lớp phủ duy nhất chỉ có thể ngăn chặn quá trình oxy hóa của kim loại cơ bản, nhưng không thể ngăn chặn sự hình thành các hợp chất liên kim loại và độ bền mối nối của nó vẫn rất thấp. Vì vậy, hàn hồ quang argon cho thép và nhôm nên được thực hiện bằng lớp phủ composite.
Có nhiều vật liệu kim loại để phủ, chẳng hạn như Ni, Cu, Ag, Sn, Zn, v.v. Vật liệu kim loại phủ là khác nhau và kết quả sau khi hàn cũng khác nhau. Các vết nứt dễ hình thành trên lớp phủ composite Ni, Cu, Ag; Lớp phủ composite Ni, Cu, Sn tốt hơn; Lớp phủ composite Ni, Zn có hiệu quả tốt nhất.
Hàn hồ quang argon của thép cacbon và nhôm phủ composite và các hợp kim của nó trước tiên là phủ một lớp kim loại như đồng hoặc bạc lên mặt thép, sau đó phủ một lớp kẽm. Khi hàn, kẽm nóng chảy trước (vì nhiệt độ nóng chảy của dây hàn cao hơn kẽm) và nổi trên bề mặt chất lỏng.
Nhôm phản ứng với lớp mạ đồng hoặc bạc dưới lớp kẽm, đồng thời đồng và bạc hòa tan trong nhôm, có thể tạo thành mối hàn tốt hơn. Nó có thể tăng cường độ của mối hàn thép-nhôm lên 197 ~ 213MPa.
Sau khi các bộ phận thép được phủ, bề mặt của thép và nhôm có thể được xử lý. Quá trình xử lý bề mặt của các bộ phận bằng nhôm được ăn mòn bằng dung dịch NaOH hoặc KOH 15% ~ 20% để loại bỏ màng oxit, rửa sạch bằng nước sạch, sau đó thụ động trong HNO3 20%, rửa sạch và sẵn sàng sấy khô. Thực hiện hàn hồ quang argon.
Vật liệu hàn – chọn dây hàn nhôm nguyên chất có hàm lượng silicon ít hơn để có được mối nối chất lượng cao. Không phù hợp khi sử dụng dây hàn chứa magie (LFS), vì nó sẽ thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các hợp chất liên kim loại và không thể đảm bảo độ bền của mối hàn.
Phương pháp hàn - vị trí tương đối của phôi, dây hàn và điện cực vonfram trong quá trình hàn.
Để tránh lớp phủ bề mặt thép bị cháy sớm, khi hàn mối hàn đầu tiên, hồ quang hàn phải luôn được giữ trên kim loại phụ; đối với các mối hàn tiếp theo, hồ quang phải được giữ trên dây phụ và mối hàn đã định hình để tránh hồ quang tác động trực tiếp lên lớp phủ.
Ngoài ra, hồ quang di chuyển dọc theo bề mặt của mặt nhôm và dây hàn nhôm di chuyển dọc theo mặt thép, để nhôm lỏng chảy vào bề mặt rãnh của thép phủ composite, lớp phủ không thể bị cháy sớm và mất đi. tác dụng của nó.
Đặc điểm kỹ thuật hàn - hàn hồ quang argon của thép và nhôm sử dụng nguồn điện xoay chiều, một là đánh vỡ màng oxit và cũng có thể loại bỏ màng oxit trên bề mặt bể nóng chảy, để kim loại hàn nóng chảy có thể cũng hợp nhất.
Dòng điện hàn được chọn theo độ dày của mối hàn. Thông thường, khi độ dày tấm là 3mm thì dòng hàn là 110-130A; khi độ dày tấm là 6-8mm thì dòng hàn là 130-160A;
2) Phương pháp hàn nóng chảy gián tiếp cho các chi tiết chuyển tiếp trung gian. Phương pháp hàn này là đặt một tấm composite thép-nhôm đúc sẵn vào giữa mối nối nhôm-thép để tạo thành các mối nối riêng, tức là các mối nối thép-thép và nhôm-nhôm. Sau đó sử dụng phương pháp hàn nhiệt hạch thông thường để hàn cùng một kim loại ở cả hai đầu.
Khi hàn chú ý hàn các mối nối nhôm có độ co ngót lớn và dễ nứt nhiệt trước, sau đó mới đến hàn các mối nối thép.
Thời gian đăng: 22-03-2023
