Архив за категория: Блог

Стоманата и алуминият имат различни химични и физични свойства, като точка на топене, коефициент на термично разширение, модул на еластичност и др. Когато заваряват стомана и алуминий чрез горещо работещ процес на заваряване, те ще се сблъскат с много проблеми, т.е. алуминият и стоманата са склонни към образуват много твърди и чупливи IMP фази (интерметална фаза), колкото по-голямо е влагането на топлина при заваряване, толкова повече IMP фази се генерират. Този чуплив етап силно разрушава статичната и динамична якост на фугата и намалява пластичността на фугата. Основните им физически разлики са както следва:

Стоманата може да стопи част от алуминий в твърдо състояние, но когато съдържанието на алуминий надвиши 12%, кристалната структура се променя основно, образувайки много твърда (250-520hv) и крехка смес от FeAL (мрежа) и Fe3Al (мрежа). Ако съдържанието на алуминий в сместа от Fe2Al, Fe2Al5 и FeAl3 се увеличи допълнително, се осигурява по-висока твърдост (600-1100 HV) и по-висока чупливост. Този крехък материал е резултат от дифузията на стомана в алуминий или алуминий в стомана. Когато електрохимичните потенциали на два различни материала са различни, възниква молекулярна дифузия, за да се компенсира потенциалната разлика. Колкото по-голяма е потенциалната разлика (E ~ 1.22v от стомана и алуминий), толкова по-голяма е тенденцията на дифузия.

Когато обаче дебелината на IMP чупливата фаза на заварената връзка е по-малка от 10 m, нейната чупливост става по-малко важна и очевидна. По това време производителността на детайла зависи главно от пластичността на основата. Корозията е друг основен проблем, тъй като електрохимичният потенциал на тези два материала е напълно различен, което води до електролиза (еквивалентно на батерия), докато потенциалът на алуминия е много нисък и отрицателният електрод ще корозира с електролиза. В обобщение, заваряването на стомана и алуминий трябва да отговаря на две изисквания:

1. Дебелина на фазата на IMP в съединението <10 m
2. Предотвратете корозията на неблагородни метали след заваряване

За да се отговори на тези две изисквания, е необходим процес на ниска топлинна мощност и след това се изисква специална антикорозионна обработка на заваръчна тел или заваръчен шев.

Технологията CMT (Cold Metal Transfer) е разработена на основата на прехвърляне на късо съединение и нейната топлинна мощност е много по-ниска от обикновеното заваряване GMAW. Процесът е: дъгата изгаря и жицата се изтласква напред, докато капката се скъси. По това време скоростта на подаване на проводника се обръща, телта се изтегля назад и токът и напрежението са почти нула. След като се формира следващият контур, дъгата се включва отново и прехвърлянето на капката започва отново, преди проводникът да бъде свързан отново. Средната честота на това движение с обратна връзка / изтегляне достига до 70 Hz.

Успешен пример се основава на заваряване на поцинкована стомана и алуминий. Експериментът със заваряване е както следва: дебелината на алуминия е 0.83 mm, пълнителят е алуминиево-силициев материал и спояващият шев се образува на повърхността на стоманата чрез топене на алуминий и цинк. Проведено е основно изпитване от 1 mm на свързването на стомана и алуминий. Следващата таблица е средната интензивност на теста.

Загубата на якост на топлинно засегнатата зона по време на процеса на прехвърляне на студен метал е неизбежна. По време на заваряване и термична обработка на алуминиева сплав, якостта на топлинно засегнатата зона губи 30-40% поради утаяването на кристали, за да образува смесена кристална структура. Следователно, топлинно засегнатата зона на фугата е най-слабата част на фугата, а минималната якост на опън е около 60% от тази на материалите на основата на алуминий. За естествено закалените алуминиеви сплави силата на зоната, засегната от топлината, също намалява поради повторната кристализация. Намаляването на якостта е свързано с подаването на топлина по време на предварителната обработка и заваряването, а счупването се случва главно в зоната, засегната от топлината.

Данните от тестовете показват, че заваряването на стомана и алуминий е възможно, но стоманата трябва да бъде поцинкована и специален процес на заваряване с ниска енергия е предпоставка за успех. Заварените съединения имат добра якост на опън, устойчивост на корозия и устойчивост на умора, а IMP крехката фаза е по-малка от 2.5 m, което е ключът към предотвратяването на чуплива фрактура на стоманено-алуминиевите съединения.

Decho е професионален доставчик на различни алуминий, стомана, както и алуминиева сплав, продукти от стоманени сплави и специална обработка метални материали и продукти, ако имате такива нужди, моля не се колебайте да изпратите имейл [имейл защитен]  .