Çelik ve alüminyumun kaynağını etkileyen iki önemli faktör
Çelik ve alüminyum, erime noktası, ısıl genleşme katsayısı, elastik modül vb. Gibi farklı kimyasal ve fiziksel özelliklere sahiptir. Çelik ve alüminyumu sıcak kaynak işlemi ile kaynak yaparken, birçok sorunla karşılaşacaklardır, yani alüminyum ve çeliğe eğilimlidirler. çok sert ve kırılgan IMP fazları oluşturur (Intermetallic faz), kaynak ısısı ne kadar büyükse, o kadar fazla IMP fazı üretilir. Bu kırılgan aşama, eklemin statik ve dinamik gücünü ciddi şekilde yok eder ve eklemin plastisitesini azaltır. Ana fiziksel farklılıkları aşağıdaki gibidir:
Çelik, alüminyumun bir bölümünü katı halde eritebilir, ancak alüminyum içeriği% 12'yi aştığında, kristal yapı temelde değişir ve çok sert (250-520hv) ve kırılgan bir FeAL (ağ) ve Fe3Al (ağ) karışımı oluşturur. Fe2Al, Fe2Al5 ve FeAl3 karışımındaki alüminyum içeriği daha da artırılırsa daha yüksek sertlik (600-1100 HV) ve daha yüksek kırılganlık sağlanır. Bu kırılgan malzeme, çeliğin alüminyuma veya alüminyuma çelikte yayılmasının sonucudur. İki farklı malzemenin elektrokimyasal potansiyelleri farklı olduğunda, potansiyel farkı telafi etmek için moleküler difüzyon meydana gelir. Potansiyel fark ne kadar büyükse (E ~ 1.22v çelik ve alüminyum), difüzyon eğilimi o kadar büyük olur.
Bununla birlikte, kaynaklı bağlantının IMP kırılgan fazının kalınlığı 10 m'den az olduğunda, kırılganlığı daha az önemli ve belirgin hale gelir. Şu anda, iş parçasının performansı esas olarak alt tabakanın sünekliğine bağlıdır. Korozyon bir başka önemli sorundur, çünkü bu iki malzemenin elektrokimyasal potansiyeli tamamen farklıdır ve elektrolize (bir bataryaya eşdeğer) yol açarken, alüminyum potansiyeli çok düşüktür ve negatif elektrot, elektrolizle aşınacaktır. Özetle, çelik ve alüminyumun kaynağının iki gereksinimi karşılaması gerekir:
- Derzdeki IMP faz kalınlığı <10 m
- Kaynak sonrası ana metalin korozyonunu önleyin
Bu iki gereksinimi karşılamak için, düşük bir ısı girdisi işlemi gereklidir ve ardından özel bir kaynak teli veya kaynak dikişi korozyon önleyici işlem gereklidir.
CMT (Soğuk Metal Transferi) teknolojisi, kısa devre transferi esasına göre geliştirilmiştir ve ısı girdisi, sıradan GMAW kaynağına göre çok daha düşüktür. İşlem şudur: ark yanar ve damlacık kısaltılıncaya kadar tel ileri doğru itilir. Bu sırada tel besleme hızı tersine çevrilir, tel geriye çekilir ve akım ve voltaj neredeyse sıfırdır. Bir sonraki döngü oluşturulduktan sonra, ark yeniden ateşlenir ve damlacık aktarımı, tel yeniden bağlanmadan önce yeniden başlar. Bu geri besleme / geri çekme hareketinin ortalama frekansı 70 Hz kadar yüksektir.
Başarılı bir örnek, galvanizli çelik ve alüminyumun kaynağına dayanmaktadır. Kaynak deneyi şu şekildedir: Alüminyumun kalınlığı 0.83 mm, dolgu alüminyum-silikon malzemedir ve alüminyum ve çinkonun eritilmesi ile çeliğin yüzeyinde sert lehim dikişi oluşturulur. Çelik ve alüminyumun birleştiği yerde 1 mm temel test gerçekleştirildi. Aşağıdaki tablo, testin ortalama yoğunluğudur.
Soğuk metal transfer işlemi sırasında ısıdan etkilenen bölgenin mukavemet kaybı kaçınılmazdır. Alüminyum alaşımının kaynağı ve ısıl işlemi sırasında, ısıdan etkilenen bölgenin mukavemeti, karışık bir kristal yapı oluşturmak için kristallerin çökelmesi nedeniyle% 30-40 kaybeder. Bu nedenle, eklemin ısıdan etkilenen bölgesi, eklemin en zayıf kısmıdır ve minimum gerilme mukavemeti, alüminyum esaslı malzemelerinkinin yaklaşık% 60'ı kadardır. Doğal olarak sertleştirilmiş alüminyum alaşımları için, yeniden kristalleşme nedeniyle ısıdan etkilenen bölgenin gücü de azalır. Mukavemet düşüşü, ön işlem ve kaynak sırasındaki ısı girdisi ile ilgilidir ve kırılma esas olarak ısıdan etkilenen bölgede meydana gelir.
Test verileri, çeliğin ve alüminyumun kaynak yapılmasının mümkün olduğunu, ancak çeliğin galvanizlenmesi gerektiğini ve özel bir düşük enerjili kaynak işleminin başarı için bir ön şart olduğunu göstermektedir. Kaynaklı bağlantılar iyi gerilme mukavemetine, korozyon direncine ve yorulma direncine sahiptir ve IMP kırılgan fazı 2.5 metreden azdır, bu da çelik-alüminyum bağlantıların kırılgan kırılmasını önlemenin anahtarıdır.
Decho, çeşitli alüminyum, çelik ve alüminyum alaşımı, çelik alaşımlı ürünler ve özel işlem metal malzeme ve ürünlerinin profesyonel bir tedarikçisidir, bu tür ihtiyaçlarınız varsa, lütfen e-posta göndermekten çekinmeyin [e-posta korumalı] .
