نحوه جوشکاری آلومینیوم ریخته گری

نحوه جوشکاری آلومینیوم ریخته گری?

1. مقدمه

جوشکاری آلومینیوم ریخته گری یک کار معمول تعمیر و ساخت در خودرو است, دریایی, تنظیمات هوافضا و صنعتی - اما از نظر مادی با جوشکاری آلومینیوم فرفورژه متفاوت است. تعمیر موفقیت آمیز نیاز به تصمیم درست از قبل دارد, آمادگی منظم (تمیز کردن, پیش گرم کردن, تناسب), فرآیند مناسب و انتخاب پرکننده, ورودی گرمای کنترل شده, و بازرسی هدفمند. این راهنما متالورژی را توضیح می دهد, مراحل عملی "چگونه", راهنمای پارامتر, حالت های رایج خرابی و گزینه های پیشرفته تا مغازه ها بتوانند جوش های قابل اعتمادی را روی قطعات ریخته گری تولید کنند.

2. آلومینیوم ریخته گری چیست?

"آلومینیوم ریخته گری” به اجزایی اطلاق می شود که با ریختن آلیاژ آلومینیوم مذاب در قالبی که در آنجا جامد می شود تولید می شود.

منیفولد اگزوز آلومینیوم ریخته گری
منیفولد اگزوز آلومینیوم ریخته گری

خانواده های رایج شامل:

  • آلیاژهای ریخته گری Al-Si (A356, 319, A413, "سیلومین ها") - به طور گسترده برای بلوک های موتور استفاده می شود, محفظه ها و ریخته گری های سازه ای. محتوای سیلیکون بالا سیالیت را بهبود می بخشد و انقباض را کاهش می دهد اما بر جوش پذیری تأثیر می گذارد.
  • دایکست آلیاژها (اغلب مس/روی بالاتری در ریخته گری دایکاست) - برای قطعات مصرفی دیوار نازک استفاده می شود; قابلیت جوشکاری محدود.
  • ماسه و ریخته گری سرمایه گذاری - مقاطع ضخیم تر و سطوح خشن تر; اغلب به آمادگی بیشتری نیاز دارند.

آلیاژهای ریخته گری ممکن است به صورت ریخته گری باشند, با گرما (به عنوان مثال, T6 برای A356), یا حاوی گازهای به دام افتاده و تخلخل انقباضی ناشی از فرآیند ریخته گری باشد.

3. چرا آلومینیوم ریخته گری متفاوت است

چالش های کلیدی جوشکاری با ریخته گری:

  • حفره های تخلخل و انقباض: گاز گرفتار شده یا حفره های کوچک شده رایج هستند; آنها به عنوان متمرکز کننده تنش و منابع تخلخل برای جوش عمل می کنند.
  • مراحل یوتکتیک (سی بالا): یوتکتیک Al-Si محدوده ذوب را کاهش می دهد و در صورت اشتباه بودن ورودی گرما یا انتخاب پرکننده، ترک خوردگی گرم/انجماد را ترویج می کند..
  • ضخامت مقطع متغیر / جرم حرارتی بالا: باس های ضخیم گرما را دور می کنند; باله های نازک به سرعت گرم و سرد می شوند. خنک کننده دیفرانسیل باعث ایجاد تنش و اعوجاج می شود.
  • نقص های از قبل موجود: ترک های ایجاد شده در هنگام ریخته گری ممکن است در صورت عدم آماده سازی مناسب به داخل جوش گسترش یابد.
  • حساسیت عملیات حرارتی: بسیاری از قطعات ریخته گری در اثر بارش سخت می شوند (T6). جوشکاری موضعی مزاج را از بین می برد; ترمیم ممکن است نیاز به عملیات حرارتی کامل داشته باشد (راه حل + دوباره پیر شدن), اغلب برای تعمیر غیر عملی است.

درک این محدودیت ها اولین گام به سوی یک استراتژی تعمیر صحیح است.

4. نحوه تصمیم گیری در مورد جوشکاری ریخته گری

چک لیست امکان سنجی (بله / خیر ارزیابی سریع):

جوشکاری آلومینیوم ریخته گری
جوشکاری آلومینیوم ریخته گری
  • نقص است موضعی (کرک, تخلخل کوچک) به جای فراگیر? - اگر موضعی باشد, جوشکاری اغلب امکان پذیر است.
  • آیا می توانید به فلز سالم دسترسی پیدا کرده و دوباره آن را آسیاب کنید و یک شیار جوش مناسب ایجاد کنید? - اگر نه, ممکن است نیاز به جایگزینی باشد.
  • آیا می توان مجموعه را برای کنترل اعوجاج از قبل گرم کرد و بست? - پیش گرم کردن موفقیت را بهبود می بخشد.
  • آیا ناحیه جوش داده شده در یک خواهد بود به شدت استرس دارد, ایمنی حیاتی مکان (مخزن تحت فشار, عضو ساختاری اولیه)? - اگر بله, جایگزینی یا صلاحیت کامل را در نظر بگیرید.
  • آیا آلیاژ قابل شناسایی است (A356, 319, و غیره) و یک گزینه درمان حرارتی/تسکین دهنده است? - آلیاژ ناشناخته خطر را افزایش می دهد.

اگر هر یک از این بررسی ها برای یک بخش مهم منفی باشد, راه حل های تعمیر جایگزین یا غیر جوش (چسب ها, بست مکانیکی) باید در نظر گرفته شود.

5. آماده سازی: تمیز کردن, تناسب, طراحی مفصل و پیش گرم کردن

تمیز کردن

  • روغن را بردارید, با استفاده از چربی‌گیر قلیایی یا استون رنگ کنید.
  • لایه اکسیدی و هرگونه آلودگی سطحی را بلافاصله قبل از جوشکاری با a جدا کنید برس سیمی اختصاصی از جنس استنلس استیل یا چرخ ساینده مخصوص آلومینیوم. از برس های فولاد کربنی خودداری کنید (آلودگی آهن باعث زنگ زدگی و شکنندگی می شود).
  • با حلال تمیز پاک کنید و بگذارید خشک شود.

فیت آپ و طراحی مفصل

  • ترک ها را آسیاب کنید تا فلز به نظر برسد - یک را آماده کنید V یا تو شیاری برای نفوذ کامل به عیب. برای جلوگیری از انتشار، "سوراخ های توقف" کوچک را در نوک ترک سوراخ کنید.
  • دسترسی روت کافی را فراهم کنید; برای ترک های عمیق, برای حمایت از گودال و حذف گرما، پشتیبان را با یک هیت سینک/میله پشتی مسی در نظر بگیرید.
  • از مفاصل بیش از حد محدود خودداری کنید - مقداری آزادی استرس و خطر ترک خوردگی را کاهش می دهد.

از پیش گرم کردن

  • پیش گرم کردن برای ریخته گری به شدت توصیه می شود: 150-250 درجه سانتیگراد (300-480 درجه فارنهایت) یک محدوده عملی رایج است. از ترموکوپل برای نظارت بر دما استفاده کنید.
  • پیش گرم کردن گرادیان حرارتی را کاهش می دهد, اجازه می دهد تا هیدروژن فرار کند, و احتمال ترک خوردگی داغ را کاهش می دهد. انجام دهید نه بیش از 300 درجه سانتیگراد برای اکثر ریخته گری های Al-Si مگر اینکه از یک طرح متالورژی خاص پیروی کنید - پیش گرمای بیش از حد می تواند قطعه را نرم کند یا مزاج را تغییر دهد..

دمای بین گذر

  • دمای بین پاس را در زیر نگه دارید 250-300 درجه سانتیگراد برای جلوگیری از تخریب متالورژیکی و نرم شدن کنترل نشده. قبل از ادامه، اجازه دهید قطعه تا دمای بینگذر قابل قبول خنک شود.

6. روش های جوشکاری آلومینیوم ریخته گری

انتخاب روش جوشکاری مناسب برای تعمیر آلومینیوم ریختگی یکی از مهمترین تصمیماتی است که شما می گیرید.. این روش گرمای ورودی را تعیین می کند, خطر تحریف, نرخ رسوب, دسترسی, ظاهر مشترک و بسیاری از الزامات بازرسی پایین دست.

جوشکاری قطعات آلومینیومی ریخته گری
جوشکاری قطعات آلومینیومی ریخته گری

TIG (GTAW) - جوشکاری AC آلومینیوم

زمان استفاده: تعمیرات موضعی کوچک, دیوارهای نازک, تکمیل های آرایشی, کنترل شدید مورد نیاز است.
چرا کار می کند: حالت AC قطبیت الکترود را برای شکستن اکسید Al2O3 تغییر می دهد (تمیز کردن) و نفوذ جوش را فراهم می کند; TIG کنترل دقیق حرارت و دید عالی حوضچه را می دهد.
مواد مخدر: ER4043 (پیش فرض برای ریخته گری Al-Si), ER5356 که در آن استحکام / خوردگی مورد نیاز است; 2% زیرکونیا یا 2% تنگستن لانتانات برای AC; 99.999% محافظ آرگون.

نکات تکنیکی:

  • طول قوس کوتاه, سفر قوس عمدی; پرکننده را در لبه جلوی گودال فرو کنید.
  • برای کنترل گرما از دوخت جوش / پشت پله استفاده کنید; از دانه های طولانی و مداوم خودداری کنید.
  • تنظیم تعادل: افزایش الکترود مثبت % به طور خلاصه برای تمیز کردن, سپس برای نفوذ کاهش دهید.
    جوانب مثبت: بهترین کنترل بصری, کمترین خطر ضربه در نواحی نازک در صورت استفاده صحیح.
    منفی: رسوب آهسته; وابسته به اپراتور.

من (GMAW) - تفنگ قرقره ای / فشار-کشیدن / من را نبض کن

زمان استفاده: ریخته گری ضخیم تر, محیط های تولید, تعمیرات بزرگ در جایی که سرعت اهمیت دارد.
چرا کار می کند: نرخ رسوب بالاتر; حالت پالس متوسط ​​گرمای ورودی را کاهش می دهد و کنترل گودال را بهبود می بخشد. اسلحه های قرقره ای از مشکلات تغذیه سیم آلومینیومی جلوگیری می کنند.
مواد مخدر: جامد ER4043 / سیم ER5356; آرگون یا Ar/He مخلوط می کند. قطر سیم معمولا 0.9 میلی متر (0.035"), 1.2 میلی متر (0.045") یا 1.6 میلی متر (0.062").

نکات تکنیکی:

  • برای کاهش تخلخل و پاشش از انتقال پالس در سیستم های دستی یا روباتیک استفاده کنید.
  • از تفنگ قرقره یا فیدر فشاری استفاده کنید; سیم آلومینیومی باید خشک نگه داشته شود و به آرامی تغذیه شود.
  • جریان گاز محافظ 12 تا 20 لیتر در دقیقه حفظ شود; از Ar/He برای مقاطع ضخیم تر برای افزایش نفوذ استفاده کنید.
    جوانب مثبت: سریع; برای ساخت های چند پاس خوب است.
    منفی: گرمای ورودی بالاتر از TIG, برای جلوگیری از لانه گزینی و تخلخل پرنده، به تنظیم صحیح تغذیه سیم نیاز دارد.

من را نبض کن & سیم داغ ME

زمان استفاده: زمانی که به رسوب بالاتر با کنترل حرارت بهتر نسبت به MIG معمولی نیاز دارید. سیم داغ قبل از ورود به حوضچه، سیم پرکننده را به صورت الکتریکی گرم می کند, کاهش انرژی قوس مورد نیاز (HAZ را کاهش می دهد).
مزایا: رسوب سریعتر, گرمای کل کمتر به ازای هر جرم رسوب شده, کنترل بهتر شکل مهره.
برنامه های کاربردی: ریخته گری با ضخامت متوسط ​​تا ضخیم که در آن اعوجاج باید محدود شود.

جوش لیزری & لیزر – آرک هیبرید

زمان استفاده: تعمیرات با ارزش بالا, جوشکاری موضعی دقیق, مناطقی که حداقل HAZ و اعوجاج حیاتی هستند. سیستم های هیبریدی قابلیت پرکننده قوس الکتریکی را با نفوذ لیزر ترکیب می کنند.
چرا کار می کند: چگالی توان بالا اجازه نفوذ عمیق با جوش های باریک و ورودی کلی کم را می دهد.
یادداشت ها: اغلب با پرکننده از پیش قرار داده شده یا حالت خودزا استفاده می شود; قطعات باید به طور دقیق نصب و ثابت شوند. بهترین اجرا در فروشگاه های تخصصی.
جوانب مثبت: حداقل ماشینکاری پس از جوش, اعوجاج کم.
منفی: هزینه سرمایه, تناسب مفاصل حیاتی است, دسترسی محدود برای ریخته گری های بزرگ.

پرتو الکترونی (EB) جوشکاری

زمان استفاده: تخصصی, دسته کوچک, تعمیرات حیاتی یا تولید که در آن کیفیت جوش فوق العاده و نفوذ عمیق مورد نیاز است. به محفظه خلاء نیاز دارد.
جوانب مثبت: تخلخل بسیار کم, همجوشی عمیق, HAZ کوچک.
منفی: نیاز خلاء, سرمایه بالا & عملی بودن اندازه جزئی محدود.

تعمیر همزن اصطکاکی (FSR)

زمان استفاده: زمانی که هندسه ریخته گری به ابزار FSW در حال چرخش اجازه می دهد تا در امتداد یک نقص پردازش کند (به عنوان مثال, ترک های خطی در سطوح در دسترس). اتصالات حالت جامد را بدون تخلخل ذوبی ایجاد می کند.
جوانب مثبت: خصوصیات مکانیکی عالی; در بسیاری از موارد نیازی به پرکننده نیست.
منفی: پیچیدگی ابزار و نصب; محدودیت دسترسی به ابزار و گیره بخشی; برای حفره های داخلی قابل استفاده نیست.

برز / تعمیر مشعل

زمان استفاده: اجزای غیر ساختاری دیوار نازک, تعمیرات تزئینی یا جاهایی که جوشکاری ذوبی نامطلوب است. در اتصالات لحیم کاری از آلیاژهای لحیم کاری آلومینیوم استفاده می شود (با شار) و دمای پایین تر.
جوانب مثبت: ورودی گرمای کم, تجهیزات ساده.
منفی: استحکام اتصال بسیار کمتر از جوش های ذوبی; باقی مانده های شار باید حذف شوند; برای تعمیرات سازه مناسب نیست.

جدول مقایسه ای

روش محدوده ضخامت معمولی تقریباً. نرخ رسوب مواد مصرفی معمولی کنترل کنید / کیفیت جوانب مثبت منفی
TIG (AC GTAW) 0.5-6 میلی متر (تک پاس) ; چند پاس تا 12 میلی متر ~5-60 گرم در دقیقه (دست) ER4043 / ER5356; 2% تنگستن Zr/La; گاز Ar خیلی بلند کنترل حرارت عالی, ایده آل برای مقاطع نازک و پرداخت های آرایشی کند, مهارت اپراتور حیاتی است
من (GMAW) - تفنگ قرقره ای / فشار-کشیدن 2-25+ میلی متر 200-800 گرم در دقیقه سیم جامد ER4043/ER5356; Ar یا Ar/He بالا (با پالس) رسوب سریع, برای تعمیرات ضخیم تر خوب است گرمای ورودی بیشتر, نیاز به تغذیه سیم مناسب دارد; خطر تخلخل در صورت عدم تنظیم
من را نبض کن / سیم داغ ME 220 میلی متر ~ 300-1000 گرم در دقیقه (سیم داغ بالاتر) همان پرکننده بالا کاهش ورودی گرما در واحد رسوب; کنترل بهبود یافته تجهیزات پیچیده تر
لیزر / هیبرید قوس لیزری 120 میلی متر (موضعی) 50-300 گرم در دقیقه پرکننده ER4043/ER5356 (در صورت استفاده) خیلی بلند HAZ بسیار کم, اعوجاج کم, نفوذ عمیق هزینه سرمایه بالا; مهارت تخصصی
پرتو الکترونی (EB) 1-50 میلی متر (خلاء) متغیر پرکننده خاص یا خودزا خیلی بلند کیفیت و نفوذ جوش فوق العاده جاروبرقی مورد نیاز است; تسهیلات تخصصی
تعمیر اصطکاکی-همزن (FSR) 320 میلی متر (وابسته به هندسه) حالت جامد, یکپارچگی مفصل بالا هیچ کدام (شانه / پین فولادی ابزار) خیلی بلند بدون تخلخل فیوژن; خواص متالورژیکی قوی به ابزار سنگین نیاز دارد; نه برای اشکال داخلی ریخته گری پیچیده
برز / مشعل دیوارهای نازک, غیر ساختاری N/A (جریان پرکننده بریز) آلیاژهای لحیم کاری آلومینیوم, شار کم تجهیزات ساده, ورودی گرمای کم اتصال ضعیف در مقابل جوش همجوشی; استفاده از ساختار محدود

7. مواد مخدر & محافظ: آلیاژهای پرکننده, انتخاب های الکترود, گاز & اندازه های سیم

آلیاژهای پرکننده

  • ER4043 (ال-5سی): به طور گسترده برای ریخته گری Al-Si استفاده می شود (A356, 319). سیالیت خوب, تمایل کمتر به هات کراک. پیش فرض محافظه کارانه برای اکثر تعمیرات آلومینیوم ریخته گری.
  • ER5356 (Al-5Mg): استحکام بالاتر و مقاومت در برابر خوردگی بهتر (به خصوص دریایی). با احتیاط در ریخته گری با Si بالا استفاده کنید زیرا می تواند حساسیت به ترک را افزایش دهد.
  • ER2319 / ER3125 و غیره: پرکننده های تخصصی برای آلیاژها/شرایط خاص. توصیه های سازنده را بررسی کنید.

الکترودهای TIG

  • 2% زیرکونیا (Zr) یا 2% لانتان شده تنگستن برای جوشکاری آلومینیوم AC توصیه می شود. زیرکونی شده قوس پایداری را در AC ایجاد می کند. تحت فشار قرار گرفته است (2% ThO2) برای AC ایده آل نیست و نگرانی های رادیولوژیکی دارد.

گاز محافظ

  • آرگون (99.995%) استاندارد. جریان: 1020 لیتر در دقیقه (20-40 SCFH) بسته به اندازه نازل.
  • ترکیبات آرگون/هلیوم (به عنوان مثال, 75/25 Ar/He) افزایش ورودی گرما و خیس شدن برای مقاطع ضخیم تر - زمانی مفید است که نفوذ بیشتر مورد نیاز باشد; هلیوم هزینه را افزایش می دهد و ممکن است نیاز به جریان بیشتر و توجه به اکسیداسیون داشته باشد.

قطر سیم (من)

  • اندازه های رایج: 0.8 میلی متر (0.030"), 0.9 میلی متر (0.035"), 1.2 میلی متر (0.045") و 1.6 میلی متر (0.062"). برای مقاطع نازک و کنترل بهتر، قطر کوچکتری انتخاب کنید; بزرگتر برای رسوبات سنگین.

8. تکنیک و نکات جوشکاری

TIG (AC) تکنیک

  • استفاده کنید AC با بالانس مناسب (قطبیت %EN/EP) - الکترود مثبت بیشتر (در) عملکرد پاک کنندگی را افزایش می دهد اما نفوذ را کاهش می دهد; تعادل برای حذف و نفوذ اکسید.
  • فرکانس AC (60-120 هرتز) قوس را محکم می کند و کنترل روی جوش های کوچک را بهبود می بخشد.
  • از یک قوس کوتاه استفاده کنید و زاویه مشعل را ثابت نگه دارید (معمولاً 10 تا 15 درجه کشش یا فشار بسته به تکنیک).
  • با فرو بردن در لبه جلوی گودال، پرکننده را اضافه کنید; از گرمای بیش از حد جلوگیری کنید.

MIG فنی

  • استفاده از a تفنگ قرقره ای برای به حداقل رساندن مشکلات تغذیه. زاویه فشار را حفظ کنید, سرعت حرکت را کنترل کنید تا از تخلخل جلوگیری شود. من را نبض کن به محدود کردن گرمای ورودی کمک می کند و کنترل خیس شدن را بهبود می بخشد.

مدیریت گودال

  • ریخته گری ها خنک کننده ناهمواری دارند. کنترل گرمای ورودی: دویدن های کوتاه تر (جوش کوک) با مکث بین بخیه ها اجازه دهید گرما از بین برود و از دانه های مداوم طولانی که استرس ایجاد می کنند اجتناب کنید.
  • تکنیک Backstep و پاس های متناوب باعث کاهش اعوجاج می شود.

پینینگ

  • از لحاظ تاریخی برای کاهش تنش های کششی باقیمانده و خطر ترک استفاده می شود. امروزه از پینینگ به مقدار کم استفاده می شود زیرا می تواند نقص های دیگری ایجاد کند و جایگزینی برای انتخاب صحیح فرآیند نیست..

میله های پشتیبان / پشتی مسی

  • از پشته مسی برای خنک کردن گودال و حمایت از ریشه استفاده کنید; همچنین به دفع گرما کمک می کند و سوختگی را کاهش می دهد.

9. جابجایی پس از جوشکاری: خنک کننده, تسکین استرس, تعمیر سنگ زنی و ملاحظات PWHT

خنک کننده

  • اجازه دهید خنک کننده کنترل شده به محیط; از خاموش کردن آب خودداری کنید. خنک شدن سریع باعث افزایش شوک حرارتی می شود, تنش کششی پسماند و ترک خوردگی.

تسکین استرس

  • برای جوش های بحرانی یک پخت تنش زدایی در دمای پایین (به عنوان مثال, 150-200 درجه سانتیگراد به مدت 1-2 ساعت) می تواند تنش های پسماند را کاهش دهد - اما سازگاری آلیاژ را بررسی کنید.

سنگ زنی را تعمیر کنید

  • جوش ها را به آرامی بپوشانید تا مهره های زیر بریده یا روی هم قرار گیرند; انتقال های گرد را حفظ کنید تا از متمرکز کننده تنش بریدگی جلوگیری شود.

PWHT و ترمیم سن

  • بسیاری از قطعات ریخته گری در اثر بارش سخت می شوند (به عنوان مثال, A356 T6). جوشکاری به صورت موضعی مزاج T6 را از بین می برد. بازیابی کامل خواص مکانیکی ممکن است نیاز داشته باشد عملیات حرارتی محلول (~530-540 درجه سانتیگراد), رفع و پیری مصنوعی (~155-180 درجه سانتیگراد) - فرآیندهایی که اغلب نیازمند برچیدن کامل قطعات هستند و به ندرت برای ریخته گری های بزرگ عملی هستند. اگر قدرت کامل مورد نیاز است, برنامه ریزی برای جایگزینی یا عملیات حرارتی کامل پس از جوشکاری.

10. نقص های رایج, علل ریشه ای و درمان

نقص علت معمولی(س) درمان(س)
تخلخل رطوبت روی سطح/پرکننده, سپر ناکافی, گازهای به دام افتاده, هیدروژن کاملا تمیز کنید; سیم خشک; پوشش گاز محافظ را حفظ کنید (1220 لیتر در دقیقه); برای خروج گاز از قبل گرم کنید; در صورت قبولی، تخلخل کوچک را قبل از عبور بعدی باز کنید
گرم / ترک خوردگی انجماد مهار بالا, پرکننده ناسازگار, حرارت ورودی بالا, خنک کننده سریع از ER4043 برای ریخته گری Al-Si استفاده کنید; پیش گرم کردن (150-250 درجه سانتیگراد); جوش کوک; کاهش محدودیت; کنترل گرمای ورودی
عدم فیوژن / نفوذ ناقص حرارت کم, اکسید زیر مهره, تناسب ضعیف گرما/آمپر را افزایش دهید, اکسید تمیز, آماده سازی مفصل را برای دسترسی و نفوذ تنظیم کنید
سوزاندن از طریق / نازک شدن گرمای بیش از حد, بخش نازک جریان را کاهش دهید, افزایش سرعت سفر, از نوار پشتیبان استفاده کنید, از TIG/MIG پالسی استفاده کنید
گنجاندن اکسید نظافت ناکافی, برس آلوده بلافاصله قبل از جوشکاری با برس ضد زنگ تمیز کنید; حذف زباله بین پاس
انتشار ترک شکست در آسیاب کردن انتهای ترک; خنک کننده خیلی سریع سوراخ های توقف دریل کنید, آسیاب به فلز جامد, پیش گرم کردن, بخیه جوش برای از بین بردن استرس

11. بازرسی, معیارهای آزمون و پذیرش

قطعات آلومینیوم ریخته گری جوشکاری MIG
قطعات آلومینیوم ریخته گری جوشکاری MIG

بازرسی بصری

  • مشخصات مهره یکنواخت را بررسی کنید, بدون زیربری, بدون ترک سطحی, سطوح تخلخل قابل قبول.

نافذ رنگ

  • برای یافتن ترک های سطحی و نشانه های عدم همجوشی مناسب است.

رادیوگرافی (اشعه ایکس)

  • موثر برای تشخیص تخلخل داخلی و حفره های انقباض در تعمیرات ضخیم تر - مورد استفاده در جایی که یکپارچگی سازه حیاتی است.

تست اولتراسونیک (UT)

  • در ریخته گری های ضخیم تر برای تشخیص عیوب زیرسطحی مفید است.

فشار / تست نشتی

  • برای محفظه هایی که مایعات را حمل می کنند, آزمایش فشار هیدرواستاتیک یا پنوماتیک ممکن است پذیرش نهایی باشد.

نقشه برداری سختی و آزمایش مکانیکی

  • جایی که خواص مکانیکی حیاتی است, استخراج کوپن های تست یا انجام بررسی سختی و, در صورت امکان, آزمایش کشش بر روی اتصالات نماینده.

12. تکنیک های جوشکاری پیشرفته

  • جوش لیزری / لیزر هیبریدی قوس الکتریکی: گرمای ورودی بسیار کم و نفوذ عمیق - ایده آل برای تعمیرات محلی دقیق, به حداقل رساندن اعوجاج. نیاز به لبه های آماده و اتصالات تخصصی دارد.
  • پرتو الکترونی (EB) جوشکاری: چگالی انرژی فوق العاده بالا در خلاء - عالی برای کوچک, تعمیرات اساسی در ریخته گری های ضخیم زمانی که در تاسیسات تخصصی انجام می شود.
  • تعمیر همزن اصطکاکی (FSR): تکنیک در حال ظهور; اتصالات حالت جامد بدون نقص را تولید می کند اما برای ابزار FSR به دسترسی و ابزار نیاز دارد.
  • رباتیک پالس-MIG با پیش گرمایش همزمان: برای محیط های تولید, MIG پالسی خودکار با پیش گرمایش و خنک کننده کنترل شده نتایج قابل تکرار را برای سری های بزرگ تعمیرات ارائه می دهد..

13. روش سریع گام به گام (چک لیست گردش کار)

  1. آلیاژ را شناسایی کنید & ارزیابی امکان سنجی تعمیر.
  2. رنگ را بردارید, خوردگی و گریس; با حلال تمیز کنید.
  3. عیوب را آسیاب کنید تا فلز به نظر برسد; ایجاد هندسه شیار مناسب.
  4. ریخته گری را پیش گرم کنید 150-250 درجه سانتیگراد (مانیتور با ترموکوپل).
  5. پرکننده را انتخاب کنید (ER4043 پیش فرض برای ریخته گری Al-Si; ER5356 که در آن استحکام / خوردگی نیاز دارد).
  6. دستگاه راه اندازی: TIG AC با تنگستن زیرکونیا/لانتاناته; محافظ آرگون 12-20 لیتر در دقیقه; تنظیم آمپر در جدول بالا.
  7. بلافاصله قبل از جوشکاری اکسید را برس بزنید; برای کنترل اعوجاج، جوش را با دنباله چسب و الگوی دوخت شروع کنید.
  8. پاس های جوش را با دمای بین پاسی کنترل شده ایجاد کنید (<250-300 درجه سانتیگراد). مشخصات مهره را صاف نگه دارید.
  9. اجازه دهید تا خنک شود <100 درجه سانتی گراد قبل از برداشتن گیره ها.
  10. بازرسی پس از جوش: بصری, رنگ نافذ, فشار یا رادیوگرافی در صورت نیاز.
  11. در صورت نیاز, انجام PWHT یا سن مجدد (فقط در صورت برنامه ریزی و امکان پذیر).

14. نتیجه گیری

آلومینیوم ریخته گری جوش یک رشته فنی است که نیاز به دقت در آماده سازی دارد, انتخاب مواد مصرفی, و تکنیک - اما پاداش قابل توجه است: کاهش نرخ قراضه, عمر قطعه افزایش یافته است, و 40 تا 60 درصد صرفه جویی در هزینه در مقابل. تعویض.

اصول اصلی در بین برنامه ها سازگار است: از بین بردن رطوبت و اکسید, آلیاژ پرکننده را با فلز پایه مطابقت دهید, کنترل گرمای ورودی برای جلوگیری از ترک خوردگی, و کیفیت را با بازرسی های استاندارد تایید کنید.

با پیروی از استانداردهای AWS D1.2, استفاده از پارامترهای داده محور, و رسیدگی به چالش های منحصر به فرد آلومینیوم ریخته گری (تخلخل, هدایت حرارتی بالا), جوشکارها می توانند بدون عیب دست پیدا کنند, جوش های صوتی سازه ای.

چه تعمیر بلوک موتور خودرو, پمپ های صنعتی, یا اجزای هوافضا, این راهنما پایه و اساس فنی را برای تسلط بر جوشکاری آلومینیوم ریخته گری فراهم می کند.

 

سوالات متداول

برای تعمیرات A356 از کدام فیلر استفاده کنم?

ER4043 (ال-5سی) انتخاب محافظه کارانه برای ریخته گری آل سی است. ER5356 (Al-5Mg) هنگامی که به استحکام بالاتر یا مقاومت در برابر خوردگی بهتر نیاز است می توان از آن استفاده کرد, اما ممکن است حساسیت ترک خوردگی را در ریخته گری با Si بالا افزایش دهد.

آیا می توانم استحکام T6 را پس از جوشکاری بازیابی کنم؟?

جوشکاری به صورت موضعی مزاج T6 را از بین می برد. ترمیم کامل نیاز به درمان محلول دارد (~530-540 درجه سانتیگراد), رفع و پیری مصنوعی (~155-180 درجه سانتیگراد), که اغلب غیر عملی است.

ارزیابی کنید که آیا تعمیر باید دوباره درمان شود یا قطعه تعویض شود.

آیا TIG همیشه بهتر از MIG است؟?

TIG کنترل برتر را برای کوچک ارائه می دهد, تعمیرات دقیق. من (با تفنگ قرقره یا حالت پالس) در مقاطع ضخیم‌تر سریع‌تر و پربازده‌تر است. بر اساس اندازه مفصل انتخاب کنید, نیازهای دسترسی و تولید.

آیا می توانم آلومینیوم ریخته گری را با فلز پرکننده فولادی جوش دهم؟?

خیر - پرکننده فولادی باعث خوردگی گالوانیکی می شود (نرخ خوردگی 10 برابر افزایش می یابد) و ترکیبات بین فلزی شکننده (استحکام جوش <100 MPa). همیشه از پرکننده آلومینیومی استفاده کنید (AWS A5.10).

آیا می توانم آلومینیوم ریخته گری را در هوای سرد جوش دهم؟?

بله - قطعه را از قبل در دمای 100 تا 120 درجه سانتیگراد گرم کنید و از ناحیه جوش در برابر پیش نویس ها محافظت کنید (از بادگیر استفاده کنید) برای حفظ پوشش گاز محافظ.

حداکثر ضخامتی که می توانم با TIG جوش دهم چقدر است?

جوشکاری TIG برای ضخامت 1-12 میلی متر موثر است. برای بخش های ضخیم تر (>12 میلی متر), از TIG چند گذری با پیش گرم کردن استفاده کنید یا برای نرخ رسوب بالاتر به جوش MIG بروید.

چگونه یک قطعه آلومینیومی ریخته گری با تخلخل خوشه ای را تعمیر کنیم?

ناحیه متخلخل را آسیاب کنید تا فلز جامد شود (با تست اولتراسونیک تایید کنید), کاملا تمیز کنید, و با پرکننده ER4047 جوش دهید (سیالیت بالا) برای پر کردن حفره - ممکن است چندین پاس لازم باشد.

به بالا بروید