Cách hàn nhôm đúc

Cách hàn nhôm đúc?

Nội dung trình diễn

1. Giới thiệu

Hàn nhôm đúc là công việc sửa chữa, chế tạo thường xuyên trên ô tô, hàng hải, thiết lập hàng không vũ trụ và công nghiệp - nhưng nó khác về mặt vật chất so với hàn nhôm rèn. Sửa chữa thành công đòi hỏi phải có quyết định đúng đắn ngay từ đầu, chuẩn bị kỷ luật (dọn dẹp, làm nóng trước, điều chỉnh), lựa chọn quy trình và chất độn thích hợp, Đầu vào nhiệt có kiểm soát, và kiểm tra có mục tiêu. Hướng dẫn này giải thích về luyện kim, các bước “làm thế nào” thực tế, hướng dẫn tham số, các chế độ hư hỏng phổ biến và các tùy chọn nâng cao để cửa hàng có thể tạo ra các mối hàn đáng tin cậy trên vật đúc.

2. Nhôm đúc là gì?

Nhôm đúc” đề cập đến các thành phần được sản xuất bằng cách đổ hợp kim nhôm nóng chảy vào khuôn để nó đông đặc lại.

Ống xả nhôm đúc
Ống xả nhôm đúc

Các gia đình phổ biến bao gồm:

  • Hợp kim đúc Al-Si (A356, 319, A413, "silumin") - được sử dụng rộng rãi cho khối động cơ, vỏ và kết cấu đúc. Hàm lượng silicon cao cải thiện tính lưu động và giảm độ co ngót nhưng ảnh hưởng đến khả năng hàn.
  • Đúc khuôn hợp kim (đồng/Zn thường cao hơn trong khuôn đúc) - được sử dụng cho các bộ phận tiêu dùng có thành mỏng; khả năng hàn hạn chế.
  • Cát và đúc đầu tư - phần dày hơn và bề mặt cứng hơn; thường cần chuẩn bị nhiều hơn.

Hợp kim đúc có thể được đúc, được xử lý nhiệt (ví dụ., T6 cho A356), hoặc chứa khí bị giữ lại và độ xốp co ngót từ quá trình đúc.

3. Tại sao nhôm đúc lại khác

Những thách thức hàn chính với vật đúc:

  • Lỗ xốp và lỗ co ngót: Khí bị kẹt hoặc lỗ rỗng co lại là phổ biến; chúng hoạt động như chất tập trung ứng suất và nguồn tạo độ xốp cho mối hàn.
  • Pha Eutectic (Si cao): Al–Si eutectic làm giảm khoảng nóng chảy và thúc đẩy hiện tượng nứt nóng/đóng rắn nếu nhiệt lượng đầu vào hoặc lựa chọn chất độn sai.
  • Độ dày phần thay đổi / khối lượng nhiệt cao: Sếp dày dẫn nhiệt đi; vây mỏng nóng và nguội nhanh. Làm mát vi sai tạo ra ứng suất và biến dạng.
  • Khiếm khuyết có sẵn: Các vết nứt hình thành trong quá trình đúc có thể lan vào mối hàn nếu không được chuẩn bị đúng cách.
  • Độ nhạy xử lý nhiệt: Nhiều vật đúc được làm cứng bằng kết tủa (T6). Hàn cục bộ phá hủy tính nóng nảy; phục hồi có thể yêu cầu xử lý nhiệt hoàn toàn (giải pháp + tái tuổi), thường không thực tế để sửa chữa.

Hiểu được những hạn chế này là bước đầu tiên hướng tới chiến lược sửa chữa hợp lý.

4. Làm thế nào để quyết định có nên hàn vật đúc hay không

Danh sách kiểm tra tính khả thi (có/không đánh giá nhanh):

Hàn nhôm đúc
Hàn nhôm đúc
  • Là khiếm khuyết địa phương hóa (nứt, độ xốp nhỏ) thay vì tràn lan? - Nếu được bản địa hóa, hàn thường có thể thực hiện được.
  • Bạn có thể tiếp cận và mài lại kim loại âm thanh và tạo rãnh hàn thích hợp không?? - Nếu không, có thể cần phải thay thế.
  • Việc lắp ráp có thể được làm nóng trước và kẹp để kiểm soát sự biến dạng không? - Làm nóng trước cải thiện thành công.
  • Khu vực hàn có ở trạng thái căng thẳng cao độ, an toàn quan trọng vị trí (bình áp lực, thành viên cấu trúc chính)? - Nếu có, xem xét thay thế hoặc đủ điều kiện.
  • Hợp kim có thể nhận dạng được không (A356, 319, vân vân.) và việc phục hồi/xử lý nhiệt là một lựa chọn? - Hợp kim không xác định làm tăng rủi ro.

Nếu bất kỳ kiểm tra nào trong số này là âm tính đối với một phần quan trọng, giải pháp thay thế hoặc sửa chữa không hàn (chất kết dính, buộc cơ khí) nên được xem xét.

5. Sự chuẩn bị: dọn dẹp, điều chỉnh, thiết kế chung và làm nóng trước

Vệ sinh

  • Loại bỏ dầu, mỡ và sơn bằng chất tẩy nhờn có tính kiềm hoặc axeton.
  • Loại bỏ lớp oxit và mọi chất bẩn trên bề mặt ngay trước khi hàn bằng máy hàn bàn chải dây thép không gỉ chuyên dụng hoặc bánh xe mài mòn dành riêng cho nhôm. Tránh bàn chải bằng thép carbon (Ô nhiễm sắt gây rỉ sét và giòn).
  • Lau bằng dung môi sạch và để khô.

Thiết kế vừa vặn và khớp nối

  • Mài các vết nứt để tạo ra âm thanh cho kim loại - chuẩn bị một V. hoặc U rãnh để thâm nhập hoàn toàn vào khuyết tật. Khoan các “lỗ chặn” nhỏ ở đầu vết nứt để ngăn chặn sự lan truyền.
  • Cung cấp quyền truy cập root đầy đủ; đối với vết nứt sâu, hãy cân nhắc việc hỗ trợ bằng một thanh tản nhiệt/thanh đỡ bằng đồng để hỗ trợ vũng nước và loại bỏ nhiệt.
  • Tránh các khớp bị ép quá mức - một số sự tự do sẽ làm giảm căng thẳng và nguy cơ nứt.

Làm nóng trước

  • Nên làm nóng trước cho vật đúc: 150Mùi250 ° C. (300–480°F) là một phạm vi thực tế phổ biến. Sử dụng cặp nhiệt điện để theo dõi nhiệt độ.
  • Làm nóng trước làm giảm độ dốc nhiệt, cho phép hydro thoát ra, và làm giảm khả năng nứt nóng. LÀM không vượt quá ~300 ° C đối với hầu hết vật đúc Al–Si trừ khi tuân theo kế hoạch luyện kim cụ thể - làm nóng trước quá mức có thể làm mềm bộ phận hoặc thay đổi nhiệt độ.

Nhiệt độ giữa

  • Giữ nhiệt độ giữa các bên dưới 250Mùi300 ° C. để tránh sự xuống cấp luyện kim và làm mềm không kiểm soát được. Để bộ phận nguội đến nhiệt độ giữa có thể chấp nhận được trước khi tiếp tục.

6. Phương pháp hàn nhôm đúc

Chọn phương pháp hàn phù hợp để sửa chữa nhôm đúc là một trong những quyết định quan trọng nhất mà bạn sẽ đưa ra. Phương pháp xác định nhiệt lượng đầu vào, nguy cơ biến dạng, tỷ lệ lắng đọng, khả năng tiếp cận, sự xuất hiện chung và hầu hết các yêu cầu kiểm tra hạ lưu.

Hàn các bộ phận nhôm đúc
Hàn các bộ phận nhôm đúc

TIG (GTAW) — Hàn nhôm AC

Khi nào nên sử dụng: sửa chữa cục bộ nhỏ, bức tường mỏng, hoàn thiện mỹ phẩm, cần kiểm soát chặt chẽ.
Tại sao nó hoạt động: Chế độ AC thay đổi cực tính của điện cực để phá vỡ oxit Al₂O₃ (dọn dẹp) và cung cấp sự thâm nhập mối hàn; TIG cho khả năng kiểm soát nhiệt chính xác và khả năng hiển thị vũng nước tuyệt vời.
Vật tư tiêu hao: ER4043 (mặc định cho vật đúc Al–Si), ER5356 nơi cần sức mạnh/sự ăn mòn; 2% zirconia hoặc 2% vonfram lanthanated cho AC; 99.999% che chắn argon.

Mẹo kỹ thuật:

  • Chiều dài cung ngắn, hành trình vòng cung có chủ ý; nhúng chất độn vào mép trên của vũng nước.
  • Sử dụng đường hàn/bước lùi để kiểm soát nhiệt; tránh hạt dài liên tục.
  • Cài đặt số dư: tăng điện cực dương % một thời gian ngắn để làm sạch, sau đó giảm bớt để thâm nhập.
    Ưu điểm: điều khiển trực quan tốt nhất, nguy cơ thổi xuyên qua các vùng mỏng thấp nhất khi sử dụng đúng cách.
    Nhược điểm: lắng đọng chậm; Người phụ thuộc vào nhà điều hành.

TÔI (GMAW) - Súng ống chỉ / kéo đẩy / Xung TÔI

Khi nào nên sử dụng: vật đúc dày hơn, môi trường sản xuất, sửa chữa lớn nơi tốc độ quan trọng.
Tại sao nó hoạt động: tỷ lệ lắng đọng cao hơn; chế độ xung giảm lượng nhiệt đầu vào trung bình và cải thiện khả năng kiểm soát vũng nước. Súng ống chỉ tránh các vấn đề về nạp dây nhôm.
Vật tư tiêu hao: rắn ER4043 / Dây ER5356; argon hoặc Ar/He trộn lẫn. Đường kính dây thường 0.9 mm (0.035``), 1.2 mm (0.045``) hoặc 1.6 mm (0.062``).

Mẹo kỹ thuật:

  • Sử dụng truyền xung trên hệ thống thủ công hoặc robot để giảm độ xốp và sự bắn tung tóe.
  • Sử dụng súng ống hoặc bộ nạp kéo đẩy; dây nhôm phải được giữ khô và cấp liệu trơn tru.
  • Duy trì lưu lượng khí bảo vệ 12–20 L/phút; sử dụng Ar/He cho các phần dày hơn để tăng khả năng xuyên thấu.
    Ưu điểm: nhanh; tốt cho các bản dựng nhiều lượt.
    Nhược điểm: đầu vào nhiệt cao hơn TIG, yêu cầu thiết lập nguồn cấp dây chính xác để tránh tình trạng lồng chim và độ xốp.

Xung TÔI & Dây nóng ME

Khi nào nên sử dụng: khi bạn cần lắng đọng cao hơn với khả năng kiểm soát nhiệt tốt hơn MIG thông thường. Dây nóng làm nóng sơ bộ dây phụ bằng điện trước khi đi vào vũng nước, giảm năng lượng hồ quang cần thiết (giảm HAZ).
Những lợi ích: lắng đọng nhanh hơn, tổng nhiệt lượng trên mỗi khối lượng lắng đọng thấp hơn, cải thiện kiểm soát hình dạng hạt.
Ứng dụng: vật đúc từ trung bình đến dày, nơi phải hạn chế sự biến dạng.

Hàn laze & Lai Laser-Hồ quang

Khi nào nên sử dụng: sửa chữa có giá trị cao, hàn cục bộ chính xác, các khu vực có HAZ tối thiểu và biến dạng là rất quan trọng. Hệ thống hybrid kết hợp khả năng lấp đầy hồ quang với khả năng xuyên thấu bằng laser.
Tại sao nó hoạt động: mật độ năng lượng cao cho phép thâm nhập sâu với các mối hàn hẹp và lượng nhiệt tổng thể thấp.
Ghi chú: thường được sử dụng với chất làm đầy được đặt sẵn hoặc chế độ tự sinh; các bộ phận phải được lắp và cố định chính xác. Thực hiện tốt nhất trong các cửa hàng chuyên biệt.
Ưu điểm: gia công sau hàn tối thiểu, độ biến dạng thấp.
Nhược điểm: chi phí vốn, khớp khớp quan trọng, quyền truy cập hạn chế cho vật đúc lớn.

Chùm tia điện tử (EB) Hàn

Khi nào nên sử dụng: chuyên, lô nhỏ, sửa chữa quan trọng hoặc sản xuất đòi hỏi chất lượng mối hàn cực cao và độ ngấu sâu. Yêu cầu buồng chân không.
Ưu điểm: độ xốp cực thấp, sự hợp nhất sâu sắc, HAZ nhỏ.
Nhược điểm: yêu cầu chân không, vốn cao & tính thực tế của kích thước bộ phận hạn chế.

Sửa chữa khuấy ma sát (FSR)

Khi nào nên sử dụng: khi hình học đúc cho phép một công cụ FSW quay xử lý dọc theo khuyết tật (ví dụ., vết nứt tuyến tính trên bề mặt có thể tiếp cận). Tạo ra các mối nối ở trạng thái rắn không có độ xốp nhiệt hạch.
Ưu điểm: Tính chất cơ học tuyệt vời; không cần chất độn trong nhiều trường hợp.
Nhược điểm: độ phức tạp của dụng cụ và cố định; khả năng áp dụng giới hạn tiếp cận công cụ và giới hạn kẹp bộ phận; không áp dụng cho khoang bên trong.

Khoe khoang / Sửa chữa ngọn đuốc

Khi nào nên sử dụng: thành phần phi cấu trúc tường mỏng, sửa chữa trang trí hoặc nơi không mong muốn hàn nhiệt hạch. Mối nối hàn sử dụng hợp kim hàn nhôm (với thông lượng) và nhiệt độ thấp hơn.
Ưu điểm: Đầu vào nhiệt thấp, thiết bị đơn giản.
Nhược điểm: Độ bền mối nối thấp hơn nhiều so với mối hàn nhiệt hạch; dư lượng thông lượng phải được loại bỏ; không thích hợp cho việc sửa chữa kết cấu.

bảng so sánh

Phương pháp Phạm vi độ dày điển hình Khoảng. tỷ lệ lắng đọng Vật tư tiêu hao điển hình Điều khiển / Chất lượng Ưu điểm Nhược điểm
TIG (AC GTAW) 0.5Mạnh6 mm (đường chuyền đơn) ; đa đường đến ~12 mm ~5–60 g/phút (tay) ER4043 / ER5356; 2% Zr/La vonfram; Khí Ar Rất cao Kiểm soát nhiệt tuyệt vời, lý tưởng cho các phần mỏng và hoàn thiện mỹ phẩm Chậm, kỹ năng điều hành quan trọng
TÔI (GMAW) - súng cuộn / kéo đẩy 2–25+mm ~200–800 g/phút Dây rắn ER4043/ER5356; Ar hoặc Ar/Anh ấy Cao (với xung) lắng đọng nhanh, tốt cho việc sửa chữa dày hơn Đầu vào nhiệt nhiều hơn, cần cấp dây thích hợp; nguy cơ xốp nếu không được thiết lập
Xung TÔI / Dây nóng ME 2–20 mm ~300–1.000 g/phút (dây nóng cao hơn) Cùng một chất độn Cao Giảm nhiệt đầu vào trên mỗi đơn vị lắng đọng; kiểm soát được cải thiện Thiết bị phức tạp hơn
Tia laze / Lai hồ quang laser 1–20 mm (địa phương hóa) ~50–300 g/phút Chất độn ER4043/ER5356 (Nếu được sử dụng) Rất cao HAZ rất thấp, độ biến dạng thấp, thâm nhập sâu Chi phí vốn cao; kỹ năng chuyên môn
Chùm tia điện tử (EB) 150 mm (chân không) Biến Chất độn đặc biệt hoặc tự sinh Rất cao Chất lượng mối hàn và độ xuyên thấu vượt trội Yêu cầu chân không; cơ sở chuyên môn
Sửa chữa ma sát-khuấy (FSR) 3–20 mm (phụ thuộc hình học) Trạng thái rắn, tính toàn vẹn chung cao Không có (vai/chốt thép dụng cụ) Rất cao Không có độ xốp tổng hợp; tính chất luyện kim mạnh mẽ Yêu cầu dụng cụ nặng; không dành cho các hình dạng bên trong đúc phức tạp
Khoe khoang / Ngọn đuốc bức tường mỏng, phi cấu trúc không áp dụng (dòng chảy hàn) Hợp kim hàn nhôm, tuôn ra Thấp Thiết bị đơn giản, Đầu vào nhiệt thấp Mối nối yếu và mối hàn nóng chảy; sử dụng kết cấu hạn chế

7. Vật tư tiêu hao & che chắn: hợp kim phụ, lựa chọn điện cực, khí đốt & kích thước dây

Hợp kim phụ

  • ER4043 (Al–5Si): Được sử dụng rộng rãi cho vật đúc Al–Si (A356, 319). Tính lưu loát tốt, ít có xu hướng nứt nóng. Mặc định bảo thủ cho hầu hết các sửa chữa nhôm đúc.
  • ER5356 (Al–5Mg): Độ bền cao hơn và khả năng chống ăn mòn tốt hơn (đặc biệt là biển). Sử dụng thận trọng trên vật đúc có hàm lượng Si cao vì nó có thể làm tăng độ nhạy nứt.
  • ER2319 / ER3125, v.v.: Chất độn đặc biệt cho hợp kim/điều kiện cụ thể. Kiểm tra khuyến nghị của nhà sản xuất.

Điện cực TIG

  • 2% zirconia (Zr) hoặc 2% lantan vonfram được khuyên dùng cho hàn nhôm AC. Zirconia hóa cho hồ quang ổn định trên AC. Thorized (2% ThO₂) không lý tưởng cho AC và có mối lo ngại về phóng xạ.

Khí bảo vệ

  • Argon (99.995%) tiêu chuẩn. Chảy: 10–20 L/phút (20–40 SCFH) tùy thuộc vào kích thước vòi phun.
  • Hỗn hợp Argon/Helium (ví dụ., 75/25 Ar/Anh ấy) tăng lượng nhiệt đầu vào và làm ướt cho các phần dày hơn - hữu ích khi cần độ xuyên thấu cao hơn; helium làm tăng chi phí và có thể yêu cầu lưu lượng cao hơn và chú ý đến quá trình oxy hóa.

Đường kính dây (TÔI)

  • Kích thước phổ biến: 0.8 mm (0.030``), 0.9 mm (0.035``), 1.2 mm (0.045``)1.6 mm (0.062``). Chọn đường kính nhỏ hơn cho các phần mỏng và kiểm soát tốt hơn; lớn hơn cho sự lắng đọng nặng.

8. Kỹ thuật và lời khuyên hàn

TIG (AC) kỹ thuật

  • Sử dụng AC với sự cân bằng thích hợp (phân cực %EN/EP) - nhiều điện cực dương hơn (TRONG) tăng cường hoạt động làm sạch nhưng làm giảm sự thẩm thấu; cân bằng để loại bỏ và thâm nhập oxit.
  • tần số AC (60–120Hz) thắt chặt hồ quang và cải thiện khả năng kiểm soát các mối hàn nhỏ.
  • Sử dụng chiều dài hồ quang ngắn và duy trì góc ngọn đuốc ổn định (thường kéo hoặc đẩy 10–15° tùy theo kỹ thuật).
  • Thêm chất độn bằng cách nhúng vào mép trước của vũng nước; tránh quá nóng.

MIG kỹ thuật

  • Sử dụng một súng ống chỉ để giảm thiểu vấn đề cho ăn. Giữ góc đẩy, kiểm soát tốc độ di chuyển để tránh độ xốp. Xung TÔI giúp hạn chế nhiệt đầu vào và cải thiện khả năng kiểm soát ướt.

Quản lý vũng nước

  • Vật đúc có khả năng làm mát không đều. Kiểm soát nhiệt đầu vào: chạy ngắn hơn (khâu hàn) với các khoảng dừng giữa các mũi khâu để nhiệt tiêu tan và tránh các hạt dài liên tục gây căng thẳng.
  • Kỹ thuật bước lùi và các đường chuyền xen kẽ làm giảm sự biến dạng.

Peing

  • Được sử dụng trong lịch sử để giảm ứng suất kéo dư và nguy cơ nứt. Ngày nay, việc tạo khuôn được sử dụng ít vì nó có thể gây ra các lỗi khác và không thể thay thế cho việc lựa chọn quy trình chính xác..

Thanh đỡ / ủng hộ bằng đồng

  • Dùng lớp lót đồng để làm mát vũng nước và hỗ trợ bộ rễ; cũng hỗ trợ tản nhiệt và giảm hiện tượng cháy.

9. Xử lý sau hàn: làm mát, giảm căng thẳng, sửa chữa mài và cân nhắc PWHT

làm mát

  • Cho phép Kiểm soát làm mát để môi trường xung quanh; tránh làm nguội nước. Làm lạnh nhanh làm tăng sốc nhiệt, ứng suất kéo dư và vết nứt.

Cứu trợ căng thẳng

  • Đối với các mối hàn quan trọng, nướng giảm căng thẳng ở nhiệt độ thấp (ví dụ., 150–200°C trong 1–2 giờ) có thể giảm ứng suất dư - nhưng hãy kiểm tra tính tương thích của hợp kim.

Sửa chữa mài

  • Cắt các mối hàn một cách trơn tru để loại bỏ các vết cắt hoặc các hạt chồng lên nhau; duy trì các chuyển tiếp tròn để tránh tập trung ứng suất.

PWHT và phục hồi tuổi tác

  • Nhiều vật đúc được làm cứng bằng kết tủa (ví dụ., A356 T6). Hàn cục bộ phá hủy tính khí T6. Khôi phục đầy đủ các đặc tính cơ học có thể yêu cầu Giải pháp xử lý nhiệt (~530–540 °C), làm nguội và lão hóa nhân tạo (~155–180 °C) - các quy trình thường yêu cầu tháo dỡ hoàn toàn các bộ phận và hiếm khi thực tế đối với các vật đúc lớn. Nếu cần toàn bộ sức mạnh, kế hoạch thay thế hoặc xử lý nhiệt toàn bộ sau khi hàn.

10. Khiếm khuyết thường gặp, nguyên nhân gốc rễ và cách khắc phục

Khuyết điểm Nguyên nhân điển hình(S) Biện pháp khắc phục(S)
độ xốp Độ ẩm trên bề mặt/chất độn, che chắn không đầy đủ, khí bị mắc kẹt, hydro Làm sạch kỹ lưỡng; dây khô; duy trì vùng phủ khí bảo vệ (12–20 L/phút); làm nóng trước để khí thoát ra; độ xốp nhỏ trước khi vượt qua lần tiếp theo nếu có thể chấp nhận được
Nóng / vết nứt đông đặc Tính kiềm chế cao, chất độn không tương thích, đầu vào nhiệt cao, làm mát nhanh Sử dụng ER4043 để đúc Al–Si; làm nóng trước (150Mùi250 ° C.); khâu hàn; giảm bớt sự kiềm chế; kiểm soát nhiệt đầu vào
Thiếu sự hợp nhất / thâm nhập không đầy đủ Nhiệt độ thấp, oxit dưới hạt, trang bị kém Tăng nhiệt/amps, oxit sạch, điều chỉnh chuẩn bị chung để tiếp cận và thâm nhập
Đốt cháy / làm mỏng đi Nhiệt độ quá cao, phần mỏng Giảm hiện tại, tăng tốc độ di chuyển, sử dụng thanh hỗ trợ, sử dụng xung TIG/MIG
Bao gồm oxit Vệ sinh không đầy đủ, bàn chải bị ô nhiễm Làm sạch bằng bàn chải không gỉ ngay trước khi hàn; loại bỏ các mảnh vụn giữa các lần đi
Sự lan truyền vết nứt Không mài được các đầu vết nứt; làm lạnh quá nhanh Khoan lỗ chặn, nghiền thành kim loại rắn, làm nóng trước, khâu-hàn để giảm bớt căng thẳng

11. Điều tra, Tiêu chí kiểm tra và chấp nhận

Bộ phận nhôm đúc hàn MIG
Bộ phận nhôm đúc hàn MIG

Kiểm tra trực quan

  • Kiểm tra hồ sơ hạt đồng nhất, không cắt tóc, không có vết nứt bề mặt, mức độ xốp chấp nhận được.

Thuốc nhuộm thẩm thấu

  • Tốt cho việc tìm kiếm các vết nứt bề mặt và các dấu hiệu thiếu nhiệt hạch.

X quang (tia X)

  • Hiệu quả để phát hiện các lỗ rỗng bên trong và các lỗ co ngót khi sửa chữa dày hơn - được sử dụng khi tính toàn vẹn của cấu trúc là rất quan trọng.

Kiểm tra siêu âm (UT)

  • Hữu ích trên các vật đúc dày hơn để phát hiện các khuyết tật dưới bề mặt.

Áp lực / kiểm tra rò rỉ

  • Đối với vỏ chứa chất lỏng, thử nghiệm áp suất thủy tĩnh hoặc khí nén có thể là sự chấp nhận cuối cùng.

Lập bản đồ độ cứng và kiểm tra cơ học

  • Trường hợp đặc tính cơ học là quan trọng, trích xuất phiếu kiểm tra hoặc thực hiện khảo sát độ cứng và, nếu có thể, thử kéo trên mối nối đại diện.

12. Kỹ thuật hàn nâng cao

  • Hàn laser / hồ quang laser lai: Lượng nhiệt đầu vào rất thấp và độ xuyên thấu sâu - lý tưởng cho việc sửa chữa cục bộ chính xác, giảm thiểu biến dạng. Yêu cầu các cạnh được chuẩn bị và cố định chuyên dụng.
  • Chùm tia điện tử (EB) hàn: Mật độ năng lượng cực cao trong chân không - tuyệt vời cho các ứng dụng nhỏ, sửa chữa quan trọng trong vật đúc dày khi được thực hiện trong các cơ sở chuyên dụng.
  • Sửa chữa ma sát khuấy (FSR): Kỹ thuật mới nổi; tạo ra các mối nối ở trạng thái rắn không có khuyết tật nhưng yêu cầu quyền truy cập và dụng cụ cho công cụ FSR.
  • MIG xung robot với khả năng làm nóng trước được đồng bộ hóa: Đối với môi trường sản xuất, MIG xung tự động với khả năng làm nóng và làm mát được kiểm soát mang lại kết quả lặp lại cho hàng loạt sửa chữa lớn.

13. Thủ tục nhanh chóng từng bước (danh sách kiểm tra quy trình làm việc)

  1. Xác định hợp kim & đánh giá tính khả thi của việc sửa chữa.
  2. Loại bỏ sơn, ăn mòn và dầu mỡ; làm sạch bằng dung môi.
  3. Mài các khuyết tật để tạo ra âm thanh kim loại; tạo hình học rãnh thích hợp.
  4. Làm nóng trước vật đúc để 150Mùi250 ° C. (màn hình với cặp nhiệt điện).
  5. Chọn phụ (ER4043 mặc định cho vật đúc Al-Si; ER5356 nơi yêu cầu sức mạnh/sự ăn mòn).
  6. Máy cài đặt: TIG AC với zirconia/vonfram lantan; che chắn argon 12–20 L/phút; đặt cường độ dòng điện cho mỗi bảng ở trên.
  7. Quét oxit ngay trước khi hàn; bắt đầu hàn với trình tự đinh và mẫu mũi khâu để kiểm soát độ biến dạng.
  8. Thực hiện các đường hàn với nhiệt độ đường hàn được kiểm soát (<250Mùi300 ° C.). Giữ hồ sơ hạt mịn.
  9. Cho phép làm mát có kiểm soát <100 °C trước khi tháo kẹp.
  10. Kiểm tra sau hàn: thị giác, chất thấm thuốc nhuộm, áp suất hoặc chụp X quang theo yêu cầu.
  11. Nếu được yêu cầu, thực hiện PWHT hoặc làm lại tuổi (chỉ khi có kế hoạch và khả thi).

14. Phần kết luận

Hàn nhôm đúc là một ngành kỹ thuật đòi hỏi sự chuẩn bị chính xác, lựa chọn tiêu hao, và kỹ thuật—nhưng phần thưởng lại rất đáng kể: tỷ lệ phế liệu giảm, tuổi thọ linh kiện kéo dài, và tiết kiệm chi phí 40–60% so với. Thay thế.

Các nguyên tắc cốt lõi nhất quán giữa các ứng dụng: loại bỏ độ ẩm và oxit, kết hợp hợp kim phụ với kim loại cơ bản, kiểm soát nhiệt đầu vào để ngăn ngừa nứt, và xác nhận chất lượng bằng các cuộc kiểm tra được tiêu chuẩn hóa.

Bằng cách tuân theo các tiêu chuẩn AWS D1.2, tận dụng các tham số dựa trên dữ liệu, và giải quyết những thách thức đặc biệt của nhôm đúc (độ xốp, độ dẫn nhiệt cao), thợ hàn có thể đạt được kết quả không có khuyết tật, mối hàn âm thanh kết cấu.

Cho dù sửa chữa khối động cơ ô tô, máy bơm công nghiệp, hoặc các thành phần hàng không vũ trụ, hướng dẫn này cung cấp nền tảng kỹ thuật để thành thạo hàn nhôm đúc.

 

Câu hỏi thường gặp

Tôi nên sử dụng chất độn nào để sửa chữa A356?

ER4043 (Al–5Si) là sự lựa chọn thận trọng cho vật đúc Al–Si. ER5356 (Al–5Mg) có thể được sử dụng khi cần cường độ cao hơn hoặc khả năng chống ăn mòn tốt hơn, nhưng có thể làm tăng độ nhạy nứt trong vật đúc có hàm lượng Si cao.

Tôi có thể khôi phục cường độ T6 sau khi hàn không?

Hàn cục bộ phá hủy tính khí T6. Phục hồi hoàn toàn cần phải xử lý bằng giải pháp (~530–540 °C), dập tắt và lão hóa nhân tạo (~155–180 °C), điều này thường không thực tế.

Đánh giá xem việc sửa chữa phải được xử lý lại hay thay thế bộ phận.

TIG có luôn tốt hơn MIG không?

TIG cung cấp khả năng kiểm soát vượt trội cho quy mô nhỏ, sửa chữa chính xác. TÔI (với súng ống hoặc chế độ xung) nhanh hơn và hiệu quả hơn trên các phần dày hơn. Chọn dựa trên kích thước khớp, khả năng tiếp cận và nhu cầu sản xuất.

Tôi có thể hàn nhôm đúc với kim loại phụ bằng thép không?

Không—chất độn thép gây ăn mòn điện (tốc độ ăn mòn tăng gấp 10 lần) và các hợp chất liên kim loại giòn (cường độ hàn <100 MPa). Luôn sử dụng chất độn nhôm (AWS A5.10).

Tôi có thể hàn nhôm đúc trong thời tiết lạnh không?

Có—làm nóng bộ phận ở nhiệt độ 100–120°C và bảo vệ khu vực hàn khỏi gió lùa (sử dụng kính chắn gió) để duy trì vùng phủ khí bảo vệ.

Độ dày tối đa tôi có thể hàn bằng TIG là bao nhiêu??

Hàn TIG hiệu quả với độ dày 1–12 mm. Cho các phần dày hơn (>12 mm), sử dụng TIG nhiều đường với gia nhiệt trước hoặc chuyển sang hàn MIG để có tốc độ lắng đọng cao hơn.

Cách sửa chữa thành phần nhôm đúc bị rỗ thành cụm?

Nghiền khu vực xốp thành kim loại rắn (kiểm tra bằng siêu âm), làm sạch kỹ lưỡng, và hàn bằng chất độn ER4047 (Tính trôi chảy cao) để lấp đầy khoang—có thể cần phải thực hiện nhiều lần.

Cuộn lên trên cùng