Ghid de sârmă de sudare din aluminiu pentru MIG și TIG

Lucrul cu metale moi, active termic pune sub presiune fiecare parte a configurației unui sudor. Spre deosebire de oțel, aluminiul provoacă procesul prin acoperirea cu oxid persistent, prin disiparea rapidă a căldurii și prin modul în care cedează sub presiunea rolelor de alimentare. Decizia asupra sârmei de sudură de aluminiu să folosească – și cum să-l livreze – decide în cele din urmă dacă îmbinarea va suporta sarcina dorită în mod fiabil sau va prezenta slăbiciune la suprafață.

De ce aluminiul se comportă diferit în bazinul de sudură

Sudorii cu experiență din oțel sunt adesea surprinși când încep să lucreze cu aluminiu, deoarece materialul conduce căldura rapid și oferă o marjă îngustă de eroare. Trei factori principali reprezintă multe dintre aceste provocări:

• Formarea stratului de oxid: aluminiul crește imediat un film de oxid foarte subțire de îndată ce atinge oxigenul din aer. Filmul respectiv se topește la o temperatură mult mai mare decât aluminiul în sine. Lăsându-l pe loc în timpul sudării, bucățile de oxid rămân prinse în bazin, ceea ce împiedică fuziunea curată și uniformă.
• Conductivitate termică: Căldura se îndepărtează de zona de sudură în aluminiu mult mai repede decât în ​​oțel. Din acest motiv, în general, trebuie să turnați căldură suplimentară chiar de la început pentru a porni corect balta, dar orice ezitare sau încetinire în timpul trecerii poate face ca materialul să se topească complet.
• Moliciune sub presiune mecanică: rolele de alimentare, căptușelile de ghidare și componentele pistoletului care manipulează fără probleme sârma de oțel vor aplatiza, înțepa sau vor deteriora în alt mod sârma de aluminiu mult mai moale, rezultând o livrare neregulată a sârmei și diverse defecte de sudură.

Familiarizarea cu aceste trei trăsături înainte de a porni mașina ajută la reducerea frustrării, a umpluturii irosite și a pieselor deteriorate. Practic, fiecare alegere pe care o faceți în configurație - de la tipul de căptușeală până la gazul de protecție - provine direct din aceste diferențe de bază.

Care sunt cele mai comune umpluturi din aliaj de aluminiu?

Majoritatea lucrărilor de sudare a aluminiului în magazine, unități de reparații și medii de producție se bazează pe doar două serii de aliaje primare. Aceste două grupuri diferă în ceea ce privește compoziția, comportamentul mecanic și condițiile pentru care sunt potrivite.

ER4043 este recunoscut pentru fluiditatea favorabilă a bălții și capacitatea de a acoperi goluri mai largi sau de a compensa pregătirea articulațiilor mai puțin decât ideală. În consecință, este frecvent utilizat în aplicații de reparații și lucrări generale de fabricație. ER5356 oferă o rezistență semnificativ mai mare la sudarea finală și este opțiunea preferată ori de câte ori piesa finită va fi anodizată, deoarece magneziul pe care îl conține ajută la crearea unui aspect mai luminos și mai uniform după procesul de anodizare. Decizia la care să apelezi în mod normal începe cu a ști ce aliaj de bază îmbină și ce mediu sau încărcare va vedea sudarea în funcțiune.

Sârmă MIG din aluminiu: ce trebuie să schimbați?

Echipamentul configurat pentru sârmă MIG din oțel Aluminiu nu se poate descurca cu succes fără câteva modificări deliberate. Calea de alimentare a firului este adesea o sursă primară de probleme; prin urmare, abordarea acestei zone poate rezolva multe probleme comune întâlnite la trecerea între materiale.

Ajustările esențiale sunt:

1. Schimbați căptușelile din oțel cu cele din PTFE sau nailon. Aceste materiale cu frecare redusă lasă firul moale să alunece cu ușurință și opresc răzuirea care produce așchii de aluminiu și eventuale înfundari în interiorul căptușelii pistolului.
2. Deplasați-vă la un pistol cu ​​bobină sau la un alimentator de sârmă push-pull. Cu un pistol cu ​​bobină, întreaga bobină de sârmă se așează chiar pe corpul pistoletului, așa că nu există un conduct lung în care sârma să se îndoiască sau să se cuibărească de păsări. Un alimentator push-pull adaugă un al doilea set de role de antrenare lângă lanternă pentru a trage firul în mod constant și a împiedica strivirea acestuia pe parcurs.
3. Instalați role de antrenare cu caneluri în U sau role moletate special concepute pentru aluminiu și alte fire moi. Rolele obișnuite cu caneluri în V, fabricate pentru oțel, vor strivi sârma de aluminiu chiar și atunci când tensiunea este stabilită rezonabil de scăzută. Reduceți presiunea rolei de antrenare până când este suficient pentru a împinge firul fără a aluneca.
4. Păstrați polaritatea setată la DCEP (pozitiv electrod de curent continuu). Această setare este standard pentru firul MIG de aluminiu, deoarece ajută la ruperea arcului și la curățarea eficientă a oxizilor de suprafață.
5. Alegeți argon pur sau un gaz de protecție bogat în argon. Argonul oferă acțiunea puternică de curățare a arcului de care are nevoie aluminiul și menține arcul liniștit și stabil. Gazele de protecție care includ CO2 semnificativ, care funcționează bine pe oțel, cauzează probleme cu aluminiul.

Transferul prin pulverizare este modul de transfer utilizat pentru majoritatea firului MIG de aluminiu. Odată ce ați atins combinația potrivită de tensiune și viteza de alimentare a firului, arcul creează o ceață constantă, fină de picături care produce o perlă uniformă și atractivă. Spray-ul pulsat oferă o altă opțiune, utilă în special pentru stocul mai subțire sau oriunde doriți un control mai strict asupra aportului de căldură, deoarece metalul traversează arcul doar în timpul impulsurilor scurte de curent înalt, în loc să curgă tot timpul.

Pe aluminiu, o mărgele MIG bine executată are de obicei o suprafață curată, strălucitoare, o formă ușoară convexă și degete frumos conice. Dacă mărgele sau zona înconjurătoare arată gri plictisitor sau funingine, acoperirea slabă a gazului sau o formă de contaminare este aproape întotdeauna cauza. Porozitatea suprafeței pe care o puteți vedea provine în mod obișnuit de la umiditatea prinsă, murdăria rămasă de suprafață sau debitul de gaz prea scăzut.

Tehnica TIG pentru aluminiu: Precizia are un cost?

Sudarea TIG oferă o comandă mult mai mare asupra căldurii, formei bălții și exact unde merge umplutura în comparație cu MIG, deși necesită mai multă coordonare mână-ochi și, în mod natural, durează mai mult pentru a finaliza o îmbinare. Pentru foile subțiri de aluminiu, sudurile cosmetice vizibile sau aplicațiile în care aspectul final al cordonului este o considerație, TIG este de obicei selectat.

Puncte cheie despre TIG pe aluminiu:

• Electrodul de wolfram rămâne solid și nu devine parte a metalului de sudură. Adăugați tija de umplere manual, fie într-un flux constant, fie prin tamponări rapide care se potrivesc cu ceea ce face balta. Coordonarea alimentării tijei cu unghiul torței și controlul pedalei necesită timp și practică pentru a se simți natural.
• Curentul AC este alegerea standard mai degrabă decât DC. În timpul porțiunii electrod-pozitive a ciclului arcul curățează stratul de oxid de pe suprafață; porțiunea cu electrod negativ furnizează căldura concentrată care de fapt topește și topește metalul.
• Modul în care pregătiți tungstenul face diferența. Pentru lucrul cu curent alternativ pe aluminiu, doriți un electrod curat, cu un capăt rotunjit, ușor sferic. Ascuțirea la un punct fin așa cum ați putea face pentru sudarea oțelului DC face ca vârful să se topească și să se degradeze rapid.
• Folosirea unei lentile cu gaz și a dimensiunii potrivite a cupei ajută la menținerea netedă și stabilă a gazului de protecție. O lentilă de gaz creează un flux mai uniform, mai puțin turbulent, care protejează mai bine margelele mai largi și formele de îmbinare complicate decât un corp standard de clemă.

Tija de umplere pentru sârmă TIG de aluminiu trebuie să intre într-un ritm constant care să țină pasul cu cât de repede mișcați balta. Adăugarea de tijă prea repede acumulează excesul de metal deasupra, fără a pătrunde bine dedesubt. A merge prea încet lasă o mărgele subțire cu tăieturi de-a lungul marginilor. Observarea marginii din față a bălții de sudură, mai degrabă decât concentrarea directă asupra arcului, oferă un semnal de încredere pentru momentul în care trebuie adăugat metal de adaos.

Pregătirea suprafeței înainte de TIG este mai solicitantă decât pentru MIG. Îndepărtați mecanic stratul de oxid folosind o perie din oțel inoxidabil rezervată exclusiv pentru aluminiu și pre-curățați zona cu un solvent pentru a preveni încorporarea contaminanților în material.

Potrivirea aliajului de umplutură cu metalul de bază: o referință practică

Selectarea unui metal de umplutură adecvat este un proces deliberat. Aliajele de bază comune se împerechează de obicei cu un număr limitat de metale de umplutură specifice; o alegere incorectă poate duce la o sudură care pare solidă inițial, dar mai târziu se confruntă cu defecțiuni din cauza fisurilor, rezistenței reduse sau rezistenței inadecvate la coroziune. Tabelul de mai jos enumeră aliajele de bază întâlnite frecvent în fabricarea generală, împreună cu materialele de umplutură care se potrivesc.

Când nu sunteți sigur, verificați tabelele de compatibilitate puse la dispoziție de furnizorul de metal de umplutură. Aceste ghiduri oferă recomandări precise bazate pe chimia reală a materialului de bază, în loc de regulile generale.

Greșeli frecvente care compromit sudurile din aluminiu

Majoritatea problemelor și sudurile eșuate din aluminiu se reduc la aceeași mână de greșeli care pot fi evitate. Localizarea acestor timpurii economisește timp, material și reluare.

1. Îndepărtarea inadecvată a oxidului lasă peliculă reziduală care poate perturba fuziunea și contribuie adesea la porozitate. Începeți întotdeauna cu o perie inoxidabilă dedicată numai din aluminiu, urmată de curățarea cu solvent.
2. Folosirea unui aliaj de umplutură greșit: un material de umplutură care nu se potrivește cu aliajul de bază poate provoca fisuri la cald în zona afectată de căldură, rezistență redusă sau un aspect prost după anodizare. Identificați mai întâi aliajul de bază.
3. Presiune incorectă a rolei de antrenare: presiunea excesivă aplatizează sârma moale de aluminiu și generează așchii care blochează căptușeala. Prea puțină presiune lasă firul să alunece și să se alimenteze neuniform. Găsiți locul favorabil în care Wire se mișcă lin, fără a fi deformat.
4. Acoperire inconsecventă a gazului: curenții, conexiunile furtunurilor slăbite sau debitul scăzut lasă aerul să ajungă în băltoacă și oxidează sudura. Inspectați fitingurile în mod regulat și blocați zona de lucru.
5. Ignorând acumularea de căldură la sudurile cu mai multe treceri: aluminiul reține căldura mai mult decât oțelul, astfel încât fiecare trecere nouă adaugă mai multă temperatură. Acordați suficient timp de răcire între treceri sau utilizați un radiator sau un suport pentru a preveni arderea și deformarea.
6. Tijă de umplere contaminată: uleiurile din piele și umezeala de la manipulare se transferă cu ușurință pe suprafața tijei. Purtați mănuși curate și păstrați tijele depozitate în recipiente sigilate pentru a rămâne uscate.
7. Tip greșit de tungsten pentru AC TIG: electrozii de tungsten pur sau dopați cu zirconiu gestionează bine AC pe aluminiu. Tungstenul toriat este destinat lucrului în curent continuu și se defectează sau se comportă prost sub curent alternativ.
8. Ajustare inadecvată a îmbinării: golurile excesive îngreunează ca materialul de umplutură din aluminiu să pună complet rostul, în special la rădăcină. Aluminiul nu umple deschiderile largi la fel de iertător ca unele procese din oțel.

Două explicații practice ale cazurilor

Cazul A: sudare MIG pe o secțiune de cadru structural din aluminiu

Materialul de bază este o placă din seria 6061, cu o grosime de aproximativ trei șaisprezecele inci. Îmbinarea este un filet la o conexiune în T într-un cadru structural ușor.

1. Ștergeți ambele bucăți cu acetonă pentru a îndepărta grăsimea și murdăria, apoi frecați de-a lungul traseului de sudare folosind o perie inoxidabilă rezervată numai pentru aluminiu.
2. Alegeți sârmă de umplutură ER4043 deoarece se împerechează bine cu 6061 și oferă o rezistență solidă la crăpare în zona afectată de căldură.
3. Instalați un pistol cu ​​bobină prevăzut cu o căptușeală din PTFE și reglați tensiunea rolei de antrenare la cea mai ușoară setare care oferă încă un fir stabil fără a o aplatiza.
4. Utilizați gaz de protecție cu argon drept și verificați de două ori debitul la duză înainte de a începe arcul.
5. Țineți un unghi ușor de împingere cu lanterna și mențineți viteza de deplasare constantă pentru a produce o formă uniformă a mărgelei. Dacă marginile mărgelelor nu se udă bine, reglați ușor tensiunea.
6. Odată ce sudura s-a răcit, priviți-o cu atenție pentru orice porozitate, subdecupare sau fuziune neuniformă la nivelul degetelor de la picioare înainte ca piesa să se deplaseze mai departe.

Cazul B: sudare TIG pe tablă subțire de aluminiu pentru o cusătură vizibilă

The base material is 5052-series sheet, about one-sixteenth inch thick. Îmbinarea este o sudură cap la cap care va rămâne expusă în produsul final.

1. Se degresează bine marginile și se spală cu peria. Pe un material atât de subțire, orice contaminant rămas va ieși în evidență imediat într-o mărgele TIG.
2. Alegeți sârmă de sudare din aluminiu ER5356 tija TIG pentru a menține rezistența bună la coroziune pentru care este cunoscut 5052.
3. Apelați mașina la AC și setați un val echilibrat - sau aplecați ușor spre o acțiune suplimentară de curățare - pentru a gestiona oxidul de-a lungul îmbinării înguste.
4. Potriviți lanterna cu o lentilă de gaz și o cupă mai mare pentru a crea o acoperire netedă și uniformă a gazului peste foaia subțire.
5. Adăugați tija de umplere în scufundări scurte, deliberate, care se potrivesc cu mișcarea înainte a bălții. Ușurați pedala de picior aproape de capătul îmbinării, deoarece căldura se acumulează în material.
6. Verificați mărgea finalizată pentru înălțimea uniformă a coroanei, amestecarea netedă la degetele de la picioare și niciun semn de zone terne sau întunecate care să sugereze oxidarea.

Întreținere magazin și îngrijire consumabile

Cât de bine sunt îngrijite consumabilele are un impact direct asupra calității sudurii aluminiului. Un set limitat de practici de rutină poate ajuta la abordarea multor probleme comune.

1. Examinați garniturile periodic și înlocuiți-le când este necesar. De-a lungul timpului, particulele de aluminiu acumulate în interiorul căptușelii pot provoca alimentarea intermitentă, o afecțiune care poate fi dificil de identificat fără îndepărtarea căptușelii pentru inspecție.
2. Păstrați bobinele de sârmă sigilate în pungi cu pachete de desicant ori de câte ori nu sunt montate. Umiditatea care ajunge la suprafața sârmei provoacă porozitate și adesea necesită o purjare suplimentară cu gaz pentru a se curăța înainte de a reveni alimentarea sigură.
3. Ștergeți vârfurile de contact în mod regulat și schimbați-le înainte de a se uza suficient pentru a face arcul să rătăcească. Aluminum leaves buildup inside the tip that TIGhtens the opening and raises electrical resistance.
4. Inspectați furtunurile de gaz și conexiunile pistoletului la începutul fiecărei ture. Chiar și o mică scurgere creează același efect ca un rezervor aproape gol: ecranare cu puncte și suprafețe de sudură oxidate.
5. Rezervați periile strict pentru aluminiu și marcați-le astfel încât să nu fie folosite niciodată pe oțel sau alte metale. Contaminarea încrucișată cu particulele de fier apare sub formă de pete întunecate sau incluziuni în sudarea finită.

Închidere: Cum să vă încadrați decizia de configurare

Decizia între sârmă TIG de aluminiu și sârmă MIG de aluminiu nu se reduce la o metodă mai bună în general. Adecvarea fiecărei opțiuni depinde de combinația specifică de grosime a materialului, volumul de producție, designul îmbinării și aspectul necesar al mărgelelor. MIG asociat cu un pistol cu ​​bobină mută rapid umplutura pe secțiunile mai grele și funcționează eficient în setările de producție mai mare. Sârma TIG de aluminiu oferă un management precis al căldurii pe material subțire și oferă margele mai fine și mai atractive atunci când aspectul face parte din cerință.

Selectarea umpluturii urmează un raționament simplu: potriviți chimia firului cu aliajul de bază și condițiile cu care se va confrunta îmbinarea în timpul utilizării. Metoda de livrare a sârmei, curățarea suprafeței și configurarea gazului de protecție nu sunt detalii minore - au aceeași greutate ca alegerea umpluturii. Un sudor care acordă o atenție constantă curățeniei, întreținerii consumabilelor și ajustărilor adecvate ale procesului de obicei constată că aluminiul devine mult mai ușor de gestionat decât presupune reputația sa. Cele mai multe dificultăți cu care se confruntă oamenii provin din pregătirea grăbită mai degrabă decât din ceva unic pentru materialul în sine. Dezvoltarea obiceiurilor consecvente în aceste domenii aduce rezultate fiabile la fiecare sudură, indiferent de aliaj sau proces.