Soldadura de aluminio plantea desafíos únicos

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megacam
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Soldadura de aluminio plantea desafíos únicos

Mensaje sin leer por megacam » Enero 5th, 2012, 9:14 am

En los últimos años, el uso de aluminio en la industria manufacturera se ha vuelto más frecuente debido a su poco peso y otros atributos que lo convierten en una alternativa atractiva al acero.

De hecho, el mercado de la soldadura de aluminio se espera que crezca a una tasa del 5,5 por ciento anual, basado principalmente en la suposición de que la industria del automóvil seguirá aumentando el uso de aluminio.
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Sin embargo, los experimentados en la soldadura de acero de aluminio se encuentra a una raza-las diferentes características de soldadura normal de acero no siempre se aplican al aluminio. Por ejemplo, alta conductividad térmica del aluminio y de bajo punto de fusión puede dar lugar a problemas burnthrough y deformación, si los procedimientos no se siguen.

Para entender de aluminio, la comprensión de algunos conceptos básicos sobre metalurgia del aluminio es fundamental. De aluminio se puede alear con un número de diferentes elementos, tanto primaria como secundaria, para proporcionar mayor resistencia, resistencia a la corrosión y / o capacidad de soldadura general. Los principales elementos de aleación de aluminio que incluyen el cobre, silicio, manganeso, magnesio y zinc. Estas aleaciones se dividen en dos clases: el calor-tratables o curables nonheat.

Tratamiento Térmico aleaciones son aquellos que pueden ser calentadas después de soldar para recuperar las fuerzas perdidas durante el proceso de soldadura. Con las aleaciones nonheat tratable, es posible aumentar la fuerza a través de trabajo en frío o endurecimiento por deformación.

La razón por la cual se está convirtiendo en aluminio especificada para tantos puestos de trabajo son sus propiedades físicas. Por ejemplo, el aluminio es tres veces más ligero que el acero y, sin embargo ofrece una mayor resistencia cuando se alea con los elementos adecuados.
Se puede conducir la electricidad de seis veces mejor que el acero y casi 30 veces mejor que el acero inoxidable. Esta alta conductividad eléctrica hace que el efecto de la eléctrica de palo en la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) menos significativo si se compara con el acero.

Además, el aluminio ofrece una excelente resistencia a la corrosión, es fácil de dar forma y unir, y no es tóxico para aplicaciones en alimentos. Puesto que no es magnético, un golpe de arco no es un problema durante la soldadura. Con un índice de conductividad térmica que es cinco veces mayor que el acero y que es menos viscoso, el aluminio puede ser soldado fuera de posición. De aluminio tiene sus desventajas, sin embargo, desde su alta conductividad térmica tiende a actuar como un disipador de calor de fusión y hacer más difícil la penetración.

Puesto que el aluminio tiene un bajo punto de fusión 1.200 Â ° F (la mitad que la del acero) para el tamaño del mismo cable, la transición actual para el aluminio es mucho menor de lo que es de acero. Además, para la corriente de soldadura, la tasa de quemado es aproximadamente el doble que la del acero.

En términos de composición química, el aluminio tiene una alta solubilidad máxima de átomos de hidrógeno en forma líquida y una baja solubilidad en el punto de solidificación. Esto significa que incluso una pequeña cantidad de hidrógeno disuelto en el metal de soldadura líquido tienden a escapar como el aluminio se solidifica y la porosidad es probable que ocurra, una gran causa de preocupación durante el proceso de soldadura.

Además, el aluminio se combina con el oxígeno para formar una capa de óxido de aluminio de forma instantánea, ya que se mecaniza. Esta capa es muy porosa y puede atrapar la humedad, aceite, grasa y otros materiales. El óxido proporciona resistencia a la corrosión, sino que debe ser retirado antes de la soldadura, ya que impide la fusión debido a su alto punto de fusión (3.700 ° F).

Propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción de rendimiento, y el alargamiento se ven afectados por la elección de la base de aleaciones de aluminio y de relleno. Para soldaduras de ranura, la zona afectada térmicamente (HAZ) determina la fuerza de la articulación. En las aleaciones de aluminio nonheat tratable, el HAZ será completamente recocido y el HAZ será el punto más débil. Tratable con calor aleaciones requieren períodos más largos a temperaturas de recocido combinado con un enfriamiento lento de recocido por completo por lo que la fuerza de la soldadura se ve menos afectada. Elementos tales como el precalentamiento, la falta de refrigeración entre pasadas, y la entrada de calor excesivo de lento, el tejido de soldadura pasa todo aumento de temperatura máxima y la hora a la temperatura, lo que significa que los niveles mínimos de resistencia no sería posible alcanzar.

Inversores rápida respuesta de hoy en día el uso patentado de Lincoln tecnología de control de forma de onda controlar con precisión las formas de onda de soldadura para un control más eficaz de la transferencia de las gotas. Esto reduce la cantidad de salpicaduras causadas por la baja densidad de aluminio, mientras que un pico de alta energía del pulso asegura la penetración adecuada.

Además, dado que las variaciones en la química de cambiar drásticamente las propiedades físicas de una aleación, estas formas de onda personalizadas pueden ser diseñados para aleaciones específicas que mejor se adapte a las propiedades físicas de lo que se está soldando.
Debido a que el aluminio tiene una alta solubilidad máxima para el hidrógeno en estado líquido y una baja solubilidad en su punto de solidificación, pulsando formas de onda son más diseñados para minimizar la longitud del arco por el recorte de la producción lo más bajo posible y reducir la probabilidad de porosidad.

Software de diseño de Lincoln de onda permite a los ingenieros de soldadura y de operadores para manipular y modificar las formas de onda de soldadura en su PC como se comunicó a los equipos de soldadura en tiempo real. Esto crea de alta calidad, el rendimiento a medida, cuando se utiliza junto con los inversores.

El uso de la constante de fuentes de energía actual de la soldadura de gas arco metálico de aluminio tiene una historia larga y muy exitosa. El uso de "Drooper" la producción ha colaborado en la entrega de una alta energía modo de transferencia axial spray de aluminio, que responde de manera uniforme y coherente con la corriente de soldadura adecuado a pesar de los cambios en la longitud del arco. El resultado de la corriente constante de penetración constante a lo largo de la longitud de una soldadura dada.

La evolución del control del arco se ha traducido en el desarrollo de software de fuentes controladas inversor. El uso de software para optimizar las características de arco para el aluminio GMAW ha sido llevado a un nuevo nivel en el Lincoln Electric y es conocida como tecnología de control de forma de onda. Una modificación de salida de corriente constante se emplea en una velocidad de salida muy alta pulsado sinérgico, que incorpora muchas de las ventajas de GMAW corriente constante de aluminio.

Estos beneficios incluyen el alto consumo de energía que se produce durante el pico del pulso. El pico de pulso ayuda a proporcionar un perfil de penetración constante a lo largo de la longitud de una soldadura dada y las ventajas de pulso incluye también redujo los niveles de salpicaduras, mejorar la fluidez del charco con un incremento en la velocidad eficaz de los viajes, y la entrada de calor y en los bajos niveles de distorsión. Aunque puede ser difícil de soldar, el aluminio tiene muchas cualidades que lo convierten en el material de elección para una variedad de aplicaciones. Pero, con un buen conocimiento de la metalurgia y las últimas herramientas y tecnología en el mercado, el aluminio puede ser tratado con éxito.

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