Comment éviter la porosité et les fissures lors du soudage avec du fil Mig en aluminium

Pourquoi soudures en alliage en aluminium sujet à la porosité et aux fissures?

Le soudage en alliage en aluminium est sensible à la porosité et se fissure principalement en raison de ses propriétés physicochimiques uniques. Contrairement à l'acier, l'aluminium est plus facilement affecté par divers facteurs pendant le processus de soudage, conduisant à des défauts.

L'impact de la couche d'oxyde (conduisant à un manque de fusion et de porosité)

L'aluminium forme rapidement un film dense en aluminium ($ al_2o_3 $) dans l'air. Cette couche d'oxyde a un point de fusion d'environ 2050 ° C, tandis que l'aluminium pur fond à seulement 660 ° C. Si cette couche d'oxyde n'est pas efficacement retirée ou cassée pendant le soudage, elle peut être piégée dans la piscine de soudure, provoquant:

• Manque de fusion: La couche d'oxyde de pointage élevé empêche une fusion suffisante entre le fil et le métal de base, réduisant la résistance de la soudure.
• Porosité: La couche d'oxyde piège les gaz (en particulier l'hydrogène) dans la piscine de soudure, et ces gaz piégés forment des pores à mesure que la soudure se solidifie.

Solubilité élevée d'hydrogène (conduisant à la porosité)

Les alliages en aluminium ont une solubilité d'hydrogène très élevée dans leur état liquide, qui baisse fortement à l'état solide. Ce changement significatif de solubilité est la principale cause de porosité.

• Sources d'hydrogène: L'hydrogène provient principalement de l'humidité et de l'huile sur les surfaces du fil et du métal de base, ainsi que de la trace d'humidité dans le gaz de blindage.
• Formation de porosité: Pendant le soudage, la piscine de soudure absorbe une grande quantité d'hydrogène. Lorsque la piscine refroidisse et se solidifie, l'hydrogène ne peut pas s'échapper rapidement du métal solide, formant des bulles qui deviennent des pores.

Expansion thermique élevée et retrait de solidification (conduisant à des fissures)

Les alliages en aluminium ont un coefficient élevé d'expansion thermique et un taux de retrait de solidification élevé. Cela signifie que l'aluminium subit des changements de volume importants pendant le soudage, générant une contrainte interne considérable.

• Fissures chaudes: Dans les derniers stades de la solidification de la soudure, si des phases eutectiques à faible point de fusion sont présentes et que la résistance du matériau est faible, la contrainte de rétrécissement de la solidification peut déchirer la soudure non encore solidifiée, provoquant des fissures chaudes.
• Fissures froides: La contrainte générée par un retrait inégal lorsque la soudure et la zone touchée à la chaleur à température ambiante peuvent provoquer des fissures dans ou près de la soudure.

Impact des éléments d'alliage (conduisant à des fissures)

La résistance aux fissures de différents alliages d'aluminium varie. Certains éléments d'alliage, tels que le cuivre (Cu) et le silicium (Si), peuvent former des phases eutectiques à faible point de fusion à des rapports spécifiques, ce qui rend le matériau plus sensible aux fissures chaudes pendant le soudage.

Pour illustrer, voici une comparaison de commun Fil mig en aluminium Types d'alliages:

Préparation avant le soudage - La première étape vers une soudage réussie

• L'importance du nettoyage avant le soudure:

  Expliquez pourquoi il est essentiel d'éliminer soigneusement l'huile, l'humidité et, surtout, la couche d'oxyde du métal de base et du métal et du Fil mig en aluminium .

  Fournissez des méthodes de nettoyage spécifiques, telles que l'utilisation d'une brosse dédiée en acier inoxydable, de l'acétone ou de l'alcool isopropylique, et soulignez que le soudage devrait commencer immédiatement après le nettoyage.

• Sélection et stockage du fil Mig en aluminium:

  Souligner l'importance de choisir le bon Fil mig en aluminium modèle (par exemple, 4043 vs 5356) et expliquer comment les différentes caractéristiques du fil affectent la résistance aux fissures.

  Conseiller le stockage du fil dans un environnement sec et propre pour empêcher l'humidité et la contamination, qui sont des causes directes de porosité.

Opérations clés pendant le processus de soudage

Lors du soudage de l'aluminium, le contrôle des opérations clés pendant le processus est aussi crucial que la préparation préalable appropriée. Les techniques correctes peuvent réduire efficacement la porosité et les fissures, assurant des soudures de haute qualité avec Fil mig en aluminium .

1. Contrôle des gaz et du débit de blindage

Le gaz de blindage est essentiel pour protéger la piscine de soudure contre l'oxygène, l'azote et l'humidité dans l'air.

• Type de gaz: Pour le soudage MIG en aluminium, l'argon pur (AR) est généralement utilisé. L'argon est plus dense que l'air, couvrant effectivement la piscine de soudure et empêchant la contamination atmosphérique. Pour l'aluminium ou les applications plus épais nécessitant une entrée de chaleur plus élevée, un mélange d'argon-hélium peut être utilisé, car l'hélium augmente la chaleur et la pénétration de l'arc.
• Réglage du débit: Le débit de gaz doit être ajusté en fonction du courant de soudage et de la vitesse du vent ambiant.
  • Trop bas: Conduit à une mauvaise protection, permettant à l'air de contaminer la piscine de soudure et de provoquer la porosité.
  • Trop haut: Crée une turbulence, qui peut attirer l'air ambiant, provoquant également une porosité.
  • Paramètres de référence: Un débit de 15-25 $ de plus litres / minute (30 à 50 $ de pieds cubes / heure) est un point de départ courant, mais un réglage fin est nécessaire.

2. Optimisation des paramètres de soudage

Le contrôle précis des paramètres de soudage est central pour garantir la qualité de la soudure.

• Tension et ampérage:
  • tension: Doit être réglé en fonction du diamètre du fil et de l'épaisseur de métal de base. Une tension trop élevée entraîne un arc long et instable, provoquant des éclaboussures et une porosité. Une tension trop faible conduit à un arc court et à court-circuit potentiel.
  • Intensité de courant: Contrôle principalement l'entrée de chaleur. Trop peu d'ampérage entraîne une mauvaise fusion et peut provoquer des fissures froides. Trop peut brûler à travers le métal de base ou entraîner des fissures chaudes.
• Vitesse d'alimentation en fil: Directement lié à l'ampérage dans le soudage MIG.
  • Trop vite: L'ampérage est trop élevé, conduisant à une piscine de soudure trop grande et à un risque accru de fissures chaudes.
  • Trop lent: L'ampérage est trop faible, entraînant une fusion insuffisante.

3. Technique de soudage et manipulation

La technique correcte aide à contrôler le pool de soudure et à prévenir les défauts.

• Angle du pistolet: Le Technique de poussée est recommandé, où le pistolet est poussé le long de la direction de la soudure. Cette méthode fournit un meilleur blindage au gaz et pousse les oxydes et les impuretés loin du bord d'attaque de la piscine de soudure, contribuant à prévenir la porosité. Il est généralement supérieur à la technique de traction pour le soudage MIG en aluminium.
• Vitesse de voyage: Le maintien d'une vitesse de voyage régulière est crucial.
  • Trop vite: Le weld pool is not adequately shielded, and insufficient heat input leads to poor fusion.
  • Trop lent: Une concentration de chaleur excessive peut provoquer une brûlure ou augmenter le risque de fissures chaudes dues à l'accumulation de chaleur.
• Longueur de l'arc: Une longueur d'arc courte stable offre une chaleur concentrée et un meilleur blindage. Un long arc réduit la stabilité et augmente les risques de contamination atmosphérique.

Comparaison des paramètres: technique de poussée par rapport à la technique de traction

Comment gérer les défauts de soudage communs

Les défauts de soudage ne sont pas entièrement évitables, mais la compréhension de leurs causes et de leurs solutions peut réduire considérablement les taux de ferraille et améliorer la qualité de la soudure. Voici des solutions pour la porosité et les fissures, les deux défauts les plus courants lors du soudage avec Fil mig en aluminium .

1. Solutions pour la porosité

La porosité est causée par le gaz (principalement l'hydrogène) piégé dans la piscine de soudure avant la solidification. Pour résoudre ce problème, vous devez éliminer les sources d'hydrogène et optimiser les paramètres de soudage pour permettre au gaz de s'échapper.

• Nettoyage pré-facturé inadéquat: C'est la cause la plus courante de porosité.
  • Problème: L'huile, l'humidité ou les résidus d'oxyde sur le métal de base et la surface du fil se décomposent pour produire de l'hydrogène gazeux à feu vif.
  • Solution: Le base metal must be thoroughly cleaned with a dedicated stainless steel brush and a degreasing agent (e.g., acetone) before welding. Ensure the Fil mig en aluminium est également stocké dans un environnement sec et propre pour empêcher l'absorption d'humidité.
• Gaz de blindage incorrect:
  • Problème: Une faible pureté de gaz ou un débit incorrect, conduisant à la contamination par la piscine de soudure par l'atmosphère.
  • Solution: Utilisez l'argon de haute pureté et assurez-vous que le débit est approprié (généralement 15-25 $ L / min). Vérifiez les conduites de gaz pour les fuites et assurez-vous que la buse de pistolet de soudage est claire.
• Paramètres de soudage inappropriés:
  • Problème: Le welding speed is too fast, causing the weld pool to solidify too quickly for gases to escape.
  • Solution: Réduisez légèrement la vitesse de soudage pour prolonger l'existence de la piscine de soudure, donnant aux gaz plus de temps pour s'échapper. Vérifiez également que le courant et la tension sont appariés pour assurer un arc stable et une température appropriée du pool de soudure.

2. Solutions pour les fissures

Les fissures peuvent être chaudes ou froides, se formant pendant ou après la solidification, respectivement. La clé pour résoudre les problèmes de fissuration est le contrôle de la contrainte thermique et la sélection du fil droit.

• Fissures chaudes: Se produisent principalement dans les étapes finales de la solidification lorsque la contrainte de rétrécissement de la soudure dépasse la résistance de la soudure.
  • Problème: Les compositions d'alliage incompatibles du métal et du fil de base peuvent former des phases eutectiques à faible point de fusion, ou une mauvaise conception de joints peut entraîner une concentration de contrainte.
  • Solution:
    1. Choisissez le bon fil Mig en aluminium: Par exemple, lors de la soudage de l'aluminium 6061 sensible à la fissure, en utilisant une 4043 Le fil offre une meilleure résistance aux fissures que l'utilisation 5356 fil. Le silicium modifie le chemin de solidification de la piscine de soudure, réduisant la tendance des fissures chaudes.
    2. Préchauffage: Pour les plaques plus épaisses, préchauffer le matériau avant le soudage peut réduire la différence de température entre la soudure et le métal de base, ralentissant la vitesse de refroidissement et minimisant la contrainte de rétrécissement.
    3. Optimiser la conception conjointe: Évitez les conceptions articulaires qui concentrent le stress, comme les coins pointus et la retenue excessive.
• Fissures froides: Les fissures qui se forment lorsque la soudure refroidit à température ambiante en raison de l'accumulation de contrainte interne.
  • Problème: Souvent lié à une dureté de soudure élevée et à une retenue élevée.
  • Solution:
    1. Contrôlez la vitesse de refroidissement: Évitez le refroidissement forcé et laissez la partie refroidir naturellement.
    2. Sélectionnez le fil MIG en aluminium droit: Choisissez un fil avec résistance et ductilité qui correspond au métal de base, empêchant la soudure de devenir trop dure.

Comparaison des performances de fil commun

Pratique continue et attention aux détails

Le soudage en alliage en aluminium est un processus hautement technique qui nécessite une attention méticuleuse aux détails. Sans pratique continue et contrôle strict sur le processus de production, il est difficile de maintenir une qualité de soudure cohérente. Comme illustré par l'expérience professionnelle de Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd. dans le champ de fil en alliage en aluminium, la production de haute qualité provient d'une poursuite incessante d'excellence à chaque étape.

1. Expérience et amélioration des compétences

La maîtrise du soudage n'est pas atteinte du jour au lendemain. Grâce à la pratique continue, les soudeurs peuvent:

• Améliorer la coordination œil-main: Obtenir un meilleur contrôle sur l'angle du pistolet, la vitesse de déplacement et le maintien d'une longueur d'arc stable.
• Comprendre différentes propriétés matérielles: Familiarisez-vous avec la façon dont diverses catégories d'alliages en aluminium se fondent et s'écoulent pendant le soudage, permettant des ajustements de paramètres flexibles.
• Dépanner rapidement: Lorsque des problèmes tels que la porosité ou les fissures surviennent, l'expérience permet un diagnostic rapide et une action corrective.

2. Entretien et étalonnage des paramètres de l'équipement

Le soudage de haute qualité dépend d'un équipement fiable et stable. Négliger la maintenance de routine et l'étalonnage des paramètres peuvent entraîner une qualité de soudure incohérente.

• Entretien de l'équipement: Inspectez régulièrement des pièces d'usure comme le mangeoire de fil, la buse à canon, la pointe de contact et les conduites de gaz pour vous assurer qu'elles sont en bon état de fonctionnement. Une pointe de contact usée, par exemple, peut affecter le transfert de courant et conduire à un arc instable.
• Calibrage des paramètres: Vérifiez périodiquement que la tension du soudeur et la sortie de courant sont précises et correspondent aux paramètres définis. Ceci est crucial pour le soudage avec Fil mig en aluminium , car même les écarts de paramètres mineurs peuvent affecter la pénétration et la forme des billes de soudure.

3. Un système de contrôle de la qualité strict

Un système de contrôle de la qualité robuste est le fondement de la qualité des produits. Hangzhou Kunli Welding Materials Co., Ltd. Plus de 20 ans d'expérience en production et de nombreuses certifications internationales témoignent de leur strict contrôle de la qualité.

• Contrôle des matières premières: Les matières premières sont rigoureusement examinées à partir du point de l'achat pour garantir que chaque lot de fil d'alliage en aluminium répond aux exigences de composition de haute pureté et spécifiques de composition en alliage.
• Contrôle du processus de production: Chaque étape de la production, telle que le dessin de fil, le nettoyage et le spoulage, est surveillée et testée pour garantir la finition de la surface du fil, les dimensions et la stabilité de l'alimentation répondent aux normes.
• Inspection du produit fini: Le final product undergoes comprehensive performance testing, including chemical composition analysis, mechanical property tests, and weldability tests, to ensure stable and reliable performance.

Comparaison des résultats de la qualité du fil par rapport à la soudage