Alumiinikontaktitekniikka

Alumiinin ja sen seosten sähkökaarihitsaus on täynnä huomattavia vaikeuksia. Tämä pätee erityisesti silloin, kun alumiinia ja kuparia, alumiinia ja messinkiä on hitsattava. Suurimmat ongelmat ovat näiden materiaalien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Alumiinin kosketushitsaus sekä tämän metalli- ja kupariseosten kosketushitsaus poistavat joitakin ongelmia, ja se on tarvittaessa tekninen prosessi massatuotannon aikaansaamiseksi.

Alumiinihitsausjärjestelmä

Alumiinihitsausjärjestelmä.

Pinnan esikäsittely

Pysyvien alumiiniliitosten tuotannossa keskeinen osa on hitsauspintojen valmistus ennen työskentelyä. Alumiinin harmaa väri johtuu tiheän oksidikalvon läsnäolosta sen pinnalla. Sen sulamispiste ylittää 2000 ° C, kun taas alumiini itsessään sulaa vain 657 ° C: n lämpötilassa. Jo 1800 asteen alumiinikiehua. Siksi oksideja on vaikea poistaa polttamalla.

Alumiinin kemialliset ominaisuudet

Alumiinin kemialliset ominaisuudet.

Lisäksi alumiinin pinnalla oleva oksidikalvo on kemiallisesti neutraali. Kaustisen soodan liuos auttaa pehmentämään oksideja, voit silti käyttää bensiiniä. Tällainen käsittely itse voi johtaa alumiinin korroosioon, joten liuottimet pestään perusteellisesti runsaalla vedellä.

Kemiallisen käsittelyn sijasta tai sen lisäksi käytetään oksidien mekaanista poistamista. Pienellä pituudella hitsattuja pintoja tehdään se harjalla metallilla. Jos haluat poistaa kalvon suurelta alueelta, käytetään sähkötyökaluja, joissa on suuttimet. Scratchia käytetään vaativaan työhön ja tulosten toistettavuuteen.

Alumiinin pinnalla oleva oksidikalvo palautuu melko nopeasti, joten sen poistaminen on parempi tehdä välittömästi ennen hitsausprosessia. Puhdistuksen ja hitsauksen välinen aika ei saa ylittää 10 tuntia.

Takaisin sisällysluetteloon

Hitsausprosessitekniikka

Kosketusliitokselle altistuvat vain suhteellisen pienet paksuudet. Kun paksuus on suurempi kuin 8 mm, tämä on jo irrationaalista. Mitä suurempi työkappaleiden paksuus on, sitä suurempi on virran voimakkuus, jota tarvitaan metallin korkealaatuiseen lämmitykseen kosketusalueella. Koska hitsausvirta mitataan jopa hyvin pienellä työkappaleiden paksuudella tuhansina ampeereina, massiivisille tuotteille virta voi olla satoja tuhansia ampeereja. Tämä aiheuttaa ongelmia elektrodien jäähdytyksessä. Työkalun työelinten vaaditut puristusvoimat kasvavat.

Yksi kolmesta kestävyyshitsaustyypistä käytetään alumiinilevyjen liittämiseen, se voi olla sauma-, tuki- ja pistehitsaus.

Alumiinipaikan hitsauskone

Alumiini-pistehitsauslaite.

Missä tahansa tämäntyyppisissä termomekaanisissa hitsausprosesseissa suoritetaan kidehilan atomien lähestyminen käyttämällä painetta kosketusvyöhykkeen lämmityksen aikana sen läpi kulkevan sähkövirran avulla.

Alumiini on hyvä virtajohdin. Suurin vastus virtavirralle ja siihen liittyvälle lämpenemiselle luodaan juuri liitettävien pintojen liitoskohdassa. Muovitilaan kuumennettujen osien pinnat puristuvat. Korkean lämpötilan seurauksena kosketusvyöhykkeen materiaali sulaa ja muodostuu hitsausjyvä.

Vastuksen hitsaustyypit eroavat puristusvoiman ja sauma-geometrian levitysmenetelmässä. Saumahitsauksessa pinnat kiinnitetään kahden rullan väliin, joiden läpi vaihtaa hitsausvirtaa. Virransyöttö voi olla erillinen tai jatkuva. Näin sauma itsessään voi olla jatkuvaa, hermeettistä, ajoittaista ja jopa tarkkaa. Liitä siten suurten osien putkien reunat, levyt. Aihioiden paksuus samanaikaisesti ei ylitä 3 mm. Rullan elektrodit ovat yleensä kuparia. Alumiinisulan hitsaus vaatii erittäin tehokkaita virtalähteitä ionityyppisillä katkaisijoilla.

Butthitsaus soveltuu sauvojen, profiilien, pienten halkaisijaltaan putkien päiden liittämiseen. Aihiot kiinnitetään pidikkeisiin, niihin kohdistetaan hitsausvirta ja samanaikainen aksiaalinen voima. Samanaikaisesti pintojen perusteellinen valmistelu on erittäin tärkeää: puhdistus, rinnakkaisten reunojen varmistaminen ja työkappaleiden yhdistäminen. Hitsausvirran suuruus saavuttaa 15 kA neliömetriä kohti työkappaleiden päiden pinta-alalta.

Yleisimmin levytulppien liittämisessä saatiin alumiinia pistehitsausta. Alumiinin alhaisen sähkövastuksen takia metallin lämmitys ja sulaminen tapahtuu hyvin nopeasti. Yhdelle pisteelle altistumisen kesto kestää vain noin 0,005 sekuntia tai vähemmän. Tämä edellyttää työkalun puristusreunojen nopeaa lähestymistä. Muussa tapauksessa puristus ei pysy metallin sulamisen kanssa. Korkea purkausnopeus saavutetaan käyttämällä virtalähdepiirissä olevia kondensaattoreita.

Tämän tyyppisessä hitsauksessa myös elektrodit on valmistettu kuparista. Kuparilla ja eräillä sen seoksilla on korkea kovuus ja erinomainen sähkönjohtavuus. Sopii hyvin tällaisiin tarkoituksiin. Kun pistehitsaus kuparielektrodeilla suoritetaan, kontaktielektrodien kupari ja työkappaleen alumiini voidaan hitsata. Sitten sinun täytyy puhdistaa elektrodien päät poistamalla metallin pintakerros.

Takaisin sisällysluetteloon

Bimetalliset yhdisteet

Pistehitsattujen liitosten mitat

Pistehitsattujen liitosten mitat.

Kun kuparin hitsaus alumiinilla on alumiinia, se on epätoivottu ilmiö, mutta joskus on tarpeen saada aikaan kaksi metallia pysyvästi. Erityisesti tämä on välttämätöntä luotettavan sähköisen kosketuksen varmistamiseksi liitännässä. Irrotettavilla liitoksilla eristävä oksidikalvo lisää vastusta kosketuspisteessä.

Kuparin ja alumiinin sähkökaarihitsaukseen liittyy joitakin vaikeuksia. Näiden aineiden sulamispisteet ovat erilaisia. Suurella alumiinisulatusvyöhykkeellä kupari on edelleen kiteisessä tilassa. Nämä metallit liuotetaan toisiinsa keskenään. Aiemmin sulatetun alumiinin ansiosta sauma muodostuu alumiiniliuosta. Suurilla kuparipitoisuuksilla liuos muuttuu hauraaksi.

Jos rakennusolosuhteissa on vaikea löytää vaihtoehtoa sähkökaarihitsaukselle, niin tehdasolosuhteissa näiden metallien liittäminen suoritetaan useammin käyttämällä samoja kosketusmenetelmiä kuin yhdistettäessä alumiinituotteita. Kosketushitsauksessa on mahdollista varmistaa metallien mahdollisimman vähäinen keskinäinen tunkeutuminen ja estää liitoksen haurastuminen. Hyviä tuloksia saadaan käyttämällä alhaisia ​​lämpötiloja yhdessä lyhyen altistumisajan kanssa.

Päällystys, eli alumiinilevyjen päällystäminen puhtaalla kuparilla, viittaa näiden metallien kylmähitsaukseen. Yhdiste saadaan valssaamalla päällekkäin jopa 70%. Niinpä alumiinirullalla rullaa kuparikerros 0,8 mm: iin.

Jotta päällyskerros saadaan paksuudeltaan enintään 2,5 mm, käytetään kuumaa valssausta kuumennettuna 450 ° C: seen asti. Toimenpide suoritetaan kahdessa vaiheessa kuparipinnoitteiden hapettumisen vähentämiseksi.

Lisää kommentti