क्यों हैं एल्यूमीनियम मिश्र धातु वेल्ड पोरसिटी और दरारें होने का खतरा?
एल्यूमीनियम मिश्र धातु वेल्डिंग मुख्य रूप से इसके अद्वितीय भौतिक रासायनिक गुणों के कारण पोरसिटी और दरार के लिए अतिसंवेदनशील है। स्टील के विपरीत, एल्यूमीनियम वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान विभिन्न कारकों से अधिक आसानी से प्रभावित होता है, जिससे दोष बनता है।
ऑक्साइड परत का प्रभाव (संलयन और छिद्र की कमी के लिए अग्रणी)
एल्यूमीनियम तेजी से हवा में एक घने एल्यूमीनियम ऑक्साइड ($ AL_2O_3 $) फिल्म बनाता है। इस ऑक्साइड परत में लगभग 2050 डिग्री सेल्सियस का पिघलने बिंदु होता है, जबकि शुद्ध एल्यूमीनियम केवल 660 डिग्री सेल्सियस पर पिघल जाता है। यदि इस ऑक्साइड परत को वेल्डिंग के दौरान प्रभावी रूप से हटाया या टूटा नहीं दिया जाता है, तो यह वेल्ड पूल में फंस सकता है, जिससे:
- संलयन की कमी: उच्च-पिघलने-बिंदु ऑक्साइड परत तार और आधार धातु के बीच पर्याप्त संलयन को रोकती है, वेल्ड ताकत को कम करती है।
- पोरसिटी: वेल्ड पूल में ऑक्साइड की परत गैसों (विशेष रूप से हाइड्रोजन) को जाल देती है, और ये फंसी हुई गैसें वेल्ड के रूप में छिद्र बनाती हैं।
उच्च हाइड्रोजन घुलनशीलता (पोरसिटी के लिए अग्रणी)
एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में अपनी तरल अवस्था में बहुत अधिक हाइड्रोजन घुलनशीलता होती है, जो ठोस अवस्था में तेजी से गिरती है। घुलनशीलता में यह महत्वपूर्ण परिवर्तन पोरसिटी का प्राथमिक कारण है।
- हाइड्रोजन स्रोत: हाइड्रोजन मुख्य रूप से तार और आधार धातु की सतहों पर नमी और तेल से आता है, साथ ही साथ परिरक्षण गैस में नमी का पता लगाता है।
- पोरसिटी गठन: वेल्डिंग के दौरान, वेल्ड पूल हाइड्रोजन की एक बड़ी मात्रा को अवशोषित करता है। जैसे -जैसे पूल ठंडा होता है और जम जाता है, हाइड्रोजन ठोस धातु से जल्दी से बच नहीं सकता है, जिससे बुलबुले बन जाते हैं जो छिद्र बन जाते हैं।
उच्च थर्मल विस्तार और ठोसकरण संकोचन (दरारें के लिए अग्रणी)
एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं में थर्मल विस्तार का एक उच्च गुणांक और एक उच्च ठोसकरण संकोचन दर है। इसका मतलब है कि एल्यूमीनियम वेल्डिंग के दौरान महत्वपूर्ण मात्रा में परिवर्तन से गुजरता है, जिससे काफी आंतरिक तनाव पैदा होता है।
- गर्म दरारें: वेल्ड ठोसकरण के अंतिम चरणों में, यदि कम-पिघलने-बिंदु यूटेक्टिक चरण मौजूद हैं और सामग्री की ताकत कम है, तो जमने वाली सिकुड़न तनाव नहीं-अभी तक पूरी तरह से ठोस ठोस वेल्ड को फाड़ सकता है, जिससे गर्म दरारें होती हैं।
- कोल्ड क्रैक: वेल्ड और गर्मी से प्रभावित क्षेत्र के रूप में असमान संकोचन द्वारा उत्पन्न तनाव कमरे के तापमान पर ठंडा हो सकता है, वेल्ड में या उसके पास दरारें पैदा कर सकता है।
मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव (दरारें के लिए अग्रणी)
विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का दरार प्रतिरोध भिन्न होता है। कुछ मिश्र धातु तत्व, जैसे कि तांबा (CU) और सिलिकॉन (SI), विशिष्ट अनुपात में कम-पिघलने-बिंदु वाले यूटेक्टिक चरणों का निर्माण कर सकते हैं, जिससे वेल्डिंग के दौरान गर्म क्रैकिंग के लिए सामग्री को अधिक अतिसंवेदनशील बना दिया जा सकता है।
स्पष्ट करने के लिए, यहाँ आम की तुलना है एल्यूमीनियम एमआईजी तार मिश्र धातु प्रकार:
मिश्र धातु प्रकार | मुख्य रचना | पिघलने की सीमा | वेल्डिंग विशेषताओं | सामान्य मुद्दे |
4043 | अल-सी (5% सिलिकॉन) | 573-632 ° C | कम पिघलने बिंदु, अच्छी तरलता, कम खुरदरा , जोड़ों को भरने के लिए उपयुक्त है | - |
5356 | अल-एमजी (5% मैग्नीशियम) | 599-635 डिग्री सेल्सियस | उच्च शक्ति, अच्छी लचीलापन, वेल्ड कलर मैच बेस मेटल, क्रैकिंग के लिए थोड़ा अधिक संवेदनशील | सावधान वेल्ड पूल नियंत्रण की आवश्यकता है |
पूर्व-वेल्डिंग तैयारी-सफल वेल्डिंग के लिए पहला कदम
- पूर्व-वेल्ड सफाई का महत्व:
समझाएं कि तेल, नमी, और, सबसे महत्वपूर्ण रूप से, आधार धातु और दोनों से ऑक्साइड परत को अच्छी तरह से निकालना महत्वपूर्ण है एल्यूमीनियम एमआईजी तार .
विशिष्ट सफाई के तरीके प्रदान करें, जैसे कि एक समर्पित स्टेनलेस स्टील ब्रश, एसीटोन, या आइसोप्रोपिल अल्कोहल का उपयोग करना, और इस बात पर जोर दें कि वेल्डिंग सफाई के तुरंत बाद शुरू होनी चाहिए।
- एल्यूमीनियम मिग तार का चयन और भंडारण:
सही चुनने के महत्व पर जोर दें एल्यूमीनियम एमआईजी तार मॉडल (जैसे, 4043 बनाम 5356) और समझाएं कि विभिन्न तार की विशेषताएं दरार प्रतिरोध को कैसे प्रभावित करती हैं।
नमी और संदूषण को रोकने के लिए एक सूखे, स्वच्छ वातावरण में तार को संग्रहीत करने की सलाह दें, जो कि छिद्र के प्रत्यक्ष कारण हैं।
वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान प्रमुख संचालन
जब एल्यूमीनियम वेल्डिंग करते हैं, तो प्रक्रिया के दौरान प्रमुख संचालन को नियंत्रित करना उचित पूर्व-वेल्ड तैयारी के रूप में महत्वपूर्ण है। सही तकनीक प्रभावी रूप से पोरसिटी और दरार को कम कर सकती है, उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड्स के साथ सुनिश्चित कर सकती है एल्यूमीनियम एमआईजी तार .
1। गैस और प्रवाह दर नियंत्रण परिरक्षण
हवा में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और नमी से वेल्ड पूल की रक्षा के लिए परिरक्षण गैस आवश्यक है।
- गैस प्रकार: एल्यूमीनियम एमआईजी वेल्डिंग के लिए, शुद्ध आर्गन (एआर) का उपयोग आमतौर पर किया जाता है। आर्गन हवा की तुलना में सघन है, प्रभावी रूप से वेल्ड पूल को कवर करता है और वायुमंडलीय संदूषण को रोकता है। मोटी एल्यूमीनियम या उच्च गर्मी इनपुट की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए, एक आर्गन-हेलियम मिश्रण का उपयोग किया जा सकता है, क्योंकि हीलियम चाप गर्मी और प्रवेश को बढ़ाता है।
- प्रवाह दर सेटिंग: गैस प्रवाह दर को वेल्डिंग वर्तमान और परिवेशी हवा की गति के आधार पर समायोजित किया जाना चाहिए।
- बहुत कम: खराब सुरक्षा की ओर जाता है, जिससे हवा वेल्ड पूल को दूषित करने और पोरसिटी का कारण बनती है।
- बहुत ऊँचा: अशांति पैदा करता है, जो परिवेशी हवा में आकर्षित कर सकता है, जिससे पोरसिटी भी हो सकती है।
- संदर्भ पैरामीटर: $ 15-25 $ लीटर/मिनट ($ 30-50 $ क्यूबिक फीट/घंटा) की प्रवाह दर एक सामान्य शुरुआती बिंदु है, लेकिन ठीक-ट्यूनिंग आवश्यक है।
2। वेल्डिंग पैरामीटर अनुकूलन
वेल्डिंग मापदंडों का सटीक नियंत्रण वेल्ड गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए केंद्रीय है।
- वोल्टेज और एम्परेज:
- वोल्टेज: तार व्यास और आधार धातु की मोटाई के आधार पर समायोजित किया जाना चाहिए। बहुत अधिक वोल्टेज एक लंबे, अस्थिर चाप में परिणाम होता है, जिससे स्पैटर और पोरसिटी होती है। बहुत कम वोल्टेज एक छोटे चाप और संभावित शॉर्ट-सर्किटिंग की ओर जाता है।
- एम्परेज: मुख्य रूप से हीट इनपुट को नियंत्रित करता है। बहुत कम एम्परेज के परिणामस्वरूप खराब संलयन होता है और यह ठंडी दरारें पैदा कर सकता है। बहुत अधिक आधार धातु के माध्यम से जल सकता है या गर्म दरारें पैदा कर सकता है।
- तार फ़ीड गति: सीधे मिग वेल्डिंग में एम्परेज से संबंधित है।
- बहुत तेज़: एम्परेज बहुत अधिक है, जिससे एक बड़े वेल्ड पूल और गर्म दरारों का खतरा बढ़ जाता है।
- बहुत धीमा: एम्परेज बहुत कम है, जिसके परिणामस्वरूप अपर्याप्त संलयन होता है।
3। वेल्डिंग तकनीक और हैंडलिंग
सही तकनीक वेल्ड पूल को नियंत्रित करने और दोषों को रोकने में मदद करती है।
- बंदूक कोण: पुशिंग तकनीक अनुशंसित है, जहां बंदूक को वेल्ड दिशा के साथ धकेल दिया जाता है। यह विधि बेहतर गैस परिरक्षण प्रदान करती है और वेल्ड पूल के अग्रणी किनारे से ऑक्साइड और अशुद्धियों को दूर करती है, जिससे पोरसिटी को रोकने में मदद मिलती है। यह आम तौर पर एल्यूमीनियम मिग वेल्डिंग के लिए पुलिंग तकनीक से बेहतर है।
- यात्रा की गति: एक स्थिर यात्रा की गति बनाए रखना महत्वपूर्ण है।
- बहुत तेज़: weld pool is not adequately shielded, and insufficient heat input leads to poor fusion.
- बहुत धीमा: अत्यधिक गर्मी एकाग्रता से जलने के कारण गर्म दरारें बर्न-थ्रू हो सकती हैं या गर्म दरारों के जोखिम को बढ़ा सकती हैं।
- वक्राकार लंबाई: एक स्थिर, छोटी चाप लंबाई केंद्रित गर्मी और बेहतर परिरक्षण प्रदान करती है। एक लंबा चाप स्थिरता को कम करता है और वायुमंडलीय संदूषण की संभावना को बढ़ाता है।
पैरामीटर तुलना: पुशिंग तकनीक बनाम पुलिंग तकनीक
विशेषता | पुशिंग तकनीक | पुलिंग तकनीक |
वेल्ड उपस्थिति | पर्याप्त पैठ के साथ फ्लैट, संकरा मनका। | व्यापक, अधिक "ढेर-अप" मनके उथले पैठ के साथ। |
गैस परिरक्षण | बेहतर। परिरक्षण गैस प्रभावी रूप से वेल्ड पूल को कवर करती है और अशुद्धियों को दूर करती है। | ज़्यादा बुरा। बंदूक वेल्ड पूल के पीछे है, जो हवा में आकर्षित कर सकती है। |
संलयन गुणवत्ता | वेल्ड और बेस मेटल के बीच अच्छा संलयन, समावेश और पोरसिटी के लिए कम प्रवण। | अपेक्षाकृत गरीब संलयन, स्लैग समावेशन और पोरसिटी के लिए अधिक प्रवण। |
अनुशंसित उपयोग | के लिए अनुशंसित एल्यूमीनियम एमआईजी तार उच्च गुणवत्ता वाले वेल्ड्स को प्राप्त करने के लिए वेल्डिंग। | कुछ स्टील वेल्डिंग के लिए उपयोग किया जाता है; एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए अनुशंसित नहीं है। |
आम वेल्डिंग दोषों से कैसे निपटें
वेल्डिंग दोष पूरी तरह से परिहार्य नहीं हैं, लेकिन उनके कारणों और समाधानों को समझने से स्क्रैप दरों में काफी कमी आ सकती है और वेल्ड गुणवत्ता में सुधार हो सकता है। यहाँ छिद्र और दरार के समाधान हैं, दो सबसे आम दोष जब वेल्डिंग के साथ वेल्डिंग करते हैं एल्यूमीनियम एमआईजी तार .
1। पोरसिटी के लिए समाधान
पोरसिटी एक जमने से पहले वेल्ड पूल में फंसे गैस (मुख्य रूप से हाइड्रोजन) के कारण होती है। इसे ठीक करने के लिए, आपको हाइड्रोजन स्रोतों को समाप्त करना होगा और गैस से बचने के लिए वेल्डिंग मापदंडों को अनुकूलित करना होगा।
- अपर्याप्त पूर्व-वेल्ड सफाई: यह पोरसिटी का सबसे आम कारण है।
- संकट: बेस धातु और तार की सतह पर तेल, नमी, या ऑक्साइड अवशेष उच्च गर्मी के तहत हाइड्रोजन गैस का उत्पादन करने के लिए विघटित हो जाते हैं।
- समाधान: base metal must be thoroughly cleaned with a dedicated stainless steel brush and a degreasing agent (e.g., acetone) before welding. Ensure the एल्यूमीनियम एमआईजी तार नमी के अवशोषण को रोकने के लिए एक सूखे, स्वच्छ वातावरण में भी संग्रहीत किया जाता है।
- अनुचित परिरक्षण गैस:
- संकट: कम गैस शुद्धता या गलत प्रवाह दर, वायुमंडल द्वारा वेल्ड पूल संदूषण के लिए अग्रणी।
- समाधान: उच्च शुद्धता वाले आर्गन का उपयोग करें और सुनिश्चित करें कि प्रवाह दर उचित है (आमतौर पर $ 15-25 $ L/मिनट)। लीक के लिए गैस लाइनों की जांच करें और सुनिश्चित करें कि वेल्डिंग गन नोजल स्पष्ट है।
- अनुचित वेल्डिंग पैरामीटर:
- संकट: welding speed is too fast, causing the weld pool to solidify too quickly for gases to escape.
- समाधान: वेल्ड पूल के अस्तित्व को बढ़ाने के लिए वेल्डिंग की गति को थोड़ा कम करें, जिससे गैसों को बचने के लिए अधिक समय मिलता है। इसके अलावा, सत्यापित करें कि एक स्थिर आर्क और उपयुक्त वेल्ड पूल तापमान सुनिश्चित करने के लिए वर्तमान और वोल्टेज का मिलान किया जाता है।
2। दरारें के लिए समाधान
दरारें क्रमशः गर्म या ठंडी हो सकती हैं, क्रमशः जमने के दौरान या बाद में बन सकती हैं। क्रैकिंग मुद्दों को हल करने की कुंजी थर्मल तनाव को नियंत्रित करना और सही तार का चयन करना है।
- गर्म दरारें: मुख्य रूप से जमने के अंतिम चरणों में होता है जब वेल्ड संकोचन तनाव वेल्ड की ताकत से अधिक हो जाता है।
- संकट: बेस मेटल और वायर की बेमेल मिश्र धातु रचनाएं कम-पिघलने-बिंदु यूटेक्टिक चरण बना सकती हैं, या अनुचित संयुक्त डिजाइन तनाव एकाग्रता को जन्म दे सकती है।
- समाधान:
- सही एल्यूमीनियम मिग तार चुनें: उदाहरण के लिए, जब क्रैक-सेंसिटिव 6061 एल्यूमीनियम वेल्डिंग करें, एक सिलिकॉन-युक्त का उपयोग करके 4043 तार का उपयोग करने की तुलना में बेहतर दरार प्रतिरोध प्रदान करता है 5356 तार। सिलिकॉन वेल्ड पूल के ठोसकरण पथ को बदल देता है, जिससे गर्म दरारों की प्रवृत्ति को कम किया जाता है।
- प्रीहीटिंग: मोटी प्लेटों के लिए, वेल्डिंग से पहले सामग्री को प्रीहीट करने से वेल्ड और बेस मेटल के बीच तापमान के अंतर को कम किया जा सकता है, जिससे शीतलन दर को धीमा कर दिया जा सकता है और सिकुड़न तनाव को कम किया जा सकता है।
- संयुक्त डिजाइन का अनुकूलन करें: संयुक्त डिजाइनों से बचें जो तनाव को केंद्रित करते हैं, जैसे कि तेज कोनों और अत्यधिक संयम।
- कोल्ड क्रैक: उन दरारें जो वेल्ड के रूप में बनती हैं, आंतरिक तनाव के निर्माण के कारण कमरे के तापमान पर ठंडा होती हैं।
- संकट: अक्सर उच्च वेल्ड कठोरता और उच्च संयम से संबंधित।
- समाधान:
- शीतलन दर को नियंत्रित करें: मजबूर शीतलन से बचें और भाग को स्वाभाविक रूप से ठंडा होने दें।
- सही एल्यूमीनियम मिग तार का चयन करें: ताकत और लचीलापन के साथ एक तार चुनें जो आधार धातु से मेल खाता है, वेल्ड को बहुत कठिन बनने से रोकता है।
सामान्य तार प्रदर्शन तुलना
वायर मॉडल | मुख्य मिश्र धातु तत्व | गर्म क्रैकिंग प्रतिरोध | वेल्ड शक्ति | विशिष्ट अनुप्रयोग |
4043 | सिलिकॉन (एसआई) | उत्कृष्ट | मध्यम | सामान्य-उद्देश्य वाले तार, वेल्डिंग 6061, 3003, आदि के लिए उपयुक्त है। |
5356 | मैग्नीशियम (मिलीग्राम) | अच्छा | उच्च | वेल्डिंग 5xxx श्रृंखला मिश्र धातुओं के लिए उपयुक्त; थोड़ा अधिक दरार-संवेदनशील |
5183 | मैग्नीशियम (मिलीग्राम) | अच्छा | उच्च | उच्च-strength applications, such as ship hulls and rail cars |
निरंतर अभ्यास और विस्तार पर ध्यान देना
एल्यूमीनियम मिश्र धातु वेल्डिंग एक उच्च तकनीकी प्रक्रिया है जो विस्तार से सावधानीपूर्वक ध्यान देने की मांग करती है। उत्पादन प्रक्रिया पर निरंतर अभ्यास और सख्त नियंत्रण के बिना, यह लगातार वेल्ड गुणवत्ता बनाए रखने के लिए चुनौतीपूर्ण है। जैसा कि हांग्जो कुनली वेल्डिंग मटेरियल कं, लिमिटेड द्वारा एल्यूमीनियम मिश्र धातु वायर फील्ड में पेशेवर अनुभव, उच्च गुणवत्ता वाले उत्पादन में हर कदम में उत्कृष्टता की एक अथक खोज से आता है।
1। अनुभव और कौशल सुधार
वेल्डिंग प्रवीणता रातोंरात हासिल नहीं की जाती है। निरंतर अभ्यास के माध्यम से, वेल्डर कर सकते हैं:
- हाथ-आंख समन्वय में सुधार: बंदूक कोण पर बेहतर नियंत्रण प्राप्त करें, यात्रा की गति, और एक स्थिर चाप लंबाई बनाए रखें।
- विभिन्न भौतिक गुणों को समझें: वेल्डिंग के दौरान विभिन्न एल्यूमीनियम मिश्र धातु ग्रेड पिघल जाते हैं और कैसे प्रवाहित होते हैं, इससे परिचित हो जाते हैं, लचीले पैरामीटर समायोजन के लिए अनुमति देते हैं।
- जल्दी से निवारण: जब पोरसिटी या क्रैक जैसे मुद्दे उत्पन्न होते हैं, तो अनुभव तेजी से निदान और सुधारात्मक कार्रवाई के लिए अनुमति देता है।
2। उपकरण रखरखाव और पैरामीटर अंशांकन
उच्च गुणवत्ता वाले वेल्डिंग विश्वसनीय, स्थिर उपकरणों पर निर्भर करता है। नियमित रखरखाव और पैरामीटर अंशांकन की उपेक्षा करने से असंगत वेल्ड गुणवत्ता हो सकती है।
- उपकरण रखरखाव: नियमित रूप से वायर फीडर, गन नोजल, कॉन्टैक्ट टिप और गैस लाइनों जैसे पहनने के हिस्सों का निरीक्षण करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि वे अच्छे कार्य क्रम में हैं। उदाहरण के लिए, एक पहना संपर्क टिप, वर्तमान हस्तांतरण को प्रभावित कर सकता है और एक अस्थिर चाप को ले जा सकता है।
- पैरामीटर अंशांकन: समय -समय पर जांचें कि वेल्डर का वोल्टेज और वर्तमान आउटपुट सटीक हैं और सेट मापदंडों से मेल खाते हैं। यह वेल्डिंग के लिए महत्वपूर्ण है एल्यूमीनियम एमआईजी तार , यहां तक कि मामूली पैरामीटर विचलन भी पैठ और वेल्ड मनका आकार को प्रभावित कर सकते हैं।
3। एक सख्त गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली
एक मजबूत गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली उत्पाद की गुणवत्ता की नींव है। हांग्जो कुनली वेल्डिंग सामग्री कं, लिमिटेड के 20 से अधिक वर्षों के उत्पादन अनुभव और कई अंतरराष्ट्रीय प्रमाणपत्र उनके सख्त गुणवत्ता नियंत्रण के लिए एक वसीयतनामा हैं।
- कच्चा माल नियंत्रण: एल्यूमीनियम मिश्र धातु तार के प्रत्येक बैच को उच्च शुद्धता और विशिष्ट मिश्र धातु रचना आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सुनिश्चित करने के लिए कच्चे माल को खरीद के बिंदु से सख्ती से जांच की जाती है।
- उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण: वायर ड्रॉइंग, क्लीनिंग और स्पूलिंग जैसे उत्पादन के प्रत्येक चरण की निगरानी की जाती है और वायर की सतह खत्म, आयामों और फीडिंग स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए परीक्षण किया जाता है।
- तैयार उत्पाद निरीक्षण: final product undergoes comprehensive performance testing, including chemical composition analysis, mechanical property tests, and weldability tests, to ensure stable and reliable performance.
तार की गुणवत्ता बनाम वेल्डिंग परिणाम तुलना
तार -गुणवत्ता | वेल्डिंग स्थिरता | वेल्ड दोष दर | अंतिम उत्पाद गुणवत्ता |
उच्च Quality | स्थिर चाप, चिकनी खिला, आसान पैरामीटर नियंत्रण। | कम। कम दोष जैसे कि छिद्र और दरारें। | सौंदर्यवादी रूप से मनभावन वेल्ड, उत्कृष्ट यांत्रिक गुण, उच्च उत्पाद विश्वसनीयता। |
खराब क्वालिटी | अस्थिर आर्क, ठेला करने के लिए प्रवण, मापदंडों से मेल खाने के लिए मुश्किल। | उच्च. Prone to issues like porosity, slag inclusions, and lack of fusion. | असंगत वेल्ड गुणवत्ता, खराब शक्ति और विश्वसनीयता, उच्च स्क्रैप दर। $ |