การเลือกลวดเชื่อมอลูมิเนียม: เส้นผ่านศูนย์กลาง โลหะผสม และการแก้ไขปัญหา

คู่มือการเลือกลวดเชื่อมอลูมิเนียม

แทนที่จะถือว่าการเลือกลวดตัวเติมเป็นการค้นหาครั้งเดียว เป็นการดีกว่าที่จะพิจารณาเป็นรายการตรวจสอบสั้นๆ — แต่ละคำถามจะจำกัดขอบเขตให้แคบลงจนกว่าจะเหลือตัวเลือกที่สมเหตุสมผลเพียงหนึ่งหรือสองตัวเลือกเท่านั้น:

4043 กับ 5356: กรอบการตัดสินใจที่รวดเร็ว

เมื่อแผนภูมิความเข้ากันได้อนุญาตให้ใช้สายใดสายหนึ่งได้ คำถามเชิงปฏิบัติสามข้อมักจะตัดสินตัวเลือก:

• ชิ้นส่วนต้องการความต้านทานการแตกร้าวสูงสุดบนข้อต่อที่ยากหรือไม่? — ชอบรุ่น 4043 ในเรื่องความลื่นไหลของแอ่งน้ำที่ยอดเยี่ยมและธรรมชาติในการให้อภัยเมื่อสวมใส่ยาก
• ชิ้นส่วนต้องการความแข็งแรงสูงสุดหรือต้านทานน้ำเค็มหรือไม่? — ชอบ 5356 สำหรับการใช้งานด้านโครงสร้าง ทางทะเล หรือความเครียดสูง
• ชิ้นส่วนที่เสร็จแล้วจะถูกชุบอโนไดซ์เพื่อให้ดูสวยงามหรือไม่? — แนะนำให้ใช้ 5356 เพื่อการจับคู่สีที่สม่ำเสมอยิ่งขึ้นกับโลหะผสมพื้นฐาน 5xxx และ 6xxx ส่วนใหญ่หลังจากการชุบอโนไดซ์

เมื่อปัจจัยเหล่านี้ไม่ได้ชี้ให้เห็นถึงทิศทางเดียวอย่างชัดเจน โดยทั่วไปแล้ว 4043 จะเป็นค่าเริ่มต้นที่ปลอดภัยกว่าสำหรับการผลิตทั่วไป เนื่องจากระยะขอบที่กว้างกว่าสำหรับข้อผิดพลาดของผู้ปฏิบัติงาน และความไวต่อความแปรผันของข้อต่อที่ต่ำกว่า

การเลือกลวดเชื่อมอลูมิเนียมสำหรับการเชื่อม MIG

สำหรับการเลือกลวดเฉพาะของ MIG นอกเหนือจากโลหะผสมและเส้นผ่านศูนย์กลาง ควรพิจารณาว่าคุณลักษณะของลวดมีปฏิกิริยาอย่างไรกับการตั้งค่าเครื่องจักรเฉพาะของคุณ:

• ขนาดสปูลและบรรจุภัณฑ์ — แกนม้วนใหญ่ขึ้นจะลดความถี่ในการเปลี่ยนในการผลิตปริมาณมาก แต่ต้องใช้ตัวยึดแกนม้วนที่เข้ากันได้และความจุของระบบป้อน
• ความอดทนและความกลมของลวด — ความคลาดเคลื่อนในการผลิตที่เข้มงวดมากขึ้นป้อนผ่านซับปืนได้สม่ำเสมอมากขึ้น ลดความไม่แน่นอนของส่วนโค้งที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อย
• ความสะอาดพื้นผิวของเส้นลวดนั้นเอง — ลวดที่ผลิตและบรรจุหีบห่อเพื่อลดการป้อนออกไซด์ที่พื้นผิวและสารตกค้าง และการเชื่อมได้อย่างน่าเชื่อถือมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วการป้อนลวดที่สูงขึ้น

การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางลวดเชื่อมอลูมิเนียม

การเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางทำให้ปัจจัยที่แข่งขันกันสองประการสมดุลกัน: ลวดที่บางกว่าจะควบคุมได้ง่ายกว่าบนวัสดุที่บาง แต่จำกัดอัตราการสะสม ในขณะที่ลวดที่หนากว่าจะเพิ่มผลผลิตในส่วนที่หนา แต่เสี่ยงต่อการไหม้บนส่วนที่บาง เพื่อเป็นแนวทางปฏิบัติ:

• วัสดุที่มีขนาดต่ำกว่า 1/8" (3 มม.): โดยทั่วไปแล้วลวดขนาด 0.030"-0.035" จะให้ความสมดุลในการควบคุมและความเร็วได้ดีที่สุด
• วัสดุ 1/8"-1/4" (3-6 มม.): ลวด 0.035"-3/64" เหมาะกับความหนาในการผลิตทั่วไปอย่างดี
• วัสดุที่มีขนาดเกิน 1/4" (6 มม.): ลวดขนาด 3/64" ขึ้นไป หรือแกน TIG ในช่วง 1/16"-3/32" รองรับการสะสมที่สูงขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับส่วนที่หนาขึ้น

เมื่อมีข้อสงสัยระหว่างสองขนาด โดยทั่วไปการปรับขนาดที่เล็กกว่าเล็กน้อยจะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานควบคุมได้มากขึ้น โดยต้องเสียค่าใช้จ่ายในการผ่านมากขึ้นเพื่อดำเนินการข้อต่อที่หนาขึ้น

ลวดเติมอะลูมิเนียมสำหรับอะลูมิเนียม 6061

6061 เป็นหนึ่งในโลหะผสมอลูมิเนียมโครงสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด และนำเสนอความแตกต่างในการเลือกฟิลเลอร์เฉพาะ: ในขณะที่ ER4043 เป็นตัวเลือกที่ใช้กันทั่วไปมากสำหรับการผลิต 6061 ทั่วไป เนื่องจากความสามารถในการเชื่อมและความต้านทานการแตกร้าวได้ดีเยี่ยม ER5356 มักนิยมใช้เมื่อข้อต่อต้องการความแข็งแรงสูงกว่า หรือเมื่อชิ้นส่วนจะทำการอะโนไดซ์ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้ว 5356 จะให้สีที่ใกล้เคียงกับการเคลือบอะโนไดซ์ตามธรรมชาติของ 6061 มากกว่า 4043 ทำ ไม่มีทางเลือกใดที่ "ผิด" สำหรับ 6061 — การตัดสินใจขึ้นอยู่กับว่าความต้านทานการแตกร้าวและความง่ายในการเชื่อม (ชอบ 4043) หรือความแข็งแรงและความสม่ำเสมอของผิวสำเร็จ (ชอบ 5356) มีความสำคัญมากกว่าสำหรับชิ้นส่วนเฉพาะ

ลวดเชื่อมสำหรับอลูมิเนียมอัลลอยด์: ภาพรวมความเข้ากันได้

โปรดทราบว่าโลหะผสมซีรีส์ 7xxx (ความแข็งแรงสูง เกรดการบินและอวกาศ) โดยทั่วไปไม่แนะนำให้ใช้กับการเชื่อมอาร์กแบบทั่วไปเลย เนื่องจากมีความเสี่ยงต่อการแตกร้าวอย่างมาก และโดยทั่วไปต้องใช้กระบวนการพิเศษหรือโลหะตัวเติมที่อยู่นอกขอบเขตของการเลือกมาตรฐาน 4043/5356

ข้อบกพร่องและวิธีแก้ปัญหาการเชื่อมอลูมิเนียม

ข้อกำหนดในการจัดเก็บลวดเชื่อมอลูมิเนียม

ชั้นออกไซด์ตามธรรมชาติของลวดอะลูมิเนียมจะงอกใหม่อย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับอากาศ และความชื้นบนพื้นผิวลวดเป็นสาเหตุโดยตรงของความพรุนของรอยเชื่อม ทำให้ระเบียบวินัยในการจัดเก็บมีความสำคัญมากกว่าลวดตัวเติมเหล็ก ข้อกำหนดการจัดเก็บหลัก:

• เก็บแกนม้วนที่ยังไม่ได้เปิดไว้ในบรรจุภัณฑ์เดิมจนกว่าจะใช้งานทันที
• เก็บในพื้นที่ที่มีการควบคุมอุณหภูมิให้ห่างจากความชื้นที่เปลี่ยนแปลงหรือเสี่ยงต่อการควบแน่น
• เมื่อเปิดแล้ว ให้ใช้ภายในระยะเวลาที่สั้นพอสมควร และพิจารณาบรรจุถุงใหม่โดยใช้สารดูดความชื้นหากหลอดม้วนไม่หมดเร็ว
• หลีกเลี่ยงการจับลวดด้วยมือเปล่าหรือมือมัน เนื่องจากการปนเปื้อนบนพื้นผิวจะถ่ายโอนเข้าสู่รอยเชื่อมโดยตรง

ปัญหาการป้อนลวดอลูมิเนียม

ปัญหาการป้อนเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในการเชื่อม MIG อะลูมิเนียม และส่วนใหญ่สืบย้อนไปถึงสาเหตุเล็กๆ น้อยๆ:

• การทำรังนกที่ลูกกลิ้งขับเคลื่อน — มักเกิดจากลูกกลิ้งร่อง V (หมายถึงเหล็ก) บดขยี้ลวดอลูมิเนียมที่อ่อนกว่า หรือแรงตึงของไดรฟ์ที่มากเกินไป
• ส่วนโค้งผิดปกติหรือการหยุดนิ่ง — มักเกิดจากปลายสัมผัสสึกหรอหรือมีขนาดไม่ถูกต้อง เนื่องจากลวดอะลูมิเนียมจะขยายตัวมากกว่าลวดเหล็กเมื่อถูกความร้อน และต้องใช้ขนาดปลายสัมผัสโดยเฉพาะ
• เพิ่มความต้านทานการป้อนตลอดการเปลี่ยนแปลง — โดยทั่วไปเกิดจากการสะสมของอนุภาคอะลูมิเนียมภายในซับ ซึ่งจำเป็นต้องทำความสะอาดบ่อยกว่าการติดตั้งลวดเหล็ก

ปัจจัยที่ส่งผลต่อคุณภาพการเชื่อมอลูมิเนียม

เมื่อรวมทุกอย่างเข้าด้วยกัน คุณภาพการเชื่อมบนอลูมิเนียมในท้ายที่สุดจะลงมาเพื่อควบคุมชุดปัจจัยที่พึ่งพาซึ่งกันและกันโดยเฉพาะ:

• ความสะอาด — ทั้งของโลหะฐานและลวดตัวเติม เนื่องจากชั้นออกไซด์ของอะลูมิเนียมและการปนเปื้อนบนพื้นผิวเป็นสาเหตุหลักของความพรุน
• ความเข้ากันได้ของฟิลเลอร์/เบสอัลลอยด์ — ความไม่ตรงกันเป็นสาเหตุหลักของการแตกร้าวและลดคุณสมบัติทางกล
• การควบคุมอินพุตความร้อน — ค่าการนำความร้อนสูงของอะลูมิเนียมหมายถึงจำนวนแอมแปร์ ความเร็วการเคลื่อนที่ และเทคนิค ทั้งหมดนี้จำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งให้แตกต่างจากเหล็กกล้า
• การตั้งค่าอุปกรณ์ — ลูกกลิ้งขับเคลื่อน ไลเนอร์ และปลายหน้าสัมผัสที่ถูกต้องเหมาะสมสำหรับลวดอลูมิเนียมโดยเฉพาะ แทนที่จะนำอุปกรณ์เชื่อมเหล็กกลับมาใช้ใหม่
• การจัดเก็บและการจัดการสายไฟ — การปนเปื้อนที่เกิดขึ้นก่อนที่ลวดจะไปถึงสระเชื่อมจะบ่อนทำลายปัจจัยอื่นๆ ในรายการนี้