ลวดเชื่อมอลูมิเนียม MIG และ TIG: ตัวนำ ER4043 กับ ER5356

วิธีเชื่อมอลูมิเนียมด้วยลวดเชื่อม

การเชื่อมอลูมิเนียมประสบความสำเร็จในการควบคุมอินพุตความร้อนและรักษาพื้นที่เชื่อมให้ปราศจากการปนเปื้อน ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีความต้องการมากกว่าการใช้เหล็กกล้า เนื่องจากการนำความร้อนของอลูมิเนียมและชั้นออกไซด์ที่คงอยู่ ขั้นตอนการทำงานพื้นฐานมีลักษณะดังนี้:

1. ทำความสะอาดฐานโลหะ ด้วยแปรงสแตนเลสและตัวทำละลายโดยเฉพาะเพื่อขจัดชั้นออกไซด์และน้ำมันหรือสิ่งสกปรกใดๆ ทันทีก่อนการเชื่อม
2. เลือกลวดเติมที่ถูกต้อง ขึ้นอยู่กับโลหะผสมพื้นฐาน โดยใช้ลวดซีรีส์ 4xxx หรือ 5xxx ตามความเหมาะสม
3. ตั้งค่าแอมแปร์ให้สูงกว่าเหล็กที่มีความหนาเท่ากัน เนื่องจากอลูมิเนียมดึงความร้อนออกจากสระเชื่อมได้อย่างรวดเร็ว
4. ใช้ความยาวส่วนโค้งที่สั้นกว่าและความเร็วในการเคลื่อนที่สม่ำเสมอ เพื่อรักษาสระเชื่อมที่มั่นคงและหลีกเลี่ยงความพรุน
5. ชิลด์ที่มีอาร์กอน 100% (หรือส่วนผสมอาร์กอน-ฮีเลียมสำหรับส่วนที่หนากว่า) เพื่อปกป้องสระที่หลอมละลายจากการปนเปื้อนในชั้นบรรยากาศ

ลวดเชื่อมอลูมิเนียม สำหรับการเชื่อม MIG

สำหรับการเชื่อม MIG (GMAW) ลวดอะลูมิเนียมจะถูกส่งไปยังแกนม้วนและป้อนอย่างต่อเนื่องผ่านปืน โดยทั่วไปจะใช้การถ่ายโอนแบบสเปรย์หรือการถ่ายโอนแบบสเปรย์แบบพัลส์ แทนที่จะเป็นการถ่ายโอนการลัดวงจร ซึ่งมีแนวโน้มที่จะให้ผลลัพธ์ที่ไม่ดีกับอะลูมิเนียม ข้อควรพิจารณาเฉพาะ MIG บางประการ:

• ใช้เทคนิคการกด (ปืนทำมุมห่างจากสระเชื่อม ดันไปข้างหน้า) แทนที่จะเป็นเทคนิคการดึง เพื่อการกำบังก๊าซที่ดีกว่าและส่วนโค้งที่สะอาดขึ้น
• ใช้ระบบขับเคลื่อนอะลูมิเนียมเฉพาะ — ลูกกลิ้งขับเคลื่อนร่องตัว U และซับในเทฟล่อนหรือไนลอน — เนื่องจากลวดอลูมิเนียมมีความอ่อน และระบบขับเคลื่อนเหล็กมาตรฐานมีแนวโน้มที่จะทำให้เสียรูปหรือรังนก
• รักษาปลอกกระสุนและปลายหน้าสัมผัสให้สะอาด — อะลูมิเนียมจะปล่อยอนุภาคละเอียดออกมาขณะป้อน ซึ่งสะสมได้เร็วกว่าเศษลวดเหล็ก

ลวดเชื่อมอลูมิเนียมสำหรับเชื่อม TIG

สำหรับการเชื่อม TIG (GTAW) จะมีการจ่ายฟิลเลอร์อะลูมิเนียมเป็นแท่งตรง (ไม่ใช่แกนม้วน) และป้อนเข้าไปในสระเชื่อมด้วยตนเอง การเชื่อมอลูมิเนียม TIG ต้องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ (ไฟฟ้ากระแสสลับ) มากกว่าไฟฟ้ากระแสตรงที่ใช้กับเหล็กทั่วไป เนื่องจากขั้นตอนการทำความสะอาดของวงจรไฟฟ้ากระแสสลับจะทำลายชั้นออกไซด์ระหว่างการเชื่อม ประเด็นสำคัญสำหรับ TIG:

• จับคู่เส้นผ่านศูนย์กลางของแท่งกับความหนาของวัสดุและช่วงแอมแปร์ — คันเบ็ดขนาดใหญ่จะทำให้แอ่งน้ำเย็นลง คันคันขนาดเล็กจะร้อนเกินไปอย่างรวดเร็ว
• เก็บปลายก้านไว้ในแผงป้องกันแก๊สตลอดเวลา เพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันของโลหะตัวเติมก่อนที่จะเข้าสู่สระเชื่อม
• ใช้รูปคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับที่สมดุลหรือเอนเอียงในการทำความสะอาดเล็กน้อย บนเครื่องอินเวอร์เตอร์เพื่อการประนีประนอมที่ดีระหว่างการกำจัดออกไซด์และการเจาะทะลุ

ลวดเชื่อมอลูมิเนียม กับ ลวดเชื่อมอลูมิเนียม

"ลวด" และ "ร็อด" มักใช้สลับกัน แต่หมายถึงรูปแบบทางกายภาพที่แตกต่างกันของโลหะผสมตัวเติมชนิดเดียวกัน ซึ่งเข้ากันกับกระบวนการที่แตกต่างกัน:

กฎการเลือกโลหะผสม (4xxx กับ 5xxx ฯลฯ) ใช้กับทั้งสองรูปแบบเท่าเทียมกัน — ตัวเลือกระหว่างลวดและแกนขึ้นอยู่กับกระบวนการเชื่อมที่ใช้ทั้งหมด ไม่มีความแตกต่างในโลหะตัวเติมเอง

ER4043 กับ ลวดเชื่อมอลูมิเนียม ER5356

ลวดเชื่อมอะลูมิเนียมทั้งสองเส้นนี้เป็นลวดเติมอลูมิเนียมที่มีในสต็อกมากที่สุด และตัวเลือกระหว่างลวดเหล่านี้เป็นหนึ่งในคำถามที่พบบ่อยที่สุดในการเชื่อมอลูมิเนียม:

การใช้งานลวดเชื่อมอลูมิเนียม 4043

โดยทั่วไปแล้ว ER4043 เป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับการผลิตอะลูมิเนียมเอนกประสงค์ ได้แก่:

• การเชื่อมส่วนประกอบอะลูมิเนียมหล่อซึ่งมีปริมาณซิลิกอนสูงช่วยลดความเสี่ยงในการแตกร้าวในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน
• งานด้านยานยนต์และการผลิตทั่วไปกับโลหะผสมฐานซีรีส์ 6xxx (ตระกูลอะลูมิเนียมโครงสร้างทั่วไป)
• การใช้งานที่คุณลักษณะส่วนโค้งเรียบและการควบคุมแอ่งน้ำมีความสำคัญมากกว่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด

การใช้งานลวดเชื่อมอลูมิเนียม 5356

ER5356 ได้รับความนิยมในเรื่องความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนมีความสำคัญมากกว่าการควบคุมแอ่งน้ำ ซึ่งรวมถึง:

• การเชื่อมทางทะเล ซึ่งความต้องการความต้านทานต่อการกัดกร่อนของน้ำเค็มเป็นข้อกำหนดเบื้องต้น
• การผลิตโครงสร้างบนโลหะผสมฐานซีรีส์ 5xxx ช่วยให้ฟิลเลอร์และเคมีของโลหะฐานเข้ากันได้
• โปรเจ็กต์ที่จะทำการชุบอโนไดซ์ในภายหลัง โดยที่สีที่สม่ำเสมอระหว่างรอยเชื่อมและโลหะฐานมีความสำคัญต่อการมองเห็น

วิธีป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมอลูมิเนียม

ข้อบกพร่องในการเชื่อมอะลูมิเนียมส่วนใหญ่จะย้อนกลับไปถึงสาเหตุหลายประการ และส่วนใหญ่สามารถป้องกันได้ด้วยการปฏิบัติของทางร้านอย่างสม่ำเสมอ:

• ความพรุน — โดยปกติเกิดจากการปนเปื้อนของไฮโดรเจน (ความชื้น น้ำมัน หรือออกไซด์บนโลหะฐานหรือลวด) ป้องกันด้วยการทำความสะอาดทันทีก่อนเชื่อมและจัดเก็บลวดอย่างถูกต้อง
• แคร็ก — มักมาจากเคมีของฟิลเลอร์/เบสอัลลอยด์ที่ไม่ตรงกันหรือความร้อนที่มากเกินไป ป้องกันโดยการตรวจสอบความเข้ากันได้ของโลหะผสมและควบคุมความเร็วการเคลื่อนที่และจำนวนแอมแปร์
• ขาดฟิวชั่น — โดยทั่วไปเกิดจากการป้อนความร้อนไม่เพียงพอหรือความเร็วในการเคลื่อนที่เร็วเกินไป เมื่อพิจารณาจากความเร็วของอะลูมิเนียมที่นำความร้อนออกจากบริเวณรอยเชื่อม
• เผาไหม้ผ่าน — โดยทั่วไปมาจากความร้อนที่มากเกินไปบนส่วนที่บาง ป้องกันด้วยการตั้งค่าแอมแปร์ที่เหมาะสมและลวดเติมขนาดที่เหมาะสมสำหรับความหนาของวัสดุ

ลวดเชื่อมอลูมิเนียมที่ดีที่สุดสำหรับการเชื่อม MIG

สำหรับงานแปรรูป MIG ทั่วไปส่วนใหญ่ ER4043 ในเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.035" เป็นค่าเริ่มต้นที่เชื่อถือได้ โดยให้ความเสถียรของส่วนโค้งที่ดี ทนต่อการแตกร้าว และทำงานได้ดีกับโลหะผสมฐานอะลูมิเนียมหลายประเภท ก้าวขึ้นเป็น ER5356 เมื่อโครงการต้องการความแข็งแกร่งที่สูงกว่า ความต้านทานการกัดกร่อนเกรดทะเลโดยเฉพาะ หรือเมื่อเชื่อมโลหะผสมฐานซีรีส์ 5xxx เมื่อมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความเข้ากันได้ของโลหะผสมฐาน การตรวจสอบแผนภูมิความเข้ากันได้ของโลหะเติมจากผู้ผลิตลวดใช้เวลาเพียงไม่กี่นาที และ หลีกเลี่ยงการทำงานซ้ำที่มีค่าใช้จ่ายสูง

ปัญหาและแนวทางแก้ไขการเชื่อมอลูมิเนียม