هر آنچه باید درباره جوشکاری آلومینیوم بدانید

همانطور که می‌دانید آلومینیوم یکی از فلزات رنگین غیرآهنی است که با آلیاژهای بسیار فراوان و متفاوت در طبیعت یافت می‌شود. آلومینیوم به دلیل داشتن آلیاژهای متنوع کاربردهای زیادی برای مصارف مختلف در صنعت دارد. این فلز به رنگ سفید قابلیت بالایی در جوش‌پذیری و انعطاف دارد.

مهم‌ترین نکته در جوشکاری آلومینیوم انتخاب آلیاژ مناسب است. چراکه همه‌ی آلیاژهای آلومینیوم قابلیت جوشکاری به روش‌های قوس الکتریکی تحت گاز تنگستن (GTAW ) و قوس الکتریکی (GMAW ( را ندارند.

درباره جوش لیزر بیشتر بدانید

نحوه انجام جوشکاری آلومینیوم چگونه است؟

عملیات جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم به دلیل اکسیداسیون سریع، همواره در تحت حفاظت گازهای آرگون، هلیم و یا مخلوطی از این دو گاز به دو صورت زیر انجام می‌شود.

جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود ثابت (جوشکاری TIG)

در این روش یک قوس الکتریکی بین الکترود ثابت از جنس تنگستن و قطعه برقرار می‌شود. برای ایجاد جوش درست، الکترود و مذاب حاصل شده از حرارت قوس الکتریکی توسط یک گاز خنثی مانند آرگون احاطه می‌شود تا از اکسیدشدن آن جلوگیری کند. در همین حین یک مفتول آلومینیومی به عنوان فلز پر کننده توسط اپراتور و با دست به داخل مذاب هدایت می‌شود. لازم به ذکر است که جریان مورد استفاده برای جوشکاری آلومینیوم جریان متناوب AC می‌باشد. این روش از جوشکاری برای ورق‌هایی با ضخامت‌ ۱ تا ۶ میلی‌متر مناسب است.

درباره برش لیزر بیشتر بدانید

جوشکاری قوسی با الکترودهای مصرفی (جوشکاری MIG)

در این روش سیم جوش به عنوان الکترود مصرفی دور یک حلقه پیچیده شده است که یک سر آن به تفنگ جوشکاری وارد شده است. در این روش نیز از یک سیم به عنوان فلز پرکننده در حین فرآیند استفاده می‌شود. اتصال قوس در این روش با قطبیت معکوس ایجاد شده و فرآیند آن به صورت دستی و نیمه اتوماتیک انجام می‌شود. این شیوه جوشکاری برای ضخامت‌های بیش تر از ۴ میلی‌متر مناسب است اما با جریان مستقیم و پالسی، می‌توان تا ضخامت‌های ۱ میلی‌متر را نیز جوشکاری کرد.

کاربرد استفاده از جوشکاری آلومینیوم در صنعت

امروزه آلومینیوم به عنوان یکی از پرکاربردترین فلزات در صنعت و ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. کارگاه‌های جوشکاری بسیاری امروزه با ارائه خدمات خود مشغول به انجام فعالیت در این حوزه هستند. همچنین در ساخت در و پنجره‌های دو جداره آلومینیومی، صنعت جوشکاری آلومینیوم نقش مهمی را ایفا می‌کند.

همچنین در هنگام ساخت لوازم آشپزخانه و در صنایع شیمیایی به الکترودی نیاز است که در مقابل سایش و خوردگی مقاومت بالایی نشان دهد. الکترودهایی با آلیاژ آلومینیوم منگنز مقاومت بالایی در برابر خوردگی از خود نشان می‌دهند.

از الکترودهای آلومینیومی در در جوشکاری آلومینیوم برای صنایع خودروسازی و کشتی‌سازی و صنایع شیمیایی خانگی استفاده می‌کنند.

درباره برش لیزر روتاری بیشتر بدانید

مزایای استفاده از جوشکاری آلومینیوم در صنعت

استفاده از جوشکاری آلومینیوم در صنعت از مزایای مهمی برخوردار است. در زیر به چند نمونه از این ویژگی‌های مثبت اشاره می‌نماییم.

• در جوشکاری آلومینیومی میزان رسوب گذاری بسیار بالاست و همین امر سبب استحکام جوش بسیار قوی می‌شود.
• نقطه جوش و اتصال آلومینیومی در برابر عواملی مانند سایش و خوردگی بسیار مقاوم است.
• استفاده از جوشکاری آلومینیومی و الکترودهایی از همین جنس سبب حساسیت کمتر نسبت به ترک در محل اتصال می‌شود.
• دستگاه‌های جوش آلومینیومی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که دیگر مشکلاتی نظیر سر و صدای زیاد و ایجاد آلودگی‌های محیطی مانند دود و… در آن‌ها وجود ندارد.
• جوش‌ها و اتصالات انجام شده توسط جوشکاری آلومینیومی عاری از هرگونه ضایعاتی سطحی هستند. در نتیجه استفاده از این روش زیبایی سازه فلزی را به خوبی حفظ می‌کند.

معایب استفاده از جوشکاری آلومینیوم در صنعت

به دلیل فراوانی آلیاژهای مختلف آلومینیوم امکان بروز عیب در ساختار جوش آن زیاد است. به طورکلی می‌توان عیوب جوشکاری آلومینیوم را به دو دسته کلی تقسیم کرد.

• عیوب هندسی مانند ناهم‌ترازی و انحنا در سطح قطعه کار و نقطه جوش
• عیوب داخلی مانند ناخالصی، تاول و اتصال ضعیف به دلیل ناسازگاری جنس الکترود و آلیاژ آلومینیوم

انواع روش‌های جوشکاری آلومینیوم

به دلیل تنوع بالا در تعداد آلیاژهای آلومینیوم، می‌توان از روش‌های متفاوتی برای جوشکاری آن استفاده کرد. در زیر به بررسی چند روش معمول در  جوشکاری آلو مینیوم می‌پردازیم.

• جوشکاری آلومینیوم با قوس الکتریکی

جوشکاری آلومینیوم با برق به وسیله الکترودهای مخصوص انجام می‌شود. متریال این الکترودهای مخصوص از ۹۵ درصد آلومینوم و ۵ درصد سیلسیم تشکیل شده‌اند. قطر این الکترودها باید متناسب با ضخامت قطعه کار انتخاب شود. این نوع جوشکاری به دو روش TIG و MIG انجام می‌شود.

• جوشکاری آلومینیوم با لیزر

در جوشکاری آلومینیوم با لیزر حوضچه‌های مذاب عمیق و کم عرض برای اتصال دو قطعه به یک دیگر ایجاد می‌شود. این روش جوشکاری برای آلیاژهای آلومینیومی که مقاومت کمی در برابر ترک خوردگی دارند، بسیار مناسب است. همچنین در این روش معمولا از گازهای محافظ استفاده می‌شود.

• جوشکاری آلومینیوم با پرتو الکترونی

روش کار جوشکاری با پرتو الکترونی شباهت زیادی به جوشکاری با لیزر دارد. تنها تفاوت این دو روش در این است که جوشکاری با پرتو الکترونی درخلا انجام می‌شود و نیاز به گاز محافظ ندارد. این روش به طور ویژه برای آلیاژ هایی با ضخامت بالا بسیار مناسب است. پرتوهای الکترونی با ایجاد حوضچه های کوچک، به عمق آلیاژ نفوذ کرده و جوش بهتری تولید می‌کنند.

درباره ورق استیل بیشتر بدانید

• جوشکاری آلومینیوم با جوش اصطکاکی

در روش جوش اصطکاکی بدون ایجاد هرگونه ذوب شدگی و آسیب به آلیاژ آلومینیوم و نقطه جوش، تنها با ایجاد اصطکاک بین دو قطعه آن‌ها را به یکدگیر متصل می‌کنند. جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوشکاری اصطکاکی چرخشی یا دورانی دو نوع مختلف از این نوع جوشکاری است.

• جوشکاری آلومینیوم با جوش CO2

روش انجام این مدل جوشکاری دقیقا همانند جوشکاری MIG است. تنها تفاوت این دو روش در اتصال فلزات و همچنین حفظ منطقه جوش استفاده از گاز محافظ فعال CO2 در فرآیند جوشکاری است.

جمع بندی

در این مقاله به بررسی جوشکاری آلومینیوم پرداختیم و شما را با روش ‌های مختلف مورد استفاده برای جوشکاری این متریال خاص آشنا کردیم. معمولا اغلب جوشکارها در حین جوشکاری فلز آلومینیوم دچار سردرگمی می‌شوند؛ چرا که استحکام جوش فولاد با فلز پایه یکسان است اما در مورد متریال آلومینیوم این مساله صادق نیست. دلیل این مسئله این است که استحکام منطقه جوش آلومینوم کمتر از ماده پایه است و لازم است که به هنگام جوشکاری حتما به این مورد توجه داشته باشید.