آلومینیوم یکی از پرکاربردترین فلزات در دنیا به‌حساب می‌آید. دربرخی صنایع، نیاز به اتصال دو قطعه آلومینیومی وجود دارد که به آن جوشکاری آلومینیوم گفته می‌شود. جوشکاری آلومینیوم به دو روش صورت می‌گیرد که هدف ما در این مطلب، بررسی رایج‌ترین روش آن یعنی جوشکاری آلومینیوم با الکترود است. با ما برای بررسی کامل این مبحث جذاب و کاربردی همراه شوید.
الکترود مناسب برای جوشکاری آلومینیوم
الکترودهایی که برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می‌شوند، با الکترود عادی تفاوت‌هایی دارند. درحقیقت این نوع الکترودها مناسب با ویژگی‌های فلز آلومینیوم ساخته شده‌اند. یکی از ویژگی‌های این الکترودها برخورداری از یک قابلیت است که الکترود و آلومینیوم را در یکدیگر حل می‌کند.
به‌طورکلی، وظیفه این الکترودها متصل کردن دو قطعه آلومینیومی به بهترین شکل است. الکترودهایی که برای جوش آلومینیوم استفاده می‌شوند را در ادامه معرفی می‌کنیم:
- E4043: معروف‌ترین الکترود برای جوشکاری آلومینیوم که برای جوش آلومینیوم به آلومینیوم و جوش آلومینیوم به فولاد به‌کار می‌رود.
- E5356: خواص مکانیکی بسیار بالایی دارد و برای جوش آلومینیوم به آلومینیوم استفاده می‌شود.
- E4047: یکی از بهترین الکترودها که برای جوش آلومینیوم به مس به‌کار می‌رود.
- E5183: جوش آلومینیوم به فولاد که یک جوش تخصصی است، با این الکترود صورت می‌گیرد.
ویژگی‌های آلومینیوم مناسب برای جوشکاری با الکترود
بد نیست بدانید همه آلیاژهای آلومینیوم مناسب جوشکاری با الکترود نیستند. جوشکاری آلومینیوم با الکترود فقط روی آلیاژهای خاصی از این فلز انجام می‌شود. در این بخش، ویژگی‌های آلومینیوم مناسب برای جوشکاری با الکترود را بررسی می‌کنیم.
درجه ذوب
یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آلومینیوم مناسب برای جوشکاری با الکترود، درجه ذوب آن است. اگر آلومینیوم مورد نظر دارای درجه ذوب 658 باشد، برای جوش با الکترود مناسب خواهد بود. از طرف دیگر، درجه ذوب اکسید آلومینیوم برای جوش با الکترود باید 2000 درجه سانتی‌گراد باشد.
نوع آلیاژ
همان‌طور که ذکر شد، نوع آلیاژ آلومینیوم برای جوشکاری با الکترود اهمیت بالایی دارد. دلیل این اهمیت این است که آلومینیوم یک فلز با مقاومت کم محسوب می‌شود. تنها برخی از آلیاژهای آن توانایی تحمل جوشکاری را دارند. آلیاژهایی که توانایی پذیرش جوشکاری با الکترود را دارند، آلیاژهای زیر هستند:
- سری 1000
- سری 3000
- سری 5000
- سری 6000
روش‌های جوشکاری آلومینیوم با الکترود
جوشکاری آلومینیوم بااستفاده از الکترود یک کار کاملا تخصصی است و مانند هر روش جوشکاری دیگری مثل جوش فورجینگ که نیاز به دانش و مهارت بالا دارد؛ انجام هر کاری با این مزایا باید نیازمند دانش باشد. به‌طورکلی، برای انجام این کار روش‌های مختلفی وجود دارد که در ادامه به شرح آنها خواهیم پرداخت.
جوشکاری با قوس الکتریکی
در این روش جوشکاری به وسیله الکترودهای مخصوصی که ۹۵ درصد آن آلومینیوم و ۵ درصد سیلسیم است انجام می‌شود. در این روش ضخامت کار با قطر الکترود رابطه مستقیمی دارد؛ یعنی هرچه ضخامت قطعه کار بیشتر باشد باید از الکترود قطورتری استفاده کرد. جوشکاری با قوس الکتریکی به دو روش TIG و MIG انجام می‌شود.
جوشکاری با قوس الکتریکی، به دو روش تیگ (آرگون) و میگ صورت می‌گیرد:
- تیگ: در این روش از گاز آرگون برای جوشکاری استفاده می‌شود که خاصیت ضد اکسیداسیونی دارد.
- میگ: در این روش از گاز محافظ بی‌اثر استفاده می‌شود که از اثرگذاری محیط بر جوش محافظت می‌کند. گاز مورد استفاده در این روش هلیوم و آرگون است.
این دو روش، رایج‌ترین راه‌ها برای جوش دادن آلومینیوم با الکترود هستند. دیگر روش‌ها در موارد نادر و شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.
جوشکاری با لیزر
جوشکاری با لیرز برای آلیاژهای که مقاومت کمی در برابر ترک خوردگی دارند؛ بسیار مناسب است و روش کار به این صورت می باشد که حوضچه مذابی عمیق که عرض آن کم می باشد؛ ایجاد می شود تا دو قطعه را بهم متصل کند. جوشکاری لیزری آلومینیوم نوعی فرایند جوش سریع است که یک پرتو با چگالی توان بالا را در سطح آلومینیوم متمرکز می کند. این میزان از دقت برای جوشکاری در فلزاتی که عرض باریک داشته و نیاز به عمق جوش زیاد دارند، بسیار کاربرد دارد که منجر به ایجاد جوش های تمیز می شود. آلیاژهای آلومینیوم ۶xxx عموماً برای جوشکاری لیزر ایمن هستند و معمولاً با میله پرکننده یا فیلر آلومینیومی ۴۰۳۲ یا ۴۰۴۷ جوش می خورند.
جوشکاری با پرتو الکترونی
پرتو الکترونی برای برخی از آلیاژهای آلومینیوم بهترین انتخاب است. این روش هم مانند جوشکاری با لیزر امن است، با این تفاوت که در خلا انجام می‌شود؛ بنابراین، در جوشکاری با پرتو الکترونی نیازی به گاز محافظ نیست. آلیاژهای ضخیم را می‌توان با پرتو الکترونی به بهترین شکل، جوشکاری کرد؛ زیرا از نفوذ بالایی برخوردار است.
جوشکاری با جوش اصطکاکی
جوش اصطکاکی کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارد. همان‌طورکه از اسم این روش مشخص است، در آن از ذوب استفاده نمی‌شود، بلکه دو قطعه تحت فشار و حرارت به یکدیگر جوش می‌خورند.
درحقیقت، جوش خوردن قطعات در جوش اصطکاکی ناشی از اصطکاک بین فلز متحرک و فلز ثابت است. این روش اگرچه برای جوش دادن قطعات آلومینیومی مناسب نیست؛ اما گاهی اوقات از آن استفاده می‌شود.
نکات مهم در جوشکاری آلومینیوم با الکترود
جوشکاری آلومینیوم بااستفاده از الکترود مثل هر کار دیگری نکاتی دارد که باید آن را رعایت کرد. مطمئنا با خواندن موارد قبلی، تعدادی از نکات را خودتان می‌دانید؛ اما برای کامل کردن این راهنما، ما این نکات را به‌صورت کامل بررسی خواهیم کرد.
انتخاب الکترود مناسب
اولین نکته‌ای که در جوش آلومینیوم با الکترود باید به آن توجه داشت، الکترود است. همان‌طور که در ابتدای مطلب ذکر شد، الکترودهای مختلفی برای جوش آلومینیوم موجود هستند که شما باید براساس آلیاژ موردنظرتان یکی از آنها را انتخاب کنید.
پیش دمای مناسب
دیگر موردی که در هنگام جوشکاری آلومینیوم اهمیت دارد، رساندن قطعه مورد نظر به دمای 50 تا 100 درجه سانتی‌گراد است. در این صورت، شاهد تغییر شکل ناخواسته قطعه آلومینیومی نخواهیم بود.
استفاده از فن خنک‌کننده
در جوشکاری آلومینیوم با الکترود، باید مواظب باشید قطعه آلومینیومی و الکترود دچار گرمازدگی نشوند. برای جلوگیری از این اتفاق، باید از فن خنک‌کننده کمک بگیرید.
تمیزکاری سطح جوش
برای اینکه جوش محکم و باکیفیتی داشته باشید، باید قبل از جوشکاری سطح قطعه موردنظر و الکترود را کاملا تمیز کنید. وجود آلودگی در این سطوح باعث پایین آمدن کیفیت جوش شما خواهد شد.
استفاده از فولادهای نقره‌ای
استفاده از فولاد نقره‌ای برای جلوگیری از التراسونیک جوش، اهمیت بالایی دارد. برای جلوگیری از این مشکل، سعی کنید از فولاد نقره‌ای برای پوشش الکترود استفاده کنید.
تنظیم جریان الکتریکی
یک جوش قابل‌قبول، تنها با تنظیم درست جریان الکتریکی حاصل می‌شود، پس از تنظیم درست جریان الکتریکی غافل نشوید.
استفاده از تکنیک‌های مناسب
جوش‌های متقارن و قوی را با استفاده از تکنیک جوشکاری دایره‌ای و مستطیلی ایجاد کنید. این تکنیک‌ها اهمیت بالایی در جوشکاری دارند. بدیهی است که برای به‌کارگیری این تکنیک‌ها باید مهارت خود را در جوشکاری آلومینیوم بالا ببرید.
پسا جوش
آخرین نکته از جوشکاری آلومینیوم بااستفاده از الکترود، پسا جوش است. فراموش نکنید که بعد از اتمام جوشکاری، قطعه مورد نظر را به آرامی خنک کرده و دوباره با دقت جوش بزنید که جوش نهایی باکیفیت و مقاوم باشد.
بهترین روش برای جوشکاری آلومینیوم با الکترود
به‌طورکلی برای جوش‌زدن آلومینیوم با الکترود از چندین روش استفاده می‌شود که در این مطلب به‌طورکامل بررسی شد. هرکدام از این روش‌ها دارای ویژگی‌های خاص خود هستند؛ برای مثال برخی از آنها دقیق‌تر بوده، برخی سریع‌تر هستند و برخی دیگر چندان برای آلومینیوم مناسب نخواهند بود؛ اما همچنان در برخی کاربردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
اینکه از چه روشی برای جوشکاری آلومینیوم با استفاده از الکترود استفاده می‌کنید، کاملا به شما و هدفتان از جوش بستگی دارد؛ بنابراین، نمی‌توان گفت که کدام روش از دیگری بهتر است؛ اما جوشکاری به روش تیگ، پرکاربردترین و دقیق‌ترین روش برای جوش آلومینیوم به‌حساب می‌آید.
منبع : ایرنا
