بدون شک یکی از چالش برانگیزترین مباحث جوشکاری، جوشکاری آلومینیوم می باشد که می تواند سبب سردرگمی جوشکاران شود زیرا تنظیمات جوشکاری آلومینیوم نسبت به سایر فلزات کاملا متفاوت است و نیاز به مهارت و تجربه بالایی دارد. جالب است بدانید آلومینیوم بعد از فولاد پرکاربردترین ماده در صنایع مختلف می باشد و دارای آلیاژ های متعددی نیز بوده که هر یک دارای ویژگی های منحصر به فرد هستند. در ادامه مطلب از سایت آموزشگاه برق گستران به روش و نکات مهم جوشکاری آلومینیوم می پردازیم.
آلومینیوم چیست و چه کاربردی دارد؟
قبل از اینکه به روش های جوشکاری آلومینیم بپردازیم بهتر است در ابتدا با ویژگی و کاربرد آن آشنا شویم. به طور کلی آلومینیوم یکی از فلزات غیر آهنی رنگین به شمار می رود که دارای آلیاژ های گوناگونی می باشد. درجه ذوب آلومینیوم 657 درجه سانتی گراد بوده و بایستی در حین جوشکاری آمپر را با توجه به ضخامت آلیاژ آلومینیوم معین کرده تا سبب سوراخ شدن قطعه کار نشود. این فلز نرم، سبک و معمولا دارای ظاهری خاکستری و سفید بوده و به دلیل وزن پایین، برای جوشکاری آرگون (TIG) بسیار پرکاربرد است.
آلومینیوم خالص از استحکام کمی برخوردار است اما برخی از آلیاژ این فلز، استحکامی در حد فولاد داشته، از این رو در ساخت هواپیما و ماشین های مسابقه ای و مخصوصا قایق های تندرو کاربرد فراوانی دارد. از آنجایی که جوشکاری آلومینیوم نسبت به جوش فولاد دارای چالش های متعددی است، همین امر سبب شده بود تا در گذشته برای متصل کردن آلیاژ آلومینیوم از پرچ استفاده کنند. اما امروزه به لطف پیشرفت چشمگیر تکنولوژی می توان آلیاژ مختلف آلومینیم را با روش های جوشکاری، به یک دیگر متصل کرد.
نکات مقدماتی جوشکاری آلومینیوم
یکی از رایج ترین روش جوشکاری فلز آلومینیوم قوس الکتریکی تنگستن یا همان جوشکاری آرگون TIG (GTAW) می باشد. البته دقت داشته باشید با استفاده از جوش آرگون نمی توان تمامی آلیاژ های آلومینیوم را جوش داد. آلیاژ هایی آلومنیوم که می توان با استفاده از جوشکاری آرگون آن ها را جوش داد عبارت است از: سری 1000، 3000، 5000 و 6000.
مورد بعدی که باید به آن دقت داشته باشید این است برای جوشکاری آرگون و متصل کردن دو قطعه آلومینیوم به یک دیگر بایستی از جریان AC استفاده کنید در غیر این صورت با عیوب جوشکاری همچون ترک خوردگی فلز مواجه خواهید شد و کیفیت جوش شما به شدت کاهش پیدا می کند. در نهایت دقت داشته باشید که تمامی آلیاژ آلومینیوم ذکر شده را نمی توان با یک تنظیمات مشخص دستگاه جوش، جوش داد. زیرا هر سری آلیاژ دارای ضخامت و ویژگی های منحصر به فرد خود هستند که در ادامه به آنها می پردازیم.
بیشتر بخوانید: انواع وضعیت مهم در جوشکاری لوله ای و صفحه ای
ویژگی آلیاژ های آلومینیوم
همان طور که در ابتدا گفته شد برای اینکه بتوانیم انواع آلیاژ مختلف آلومینیوم را جوش بدهیم، بایستی با ویژگی و کاربرد هر یک آشنا باشیم به موارد زیر توجه فرمایید.
آلیاژ های سری 1000
آلیاژ های سری 1000 از درصد بالایی آلومینیوم خالص تولید شده اند و همین امر سبب شده تا مقاومت بالایی در برابر خوردگی داشته باشند و قابلیت جوش پذیری بالایی دارند. برای جوش دادن این آلیاژ بایستی از فیلر 1100 استفاده کنید.
آلیاژ های 2000
این نوع آلیاژ ها ترکیب آلومینیوم و مس هستند و از آنجایی که قابلیت جوش پذیری بسیار پایینی دارند، نمی توان با استفاده از جوشکاری آرگون آنها را به یکدیگر متصل کرد. فرم و انعطاف پذیری این سری آلیاژ پایین بوده و مقاومت بسیار کمتری در برابر خوردگی دارند. معمولا این سری در صنایع هوافضا کاربرد دارد.
آلیاژ های 3000
این نوع آلیاژ های آلومینیوم و منگنز هستند که برخلاف سری 2000 از استحکام بالایی برخوردار بوده و به راحتی می توان به آن شکل و فرم داد. همچنین این نوع آلیاژ ها قابلیت جوش پذیری بالایی داشته و به راحتی می توان آلیاژ های سری 3000 را جوش داد. این آلیاژ ها بیشتر در سیستم های تهویه هوا و مبدل های حرارتی به کار می رود.
آلیاژ 4000
آلیاژ های این سری از ترکیب آلومینیوم و سیلیکون می باشد که سیلیکون نقطه ذوب پایینی داشته از این رو بایستی برای جوش دادن این سری از آلیاژ از آمپر کمتری استفاده کنید تا سبب ذوب شدن و سوراخ شدن آلیاژ نشود.
آلیاژ 5000
سری 5000 نیز ترکیبی از آلومینیوم و منیزیم می باشد که از ویژگی مهم آن می توان به مواردی همچون دوام بالا در برابر خوردگی، شکل و فرم پذیری اشاره داشت. این نوع آلیاژ ها نیز معمولا در هواپیماسازی و کشتی سازی کاربرد دارند.
آلیاژ های سری 6000
این سری از ترکیب فلز آلومینیوم، منیزیم و سیلیکون می باشد و همچون سری 5000 از مقاومت بالایی در برابر خوردگی برخوردار بوده اما در برابر حرارت بالا ترک می خورند از این رو جوش دادن این آلیاژ می توانند کمی چالش برانگیز باشد. از کاربرد مهم آن می توان به سازه های ساختمانی اشاره داشت.
آلیاژ های سری 7000
آلیاژهای سری 7000 از آلومینیوم، روی و منیزیم تشکیل شده اند که از استحکام بالایی برخوردار هستند اما انعطاف پذیری بسیار کمی دارند و نمی توان به سادگی به آنها فرم داد. از این جهت آلیاژهای سری 7000 قابل جوشکاری نیستند و به سادگی ترک می خوردند. از مهمترین کاربرد آن می توان به مصارف هوافضا اشاره داشت.
مرتبط بخوانید: تفاوت جوش آرگون و Co2
آشنایی با انواع روش های جوشکاری آلومینیوم
از انواع مختلف جوشکاری می توان برای جوش دادن آلومینیوم استفاده کرد اما در این مطلب دو روش متداول یعنی جوشکاری آرگون و جوشکاری co2 را مورد بررسی قرار می دهیم. انواع جوشکاری که می توان با استفاده از آن آلیاژ های آلومینیوم را جوش داد عبارت است از:
- جوشکاری آلومینیوم به روش تیگ
- جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم با لیزر
- پرتو الکترونی
- جوشکاری co2
نکات مهم جوشکاری آلومینیوم به روش تیگ
جوشکاری قوس الکتریکی با الکترود تنگستن یکی از روش های موثر در جوشکاری آلیاژ های آلومینیوم می باشد. توجه داشته باشید برای جوش دادن آلیاژ آلومینیوم استفاده از گاز محافظ جوشکاری آرگون خالص بسیار حیاتی می باشد تا از حوضچه جوش در برابر ذرات معلق هوا جلوگیری کند. همچنین برای تنظیم کردن میزان آمپر به تصویر فوق توجه لازم را داشته باشید. البته تنظیم کردن دستگاه جوشکاری برای جوش دادن آلیاژ آلومینیوم یک امر تجربه ای است اما به هر حال با توجه به تنظیمات فوق میتوانید جوشکاری به نقصی داشته باشید.
همچنین قبل از شروع جوشکاری از تمیز بودن سطح آلومینیوم و فیلر سیم پر کننده اطمینان حاصل فرمایید. در نهایت توصیه می شود برای جوش دادن آلیاژ های آلومینیوم از جریان AC استفاده کرده و تیز کردن نوک الکترود تنگستن را فراموش نکنید. جوشکاری تیگ برای جوش دادن تمامی آلیاژهای سری 1000 و 5000 توصیه می شود. اگر به جوشکاری تیگ علاقه دارید می توانید در دوره‌های آموزش جوشکاری همچون آموزش جوشکاری آرگون شرکت کرده و مهارت و تجربه خود را در این حوزه افزایش دهید.
نکات مهم جوشکاری آلومینیوم به روش Co2
در روش جوشکاری میگ MIG و MAG از سیم جوش به عنوان الکترود استفاده می شود. اما در جوشکاری mig گاز محافظ آرگون بوده این در حالی است که در جوشکاری mag گاز محافظ co2 می باشد. فرایند جوشکاری آلومینیوم به روش میگ و مگ به مراتب آسانتر از جوشکاری آرگون بوده زیرا دیگر خبری از الکترود تنگستن و فیلر نیست.
اما اگر بخواهیم از نظر کیفیت انواع جوشکاری آلومینیوم را تفکیک کنیم در ابتدا از لحاظ کیفیت جوشکاری آرگون، میگ و مگ می باشد. به هر حال در جوشکاری co2 نیز باید از جریان برق AC استفاده کنید.
جمع بندی
در نهایت جوشکاری آلومینیم یکی از متداول ترین نوع جوشکاری می باشد که فرایند آن نسبت به جوش فولاد دشوار تر است. از این رو نیاز به مهارت بالا در جوشکاری دارد. اگر به حوزه جوشکاری علاقه مند هستید، می توانید در کلاس های آموزش جوشکاری co2 زیر نظر سازمان فنی حرفه ای شرکت کرده و مهارت و دانش خود را در این زمینه از 0 تا 100 ارتقا دهید.
