آلومینیوم و ترکیبات آن یکی از پراستفادهترین مواد در سراسر جهان به شمار میروند. این فلز، بعد از فولاد، بیشترین مصرف را در صنایع گوناگون دارد. سبکی و مقاومت خوب آلومینیوم باعث شده در بسیاری از زمینهها مورد استفاده قرار گیرد. در این مطلب از رونیکس، میخواهیم شیوههای تخصصی جوش دادن آلومینیوم را برای شما شرح دهیم.
اگر به این موضوع علاقه دارید، حتماً واتر جت چیست و چگونه کار میکند؟ را بخوانید.
رونیکس را بخوانید.
روشهای تخصصی جوشکاری آلومینیوم
جوش دادن آلومینیوم با الکترود، کاری دقیق و نیازمند مهارت است. برای اتصال قطعات آلومینیوم به هم، راههای گوناگونی وجود دارد. در اینجا برخی از روشهای تخصصی این کار را مرور میکنیم:
جوشکاری با قوس الکتریکی
جوشکاری با لیزر
جوشکاری با پرتو الکترونی
جوشکاری اصطکاکی
روشهای گوناگونی برای جوش دادن قطعات آلومینیومی وجود دارد. هر روش برای کاربرد خاصی مناسب است. در ادامه، برخی از این روشها به زبان ساده توضیح داده میشوند.
مقاله چطور ماساژور به کاهش استرس و بهتر شدن حال روان کمک میکند؟ حاوی اطلاعات جامعی است.
**جوشکاری با قوس الکتریکی و گاز محافظ (MIG/TIG):**
این روشها رایجترین راهها برای جوش آلومینیوم هستند. در روش MIG، سیم جوش به طور خودکار به محل جوش تغذیه میشود. در روش TIG، از یک میله جوش که با دست به محل جوش نزدیک میشود، استفاده میکنند. در هر دو روش، گاز محافظ (معمولاً آرگون) از ناحیه جوش در برابر هوا محافظت میکند تا جوشی تمیز و محکم ایجاد شود.
**جوشکاری با شعله (جوش گاز):**
در این روش قدیمیتر، از شعله ناشی از ترکیب گاز استیلن و اکسیژن برای ذوب کردن فلز و میله جوش استفاده میشود. این روش به مهارت بالایی نیاز دارد و امروزه کمتر برای آلومینیوم به کار میرود.
برای مطالعه بیشتر، به ابزار نجاری؛ ساخت دنیایی زیبا با وسایل چوبی سری سر بزنید.
**جوشکاری مقاومتی (نقطهای):**
این روش بیشتر در صنایع خودروسازی دیده میشود. در اینجا، دو قطعه آلومینیوم روی هم قرار میگیرند و جریان الکتریکی قوی از آنها عبور داده میشود. مقاومت فلز در برابر جریان، باعث داغ شدن و چسبیدن دو قطعه در یک نقطه میشود.
**جوشکاری با پرتو لیزر یا پرتو الکترونی:**
این روشها پیشرفته و دقیق هستند. در آنها از انرژی بسیار متمرکز لیزر یا پرتو الکترون برای ذوب کردن و به هم پیوستن قطعات استفاده میشود. این روشها برای کارهای ظریف و صنایع پیشرفته مانند هوافضا مناسب هستند.
انتخاب روش مناسب به عواملی مانند ضخامت قطعه، محل انجام کار، هزینه و استحکام مورد نیاز بستگی دارد.
جوشکاری با قوس الکتریکی
در این شیوه جوشکاری از الکترودهای ویژهای استفاده میشود که ترکیب آنها ۹۵ درصد آلومینیوم و ۵ درصد سیلیسیم است. در این فرآیند، ضخامت قطعهای که قرار است جوش بخورد با قطر الکترود ارتباط مستقیم دارد؛ به این معنی که برای قطعههای ضخیمتر باید از الکترود کلفتتری بهره برد. جوشکاری با قوس الکتریکی به دو روش تیگ و میگ انجام میپذیرد.
جوشکاری TIG
جوشکاری تیگ که با نام جوشکاری با الکترود ثابت نیز شناخته میشود، یکی از بهترین راهها برای اتصال آلومینیوم است. در این روش، یک جرقه الکتریکی بین یک الکترود ثابت و قطعه کار ایجاد میگردد. برای محافظت از منطقه جوش، از گاز آرگون استفاده میشود. این گاز مانع از سوختن الکترود و واکنش فلز با هوا میشود. به خاطر استفاده از این گاز، گاهی به آن جوشکاری آرگون نیز گفته میشود. بعد از تشکیل حوضچه مذاب، جوشکار یک سیم آلومینیومی را به محل اضافه میکند تا هم فاصلهها پر شود و هم استحکام جوش افزایش یابد.
برای جوش دادن آلومینیوم با این روش، باید از برق متناوب (AC) استفاده کرد و نه برق مستقیم (DC). جوشکاری تیگ معمولاً برای ورقهای آلومینیومی با ضخامت بین یک تا شش میلیمتر ایدهآل است. این روش دقت و کنترل بالایی دارد و به همین دلیل در صنایع حساس مانند هوا فضا و کشتیسازی کاربرد گستردهای دارد.
این موضوع را بهتر بشناسید با مطالعه تکنولوژی توربو فن پلاس در اینورتر جوشکاری چیست؟.
جوشکاری MIG
در روش جوشکاری MIG، از یک سیم فلزی به عنوان الکترود استفاده میکنند. این سیم به صورت حلقه در داخل دستگاه جوش قرار میگیرد و از طریق یک شیلنگ به تفنگ جوشکاری متصل میشود. در این فرآیند، از یک گاز محافظ مانند هلیوم یا دیاکسید کربن برای جلوگیری از اکسید شدن محل جوش استفاده میشود. این روش برای اتصال قطعاتی با ضخامت حدود ۴ میلیمتر بسیار مناسب است. اگر قطعه کار نازکتر و در حدود ۱ میلیمتر باشد، معمولاً از جریان مستقیم (DC) بهره میبرند و برای ضخامتهای بیشتر، جریان متناوب (AC) کاربرد دارد. مطالعه مقاله جوشکاری co2 میتواند اطلاعات خوبی درباره این شیوه جوشکاری در اختیار شما قرار دهد.
نکات مهم جوشکاری با قوس الکتریکی
الکترودها میتوانند رطوبت را به خود جذب کنند. به همین دلیل حتماً آنها را در جای خشک و مناسب نگهداری کنید و اگر مرطوب شدند، آنها را با حرارت ۲۰۰ درجه سانتیگراد خشک نمایید.
ضخامت آلیاژ مصرفی باید با ضخامت قطعه آلومینیومی که روی آن کار میکنید برابر باشد.
به زاویه جوشکاری دقت کنید. الکترود باید با زاویه ۴۵ درجه نسبت به سطح کار قرار گیرد. اگر سطح کثیف یا ناهموار بود، با فرچه سیمی یا کاغذ سنباده آن را تمیز کنید.
در جوشکاری آلومینیوم، فاصله قوس جوش باید بسیار کم باشد. اگر قطعه شما ۵ میلیمتر ضخامت دارد، آن را تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم کنید تا نرم شود. برای ورقهای آلومینیومی با ضخامت ۲۰ میلیمتر، این دما به ۴۰۰ درجه سانتیگراد افزایش مییابد.
در اینجا میتوانید اطلاعات کاملتری درباره صفر تا صد ساخت میز چوبی ساده در خانه بیابید.
هنگام تعویض الکترود، با آب نیمهگرم، منطقه جوش و حدود ۳ سانتیمتر اطراف آن را از گل جوش پاک کنید.
برای ورقهای نازک با ضخامت کمتر از ۲ میلیمتر، از جوش اکسیژن یا استیلن استفاده کنید. در حین کار، پودر مخصوص جوشکاری به کار ببرید تا هم استحکام جوش بیشتر شود، هم ذوب سریعتر انجام گیرد و سرعت کار شما افزایش یابد.
بیشتر بخوانید: «موتور جوش رونیکس»
جوشکاری با لیزر
در فرآیند جوشکاری با لیزر، یک حوضچه مذاب باریک و عمیق شکل میگیرد که باعث پیوند دو قطعه به یکدیگر میشود. این شیوه از جوشکاری، به ویژه برای آلیاژهای آلومینیومی که احتمال ترکخوردگی در آنها بالاست، مناسبترین روش محسوب میشود.
جوشکاری با پرتو الکترونی
این روش بسیار شبیه به جوشکاری با لیزر عمل میکند، با این تفاوت که در محیط خلاء صورت میگیرد و نیازی به استفاده از گاز محافظ در فرآیند جوش ندارد. روش جوشکاری با پرتو الکترونی برای اتصال قطعات ضخیم از آلیاژهای آلومینیوم ایدهآل است؛ زیرا در این تکنیک، حوضچه مذاب تشکیلشده کوچک است، اما نفوذ آن به لایههای عمیق ماده، باعث ایجاد اتصالی محکم و باکیفیت میشود.
جوشکاری با استفاده از پرتو الکترونی
در این روش جوشکاری، از یک پرتو متمرکز و پرقدرت از الکترونها برای ذوب کردن محل اتصال دو قطعه فلزی استفاده میشود. این فرآیند معمولاً در یک محفظه خلأ انجام میگیرد تا از پراکندگی پرتو الکترونی توسط مولکولهای هوا جلوگیری شود. انرژی بالای پرتو الکترونها باعث میگردد تا فلز به سرعت ذوب شده و پس از سرد شدن، اتصالی محکم و با کیفیت ایجاد کند.
این روش برای جوشکاری فلزاتی که به حرارت بسیار حساس هستند یا در شرایط عادی به خوبی جوش نمیخورند، بسیار مناسب است. همچنین دقت بالای این تکنیک، آن را برای ساخت قطعات ظریف و حساس صنعتی ایدهآل کرده است.
بیشتر بخوانید: «دستگاه جوش رونیکس 4604»
جوشکاری با جوش اصطکاکی
در روش جوشکاری اصطکاکی، اتصال دو قطعه نه با ذوب کردن، بلکه از طریق مالش و اصطکاک بین آنها ایجاد میشود. این فرآیند به منطقه جوش آسیب نمیرساند و همچنین نیازی به گاز محافظ برای جلوگیری از اکسایش ندارد. جوشکاری اصطکاکی خود به دو نوع اصلی تقسیم میشود: جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی و جوشکاری اصطکاکی چرخشی.
جوشکاری با استفاده از گرمای ناشی از اصطکاک انجام میشود. در این روش، دو قطعه فلزی را با فشار به هم میچسبانند و سپس یکی از آنها را به سرعت میچرخانند یا حرکت میدهند. این حرکت سریع باعث ایجاد اصطکاک و گرمای زیاد در نقطه تماس میشود. وقتی فلز به اندازه کافی داغ و نرم شد، حرکت متوقف میشود و فشار بیشتری اعمال میگردد. در نتیجه، دو قطعه در محل اتصال به هم جوش میخورند و یک اتصال محکم و یکپارچه ایجاد میکنند. این روش اغلب برای اتصال فلزات مشابه به کار میرود.
در زمان جوشکاری آلومینیوم به این نکات توجه کنید
جوشکاران هنگام کار با آلومینیوم گاهی دچار سردرگمی میشوند؛ زیرا برخلاف فولاد که استحکام جوش و فلز پایه یکسان است، در آلومینیوم استحکام جوش از خود قطعه کمتر خواهد بود. به همین دلیل، انتخاب الکترود مناسب مهمترین مرحله در جوشکاری آلومینیوم با این روش است. آگاهی کامل درباره ویژگیهای آلومینیوم و چگونگی جوشپذیری آن، تأثیر مستقیمی بر کیفیت نهایی کار دارد. همانند هر مهارت دیگری، برای جوشکاری آلومینیوم نیز باید اصول اولیه آن را به خوبی فرا بگیرید. هنگام جوشکاری این نکات را از یاد نبرید:
**جنس و ویژگیهای آلیاژهای آلومینیوم را بشناسید:**
آگاهی از جنس و قابلیتهای هر آلیاژ آلومینیوم بسیار مهم است. نرمشدن و انعطافپذیری آلیاژهای مختلف به دمای حرارتدهی آنها بستگی دارد؛ بنابراین هر آلیاژ با یک روش و میزان حرارت یکسان، واکنش یکسانی نشان نمیدهد.
**انواع آلیاژهای آلومینیوم را به خوبی تشخیص دهید:**
برای انتخاب روش مناسب جوشکاری، شناخت انواع آلیاژهای آلومینیوم ضروری است. آلیاژهای سری ۱۰۰۰، ۳۰۰۰، ۵۰۰۰ و ۶۰۰۰ را میتوان با روش جوشکاری قوسی جوش داد، اما آلیاژهای سری ۲۰۰۰ و ۷۰۰۰ معمولاً با این روش قابل جوشکاری نیستند. البته استثناهایی مانند آلیاژهای ۲۲۱۹ و ۷۰۲۰ وجود دارند که با جوشکاری قوس الکتریکی قابل اتصال هستند.
جوشکاری آلومینیوم
جوشکاری آلومینیوم روشی برای اتصال قطعات این فلز به یکدیگر است. این کار به دلیل ویژگیهای خاص آلومینیوم، مانند رسانایی گرمایی بالا و لایه اکسید روی سطح آن، نیاز به دقت و مهارت ویژهای دارد.
برای انجام یک جوشکاری خوب روی آلومینیوم، معمولاً از روشهایی مانند جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ (TIG یا MIG) استفاده میشود. انتخاب روش مناسب به ضخامت قطعه، نوع آلیاژ آلومینیوم و کیفیت مورد انتظار بستگی دارد.
پیش از شروع جوشکاری، تمیز کردن سطح آلومینیوم از هرگونه چربی، گردوغبار و لایه اکسید بسیار مهم است. این کار به ایجاد جوشی یکنواخت و محکم کمک میکند. همچنین استفاده از گاز محافظ مناسب، مانند آرگون، از ایجاد نقص در جوش جلوگیری میکند.
با رعایت این نکات و استفاده از تجهیزات مناسب، میتوان اتصالاتی بادوام و باکیفیت روی آلومینیوم ایجاد کرد.
بیشتر بخوانید: «دستگاه جوش مینی رونیکس»
برای اطلاعات بیشتر، به مقاله نکات ضروری هنگام استفاده از حاشیه زن مراجعه کنید.
آلیاژهای آلومینیوم برای جوشکاری
همانطور که پیشتر اشاره شد، هر نوع آلیاژ آلومینیوم روش جوشکاری مخصوص به خود را دارد. اما پیش از شروع جوشکاری، باید مطمئن شوید که سطح کار سالم و بدون ترک باشد و همچنین از استحکام مکانیکی لازم برخوردار باشد. به طور کلی، آلیاژهای آلومینیوم در هفت گروه اصلی دستهبندی میشوند:
**آلیاژهای سری ۱۰۰۰:** این آلیاژها مقدار بسیار زیادی آلومینیوم خالص دارند و به همین دلیل ساختارشان چندان محکم نیست. سری ۱۰۰۰ مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی نشان میدهد و جوش دادن آن نیز آسان است. معمولاً برای جوشکاری این آلیاژها از سیم جوش (فیلر) شماره ۱۱۰۰ استفاده میشود.
**آلیاژهای سری ۲۰۰۰:** این سری از ترکیب آلومینیوم و مس به دست میآید. قابلیت جوشپذیری و انعطاف آنها پایین است و مقاومت کمی در برابر خوردگی دارند. آلیاژهای سری ۲۰۰۰ برای عملیات ماشینکاری مناسب هستند و بیشتر در صنایع هوافضا کاربرد دارند.
**آلیاژهای سری ۳۰۰۰:** این آلیاژها از مخلوط آلومینیوم و منگنز تولید میشوند و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. سری ۳۰۰۰ هم جوشپذیری خوبی دارد و هم انعطافپذیر است. کاربرد اصلی آنها در ساخت مبدلهای حرارتی و سیستمهای تهویه است.
**آلیاژهای سری ۴۰۰۰:** ترکیب آلومینیوم و سیلیسیم، سری ۴۰۰۰ را تشکیل میدهد. چون نقطه ذوب سیلیسیم بسیار پایین است، از این آلیاژ بیشتر در ساخت سیمهای جوش استفاده میکنند. در واقع، آلیاژهای این گروه اغلب به عنوان فلز پایه به کار میروند.
اگر به این موضوع علاقه دارید، حتماً 7 غذای مناسب برای طبیعتگردی+دستور پخت را بخوانید.
**آلیاژهای سری ۵۰۰۰:** این آلیاژها از آلومینیوم و منیزیم ساخته میشوند. از ویژگیهای مهم آنها میتوان به مقاومت عالی در برابر خوردگی، قابلیت شکلدهی آسان و جوشپذیری خوب اشاره کرد. آلیاژهای سری ۵۰۰۰ بیشتر به عنوان سیم جوش (فیلر) مورد استفاده قرار میگیرند.
**آلیاژهای سری ۶۰۰۰:** این گروه از ترکیب آلومینیوم، منیزیم و سیلیسیم به وجود میآید و استحکام متوسطی دارد. با این حال، مقاومت آن در برابر خوردگی بسیار بالا است و به خوبی شکل میپذیرد. این آلیاژها ممکن است در دمای بالا ترک بخورند. از سری ۶۰۰۰ معمولاً در سازههای ساختمانی استفاده میشود.
**آلیاژهای سری ۷۰۰۰:** آلیاژهای سری ۷۰۰۰ از ترکیب آلومینیوم، روی و منیزیم یا آلومینیوم، روی و مس ساخته شدهاند. این سری استحکام بسیار بالایی دارد، اما انعطاف کمی دارد و به راحتی ترک میخورد. البته آلیاژهای با شمارههای ۷۰۰۳، ۷۰۰۵ و ۷۰۳۹ را میتوان با سیم جوش ۵۳۵۶ جوش داد. کاربرد اصلی سری ۷۰۰۰ معمولاً در صنایع هوافضا است.
جوشکاری آلومینیوم
جوشکاری آلومینیوم فرآیندی است که برای اتصال قطعات این فلز به یکدیگر استفاده میشود. آلومینیوم به دلیل ویژگیهای خاصی مانند رسانایی گرمایی بالا و وجود لایه اکسید روی سطح، به روشهای ویژهای برای جوشکاری نیاز دارد. برای انجام یک جوش با کیفیت، باید سطح آلومینیوم را به خوبی تمیز کرد و از گازهای محافظ مناسب استفاده نمود. روشهای رایج جوشکاری این فلز شامل جوشکاری قوسی با گاز محافظ (MIG) و جوشکاری تنگستن با گاز محافظ (TIG) است. انتخاب روش مناسب به ضخامت قطعه، نوع آلیاژ آلومینیوم و شرایط کار بستگی دارد.
بیشتر بخوانید: « انواع الکترود جوشکاری»
بهترین روش جوشکاری آلومینیوم کدام است؟
در این مطلب، رونیکس به بررسی جوشکاری آلومینیوم که یکی از پرکاربردترین روشهای جوشکاری است و همچنین شیوههای تخصصی انجام آن پرداخت. همانطور که اشاره شد، جوشکاری آلومینیوم کاری دقیق و تخصصی است و نیازمند مهارت و تجربه کافی میباشد. اما پرسش اصلی اینجاست: بهترین روش برای جوشکاری آلومینیوم کدام است؟
در پاسخ باید گفت هر یک از این روشها نقاط قوت و ضعف خود را دارند و انتخاب روش مناسب به شرایط و نیازهای پروژه شما بستگی دارد. برای انجام درست هر روش، لازم است از ابزار مناسب، رعایت نکات ایمنی و داشتن دانش فنی کافی برخوردار باشید. به نظر شما کدام روش برای جوشکاری آلومینیوم بهتر است؟ چه روشی را توصیه میکنید؟ دیدگاههای خود را با ما در میان بگذارید.
سوالات متداول:
برای جوشکاری آلومینیوم از چه روشهایی استفاده میشود؟
برای این کار میتوان از جوشکاری با قوس الکتریکی، جوشکاری با لیزر، جوشکاری با پرتو الکترونی و جوشکاری با جوش اصطکاکی استفاده کرد.
تفاوت آلیاژهای سری 1000 با 5000 در چیست؟
در آلیاژهای سری 1000 درصد زیادی آلومینیوم خالص استفاده شده در حالی که ترکیب آلومینیوم و منیزیم آلیاژهای سری 5000 را به وجود میآورد.
نظر شما در مورد این مقاله چیست؟