ER4043 ลวดเชื่อมอลูมิเนียม: การใช้งานที่สำคัญการเปรียบเทียบและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

ER4043 เป็นสายเชื่อมซิลิคอนอลูมิเนียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการเชื่อมที่ยอดเยี่ยมความต้านทานรอยแตกและความเข้ากันได้กับโลหะผสมอลูมิเนียมต่างๆ มันมีซิลิกอน 5% ซึ่งช่วยลดจุดหลอมเหลวและปรับปรุงการไหลทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียมอลูมิเนียมซีรีย์ 6xxx (เช่น 6061 และ 6063) เช่นเดียวกับอลูมิเนียมหล่อ

1. ER4043 กับ ER5356 ลวดเชื่อมอลูมิเนียม: โครงการไหนดีกว่ากัน?

ทำความเข้าใจกับความแตกต่างที่สำคัญ
ER4043 และ ER5356 เป็นสายอะลูมิเนียมที่พบมากที่สุดสองสาย แต่มีองค์ประกอบและแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน:

เมื่อใดควรเลือก ER4043
การเชื่อมอลูมิเนียม - ซิลิคอนช่วยเพิ่มการไหลและลดการแตกร้าว
โลหะผสมซีรีย์ 6xxx (6061, 6063) - ลดความเสี่ยงการแคร็กร้อน
จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าที่ต้องการ-ดีกว่าสำหรับวัสดุบาง ๆ หรือการใช้งานที่ไวต่อความร้อน

เมื่อใดควรเลือก ER5356
การเชื่อมทางทะเลและโครงสร้าง - แมกนีเซียมช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน
ข้อกำหนดด้านความแข็งแรงที่สูงขึ้น-ดีกว่าสำหรับข้อต่อที่รับน้ำหนัก
โลหะฐาน 5xxx ซีรีส์ (5052, 5083) - ตรงกับโลหะที่ดีกว่า

หากคุณเชื่อมอลูมิเนียมหล่อหรือซีรี่ส์ 6xxx ER4043 เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า สำหรับแอพพลิเคชั่นทางทะเลหรือความแข็งแรงสูง ER5356 อาจจะดีกว่า

2. ER4043 ลวดเชื่อมอลูมิเนียมสำหรับแอปพลิเคชันยานยนต์และทางทะเล

ทำไม ER4043 จึงเป็นที่นิยมในการเชื่อมยานยนต์

ผู้ผลิตยานยนต์และร้านซ่อมมักใช้ ER4043 เพราะ:
เข้ากันได้กับชิ้นส่วนอลูมิเนียมแบบหล่อ - บล็อกเครื่องยนต์จำนวนมากที่พักเกียร์และท่อร่วมไอดีทำจากอลูมิเนียมหล่อ
ลดการแคร็กการเชื่อม-เนื้อหาซิลิกอนช่วยป้องกันการแคร็กร้อนในโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน
ดีสำหรับแผ่นบาง-จุดหลอมเหลวที่ต่ำกว่าช่วยลดความเสี่ยงจากการเผาไหม้

การใช้ยานยนต์ทั่วไป:
การซ่อมแซมส่วนประกอบเครื่องยนต์
การเชื่อมแผงตัวถังอลูมิเนียม
การปรับเปลี่ยนระบบไอเสีย

แอพพลิเคชั่นทางทะเลของ ER4043
ในขณะที่ ER5356 เป็นที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมของน้ำเค็ม (เนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนของแมกนีเซียม) ER4043 ยังคงใช้ในการเชื่อมทางทะเล:

การซ่อมแซมตัวถังอลูมิเนียมอลูมิเนียม - ทำงานได้ดีสำหรับอลูมิเนียมซีรีย์ 6xxx
ถังน้ำมันเชื้อเพลิงและอุปกรณ์ - เหมาะสำหรับการเชื่อมบางส่วน
ส่วนประกอบที่ไม่ใช่โครงสร้าง-ซึ่งไม่จำเป็นต้องมีความแข็งแกร่งอย่างมาก

ข้อ จำกัด ในการใช้ทางทะเล:
ทนต่อการกัดกร่อนน้อยกว่า ER5356-ไม่เหมาะสำหรับการสัมผัสกับน้ำเค็มอย่างต่อเนื่อง
ความแข็งแรงที่ต่ำกว่า-ไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมโครงสร้างที่มีความเครียดสูง

3. วิธีป้องกันรอยแตกเมื่อเชื่อมอลูมิเนียมซีรีย์ 6xxx กับ ER4043

โลหะผสมอลูมิเนียมซีรีย์ 6xxx โดยเฉพาะ 6061 และ 6063 มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานโครงสร้างและยานยนต์เนื่องจากอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักที่ยอดเยี่ยมและความต้านทานการกัดกร่อน อย่างไรก็ตามโลหะผสมเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะแคร็กร้อนในระหว่างการเชื่อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้เทคนิคที่ไม่เหมาะสมหรือโลหะฟิลเลอร์ ER4043 ที่มีเนื้อหาซิลิกอน 5% เป็นหนึ่งในสายฟิลเลอร์ที่ดีที่สุดสำหรับการลดการแตกร้าวในอลูมิเนียมซีรีย์ 6xxx แต่เมื่อใช้อย่างถูกต้องเท่านั้น

ทำไม 6xxx ซีรีส์อะลูมิเนียมรอยแตกระหว่างการเชื่อม

การแคร็กร้อนเกิดขึ้นเป็นหลักเนื่องจากความเครียดจากความร้อนสูงและการหดตัวของการแข็งตัวเมื่อเชื่อมทำให้เย็นลง ซีรี่ส์ 6xxx มีแมกนีเซียมและซิลิกอนซึ่งเป็นสารประกอบ intermetallic เปราะระหว่างการระบายความร้อนซึ่งนำไปสู่รอยแตกหากการเชื่อมไม่ถูกควบคุมอย่างเหมาะสม นอกจากนี้การนำความร้อนสูงของอลูมิเนียมทำให้เกิดการกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วเพิ่มความเสี่ยงของการช็อกความร้อน

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการป้องกันรอยแตก
เปิดใช้งานโลหะฐาน (200-250 ° F / 90-120 ° C)
การอุ่นอุ่นช่วยลดการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างรอยเชื่อมและโลหะฐานลดความเครียดจากความร้อน
ใช้แท่งอุณหภูมิหรือเทอร์โมมิเตอร์อินฟราเรดเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปซึ่งอาจทำให้วัสดุอ่อนแอลง

ใช้ ER4043 แทน ER5356 สำหรับซีรี่ส์ 6xxx
เนื้อหาซิลิกอนของ ER4043 ช่วยเพิ่มความไหลของสระว่ายน้ำเชื่อมและลดความไวต่อรอยแตก
ER5356 (Magnesium-based) มีความแข็งแกร่ง แต่มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวในโลหะผสมที่ผ่านการรักษาด้วยความร้อนเช่น 6061

เพิ่มประสิทธิภาพความร้อนและความเร็วในการเดินทาง
ความร้อนมากเกินไปอาจทำให้เกิดการบิดเบือนมากเกินไปในขณะที่น้อยเกินไปนำไปสู่การขาดฟิวชั่น
สำหรับการเชื่อม MIG ให้รักษาความเร็วในการเดินทางที่มั่นคง - ช้ามากเพิ่มความร้อนในขณะที่เร็วเกินไปทำให้เกิดการรุกที่ไม่ดี

การออกแบบร่วมที่เหมาะสมและการเอียง
สำหรับวัสดุหนา (มากกว่า 1/4 ") ให้ใช้มุมโค้ง 60 องศาเพื่อให้แน่ใจว่าการเจาะเต็ม
หลีกเลี่ยงการพอดีอย่างแน่นหนา ทิ้งช่องว่างรากขนาดเล็ก (1/16 "ถึง 1/8") เพื่อรองรับการหดตัว

การรักษาด้วยความร้อนหลังการแข่งขัน (ถ้าเป็นไปได้)
การบรรเทาความเครียดที่ 350 ° F (175 ° C) เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมงสามารถลดความเครียดที่เหลืออยู่ได้
การรักษาความร้อนแบบแก้ปัญหาแบบเต็ม (สำหรับโลหะผสมที่ผ่านการรักษาด้วยความร้อน) คืนค่าคุณสมบัติเชิงกล

หลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและออกซิเดชัน
ทำความสะอาดโลหะฐานด้วยแปรงสแตนเลส (อุทิศให้กับอลูมิเนียมเท่านั้น)
ถอดน้ำมันจาระบีและออกไซด์โดยใช้อะซิโตนหรือน้ำยาทำความสะอาดอลูมิเนียมพิเศษ

ความผิดพลาดทั่วไปที่นำไปสู่การแตก
การข้ามการอุ่น - การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจะเพิ่มความเครียด
การใช้ ER5356 บนโลหะผสม 6xxx - ความเสี่ยงรอยแตกที่สูงขึ้นเนื่องจากปริมาณแมกนีเซียม
ความยาวกระแสมากเกินไปหรือความยาวส่วนโค้ง - ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและการบิดเบือน
การเตรียมการร่วมที่ไม่ดี - การขาดการยกระดับนำไปสู่การรุกที่ไม่สมบูรณ์

โดยทำตามแนวทางเหล่านี้ช่างเชื่อมสามารถลดความเสี่ยงของการแตกร้าวได้อย่างมีนัยสำคัญเมื่อทำงานกับอลูมิเนียมซีรีย์ 6xxx และลวดฟิลเลอร์ ER4043

4. อลูมิเนียมเชื่อม MIG พร้อม ER4043 : เคล็ดลับสำหรับผู้เริ่มต้น

อลูมิเนียมเชื่อม MIG นั้นแตกต่างจากเหล็กเชื่อมโดยพื้นฐานเนื่องจากค่าการนำความร้อนสูงของอลูมิเนียมจุดหลอมต่ำและแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์ ER4043 เป็นหนึ่งในสายฟิลเลอร์ที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับการเชื่อมอลูมิเนียม MIG แต่ผู้เริ่มต้นมักจะต่อสู้กับการให้อาหารลวดการควบคุมความร้อนและความพรุน

ความท้าทายที่สำคัญในการเชื่อมอลูมิเนียม MIG

ปัญหาการให้อาหารลวดอ่อน
ลวดอลูมิเนียมนั้นนุ่มกว่าเหล็กนำไปสู่การทำนก (พันกันในเครื่องป้อน)
ขอแนะนำให้ใช้ปืนพกพาหรือปืนสปูลสำหรับการให้อาหารลวดเรียบ

การนำความร้อนสูง
อลูมิเนียมกระจายความร้อนอย่างรวดเร็วซึ่งต้องการแอมแปร์สูงกว่าเหล็ก
วัสดุบาง ๆ มีแนวโน้มที่จะเผาไหม้หากไม่ได้ควบคุมความร้อน

ออกซิเดชั่นและรูพรุน
อลูมิเนียมเป็นชั้นออกไซด์ (จุดหลอมเหลว ~ 3,700 ° F เทียบกับอลูมิเนียม ~ 1,200 ° F) นำไปสู่การรวม
การป้องกันก๊าซป้องกันที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญ

การตั้งค่าการเชื่อม MIG ที่ดีที่สุดสำหรับ ER4043
การเลือกอุปกรณ์
เครื่องป้อนสาย: ใช้ปืนสปูลหรือระบบผลักดันเพื่อป้องกันปัญหาการให้อาหาร
แหล่งพลังงาน: เครื่องแรงดันไฟฟ้าคงที่ (CV) เครื่อง MIG ทำงานได้ดีที่สุดสำหรับอลูมิเนียม

ป้องกันก๊าซ
100% อาร์กอน (ไม่จำเป็นต้องผสมฮีเลียมสำหรับ ER4043)
อัตราการไหล: 20-30 CFH (ต่ำเกินไปทำให้เกิดความพรุนก๊าซขยะสูงเกินไป)

การเลือกลวดและการจัดการ
เส้นผ่านศูนย์กลาง: 0.030 "หรือ 0.035" สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
เก็บ ER4043 ในสภาพแวดล้อมที่แห้งเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของความชื้น
การตั้งค่าเครื่อง (ทั่วไปสำหรับ 0.035 "ER4043)

แรงดันไฟฟ้า: 18-22V
ความเร็วลวด: 300-400 IPM (นิ้วต่อนาที)

ขั้ว: DC (DCEP)
เทคนิคการเชื่อมคุณภาพสูง
กดอย่าลาก (มุมดัน 10-15 °)
การผลักปืนให้ความคุ้มครองก๊าซที่ดีขึ้นและรอยเชื่อมที่สะอาดกว่า
การลากสามารถนำไปสู่การปนเปื้อนและรอยเชื่อม

รักษาแท่งสั้น ๆ (~ 3/8 ")
เพิ่มความต้านทานนานเกินไปทำให้เกิดอาร์คที่ไม่แน่นอน
ความเสี่ยงสั้นเกินไปการติดต่อเคล็ดลับความร้อนสูงเกินไป

ความเร็วในการเดินทางและการควบคุมความร้อน
เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง - การจับยึดทำให้เกิดความร้อนมากเกินไป
สำหรับวัสดุบาง ๆ ให้ใช้เทคนิคการเชื่อมตะเข็บเพื่อป้องกันการแปรปรวน

การทำความสะอาดก่อนหน้า
ถอดชั้นออกไซด์ด้วยแปรงสแตนเลส (อลูมิเนียมเท่านั้น)
ย่อยสลายด้วยอะซิโตนหรือน้ำยาทำความสะอาดอลูมิเนียมพิเศษ

การแก้ไขปัญหาปัญหาทั่วไป

เคล็ดลับสุดท้ายสำหรับผู้เริ่มต้น
ฝึกซ้อมเศษโลหะก่อนทำงานในโครงการที่สำคัญ
ใช้อ่างล้างจาน (แถบสำรองทองแดง) สำหรับวัสดุบาง ๆ
ให้สายเคเบิลปืนตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการให้อาหาร