강철, 알루미늄 및 그 합금의 용접 기술

(1) 강철, 알루미늄 및 그 합금의 용접성

강철의 철, 망간, 크롬, 니켈 및 기타 원소는 액체 상태의 알루미늄과 혼합되어 제한된 고용체를 형성할 수 있으며 금속간 화합물도 형성할 수 있습니다. 강철의 탄소는 알루미늄과 화합물을 형성할 수도 있지만 고체 상태에서는 서로 거의 호환되지 않습니다. 디졸브. 알루미늄과 철의 다양한 함량 사이에서 다양한 부서지기 쉬운 금속간 화합물이 형성될 수 있으며, 그 중 FeAl이 가장 부서지기 쉽습니다.

이는 미세경도를 포함하여 강철과 알루미늄 용접 조인트의 기계적 특성에 상당한 영향을 미칩니다. 또한, 강철, 알루미늄 및 그 합금의 열물성 특성도 매우 다르기 때문에 강철과 알루미늄의 용접성이 저하됩니다.

(2) 철강, 알루미늄 및 그 합금의 용접공정

위에서 언급한 강철-알루미늄 용접성 분석 결과, 직접 융착 용접에 의한 강철과 알루미늄 및 그 합금의 감소를 줄이는 것은 거의 불가능합니다.

열적 물성이 강철과 알루미늄 사이에 있고 야금학적으로 양립할 수 있는 금속이나 합금을 직접 용접용 용가재로 사용하는 것은 거의 불가능합니다.

생산 실무에는 코팅층 간접 융착 용접과 중간 전이 부분 간접 융착 용접의 두 가지 방법이 있습니다.

1) 도금층 간접용접법 철강과 알루미늄을 용접하기 전, 적절한 용가재와 야금학적으로 융합될 수 있는 1층 또는 여러 겹의 금속을 강재의 표면에 선도금하여 선도금층을 형성한 후, 사용 가스 텅스텐 아크 용접법 알루미늄에 코팅강을 용접하는 방법.

연습과 테스트를 통해 입증됨:

단일 코팅층은 모재의 산화만 방지할 수 있을 뿐 금속간 화합물의 생성을 방지할 수 없으며 접합 강도도 여전히 매우 낮습니다. 따라서 강철과 알루미늄의 아르곤 아크 용접은 복합코팅으로 이루어져야 한다.

Ni, Cu, Ag, Sn, Zn 등과 같이 코팅을 위한 많은 금속 재료가 있습니다. 코팅 금속 재료가 다르며 용접 후 결과도 다릅니다. Ni, Cu, Ag 복합 코팅에는 균열이 쉽게 형성됩니다. Ni, Cu, Sn 복합 코팅이 더 좋습니다. Ni, Zn 복합 코팅이 가장 효과가 좋습니다.

복합 코팅 탄소강과 알루미늄 및 그 합금의 아르곤 아크 용접은 먼저 강철 측면에 구리 또는 은과 같은 금속 층을 코팅한 다음 아연 층을 코팅하는 것입니다. 용접할 때 아연이 먼저 녹고(용접와이어의 녹는점이 아연보다 높기 때문에) 액체 표면에 떠다닙니다.

알루미늄은 아연층 아래의 구리 또는 은 도금과 반응하고 동시에 구리 및/또는 은이 알루미늄에 용해되어 더 나은 용접 접합을 형성할 수 있습니다. 강철-알루미늄 용접 조인트의 강도를 197~213MPa까지 높일 수 있습니다.

강철 부품을 코팅한 후 강철과 알루미늄 표면을 처리할 수 있습니다. 알루미늄 부품의 표면 처리를 15%~20% NaOH 또는 KOH 용액으로 침식하여 산화막을 제거한 후 깨끗한 물로 헹구고 20% HNO3에 부동태화 처리한 후 헹구고 건조 준비를 합니다. 아르곤 아크 용접을 수행합니다.

용접 재료 – 실리콘 함량이 적은 순수 알루미늄 용접 와이어를 선택하여 고품질 조인트를 얻을 수 있습니다. 마그네슘 함유 용접 와이어(LFS)를 사용하는 것은 금속간 화합물의 성장을 크게 촉진하고 용접 접합의 강도를 보장할 수 없기 때문에 적합하지 않습니다.

용접 방법 – 용접 중 공작물, 용접 와이어 및 텅스텐 전극의 상대적 위치.

강철 표면 코팅의 조기 연소를 방지하기 위해 첫 번째 용접을 용접할 때 용접 아크는 항상 용가재에 유지되어야 합니다. 후속 용접의 경우 아크가 필러 와이어와 형성된 용접부에 유지되어야 코팅에 직접 작용하는 아크를 피할 수 있습니다.

또한 알루미늄 측의 표면을 따라 아크가 이동하고 알루미늄 용접 와이어가 강철 측을 따라 이동함으로써 액체 알루미늄이 복합 코팅 강철의 홈 표면으로 흘러 코팅이 조기에 연소되어 손실되는 것을 방지합니다. 그 효과.

용접 사양 - 강철과 알루미늄의 아르곤 아크 용접은 AC 전원을 사용합니다. 하나는 산화막을 쳐서 깨뜨리고 용융 풀 표면의 산화막을 제거하여 용융 용접 금속이 될 수 있도록 하는 것입니다. 잘 융합됐어요.

용접 전류는 용접물의 두께에 따라 선택됩니다. 일반적으로 판 두께가 3mm일 때 용접 전류는 110-130A입니다. 판 두께가 6-8mm이면 용접 전류는 130-160A입니다.

2) 중간 전이편의 간접 융착 용접 방법. 이 용접공법은 강철-알루미늄 접합부 중앙에 조립식 강철-알루미늄 복합패널을 넣어 자체 접합부, 즉 강철-강판과 알루미늄-알루미늄 접합부를 형성하는 방식이다. 그런 다음 기존의 융합 용접 방법을 사용하여 양쪽 끝을 각각 동일한 금속으로 용접합니다.

용접 시에는 수축률이 크고 열균열이 발생하기 쉬운 알루미늄 조인트를 먼저 용접한 다음 강철 조인트를 용접하는 데 주의하십시오.