강철과 알루미늄 및 그 합금의 용접 기술

(1) 강과 알루미늄 및 그 합금의 용접성

강철의 철, 망간, 크롬, 니켈 및 기타 원소는 액체 상태의 알루미늄과 혼합되어 제한된 고용체를 형성하고 금속간 화합물을 형성할 수 있습니다.강철의 탄소도 알루미늄과 화합물을 형성할 수 있지만 고체 상태에서는 서로 거의 호환되지 않습니다.디졸브.다양한 함량의 알루미늄과 철 사이에서 다양한 취성 금속간 화합물이 형성될 수 있으며 그 중 FeAls가 가장 취성입니다.

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

(2) 철강과 알루미늄 및 그 합금의 용접공정

위에서 언급한 강-알루미늄 용접성 분석으로부터 직접 융착에 의한 강과 알루미늄 및 그 합금의 환원을 줄이는 것은 거의 불가능하다.

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

생산 관행에는 두 가지 방법이 있습니다: 코팅층 간접 용융 용접 및 중간 전이 조각 간접 용융 용접.

1) 코팅층간접용접법 강재와 알루미늄을 용접하기 전에 적절한 용가재와 야금학적으로 융착될 수 있는 금속을 1층 또는 여러 겹으로 강재의 표면에 미리 코팅하여 미리 코팅층을 형성한 후 가스 텅스텐 아크용접법 알루미늄에 코팅된 철판을 용접하는 방법.

연습과 테스트를 통해 입증됨:

단일 코팅층은 모재의 산화를 방지할 수 있을 뿐 금속간 화합물의 생성을 방지할 수 없으며 접합 강도가 여전히 매우 낮습니다.따라서 철과 알루미늄의 아르곤아크용접은 복합코팅을 하여야 한다.

Ni, Cu, Ag, Sn, Zn 등과 같은 코팅용 금속 재료가 많이 있습니다.코팅 금속 재료가 다르고 용접 후 결과도 다릅니다.Ni, Cu, Ag 복합 코팅에 균열이 쉽게 형성됩니다.Ni, Cu, Sn 복합 코팅이 더 좋습니다.Ni, Zn 복합코팅이 최고의 효과를 발휘합니다.

복합 코팅된 탄소강과 알루미늄 및 그 합금의 아르곤 아크 용접은 먼저 강철 면에 구리 또는 은과 같은 금속 층을 코팅한 다음 아연 층을 코팅하는 것입니다.용접할 때 아연이 먼저 녹고(용접 와이어의 녹는점이 아연보다 높기 때문에) 액체 표면에 뜬다.

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

강철 부품을 코팅한 후 강철과 알루미늄의 표면을 처리할 수 있습니다.알루미늄 부품의 표면 처리는 15%~20% NaOH 또는 KOH 용액으로 침식되어 산화막을 제거하고 깨끗한 물로 헹군 다음 20% HNO3에서 부동태화하고 헹구고 건조 준비 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 강력하게 촉진하고 용접 조인트의 강도를 보장할 수 없기 때문에 적합하지 않습니다.

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

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

또한, 아크는 알루미늄면의 표면을 따라 이동하고 알루미늄 용접 와이어는 강철면을 따라 이동하므로 액상 알루미늄이 복합 코팅 강철의 홈 표면으로 흐르고 코팅이 조기에 타서 손실되지 않습니다. 그 효과.

용접 사양 – 강철과 알루미늄의 아르곤 아크 용접은 AC 전원을 사용합니다. 하나는 산화막을 쳐서 깨뜨리는 것이며 용융 풀 표면의 산화막을 제거하여 용융 용접 금속이 잘 융합.

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

2) 중간 전이편에 대한 간접 융착 방법.이 용접방식은 조립식 강-알루미늄 복합판넬을 강-알루미늄 접합부의 중간에 넣어 자체 접합 즉 강-강 및 알루미늄-알루미늄 접합을 형성하는 방식이다.그런 다음 기존의 융합 용접 방법을 사용하여 양쪽 끝에서 각각 동일한 금속을 용접합니다.

용접시 수축률이 크고 열균열이 쉬운 알루미늄 조인트를 먼저 용접한 후 강재 조인트를 용접하는 것에 주의하십시오.