Dây hàn nhôm MIG và TIG: Hướng dẫn ER4043 so với ER5356

Cách hàn nhôm bằng dây hàn

Hàn nhôm thành công nhờ việc kiểm soát nhiệt đầu vào và giữ cho khu vực hàn không bị nhiễm bẩn - cả hai đều đòi hỏi khắt khe hơn so với thép vì tính dẫn nhiệt của nhôm và lớp oxit bền của nó. Một quy trình làm việc cơ bản trông như thế này:

1. Làm sạch kim loại cơ bản bằng chổi thép không gỉ chuyên dụng và dung môi để loại bỏ lớp oxit và dầu hoặc chất bẩn ngay trước khi hàn.
2. Chọn dây phụ phù hợp dựa trên hợp kim cơ bản, sử dụng dây nối tiếp 4xxx hoặc 5xxx nếu thích hợp.
3. Đặt cường độ dòng điện cao hơn đối với thép có độ dày tương đương , vì nhôm hút nhiệt ra khỏi vũng hàn một cách nhanh chóng.
4. Sử dụng chiều dài cung ngắn hơn và tốc độ di chuyển ổn định để duy trì vũng hàn ổn định và tránh hiện tượng rỗ khí.
5. Lá chắn với 100% argon (hoặc hỗn hợp argon-helium cho các phần dày hơn) để bảo vệ bể nóng chảy khỏi bị ô nhiễm khí quyển.

Dây hàn nhôm cho hàn MIG

Đối với hàn MIG (GMAW), dây nhôm được cung cấp trên các cuộn và được cấp liên tục qua súng, thường sử dụng phương pháp truyền phun hoặc truyền phun xung thay vì truyền ngắn mạch, có xu hướng tạo ra kết quả kém trên nhôm. Một số cân nhắc cụ thể về MIG:

• Sử dụng kỹ thuật đẩy (súng nghiêng ra khỏi bể hàn, đẩy về phía trước) thay vì kỹ thuật kéo, để bảo vệ vùng khí bảo vệ tốt hơn và bắt đầu hồ quang sạch hơn.
• Sử dụng hệ thống truyền động bằng nhôm chuyên dụng — Con lăn truyền động có rãnh chữ U và lớp lót bằng Teflon hoặc nylon — vì dây nhôm mềm và hệ thống truyền động bằng thép tiêu chuẩn có xu hướng bị biến dạng hoặc bị kẹt.
• Giữ ống lót súng và đầu tiếp xúc sạch sẽ - nhôm thải ra các hạt mịn khi nó đi vào, chúng tích tụ nhanh hơn cặn dây thép.

Dây hàn nhôm dùng cho hàn TIG

Đối với hàn TIG (GTAW), chất độn nhôm được cung cấp dưới dạng thanh thẳng (không được cuộn) và được đưa vào bể hàn bằng tay. Hàn TIG nhôm cũng cần dòng điện xoay chiều AC thay vì dòng DC thường được sử dụng cho thép, vì giai đoạn làm sạch của chu trình AC phá vỡ lớp oxit trong quá trình hàn. Những điểm chính của TIG:

• Kết hợp đường kính thanh với độ dày vật liệu và phạm vi cường độ dòng điện — thanh quá khổ làm lạnh vũng nước, thanh nhỏ quá nóng nhanh chóng.
• Luôn giữ đầu que bên trong tấm chắn khí để ngăn chặn quá trình oxy hóa kim loại phụ trước khi nó đi vào vũng hàn.
• Sử dụng dạng sóng AC cân bằng hoặc hơi thiên về làm sạch trên các máy biến tần để đạt được sự thỏa hiệp tốt giữa việc loại bỏ và thâm nhập oxit.

Dây hàn nhôm so với que hàn nhôm

"Dây" và "thanh" thường được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng chúng đề cập đến các dạng vật lý khác nhau của cùng một hợp kim phụ, phù hợp với các quy trình khác nhau:

Các quy tắc lựa chọn hợp kim (4xxx so với 5xxx, v.v.) áp dụng như nhau cho cả hai dạng - sự lựa chọn giữa dây và que hoàn toàn phụ thuộc vào quy trình hàn nào đang được sử dụng, không phải là sự khác biệt về bản thân kim loại phụ.

Dây hàn nhôm ER4043 so với ER5356

Đây là hai loại dây hàn nhôm phổ biến nhất và việc lựa chọn giữa chúng là một trong những câu hỏi thường gặp nhất khi hàn nhôm:

Ứng dụng dây hàn nhôm 4043

ER4043 nói chung là lựa chọn mặc định cho chế tạo nhôm có mục đích chung, bao gồm:

• Hàn các thành phần nhôm đúc, trong đó hàm lượng silicon cao hơn giúp giảm nguy cơ nứt ở vùng chịu ảnh hưởng nhiệt.
• Ô tô và chế tạo nói chung hoạt động trên các hợp kim cơ bản dòng 6xxx (một loại nhôm kết cấu rất phổ biến).
• Các ứng dụng trong đó đặc tính hồ quang mịn và khả năng kiểm soát vũng nước quan trọng hơn độ bền kéo tối đa.

Ứng dụng dây hàn nhôm 5356

ER5356 được ưa chuộng khi độ bền và khả năng chống ăn mòn được ưu tiên hơn khả năng kiểm soát vũng nước, bao gồm:

• Hàn biển, trong đó khả năng chống ăn mòn nước mặn là yêu cầu hàng đầu.
• Chế tạo kết cấu trên hợp kim cơ bản dòng 5xxx, giữ cho chất độn và hóa học kim loại cơ bản tương thích.
• Các dự án sau này sẽ được anod hóa, trong đó tính đồng nhất về màu sắc giữa mối hàn và kim loại cơ bản đóng vai trò quan trọng về mặt thị giác.

Làm thế nào để ngăn ngừa khuyết tật hàn nhôm

Hầu hết các khuyết tật trong mối hàn nhôm đều bắt nguồn từ một số nguyên nhân gốc rễ và hầu hết đều có thể phòng ngừa được bằng cách thực hành nhất quán tại xưởng:

• độ xốp - thường là do nhiễm hydro (độ ẩm, dầu hoặc oxit trên kim loại cơ bản hoặc dây). Ngăn ngừa bằng cách làm sạch ngay trước khi hàn và bảo quản dây đúng cách.
• vết nứt - thường là do thành phần hóa học của hợp kim gốc/chất độn không khớp hoặc do lượng nhiệt đầu vào quá mức. Ngăn chặn bằng cách xác minh tính tương thích của hợp kim và kiểm soát tốc độ di chuyển và cường độ dòng điện.
• Thiếu sự hợp nhất - thường là do nhiệt đầu vào không đủ hoặc tốc độ di chuyển quá nhanh, do nhôm dẫn nhiệt ra khỏi vùng hàn nhanh như thế nào.
• Đốt cháy - thường là do nhiệt độ quá cao trên các phần mỏng. Ngăn chặn bằng cách cài đặt cường độ dòng điện thích hợp và dây phụ có kích thước phù hợp với độ dày vật liệu.

Dây hàn nhôm tốt nhất cho hàn MIG

Đối với hầu hết công việc chế tạo MIG thông thường, ER4043 với đường kính 0,035" là mặc định đáng tin cậy — nó có độ ổn định hồ quang tốt, khả năng chống nứt tốt và hoạt động tốt trên nhiều loại hợp kim nền nhôm. Nâng lên ER5356 khi dự án đặc biệt yêu cầu độ bền cao hơn, khả năng chống ăn mòn cấp hàng hải hoặc khi hàn hợp kim nền sê-ri 5xxx. Khi nghi ngờ về khả năng tương thích của hợp kim cơ bản, việc kiểm tra biểu đồ tương thích kim loại phụ từ nhà sản xuất dây chỉ mất vài phút và tránh phải làm lại tốn kém.

Các vấn đề và giải pháp hàn nhôm