1. Film d'oxyde :
L’aluminium s’oxyde très facilement à l’air et lors du soudage. L’oxyde d’aluminium obtenu (Al2O3) a un point de fusion élevé, est très stable et difficile à éliminer. Cela empêche la fusion et la fusion du matériau parent. Le film d'oxyde a une densité élevée et ne flotte pas facilement à la surface. Il est facile de générer des défauts tels qu'une inclusion de laitier, une fusion incomplète et une pénétration incomplète.
Le film d'oxyde superficiel de l'aluminium et l'absorption d'une grande quantité d'humidité peuvent facilement provoquer des pores dans la soudure. Avant le soudage, des méthodes chimiques ou mécaniques doivent être utilisées pour nettoyer strictement la surface et éliminer le film d'oxyde de surface.
Renforcez la protection pendant le processus de soudage pour éviter l'oxydation. Lorsque vous utilisez le soudage au gaz inerte au tungstène, utilisez l'alimentation secteur pour éliminer le film d'oxyde grâce à l'effet de « nettoyage de la cathode ».
Lors du soudage au gaz, utilisez un flux qui élimine le film d'oxyde. Lors du soudage de plaques épaisses, la chaleur de soudage peut être augmentée. Par exemple, l'arc à l'hélium a une chaleur importante et un gaz mixte d'hélium ou d'argon-hélium est utilisé pour la protection, ou un soudage à grande échelle avec électrode de fusion sous protection gazeuse est utilisé. Dans le cas d'une connexion positive en courant continu, le "nettoyage de la cathode" n'est pas nécessaire.
2. Conductivité thermique élevée
La conductivité thermique et la capacité thermique spécifique de l'aluminium et des alliages d'aluminium sont environ deux fois supérieures à celles de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié. La conductivité thermique de l'aluminium est plus de dix fois supérieure à celle de l'acier inoxydable austénitique.
Pendant le processus de soudage, une grande quantité de chaleur peut être rapidement conduite dans le métal de base. Par conséquent, lors du soudage de l’aluminium et des alliages d’aluminium, en plus de l’énergie consommée dans le bain de métal en fusion, davantage de chaleur est également consommée inutilement dans d’autres parties du métal. La consommation de ce type d'énergie inutile est plus importante que celle du soudage de l'acier. Afin d'obtenir des joints soudés de haute qualité, il convient d'utiliser autant que possible une énergie concentrée et une puissance élevée, et parfois un préchauffage et d'autres mesures de processus peuvent également être utilisés.
3. Grand coefficient de dilatation linéaire, facile à déformer et à produire des fissures thermiques
Le coefficient de dilatation linéaire de l'aluminium et des alliages d'aluminium est environ le double de celui de l'acier au carbone et de l'acier faiblement allié. Le retrait volumique de l'aluminium pendant la solidification est important, et la déformation et la contrainte de la soudure sont importantes. Par conséquent, des mesures doivent être prises pour éviter la déformation par soudage.
Lorsque le bain fondu de soudage de l'aluminium se solidifie, il est facile de produire des cavités de retrait, une porosité de retrait, des fissures chaudes et des contraintes internes élevées.
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Des mesures peuvent être prises pour ajuster la composition du fil de soudage et le processus de soudage afin d'éviter l'apparition de fissures à chaud pendant la production. Si la résistance à la corrosion le permet, le fil de soudage en alliage aluminium-silicium peut être utilisé pour souder des alliages d'aluminium autres que les alliages aluminium-magnésium. Lorsque l'alliage aluminium-silicium contient 0,5 % de silicium, la tendance à la fissuration à chaud est plus grande. À mesure que la teneur en silicium augmente, la plage de température de cristallisation de l'alliage devient plus petite, la fluidité augmente considérablement, le taux de retrait diminue et la tendance à la fissuration à chaud diminue également en conséquence.
Selon l'expérience de production, la fissuration à chaud ne se produira pas lorsque la teneur en silicium est de 5 % à 6 %, donc l'utilisation d'une bande SAlSi (teneur en silicium de 4,5 % à 6 %) aura une meilleure résistance aux fissures.
4. Dissoudre facilement l'hydrogène
L'aluminium et les alliages d'aluminium peuvent dissoudre une grande quantité d'hydrogène à l'état liquide, mais difficilement dissoudre l'hydrogène à l'état solide. Pendant le processus de solidification et de refroidissement rapide du bain de soudure, l'hydrogène n'a pas le temps de s'échapper et des trous d'hydrogène se forment facilement. L'humidité présente dans l'atmosphère de la colonne d'arc, l'humidité adsorbée par le film d'oxyde à la surface du matériau de soudage et le métal de base sont toutes des sources importantes d'hydrogène dans la soudure. Par conséquent, la source d’hydrogène doit être strictement contrôlée pour éviter la formation de pores.
5. Les articulations et les zones affectées par la chaleur se ramollissent facilement
Les éléments en alliage s'évaporent et brûlent facilement, ce qui réduit les performances de la soudure.
Si le métal de base est renforcé par déformation ou par vieillissement par solution solide, la chaleur de soudage réduira la résistance de la zone affectée par la chaleur.
L'aluminium a un réseau cubique à faces centrées et n'a pas d'allotropes. Il n'y a aucun changement de phase pendant le chauffage et le refroidissement. Les grains de soudure ont tendance à devenir grossiers et ne peuvent pas être raffinés par des changements de phase.
Méthode de soudage
Presque diverses méthodes de soudage peuvent être utilisées pour souder l'aluminium et les alliages d'aluminium, mais l'aluminium et les alliages d'aluminium ont une adaptabilité différente à diverses méthodes de soudage, et diverses méthodes de soudage ont leurs propres occasions d'application.
Les méthodes de soudage au gaz et de soudage à l’arc-électrode sont simples en termes d’équipement et faciles à utiliser. Le soudage au gaz peut être utilisé pour le soudage de réparation de tôles et de pièces moulées en aluminium qui ne nécessitent pas une qualité de soudage élevée. Le soudage à l’arc-électrode peut être utilisé pour le soudage de réparation de pièces moulées en alliage d’aluminium.
La méthode de soudage sous protection gazeuse (TIG ou MIG) est la méthode de soudage la plus utilisée pour l'aluminium et les alliages d'aluminium.
Les tôles d'aluminium et d'alliage d'aluminium peuvent être soudées par soudage à l'arc à l'argon à courant alternatif avec électrode de tungstène ou par soudage à l'arc à l'argon pulsé avec une électrode de tungstène.
Les plaques épaisses d'aluminium et d'alliage d'aluminium peuvent être traitées par soudage à l'arc en tungstène-hélium, par soudage à l'arc en tungstène mélangé argon-hélium, par soudage à l'arc sous gaz métallique et par soudage à l'arc métallique pulsé. Le soudage à l'arc sous gaz métallique et le soudage à l'arc sous gaz pulsé sont de plus en plus utilisés.
Heure de publication : 25 juillet 2024
