(1) Soudabilité de l'acier et de l'aluminium et de ses alliages
Le fer, le manganèse, le chrome, le nickel et d'autres éléments de l'acier peuvent se mélanger à l'aluminium à l'état liquide pour former une solution solide limitée et former également des composés intermétalliques.Le carbone dans l'acier peut également former des composés avec l'aluminium, mais ils sont presque incompatibles les uns avec les autres à l'état solide.dissoudre.Entre différentes teneurs en aluminium et en fer, une variété de composés intermétalliques cassants peuvent se former, parmi lesquels FeAls est le plus cassant.
Il a un impact significatif sur les propriétés mécaniques des joints soudés d'acier et d'aluminium, y compris la microdureté.De plus, les propriétés thermophysiques de l'acier, de l'aluminium et de leurs alliages étant également très différentes, la soudabilité de l'acier et de l'aluminium est détériorée.
(2) Procédé de soudage de l'acier et de l'aluminium et de ses alliages
D'après l'analyse susmentionnée de la soudabilité acier-aluminium, il est presque impossible de réduire la réduction de l'acier et de l'aluminium et de ses alliages par soudage par fusion directe.
Il est presque impossible d'utiliser un métal ou un alliage dont les propriétés physiques thermiques se situent entre l'acier et l'aluminium et qui peut être métallurgiquement compatible avec les deux comme métal d'apport pour le soudage direct.
Dans la pratique de la production, il existe deux méthodes : le soudage par fusion indirecte de la couche de revêtement et le soudage par fusion indirecte de la pièce de transition intermédiaire.
1) Méthode de soudage indirect de la couche de revêtement Avant le soudage de l'acier et de l'aluminium, une ou plusieurs couches de métal pouvant être fusionnées métallurgiquement avec un métal d'apport approprié sont pré-enduites sur la surface de l'acier pour former une couche de pré-revêtement, puis utilisé Méthode de soudage à l'arc sous gaz tungstène Une méthode de soudage de l'acier revêtu à l'aluminium.
Prouvé par la pratique et le test :
Une seule couche de revêtement ne peut empêcher que l'oxydation du métal de base, mais ne peut pas empêcher la génération de composés intermétalliques, et sa résistance de joint est encore très faible.Par conséquent, le soudage à l'arc sous argon de l'acier et de l'aluminium doit être effectué avec un revêtement composite.
Il existe de nombreux matériaux métalliques pour le revêtement, tels que Ni, Cu, Ag, Sn, Zn, etc.Le matériau métallique de revêtement est différent et le résultat après soudage est également différent.Les fissures se forment facilement sur les revêtements composites Ni, Cu, Ag ;Le revêtement composite Ni, Cu, Sn est meilleur;Le revêtement composite Ni, Zn a le meilleur effet.
Le soudage à l'arc sous argon de l'acier au carbone revêtu composite et de l'aluminium et de ses alliages consiste à revêtir d'abord une couche de métal tel que du cuivre ou de l'argent côté acier, puis à revêtir une couche de zinc.Lors du soudage, le zinc fond en premier (car le point de fusion du fil de soudage est supérieur à celui du zinc) et flotte à la surface du liquide.
L'aluminium réagit avec le placage de cuivre ou d'argent sous la couche de zinc, et en même temps le cuivre et/ou l'argent se dissolvent dans l'aluminium, ce qui peut former un meilleur joint soudé.Il peut augmenter la résistance des joints soudés acier-aluminium à 197 ~ 213MPa.
Une fois les pièces en acier revêtues, la surface de l'acier et de l'aluminium peut être traitée.Le traitement de surface des pièces en aluminium est érodé avec une solution de NaOH ou de KOH à 15 % ~ 20 % pour éliminer le film d'oxyde, rincé à l'eau claire, puis passivé dans 20 % de HNO3, rincé et prêt à sécher Effectuer le soudage à l'arc sous argon.
Matériaux de soudure - choisissez un fil de soudure en aluminium pur avec moins de teneur en silicium, afin d'obtenir des joints de haute qualité.Il n'est pas approprié d'utiliser du fil de soudage contenant du magnésium (LFS), car il favorisera fortement la croissance de composés intermétalliques et ne peut pas garantir la résistance du joint de soudure.
Méthode de soudage - la position relative de la pièce, du fil de soudage et de l'électrode de tungstène pendant le soudage.
Afin d'éviter une brûlure prématurée du revêtement de surface en acier, lors du soudage de la première soudure, l'arc de soudage doit toujours être maintenu sur le métal d'apport;pour les soudures ultérieures, l'arc doit être maintenu sur le fil d'apport et la soudure formée, afin d'éviter que l'arc n'agisse directement sur le revêtement.
De plus, l'arc se déplace le long de la surface du côté aluminium et le fil de soudage en aluminium se déplace le long du côté acier, de sorte que l'aluminium liquide s'écoule vers la surface de la rainure de l'acier revêtu composite, et le revêtement ne peut pas être brûlé prématurément et perdre son effet.
Spécification de soudage - le soudage à l'arc sous argon de l'acier et de l'aluminium utilise le courant alternatif, l'un consiste à frapper le film d'oxyde et à le casser, et il peut également éliminer le film d'oxyde à la surface du bain en fusion, de sorte que le métal fondu fondu peut être bien fusionné.
Le courant de soudage est sélectionné en fonction de l'épaisseur de la soudure.Généralement, lorsque l'épaisseur de la plaque est de 3 mm, le courant de soudage est de 110-130 A ;lorsque l'épaisseur de la plaque est de 6 à 8 mm, le courant de soudage est de 130 à 160 A ;
2) Méthode de soudage par fusion indirecte pour les pièces de transition intermédiaires.Cette méthode de soudage consiste à placer un panneau composite acier-aluminium préfabriqué au milieu du joint acier-aluminium pour former leurs propres joints, c'est-à-dire des joints acier-acier et aluminium-aluminium.Utilisez ensuite la méthode de soudage par fusion conventionnelle pour souder le même métal aux deux extrémités respectivement.
Lors du soudage, faites d'abord attention à souder les joints en aluminium avec un retrait important et une fissuration thermique facile, puis à souder les joints en acier.
Heure de publication : 22 mars 2023
