Aluminium lassen

Aluminiumlassen vereist een reeks parameters, waaronder reiniging, uniforme warmte, lasmaterialen en solide lasvaardigheden, en het brengt uitdagingen met zich mee vanwege de hoge thermische geleidbaarheid en de inherente vorming van oxidatielagen. Snelle warmteafvoer kan leiden tot kromtrekken, vervorming en restspanningen in de las. Dit komt vooral voor bij dunnere platen en heeft invloed op de sterkte van de verbinding.

 

Beschrijving

 

De thermische geleidbaarheid en warmtegevoeligheid zijn ongeveer 4 tot 5 keer zo hoog als die van staal, en het smeltpunt van aluminium ligt lager dan de oxidelaag, waardoor barrières ontstaan ​​die ervoor zorgen dat lasmetalen niet goed kunnen worden verbonden. Warmte verspreidt zich goed in aluminium en kan tijdens het lasproces een grote krater veroorzaken. Daarom is aluminium zeer gevoelig voor kraterscheuren. Daarom moeten kraters worden opgevuld, zodat er aan het einde van een las geen breuk optreedt. De lasser moet duidelijk weten dat er meer warmte aanwezig is dan het begin van het lassen, en daarom kan volledige penetratie pas optreden als de las vrij ver van het begin is gevorderd.

 

Aluminiumvullers versus aluminiumkwaliteiten

 

Bij het lassen van aluminium is het selecteren van het juiste vulmateriaal (vaak in de vorm van vulstaven of draden) van cruciaal belang om een ​​sterke, duurzame en compatibele las te garanderen. Aluminiumvullers worden gekozen op basis van de aluminiumbasislegering, het lasproces (bijv. TIG, MIG), de toepassing en gewenste eigenschappen zoals sterkte, corrosieweerstand of ductiliteit. Hieronder hebben we aanbevolen vulmaterialen voor verschillende aluminiumsoorten uiteengezet en context gegeven voor het gebruik ervan.

 

• √1xxx-serie (puur aluminium, bijv. 1100, 1350), aanbevolen vulstoffen: 1100, 4043,

Zoals we weten heeft de 1xxx-serie een uitstekende corrosieweerstand, een hoge thermische geleidbaarheid met een lage sterkte, terwijl puur aluminiumvulmiddel zoals 1100 overeenkomt met de samenstelling van het basismetaal wat betreft corrosieweerstand en geleidbaarheid. Voor toepassingen in elektrische geleiders en chemische apparatuur wordt 4043 (silicium-gelegeerd) ook gebruikt voor een betere vloeibaarheid en scheurweerstand, vooral bij TIG-lassen. Kortom, 1xxx-series zijn zacht, dus vermijd over-legeringen met sterkere vulstoffen om scheuren te voorkomen.

 

• √2xxx-serie

(Koper-Gelegeerd, bijvoorbeeld 2024, 2219, aanbevolen vulstoffen: 2319 (specifiek voor 2219, 4043 als compromis)

Voor lucht- en ruimtevaartcomponenten wordt 2319 gebruikt voor 2219 omdat het overeenkomt met het kopergehalte en sterkte biedt.. 2Legeringen uit de xxx-serie hebben een hoge sterkte, maar zijn toch gevoelig voor heetscheuren en worden vaak als niet-lasbaar beschouwd, vooral 2024, en 4043 is een alternatief voor andere 2xxx-legeringen om scheuren te verminderen, hoewel dit ten koste gaat van de sterkte. Probeer indien mogelijk het lassen van de 2xxx-serie te vermijden; voor kritische toepassingen wordt de voorkeur gegeven aan mechanische bevestiging.

 

• √3xxx-serie (mangaan-gelegeerd, bijv. 3003, 3004), aanbevolen vulstoffen: 4043, 5356

3xxx-series hebben een gemiddelde sterkte en goede corrosieweerstand, worden vaak gebruikt in plaatstaal, en 4043 biedt een goede vloeibaarheid en scheurweerstand voor algemeen -lassen. 5356 (magnesium-gelegeerd) kan worden gebruikt als een hogere sterkte of corrosieweerstand nodig is. 3xxx-series zijn lasbaar en de keuze van de vulstof hangt vaak af van het uiterlijk of de sterkte-eisen na het- lassen, en ze worden veel gebruikt in plaatstaal, HVAC en voedselcontainers.

 

• √4xxx-serie: Silicium-gelegeerd (bijv. 4043), vaak gebruikt als vulmiddel vanwege de goede vloeibaarheid en scheurweerstand.

 

• √5xxx-serie (magnesium-gelegeerd, bijv. 5052, 5083, 5086), aanbevolen vulstoffen: 5356, 5183, 5556

Deze series hebben een hoge sterkte en uitstekende corrosieweerstand en worden veel gebruikt in scheepvaart-, automobiel- en drukschepen. In de praktijk is 5356 de beste vulstof voor de meeste 5xxx-legeringen vanwege het overeenkomstige magnesiumgehalte, de uitstekende corrosieweerstand (vooral in maritieme omgevingen) en de goede sterkte. 5183 en 5556 wordt gebruikt voor toepassingen met een hogere- sterkte (bijvoorbeeld 5083 basismetaal in de scheepsbouw). Vergeet niet om 4xxx-vulstoffen zoals 4043 op 5xxx-legeringen te vermijden als de corrosieweerstand van cruciaal belang is, omdat silicium deze kan verminderen. Bovendien kunnen 5xxx-vulstoffen bij TIG-lassen roet (zwart residu) veroorzaken, waardoor schoonmaken vaak nodig is.

 

• √6xxx-serie (magnesium-silicium-gelegeerd, bijv. 6061, 6063), aanbevolen vulstoffen: 4043, 5356

Deze series hebben een goede sterkte en lasbaarheid en worden veel gebruikt in structurele toepassingen. 4043 wordt veel gebruikt vanwege de uitstekende vloeibaarheid, de lage scheurgevoeligheid en de goede kleurovereenkomst na het anodiseren (gebruikelijk voor 6xxx-legeringen). 5356 wordt gekozen wanneer een hogere sterkte nodig is, hoewel het minder vloeibaar is en mogelijk niet zo goed overeenkomt met de kleur na het- anodiseren. Bovendien wordt vanwege het gebruiksgemak vaak de voorkeur gegeven aan 4043 voor algemene reparaties ten opzichte van 6061, maar biedt 5356 betere mechanische eigenschappen voor kritische lassen.

 

• √7xxx-serie (zink-gelegeerd, bijvoorbeeld 7075, 7050), aanbevolen vulstoffen: 5356 (zelden), 4043 (als compromis)

Deze series hebben een zeer hoge sterkte, worden gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en componenten met hoge{0}} sterkte, maar zijn slecht lasbaar als gevolg van scheuren. Daarom zijn 7xxx-legeringen niet lasbaar vanwege ernstige problemen met warmscheuren en spanningscorrosie. Wanneer wordt geprobeerd te lassen (bijvoorbeeld voor reparaties), wordt 5356 of 4043 gebruikt om scheuren te minimaliseren, maar de las zal veel zwakker zijn dan het basismetaal. Over het algemeen wordt lassen afgeraden voor 7xxx-legeringen, en alternatieve verbindingsmethoden of gespecialiseerde technieken (bijvoorbeeld wrijvingsroerlassen) worden sterk aanbevolen.

 

 

Overweging bij het lassen van aluminium

 

Het selecteren van het juiste vulmetaal is een van de meest kritische beslissingen bij het lassen van aluminium, omdat een slechte keuze kan leiden tot scheuren, sterkteverlies en slechte corrosieweerstand. In tegenstelling tot staal gebruik je bijna nooit een toevoegmetaal dat past bij het basismetaal, en daarom moet je goed nadenken om een ​​goede aluminium las te krijgen. Hieronder vindt u een korte lijst:

 

• √Oxidatie

Aluminium oxideert snel bij blootstelling aan de atmosfeer en vormt een dunne oxidelaag met een hogere smelttemperatuur (2072 C graden) dan aluminium (660 C graden). Vaak kunnen bij het lassen door deze barrière gaten in het werkstuk worden gebrand. Verwijdering van de oxidelaag kan worden bereikt door oplosmiddelen, zuren of door mechanische schuurtechnieken door middel van een exclusieve roestvrijstalen staalborstel of zandstralen.

 

• √Anodiseren

Anodiseren: als de las wordt geanodiseerd, kies dan een vulmiddel dat overeenkomt met de kleurreactie van het basismetaal (bijvoorbeeld 4043 voor 6xxx-legeringen ziet er na het anodiseren vaak beter uit dan 5356).

 

• √Voorverwarmen

Voorverwarmen kan helpen bij het minimaliseren van scheuren en het vormen van poreuze gebieden in uitgebreide aluminiumprofielen en specifieke legeringstypen. Overmatig voorverwarmen kan echter tot negatieve gevolgen leiden. Bovendien helpt het voorverwarmen van aluminium plotselinge temperatuurveranderingen te voorkomen die lasproblemen kunnen veroorzaken.

 

• √Poreusheid

Tijdens de gesmolten toestand kan aluminium grote hoeveelheden waterstof absorberen, wat resulteert in de vorming van kleine holtes of belletjes in het lasmetaal. Dit verzwakt de structurele integriteit van het metaal, waardoor het kwetsbaar wordt voor falen door druk en spanning. Daarom kan het gebruik van beschermgas en het verwijderen van olie en vet van het werkstuk de porositeit minimaliseren.

 

• √Onzuiverheden

Om te voorkomen dat verkleuring, korrelvorming, corrosie en oxidatie tekenen van onzuiverheden in een lasverbinding vormen, moet de operator vóór het lassen olie, vuil en afval van het werkstuk verwijderen. kan een negatieve invloed hebben op de laszone, waardoor de sterkte en het uiterlijk van het werkstuk worden beïnvloed. Om de voorbereidende werkzaamheden vóór- het lassen te minimaliseren, zijn een goede opslag en onderhoud van de apparatuur altijd de beste optie.

 

• √Dikte

Het tegelijkertijd lassen van dun en dik aluminium materiaal is altijd een uitdaging, omdat de toegepaste warmte door het dunne materiaal kan smelten, maar niet in het dikke materiaal kan doordringen voor een sterke lasverbinding. De lassers moeten een parameter instellen die betrekking heeft op aluminiumkwaliteiten, lasmethode, stroomsterkte, warmte-inbreng en vulmiddeltype om een ​​optimale laskwaliteit te bereiken.

 

 

Eigenschappen van aluminiumvuller

 

Het lassen van aluminium is een complex proces dat gedegen kennis van de eigenschappen van de vulstoffen vereist. Hieronder worden ze kort opgesomd:

 

• √4043, silicium-gelegeerd met 4.5 - 6.0% silicium, verlaagt silicium het smeltpunt en verbetert de vloeibaarheid van het smeltbad, waardoor het gemakkelijker wordt om mee te werken en het risico op heetscheuren wordt verminderd. De chemische samenstelling zorgt voor gemakkelijk lassen en een glad uiterlijk van de lasnaad, hoewel het enige sterkte en corrosieweerstand opoffert in vergelijking met op magnesium-gebaseerde vulstoffen zoals 5356. Het is een uitstekende keuze voor algemeen- lassen, reparaties en toepassingen waarbij het-uiterlijk van het laswerk (bijvoorbeeld anodiseren) belangrijk is, maar het is niet ideaal voor -omgevingen met hoge sterkte of zeer corrosieve omstandigheden. Beste voor algemeen-lassen, vooral op de 6xxx- en 3xxx-serie. Goed voor TIG en MIG. Niet ideaal voor legeringen met een hoog-magnesiumgehalte (5xxx) als corrosiebestendigheid belangrijk is. Bij gebruik met legeringen uit de 6xxx-serie (bijvoorbeeld 6061, 6063) biedt 4043 een betere kleurovereenkomst na anodiseren vergeleken met op magnesium-gebaseerde vulstoffen zoals 5356, die er donkerder of niet-overeenkomend uit kunnen zien.
• √ 5356, magnesium-alloyed with 5% of magnesium which can enhance strength and corrosion resistance. It excels in marine and structural welding but is temperature-limited. Its balance of strength, feedability, and color-matching makes it a top choice for welding 5xxx/6xxx aluminum alloys for marine or structural applications. Worthwhile to remember that avoid welding high Mg alloys (>3% Mg) om broosheid te voorkomen. Gebruikelijk voor MIG-lassen.
• √5183/5556, alternatieven met hogere-sterkte voor 5356 voor 5xxx-legeringen (bijvoorbeeld 5083) in veeleisende toepassingen zoals de scheepsbouw.
• √2319, koper-gelegeerd, specifiek voor 2219 (een lasbare 2xxx-legering) voor gebruik in de ruimtevaart.
• √1100/1070: Pure aluminium vulstoffen voor 1xxx-serie, bijpassende samenstelling voor geleidbaarheid en corrosiebestendigheid.
•  

Aluminium lastechniek

 

MIG- en TIG-lassen zijn vanwege de precisie en kwaliteit de meest voorkomende lastechnieken voor het verbinden van aluminium. Naast deze twee lastechnieken zijn er ook andere lasoplossingen voor specifieke toepassingen. Hieronder vindt u een korte, korte introductie:

 

• √TIG-lassen (inert wolfraamgas)

TIG Het kan werken op AC-polariteit, wat stabiliteit aan de boog biedt en de oxidelaag wegveegt, en een ervaren TIG-lasser kan consistent genoeg warmte genereren om aluminiumlegeringen te smelten, met de mogelijkheid om zowel dunne als dikke secties te lassen. Inert beschermgas, meestal argon, wordt naar de TIG-toorts gevoerd om het lasbad vrij te houden van vervuiling.

 

• √MIG-lassen (gasmetaalbooglassen, GMAW)

MIG-lassen is een populaire lastechniek voor dikker aluminiummateriaal, omdat de warmte-inbreng hoger is dan bij TIG-lassen. Deze lasmethode lijkt veel op het TIG-proces, maar in plaats van een niet-afsmeltende wolfraamelektrode wordt er gebruik gemaakt van een automatisch aangevoerde elektrodedraad die hogere voortbewegingssnelheden biedt vanaf het spoelpistool. Ook worden er beschermgassen gebruikt om de lasnaden tegen vervuiling te beschermen.

 

• √Elektronenbundellassen

De elektronenlasmethode wordt uitgevoerd in een vacuümkamer, waardoor de las wordt beschermd tegen onzuiverheden zonder dat er extra beschermgassen nodig zijn. Daarom is het een zeer goede optie voor dikke secties omdat het een klein en nauwkeurig smeltbad produceert.

 

• √Laserlassen

Laserlassen biedt precisie bij zowel smalle lasbreedtes als lasdieptes, wat resulteert in schone laszones met de toevoeging van beschermgas.. 6xxx-series zijn over het algemeen haalbaar voor laserlassen met aluminium vulstoffen van 4032 of 4047. Het is een snel lasproces waarbij een straal met een hoge vermogensdichtheid op het werkstukoppervlak wordt geconcentreerd.

 

• √Weerstandslassen

Weerstandslassen maakt gebruik van druk en stroom om versmelting te ondergaan, en het nadeel van deze techniek zijn de mogelijke uitdagingen bij het ervaren van hoge thermische en elektrische geleidbaarheid.

 

• √Wrijvingslassen

Wrijvingslassen is ontworpen om warmte te gebruiken die wordt gegenereerd door mechanische wrijving om aluminiummaterialen te verbinden. Het voordeel van wrijvingslassen is dat het kan worden gebruikt voor alle soorten aluminiumlegeringen, inclusief de moeilijk-lastbare- series 2xxx en 7xxx, en dat er geen beschermmiddel nodig is om het lasbad te beschermen.

 

Lasservice

 

Het lassen van aluminium kan een uitdaging zijn, zelfs voor ervaren lassers, en voor hoogwaardig lassen zijn speciale technieken en voorzorgsmaatregelen nodig. Fouten kunnen leiden tot zwakke verbindingen, defecten of zelfs volledig falen van de las. Fabmann kan uw vertrouwde partner zijn, en we kunnen op consistente wijze hoge laskwaliteitsnormen leveren, en we bieden een breed scala aan aluminiumlasdiensten die tegemoetkomen aan de uiteenlopende behoeften van uw specifieke vereisten. Onze materiaalingenieurs en lassers hebben ervaring met het werken met verschillende soorten aluminiumlegeringen en kunnen u hoogwaardige lasdiensten bieden. Ons team concentreert zich op de volgende aspecten wanneer we uw projecten uitvoeren, zoals algemene componenten, buizen en platen, uitrusting van zeeschepen en constructieconstructies.

 

• √TIG-lassen en MIG-lassen voor aluminium
• √Precisielassen met nauwe toleranties
• √Secundaire maatwerkproductie zoals lasersnijden, stempelen, montage
• √ Krachtige coatingen anodiseren