آموزش روش های جوشکاری آلومینیوم

یکی از عناصر پر کاربرد در جهان هستی فلزات می باشند و انواع متفاوتی دارند. یکی از فلز های پرکاربرد آلومینیوم هستند. به این علت که در تولید تجهیزات زیادی از آلومینیوم استفاده می شود بعضی مواقع نیاز به جوشکاری آلومینیوم دارید. این فلز بسیار مقاوم و در عین حال سبک می باشد و خاصیت شکل پذیری بالایی دارد. از آن در صنعت هایی مثل لوازم خانگی، کامپیوتر، هواپیما، موبایل و ماشین سازی استفاده می شود. جوشکاری آلومینیوم کمی متفاوت از فلزات دیگر است.

در چه قسمت هایی از ساختمان آلومینیوم استفاده می شود

در دنیای مدرن بخش زیادی از آلومینیوم های تولیدی در ساختمان سازی استفاده می گردد. از این فلز برای ساخت پنجره ها، حفاظ و نرده ها، نمای ساختمان، ویترین مغازه ها، یراق آلات کابینت ها و سایه بان ها استفاده می شود.

برای مرمت ساختمان های کهن که فرسوده شده اند از عایق ها و سازه های آلومینیومی زیادی استفاده می گردد. زیرا این فلز باعث جلوگیری از پوسیدگی و تخریب ساختمان می شود. همچنین عایق بندی خوبی که فلز آلومینیوم دارد از هدر رفت انرژی جلوگیری می نماید.

آیا می توان آلومینیوم را در خانه جوشکاری کرد

در صنایع ساختمان سازی اتصال میان آلیاژ های آلومینیوم به دو مدل اتصال موقت و اتصال دائم است. از این اتصال ها می توان در بخش های مختلف ساختمان استفاده نمود. به طور مثال برای ساخت سقف آلومینیومی می توان از اتصال موقت و برای بازسازی نمودن بخش های فرسوده ساختمان از اتصالات دائم استفاده نمایید.

چند نوع اتصال موقت داریم

• پرچ
• مهره و پیچ

چند نوع اتصال دائم داریم

• لحیم کاری
• جوش کاری

با توجه به موارد ذکر شده باید شرایط و کاربرد آلومینیوم در ساختمان را در نظر بگیرید و بعد نوع اتصال را انتخاب نمایید تا از نظر اقتصادی نیز به صرفه باشد.

درباره آلیاژ ها و آلومینیم

یکی از فلزاتی که به وفور در پوسته زمین پیدا می شود آلومینیم است. در زمان استخراج فلز آلومینیوم از معادن آن ناخالصی هایی همراه آن وجود دارد که با انجام فرآیند هایی ناخالصی ها را از این فلز با ارزش جدا می کنند و شمش خالص آلومینیوم را می سازند.

به سنگ معدن آلومینیوم بوکسیت می گویند. در ابتدای کار باید این سنگ را استخراج نمایند. در ادامه فرآیند تصفیه شیمیایی که به آن اکسید آلومینیوم و یا آلومینا می گویند، انجام می شود. در ادامه آلومینا از راه فرآیند های الکتریکی احیا می شود و آند را تبدیل به آلومینیوم خالص می گردد.

فلز آلومینیوم را بدون اینکه خاصیتش از بین رود به صورت ۱۰۰ در صدی بازیافت می گردد. آلومینیم دارای خواص فیزیکی به خصوصی از جمله غیر سمی بودن، مقاوم در مقابل خوردگی، غیر قابل اشتعال بودن، سبک بودن، محکم و غیر مغناطیسی بودن است. به این علت این فلز بیشتر در نمای ساختمان های کامپوزیت آلومینیومی استفاده می شود.

دلیل جوشکاری آلومینیوم چیست

به دلیل اینکه آلومینیوم دارای خاصیت های مکانیکی و فیزیکی زیادی است نمی توان آن را به صورت خالص استفاده نمود. می توان این فلز را با عناصر دیگر ترکیب کرد و آلیاژ هایی محکم در حد فولاد و با خاصیت های سبکی و شکل پذیری را ایجاد نمود. به این علت می توان از این آلیاژ های تولید شده در صنعت های مختلف استفاده نمایید.

به علت اینکه این آلیاژ کاربرد بسیاری دارد، در خیلی از مورد ها برای وصل کردن دو قطعه آلومینیوم به یکدیگر باید از جوشکاری آلومینیوم بهره ببرید که در ادامه شرح داده ایم.

جوشکاری آلومینیوم چه مزیت ها و معایبی دارد

جوشکاری های این فلز زیبا دارای معایب و مزیت هایی می باشد که در ادامه به این موارد اشاره نموده ایم.

جوشکاری آلومینیوم چه مزیتی دارد

• در فلز آلومینیوم بخش هایی که به وسیله جوش به یکدیگر وصل شده اند قابلیت جدا شدن ندارند.
• در میزان ضخامت محدودیتی ندارد.
• به آب بندی نیازی ندارد.
• نسبت به خود آلیاژ بخش های جوشکاری شده محکم تر هستند.
• دارای قابلیت های انعطاف پذیری و شکل پذیری می باشند.

جوشکاری آلومینیوم چه معایبی دارد

• امکان جدا سازی قسمت های جوش شده وجود ندارد.
• در زمان جوشکاری خواص و ساختار فلز تغییر می نماید.
• باید توسط فرد متخصص بخش های جوشکاری شده بررسی شوند.
• نقاط جوش شده در برابر نیروی زیاد و فشار ضعیف می باشند.

آیا جوشکاری آلومینیوم به تخصص نیاز دارد

برای اینکه بتوانید از آلومینیوم استفاده کنید باید این فلز را با عنصر های دیگری نیز ترکیب کنید تا آلیاژ هایی با خاصیت های مناسب تولید گردد. آلیاژ های متفاوتی که از این فلز تولید می شوند دارای خاصیت های زیادی هستند و به این علت جوشکاری های مخصوصی دارند و برای این کار باید از افراد حرفه ای کمک بگیرید. در ادامه با روش های تاثیر گذار در جوشکاری آلومینیوم آشنا می شوید:

• فلز آلومینیوم رسانای خوبی برای حرارت می باشند. به همین دلیل اگر برای جوشکاری این فلز از افراد حرفه ای استفاده نکنید احتمال دارد در زمان جوشکاری فلز تغییر شکل یابد و خراب شود.
• هیدروژن می تواند به راحتی با مواد مذاب ترکیب گردد و بعد از سفت شدن در زمان جوشکاری حباب هایی را ایجاد میکند که موجب کاهش استحکام جوش می شود.
• همیشه یک لایه نازکی از اکسید آلومینیوم روی این فلز وجود دارد. این ماده در دمایی حدود ۲۰۵۰ درجه ذوب می شود که از دمای ذوب خود فلز بیشتر است.
• به علت اینکه دمای ذوب اکسید بالاتر از آلومینیوم است باید قبل از جوشکاری آن را برداشت. اگر این اتفاق نیفتد در جوشکاری مشکل پیش آمده و مقاومت را کاهش می دهد. با استفاده از مواد شیمیایی حلال و یا یک برس باید اکسید را به خوبی از روی سطح پاک نمود.

انواع راهکار های جوشکاری فلز آلومینیوم چیست

برای جوش کاری آلومینیوم روش های زیادی وجود دارد که در ادامه به تفصیل آن ها را شرح خواهیم داد:

جوشکاری قوس الکتریکی

در این روش جوشکاری آلومینیوم با برق انجام می شود به این صورت که با استفاده از قوس الکتریکی و الکترود های مخصوص این فلز جوش ایجاد می کنند. الکترود هایی که در این روش استفاده می شوند ۹۵ درصد آلومینیوم و همچنین ۵ درصد فلز سیلیسیم دارند. باید با توجه به ضخامت آلومینیوم قطر الکترود را برای جوشکاری انتخاب نمایید. درجه حرارت در این روش حدود ۲۰۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد می باشد.

در این مدل با دستگاه جوش معمولی جوشکاری انجام می گردد و در زمان جوشکاری آلیاژ ها سریعا سوخته و اکسید می شوند. برای اینکه این اتفاق نیفتد باید با گاز های هلیوم و آرگون از جوشکاری محافظت نمایند تا اکسید ایجاد نشود. جوش های قوس الکتریکی به دو نوع زیر انجام می گیرند.

روش جوشکاری MIG

این سبک از جوشکاری به صورت نیمه خودکار انجام می گیرد. برای پر کردن محل اتصال از یک رشته سیم جوش استفاده می کنند. در واقع به وسیله تفنگ جوشکاری سیم را به محل انتقال می دهند و با قوس الکتریکی دو قطعه به هم جوش می خورند.

روش جوشکاری TIG

در این روش از گاز های هلیوم و آرگون، الکترود و سیم آلومینیومی استفاده می گردد. الکترود از تنگستن تولید می شود. دو قطعه و الکترود میان آن ها را به وسیله قوس الکتریکی جوش داده و با گاز هلیوم یا آرگون از جوش محافظت می کنند. در ادامه سیم مفتول را برای پر کردن محل اتصال استفاده می کنند.

جوشکاری لیزی

برای آلیاژ های زیادی از جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود. یکی از پرکاربردترین روش های جوشکاری، مدل لیزی است. در این روش میان دو قطعه اشعه لیزر بخش مذابی با عمق زیاد و عرض کم به وجود می آورد و باعث اتصال دو قطعه می گردد. برای آلیاژ هایی که در برابر ترک مقاومت کمی دارند این روش مناسب است.

جوشکاری پرتو الکترونی

شباهت زیادی به جوشکاری لیزی دارد. در این مدل نیز حوضچه مذاب ایجاد شده و دو قطعه به هم وصل می شوند. این روش را باید در خلا انجام داد و نیازی به گاز های محافظت ندارند. در قطعات آلومینیومی ضخیم می توان از این جوشکاری استفاده نمود زیرا جوش محکم با عمق زیاد ایجاد می کند.

جوشکاری اصطکاکی

از این روش می توانید برای تمامی آلیاژ های آلومینیوم استفاده نمایید. در این مدل در آلیاژ های فرآیند های ذوب اتفاق نمی افتند. به وسیله اصطکاکی که به وجود می آید دو آلیاژ در این روش به یکدیگر جوش می خورند. به همین علت در این روش به گاز محافظ نیازی ندارید. در جوشکاری اصطکاکی به محل جوش آسیبی نمی رسد.

جوشکاری co2

طبق نام این روش جوشکاری در آن از گاز دی اکسید کربن co2 استفاده می گردد. در این روش از گاز آرگون برای محافظت و از سیم جوش co2 برای پرکننده محل جوش استفاده می شود. گاز محافظ باعث جلوگیری از ترکیب سیم جوش آلومینیوم co2 با اکسیژن می گردد. زیرا ترکیب اکسیژن با مواد پر کننده باعث ایجاد حباب شده و استحکام جوش را پایین می آورد.

عوامل موثر در انتخاب روش جوشکاری آلومینیوم چیست

• هزینه های مربوط به کار جوشکاری
• شرایط موجود برای جوشکاری
• محل زاویه و شکل جوشکاری
• تجهیزات و متریالی که موجود است.
• دقت و سرعت لازم
• استحکام بالاتر و آسیب کمتر به فلز

نتیجه گیری

یکی از دلایل استفاده از آلومینیوم در ساختمان سازی وزن کم و سبکی این فلز است. همچنین قابلیت شکل پذیری زیادی که این فلز دارد باعث شده تا از آن در تولید مصالح ساختمانی استفاده نمود. همینطور طول عمر بالایی که فلز آلومینیوم دارد نیاز به سرویس و نگهداری های سالانه ندارد.