از استحکام و تطبیق پذیری تا مقاومت در برابر خوردگی، آلومینیوم مزایایی دارد که آن را به ماده ای جذاب برای صنایع مختلف تبدیل می کند. با این حال، این ماده در هنگام جوشکاری بدون چالش نیست. به دلیل دمای ذوب پایین و رسانایی حرارتی بالا، باید برای جلوگیری از سوختن مواد نازک‌تر و اطمینان از همجوشی یا نفوذ کافی روی مواد ضخیم‌تر، مراقبت بیشتری صورت گیرد. استفاده از تجهیزات مناسب – ماشین‌هایی که قابلیت‌های Pulsed MIG یا قابلیت‌های TIG را ارائه می‌دهند مهم است. انتخاب فیلر آلومینیوم مناسب و درک ویژگی‌های جوشکاری که هر نوع ارائه می‌دهد نیز همین‌طور است.
فیلر آلومینیومی زیادی در بازار موجود است، از جمله آنهایی که برای کاربردهای موجود در هوافضا یا سازه‌های معماری به فیلر مبدل‌های حرارتی، ساخت تریلر و موارد دیگر یافت می‌شوند. فیلر آلومینیوم خالص تا انواع با مس، سیلیکون یا منیزیم اضافه شده است. در میان انواع فیلر آلومینیوم، آلیاژهای ۴۰۴۳ و ۵۳۵۶ رایج ترین و کم هزینه ترین هستند. این فیلر با هم در حدود ۸۰ درصد مواقع برای جوشکاری استفاده می‌شوند و به صورت سیم برای جوشکاری MIG یا طول‌های برش (اغلب میله‌های پرکننده یا طول مستقیم نامیده می‌شوند) برای جوشکاری TIG در دسترس هستند.
دانستن نحوه انتخاب بین این دو آلیاژ و همچنین ویژگی هایی که هر کدام ارائه می دهند برای تولید کیفیت جوش خوب مهم است. مشخصات فیلر آلومینیوم مانند هر نوع فیلر، آلیاژهای آلومینیوم ۴۰۴۳ و ۵۳۵۶ هر کدام ویژگی های منحصر به فردی دارند. فیلر ۴۰۴۳ به دلیل افزودن سیلیکون (۵ درصد) تمایل دارند حوضچه جوش سیال تری داشته باشند که به مهره اجازه می دهد راحت تر خیس شود یا به فلز پایه جریان یابد. این ویژگی باعث ایجاد جوشی زیباتر می شود که نیاز به تمیز کردن کمتری دارد، نشتی را کاهش می دهد و ترک خوردگی را به حداقل می رساند. ۵۳۵۶ فیلرحاوی ۵ درصد منیزیم هستند.
مانند سیلیکون در یک محصول ۴۰۴۳، افزودن این عنصر آلیاژی بر عملکرد فیلر تأثیر می گذارد. در این حالت، منیزیم استحکام و چقرمگی جوش را افزایش می دهد. هنگام جوشکاری با فیلر آلومینیومی ۵۳۵۶، جوش حاصل به‌جای صافی، تمایل به موج‌دار شدن دارد و به دلیل ۵ درصد منیزیم، لکه‌های بیشتری (دوده سیاه) در لبه‌های جوش وجود دارد که اپراتور جوش باید آن را تمیز کند.
هر دو فیلر ۴۰۴۳ و ۵۳۵۶ با گاز محافظ ۱۰۰ درصد آرگون کار می کنند، زیرا شروع قوس و پایداری خوبی را فراهم می کند. کاربردهای ضخیم‌تر آلومینیوم گاهی نیاز به افزودن هلیوم دارند که انتقال حرارت به فلز پایه را بهبود می‌بخشد و به افزایش نفوذ جوش کمک می‌کند. با این حال، هلیوم می تواند گران باشد، و کاربرد اغلب هنگام اضافه شدن آن، ثبات قوس را قربانی می کند. نحوه انتخاب هدف هنگام انتخاب فیلر آلومینیوم، انتخاب آلیاژی است که جوشی را تولید کند که به بهترین وجه نیازهای محصول و کاربرد مورد نظر آن را برآورده کند. گاهی اوقات قوی‌ترین جوش مطلوب است گاهی اوقات مقاومت در برابر نشتی، شکل‌پذیری، مقاومت در برابر خوردگی یا چقرمگی مهمتر است.
هنگام تلاش برای انتخاب بین فیلر آلومینیومی رایج ۴۰۴۳ و ۵۳۵۶، یک سری از پنج سوال برای محدود کردن انتخاب وجود دارد.
۱٫ نام پایه آلومینیومی چیست؟
۲٫ آیا قطعه جوش داده شده در معرض دمای بالا قرار می گیرد؟
۳٫ آیا جوش تحت آندایزینگ پس از جوش قرار می گیرد؟
۴٫ آیا مقاومت برشی، شکل پذیری و چقرمگی ملاحظات اصلی خواهند بود؟
۵٫ آیا عملیات حرارتی پس از جوش انجام می شود؟
با توجه به سازگاری فلز پایه، فیلر آلومینیومی ۴۰۴۳ برای موارد زیر بهترین خواهد بود:
• برنامه هایی که در معرض قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دمای بالا (بالای ۱۵۰ درجه فارنهایت) قرار می گیرند.
• کاربردهایی که برای کاهش خطر ترک خوردگی خاتمه و انقباض ضروری است.
• کاربردهایی که زیبایی شناسی اهمیت ویژه ای دارد، زیرا این فیلر جوش های روشن و تمیزی را ارائه می دهند.
• کاربردهایی که اعوجاج مورد توجه خاصی است، زیرا این نقص را به حداقل می رساند. یک فیلر آلومینیومی ۵۳۵۶ برای موارد زیر مناسب‌تر است:
• جوشکاری بر روی سری ۵XXX یا ۶XXX آلومینیوم زمانی که مقاومت کششی مهمتر است.
• دستیابی به تطابق رنگ آنودایز شده خوب بر روی فلزات پایه ۵XXX و ۶XXX.
• کاربردهایی که به شکل پذیری و چقرمگی بالاتری نیاز دارند (مانند مواردی که در معرض بارگذاری دینامیکی هستند).
• کاربردهایی که به مقاومت برشی بالاتر نیاز دارند. هنگام جوشکاری آلومینیوم سری ۶XXX یا آلومینیوم سری ۵XXX حاوی کمتر از ۳ درصد منیزیم، می توان از فیلر ۴۰۴۳ یا ۵۳۵۶ برای تکمیل کار استفاده کرد. همین امر برای کاربردهای مقاومت برشی بالاتر نیز صادق است. با این حال، معمولاً سه پاس فیله با محصول ۴۰۴۳ طول می‌کشد تا مقاومت برشی یک پاس با استفاده از فیلر ۵۳۵۶ برابر شود.
نگهداری و جابجایی مناسب
نگهداری و جابجایی مناسب فیلر آلومینیوم برای اطمینان از بالاترین کیفیت جوش ضروری است. مهم است که فلزات پرکننده در یک منطقه تمیز و خشک که دمای محیطی مشابه سلول جوش دارد، نگهداری شود. انتقال آنها از یک منطقه سرد به یک منطقه گرمتر می تواند باعث ایجاد تراکم در سطح فیلر شود و منجر به کیفیت پایین جوش شود.
اگر قرار نیست از یک قرقره سیم آلومینیومی استفاده شود، قرقره را با کیسه پلاستیکی که سیم در آن حمل شده است یا با یک پوشش محافظ دیگر بپوشانید. طول های برش TIG برای محافظت در برابر کثیفی و زباله بهتر است در جعبه اصلی خود نگهداری شوند. گرفتن بهترین نتایج در هر کاربرد جوشکاری، هدف تکمیل کار با کیفیت بالا و نتایج کارآمد است. سرعت و یکپارچگی جوش در هنگام جوشکاری فیلر آلومینیوم به اندازه هر ماده دیگری مهم است.
دانستن ویژگی‌های پایه فیلر و معیارهای انتخاب برای کاربردهایی که از این ماده استفاده می‌کنند، اولین گام خوب برای به دست آوردن بهترین عملکرد جوشکاری است. تمرین اضافی با جوشکاری این ماده به ویژه برای اپراتورهای جوشکاری که تازه به این ماده کار می کنند نیز ایده خوبی است.
جوشکاری مواد قراضه را به عنوان نقطه شروعی در نظر بگیرید تا تجربه ای دست اول از ویژگی های عملکردی متفاوت فیلر آلومینیوم، از جمله آلیاژهای ۴۰۴۳ و ۵۳۵۶ که در اینجا مورد بحث قرار گرفته است، به دست آورید.و هنگامی که اطلاعات اضافی در مورد فرآیند جوشکاری آلومینیوم ضروری است، به دنبال منابعی با یک توزیع کننده جوش محلی یا سازنده فیلر باشید تا به شما کمک کند. آنها اغلب متخصصان پشتیبانی فنی برای ارائه مشاوره دارند. اطلاعات اضافی: ملاحظات تجهیزات علاوه بر انتخاب، نگهداری و جابجایی مناسب با فیلر ۴۰۴۳ و ۵۳۵۶ یا هر فلز پرکننده آلومینیومی در این مورد داشتن تجهیزات جوشکاری مناسب برای این کار مهم است. این تجهیزات
