ลักษณะและปัญหาการเชื่อมอลูมิเนียมอัลลอยด์

Dec 14, 2025 ฝากข้อความ

ความเครียดจากความร้อน: อลูมิเนียมอัลลอยด์มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูงและมีโมดูลัสยืดหยุ่นต่ำ ในระหว่างการเชื่อม จะเกิดการเสียรูปอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีอัตราการหดตัวของปริมาตรการแข็งตัวประมาณ 6% อัตราการทำความเย็นและการตกผลึกที่รวดเร็วทำให้เกิดความเครียดภายในสูงในการเชื่อมและข้อจำกัดด้านความแข็งแกร่งสูงที่ข้อต่อ ทำให้เกิดข้อบกพร่องได้ง่าย เช่น รอยแตกร้าวและการเสียรูปเป็นคลื่น

 

การระเหยและการระเหย: อลูมิเนียมมีจุดหลอมเหลวค่อนข้างต่ำ (660 องศา) และจุดเดือด (2647 องศา) อุณหภูมิในการเชื่อมที่สูงเกินไปอาจทำให้เกิดการระเบิดได้ง่าย ซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนกว่าในการเชื่อมด้วยลำแสงพลังงานสูง- ธาตุผสมบางชนิดในโลหะผสมอะลูมิเนียมมีจุดเดือดต่ำ และระเหยได้ง่ายและเผาไหม้ออกภายใต้อุณหภูมิสูงทันที การกระเด็นจะพาละอองออกไป เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมีของบริเวณรอยเชื่อม และส่งผลต่อการควบคุมประสิทธิภาพของข้อต่อ การเชื่อมมักใช้ลวดเติมหรือวัสดุอื่นๆ ที่มีองค์ประกอบ-จุดเดือด-สูงกว่าโลหะฐานเพื่อชดเชยสิ่งนี้

 

การรวมที่เป็นของแข็ง: อะลูมิเนียมมีฤทธิ์ทางเคมีและออกซิไดซ์ได้ง่าย ในระหว่างการเชื่อม ชั้น Al₂O₃ จะมีจุด-หลอมเหลว-สูง (ประมาณ 2050 องศา ) ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิว ซึ่งรวมอยู่ในบ่อหลอมเหลว ซึ่งเป็นของเหลวโลหะผสมหลอมเหลวที่มีความหนาแน่นต่ำ- สิ่งนี้ก่อให้เกิดการรวมตัวของตะกรันแข็งขนาดเล็กซึ่งยากต่อการกำจัด ส่งผลต่อการก่อตัวของโครงสร้างการเชื่อม ทำให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าได้ง่าย และลดคุณสมบัติทางกลของข้อต่อ นอกจากนี้ Al₂O₃ ยังครอบคลุมสระและร่องที่หลอมละลาย ซึ่งส่งผลต่อการเชื่อม

 

ความพรุนและการยุบตัว: จุดหลอมเหลวของโลหะผสมอลูมิเนียมต่ำกว่าออกไซด์มาก และมีปฏิกิริยาทางเคมี ในระหว่างการเชื่อม ฟิล์มโซลิดออกไซด์จะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของสระหลอมเหลวเนื่องจากการออกซิเดชันของอะลูมิเนียม ทำให้ยากต่อการสังเกตระดับการหลอมละลาย สิ่งนี้สามารถนำไปสู่อุณหภูมิสูงเกินไปได้อย่างง่ายดาย ทำให้เกิด-สเกลขนาดใหญ่พังทลายลงในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน- และทำให้รูปร่างและคุณสมบัติของโลหะเชื่อมเสียหาย ในเวลาเดียวกัน ก๊าซไฮโดรเจนจำนวนมากถูกละลายในของเหลวโลหะผสม หลังจากการเชื่อม เมื่ออุณหภูมิของบ่อหลอมเหลวลดลง ความสามารถในการละลายของก๊าซจะลดลง เนื่องจากอัตราการแข็งตัวอย่างรวดเร็วและความหนาแน่นต่ำของโลหะผสมอลูมิเนียม รูพรุนไฮโดรเจนที่มีขนาดแตกต่างกันจึงเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการแข็งตัวของรอยเชื่อม รูขุมขนเหล่านี้จะรวมตัวกันและขยายเป็นรูขุมขนกว้าง ส่งผลให้คุณสมบัติทางโครงสร้างของข้อต่อลดลง ความพรุนอาจเกิดจากกระบวนการหล่อโลหะฐาน ในระหว่างการเชื่อม ความร้อนที่ป้อนเข้าและการเปลี่ยนแปลงความดันภายในทำให้รูขุมขนที่มีอยู่ขยายหรือรวมเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดรูเชื่อม วัสดุการเชื่อมจะต้องทำให้แห้งอย่างเคร่งครัดก่อนใช้งาน และระหว่างการเชื่อม ควรเพิ่มกระแสไฟอย่างเหมาะสมเพื่อยืดเวลาการคงอยู่ของสระหลอมเหลวและควบคุมการก่อตัวของรูพรุน

ส่งคำถาม