U poređenju sa zavarivanjem običnog čelika, zavarivanje automobilskog aluminijumskog lima ima posebne zahteve pre, za vreme i posle zavarivanja. Ovi zahtjevi su sljedeći:
Prije zavarivanja
Zahtjevi za pripremom površine su veći: Aluminij lako oksidira na zraku, stvarajući gust film od aluminij oksida. Ovaj film ima visoku tačku topljenja i slabu provodljivost, ometa spajanje metala tokom zavarivanja i potencijalno uzrokuje defekte kao što su poroznost i inkluzije šljake u zavaru. Stoga se prije zavarivanja površina aluminijskog lima mora temeljito očistiti od ulja, oksidnog filma i drugih nečistoća. Obično se koristi kombinacija hemijskog čišćenja i mehaničkog poliranja. Na primjer, prvo upotrijebite organsko otapalo (kao što je aceton) da uklonite ulje, a zatim koristite brusni papir ili žičanu četku da uklonite oksidni film i otkrijete metalni sjaj.
Strogi zahtjevi za preciznost montaže: Zbog velikog koeficijenta toplinskog širenja aluminijskog lima, značajna deformacija se lako proizvodi tokom zavarivanja. Da bi se smanjio utjecaj deformacije na kvalitet šava, potrebna je vrlo visoka preciznost montaže za aluminijski lim. Za vrijeme montaže, razmak između zavarenih dijelova mora biti ujednačen i ispunjavati zahtjeve procesa zavarivanja. Općenito, razmak treba kontrolisati između 0,5-1,5 mm kako bi se osigurala ravnomjerna distribucija topline tokom zavarivanja i izbjegli defekti kao što su nepotpuno prodiranje i izgaranje.
Proces zavarivanja
Odabir odgovarajuće metode zavarivanja
MIG zavarivanje (zavarivanje metala inertnim gasom): je uobičajena metoda za zavarivanje automobilskog aluminijumskog lima. Koristi inertni gas (kao što je argon) kao zaštitni gas, efikasno sprečavajući oksidaciju aluminijuma tokom zavarivanja i postižući visoke brzine zavarivanja i efikasnost taloženja. Za deblji aluminijumski lim može se koristiti dvostruko-pulsno MIG zavarivanje. Kontrolom impulsne struje i frekvencije, formiranje zavarenog šava i unos topline mogu se bolje kontrolirati.
TIG zavarivanje (zavarivanje inertnim gasom od volframa): pogodno je za zavarivanje tankih limova ili područja koja zahtevaju visok kvalitet zavarivanja. Njegov stabilan luk i koncentrirana toplina omogućavaju preciznu kontrolu unosa topline, osiguravajući kvalitet i izgled zavarivanja, ali je brzina zavarivanja relativno mala.
Lasersko zavarivanje: nudi prednosti kao što su visoka gustoća energije, velika brzina zavarivanja i mala zona{0}}zahvaćena toplinom. Efikasno smanjuje deformaciju tokom zavarivanja aluminijuma i posebno je pogodan za zavarivanje komponenti od legura aluminijuma u automobilskim aplikacijama, gde su lagana težina i kvalitet zavarivanja ključni. Međutim, oprema za lasersko zavarivanje je skupa i postavlja izuzetno stroge zahtjeve za preciznost montaže i kvalitet površine.
Kontrolisanje unosa toplote zavarivanja: Aluminijum ima dobru toplotnu provodljivost i toplota se lako raspršuje tokom zavarivanja, zahtevajući visok unos toplote kako bi se obezbedilo dobro spajanje zavara. Međutim, prekomjerni unos topline može pregrijati aluminijski lim, što dovodi do rasta zrna, povećane deformacije i smanjene performanse zavarenog spoja. Stoga je neophodna precizna kontrola parametara zavarivanja kao što su struja zavarivanja, napon i brzina kako bi se postigao odgovarajući unos topline, ovisno o faktorima kao što su debljina lima, materijal i položaj zavarivanja. Općenito govoreći, niža struja zavarivanja i veća brzina zavarivanja se preporučuju za tanje aluminijske limove; za deblje limove, struju zavarivanja treba povećati i brzinu zavarivanja na odgovarajući način smanjiti.
Potrebna je visoka čistoća zaštitnog gasa: Da bi se sprečilo da aluminijum reaguje sa kiseonikom, azotom i drugim gasovima u vazduhu tokom zavarivanja, što može uticati na kvalitet zavara, potrebna je visoka čistoća zaštitnog gasa. Argon sa čistoćom od najmanje 99,99% se obično koristi kao zaštitni gas za efikasnu izolaciju vazduha tokom zavarivanja, stvarajući dobru zaštitnu atmosferu.
Post{0}}Zavarivanje
Oslobađanje od naprezanja: Budući da zavarivanje aluminijumskih limova stvara značajno zaostalo naprezanje, koje može lako dovesti do deformacije ili čak pucanja u zavaru, tretman za smanjenje napona je neophodan. Uobičajene metode uključuju termičku obradu i starenje vibracijama. Toplinska obrada uključuje zagrijavanje zavara na određenu temperaturu, zadržavanje određenog vremenskog perioda, a zatim polagano hlađenje kako bi se oslobodio zaostalo naprezanje. Vibracijsko starenje, s druge strane, uključuje primjenu vibracija određene frekvencije na zavareni spoj kako bi se izjednačio i opustio unutrašnji napon.
Stroga kontrola kvaliteta zavara: Nakon zavarivanja automobilskog aluminijumskog lima, potrebne su rigorozne inspekcije kvaliteta, uključujući vizuelnu inspekciju, ispitivanje bez-razaranja i ispitivanje mehaničkih svojstava. Pregledom izgleda uglavnom se provjerava da li je površina zavara glatka i da li ima nedostataka kao što su pore, pukotine i podrezi; najčešće korištene metode ne-destruktivnog ispitivanja uključuju rendgensko ispitivanje i ultrazvučno ispitivanje, koje se koriste za otkrivanje nedostataka kao što su nepotpuna penetracija i inkluzije šljake unutar šava; Ispitivanje mehaničkih svojstava uključuje ispitivanja zatezanja i savijanja, itd., kako bi se ocijenilo da li čvrstoća, žilavost i druga mehanička svojstva zavarenog spoja ispunjavaju zahtjeve dizajna.
