En comparació amb la soldadura d'acer normal, la soldadura de xapa d'alumini d'automòbil té requisits específics abans, durant i després de la soldadura. Aquests requisits són els següents:
Abans de la soldadura
Els requisits de preparació de la superfície són més alts: l'alumini s'oxida fàcilment a l'aire, formant una pel·lícula densa d'òxid d'alumini. Aquesta pel·lícula té un punt de fusió elevat i una conductivitat baixa, cosa que dificulta l'enllaç metàl·lic durant la soldadura i pot provocar defectes com ara porositat i inclusions d'escòria a la soldadura. Per tant, abans de soldar, la superfície de la xapa d'alumini s'ha de netejar a fons d'oli, pel·lícula d'òxid i altres impureses. Normalment s'utilitza una combinació de neteja química i poliment mecànic. Per exemple, primer, utilitzeu un dissolvent orgànic (com l'acetona) per eliminar l'oli, després feu servir paper de vidre o un raspall de filferro per eliminar la pel·lícula d'òxid i revelar la brillantor metàl·lica.
Requisits estrictes de precisió de muntatge: a causa del gran coeficient d'expansió tèrmica de la xapa d'alumini, es produeix fàcilment una deformació significativa durant la soldadura. Per minimitzar l'impacte de la deformació en la qualitat de la soldadura, es requereix una precisió de muntatge molt alta per a la xapa d'alumini. Durant el muntatge, l'espai entre les peces soldades ha de ser uniforme i complir els requisits del procés de soldadura. En general, l'espai s'ha de controlar entre 0,5-1,5 mm per garantir una distribució uniforme de la calor durant la soldadura i evitar defectes com ara la penetració incompleta i la cremada.
Procés de soldadura
Selecció del mètode de soldadura adequat
Soldadura MIG (soldadura amb gas inert de metall): és un mètode d'ús habitual per soldar xapa d'alumini d'automòbil. Utilitza un gas inert (com l'argó) com a gas de protecció, evitant eficaçment l'oxidació de l'alumini durant la soldadura i aconseguint altes velocitats de soldadura i eficiència de deposició. Per a xapa d'alumini més gruixuda, es pot utilitzar la soldadura MIG de doble pols-. En controlar el corrent i la freqüència de pols, es pot controlar millor la formació de soldadura i l'entrada de calor.
Soldadura TIG (soldadura de gas inert de tungstè): és adequada per soldar làmines fines o zones que requereixen una gran qualitat de soldadura. El seu arc estable i la seva calor concentrada permeten un control precís de l'entrada de calor, assegurant la qualitat i l'aspecte de la soldadura, però la velocitat de soldadura és relativament lenta.
Soldadura per làser: ofereix avantatges com ara una alta densitat d'energia, una velocitat de soldadura ràpida i una petita -zona afectada per la calor. Redueix eficaçment la deformació durant la soldadura d'alumini i és especialment adequat per soldar components d'aliatge d'alumini en aplicacions d'automoció, on la lleugeresa i la qualitat de la soldadura són crucials. Tanmateix, els equips de soldadura per làser són cars i exigeixen extremadament la precisió del muntatge i la qualitat de la superfície.
Control de l'entrada de calor de soldadura: l'alumini té una bona conductivitat tèrmica i la calor es dissipa fàcilment durant la soldadura, requerint una alta entrada de calor per garantir una bona fusió de la soldadura. No obstant això, l'entrada de calor excessiva pot sobreescalfar la làmina d'alumini, provocant un creixement del gra, una major deformació i un rendiment reduït de la junta de soldadura. Per tant, és necessari un control precís dels paràmetres de soldadura com ara el corrent, la tensió i la velocitat de soldadura per aconseguir l'entrada de calor adequada, depenent de factors com el gruix de la làmina, el material i la posició de soldadura. En termes generals, es recomana un corrent de soldadura més baix i una velocitat de soldadura més alta per a làmines d'alumini més fines; per a làmines més gruixudes, s'ha d'augmentar el corrent de soldadura i reduir adequadament la velocitat de soldadura.
Es requereix una puresa de gas de protecció elevada: per evitar que l'alumini reaccioni amb l'oxigen, el nitrogen i altres gasos de l'aire durant la soldadura, cosa que podria afectar la qualitat de la soldadura, es requereix una puresa de gas de protecció elevada. L'argó amb una puresa d'almenys el 99,99% s'utilitza normalment com a gas de protecció per aïllar eficaçment l'aire durant la soldadura, creant una bona atmosfera protectora.
Post-soldadura
Alleugeriment de l'estrès: com que la soldadura de làmines d'alumini genera una tensió residual significativa, que pot provocar fàcilment deformacions o fins i tot esquerdes a la soldadura, és necessari un tractament d'alleujament de tensió. Els mètodes comuns inclouen el tractament tèrmic i l'envelliment per vibracions. El tractament tèrmic consisteix a escalfar la soldadura a una temperatura determinada, mantenir-la durant un període de temps i després refredar-la lentament per alliberar l'estrès residual. L'envelliment per vibracions, en canvi, implica aplicar vibracions d'una certa freqüència a la soldadura per igualar i relaxar l'estrès intern.
Inspecció estricta de la qualitat de la soldadura: després de soldar xapes d'alumini d'automòbils, calen inspeccions de qualitat rigoroses, que inclouen una inspecció visual, proves no-destructives i proves de propietats mecàniques. La inspecció d'aspecte comprova principalment si la superfície de la soldadura és llisa i si hi ha defectes com ara porus, esquerdes i retallades; Els mètodes habituals de proves no-destructives inclouen proves de raigs X- i proves d'ultrasons, que s'utilitzen per detectar si hi ha defectes com ara penetració incompleta i inclusions d'escòria dins de la soldadura; Les proves de propietats mecàniques inclouen proves de tracció i proves de flexió, etc., per avaluar si la resistència, la tenacitat i altres propietats mecàniques de la junta de soldadura compleixen els requisits de disseny.
