Nghiên cứu sự khác nhau cốt lõi giữa nhôm và thép các bon sẽ giúp bạn tự tin khi hàn nhôm.

Hàn nhôm khác hàn thép như thế nào?

Hàn nhôm khác với hàn thép cacbon như thế nào? Hai vật liệu khác nhau theo nhiều cách ảnh hưởng đến cách bạn chuẩn bị hàn và các kỹ thuật được sử dụng trong quá trình hàn.

Thép cacbon thường có nhiều cách thức để hàn hơn nhôm, nhưng điều đó không có nghĩa là việc hàn nhôm luôn khó hơn thép. Hãy tìm hiểu thêm về sự khác biệt quan trọng giữa nhôm và thép cacbon và nhận các mẹo để tối ưu hóa kết quả hàn.

1. Làm sạch, chuẩn bị hàn và lưu trữ

Trong khi một số ứng dụng thép cacbon sẽ cho phép bạn hàn mà trên vật liệu vẫn có bụi và rỉ sét, thì nhôm cần phải được làm sạch trước khi hàn để đảm bảo kết quả tốt hơn.

 Phải đảm bảo bề mặt nhôm khô ráo, các vết dầu mỡ cần được làm sạch bằng khăn sạch và loại bỏ lớp oxit trên bề mặt nhôm bằng bàn chải thép không gỉ. Cố gắng hàn trên lớp oxit trên bề mặt nhôm chưa được làm sạch sẽ dẫn đến tình trạng rỗ xốp mối hàn. Ngoài ra, cần phải làm sạch bề mặt các mối ghép hàn nơi mà các mối hàn nối với nhau để tránh bị rỗ hoặc thiếu kết dính.

 Bảo quản vật liệu hàn đúng cách đóng một vai trò quan trọng đối với nhôm và vật liệu hàn nhôm. Theo dõi độ ẩm nơi bảo quản nhôm và giữ cho vật liệu hàn khô ráo. Bảo quản vật liệu nền bằng nhôm theo phương thẳng đứng, để độ ẩm không giữ ẩm giữa các bề mặt tiếp xúc. Bạn càng tuân thủ các quy trình bảo quản thích hợp với nhôm, bạn càng ít phải mất công làm sạch khi muốn hàn. Mặc dù việc bảo quản đúng cách là quan trọng đối với thép cacbon, nhưng đối với nhôm lại càng quan trọng hơn.

2. Vấn đề rỗ khí

Nguyên nhân gây ra rỗ khí mối hàn đối với nhôm rất khác so với thép cacbon.

 Lớp oxit trên bề mặt nhôm là lý do chính tạo ra rỗ khí trong mối hàn. Lớp oxit đó sẽ hấp thụ độ ẩm, giữ hydro dẫn đến rỗ khí. Vũng hàn sẽ nguội nhanh hơn đối với nhôm giữ hydro trong mối hàn đây cũng là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng rỗ khí trong mối hàn.

 Khi hàn nhôm, hãy tạo nhiệt độ đủ cao giúp vũng hàn nóng chảy duy trì đủ lâu, giúp hydro thoát ra ngoài. Sử dụng khí bảo vệ là hỗn hợp heli cũng có thể giúp giảm hydro.

 Với thép cacbon, hiện tượng rỗ khí xảy ra do sự hiện diện của cacbon monoxit và nitơ trong mối hàn. Để chống lại điều này, hãy chọn các vật liệu hàn phụ có chứa chất khử oxy, giúp liên kết oxy và giữ cho nó không tạo thành rỗ khí.

3. Tản nhiệt

Các tính chất vật lý của nhôm và thép cacbon có nghĩa là hai vật liệu xử lý nhiệt khác nhau nhiều.

Nhôm kéo nhiệt nhanh hơn và muốn phân phối nhiệt khắp các bộ phận, trong khi thép cacbon không phân phối nhiệt nhanh hơn. Điều này làm cho nhôm ít bị lỗi hơn (chẳng hạn như sử dụng quá nhiều nhiệt) trong quá trình hàn, đặc biệt là trên các vật liệu rất mỏng.

Một lỗi phổ biến với nhôm là sử dụng dây có kích thước nhỏ hơn. Bạn cần một dây đủ lớn để mang các phân cấp cao hơn để khắc phục hiện tượng tản nhiệt. Mặc dù bạn có thể sử dụng dây .035 inch trên thép 1/4 inch, nhưng kích thước dây đó có thể không đủ lớn cho cùng độ dày của nhôm.

Các góc khớp hợp lý cũng rất quan trọng đối với nhôm để khắc phục các vấn đề về tản nhiệt. Các góc bao gồm trên các mối nối cho mối hàn rãnh thường lớn hơn thép. Các góc của mối hàn rãnh phải đủ lớn để chứa đủ lượng kim loại phụ cần thiết để đạt được cường độ dòng điện cần thiết để phản ứng tổng hợp thích hợp trong quá trình MIG. Các góc rãnh quá chặt có thể gây ra các vấn đề về biên dạng hạt cũng như thiếu các khuyết tật nhiệt hạch. Các góc rãnh quá lớn có thể yêu cầu lượng chất độn quá nhiều, làm tăng chi phí và có khả năng làm tăng biến dạng. Hiệp hội hàn Hoa Kỳ (AWS) Mã hàn nhôm kết cấu D1.2 cung cấp một số thiết kế mối nối được khuyến nghị cho nhôm.

4. Sự khác biệt của việc cấp dây

Cấp dây hàn nhôm qua súng hàn thường được so sánh với việc đẩy một sợi mì ướt. Nhôm là vật liệu mềm, vì vậy nó đòi hỏi sự kết hợp phù hợp giữa súng, bộ cấp dây và vật liệu tiêu hao để đạt được thành công.

 Sử dụng hệ thống cấp dây nhôm bằng súng chuyên dụng hoặc hệ thống cấp dây có thể kéo và đẩy dây, cả hai đều cho phép bạn nạp dây nhôm qua một khoảng cách dài mà không bị kẹt dây. Ngoài ra, bạn có thể sử dụng con lăn cấp dây với rãnh chữ U khi hàn nhôm.

 Vì nhôm rất dễ bị nứt ở tâm mối hàn như các vết nứt ở điểm cuối mối hàn, nên hãy tìm bộ cấp liệu có chế độ hot start và crater. Các tính năng này giúp ngăn ngừa hiện tượng nứt ở mối hàn nhôm.

 Thông thường, bạn nên sử dụng các con lăn V trơn và V có khía (tùy thuộc vào loại dây) khi hàn thép. Con lăn cấp dây V trơn thường được sử dụng cho dây đặc, trong khi con lăn V có khía được sử dụng cho dây bọc kim loại (metal core) hoặc dây lõi thuốc (FCAW). Sử dụng một trong hai loại con lăn trên cho nhôm có thể dẫn đến biến dạng và trầy xước dây quá mức.

 Việc ép quá mức cơ cấu dây cũng có thể gây ra các vấn đề về kẹt dây đứt dây. Áp lực cơ cấu ép cũng phải vừa đủ chặt để dây không bị trượt và không.