أسلاك لحام الألمنيوم: دليل الأنواع والأحجام واختيار السبائك

ما هو سلك لحام الالمنيوم ?

سلك لحام الألمنيوم هو معدن حشو يستخدم في ميغ (GMAW) و تيغ (GTAW) عمليات اللحام للانضمام إلى معادن الألمنيوم الأساسية. على عكس أسلاك حشو الفولاذ، يجب أن يأخذ سلك الألومنيوم في الاعتبار الموصلية الحرارية العالية للألمنيوم، ونقطة الانصهار المنخفضة، والميل إلى تكوين طبقة أكسيد صلبة عند ملامستها للهواء - وكلها تؤثر على كيفية سبائك السلك وتغذيته وصهره أثناء اللحام.

يتم توفيره عادةً كسلك ملفوف للحام MIG أو قضبان مقطوعة بشكل مستقيم للحام TIG، بأقطار تتراوح من حوالي 0.030 بوصة (0.8 مم) إلى 3/32 بوصة (2.4 مم) أو أكبر، اعتمادًا على التطبيق.

ما هو Aluminum Welding Wire Used For?

يتم استخدام سلك حشو الألومنيوم في أي مكان تحتاج فيه مكونات الألومنيوم إلى الانضمام عن طريق لحام الانصهار بدلاً من التثبيت الميكانيكي أو الربط اللاصق. تشمل التطبيقات الشائعة ما يلي:

نظرًا لأن سبائك الألومنيوم تختلف بشكل كبير في التركيب، فإن سلك الحشو الصحيح يعتمد بشكل كبير على السبيكة الأساسية التي يتم ربطها وما يحتاج اللحام النهائي إلى تحمله - وهي تفاصيل مذكورة في قسم اختيار السبائك أدناه.

أنواع وتطبيقات أسلاك لحام الألومنيوم

يتم تجميع أسلاك حشو الألومنيوم في سلسلة من السبائك، كل منها يناسب معادن أساسية مختلفة واحتياجات الأداء:

دليل اختيار سبائك أسلاك لحام الألومنيوم

يبدأ اختيار السبيكة المناسبة بتحديد المعدن الأساسي، حيث أن الحشو غير المتطابق والسبائك الأساسية يمكن أن يؤدي إلى التشقق أو ضعف المقاومة للتآكل أو اللحامات الضعيفة. بعض القواعد العامة:

• سلك سلسلة 4xxx (مثل ER4043) هو الحل الأمثل للتصنيع العام واللحام للمعادن الأساسية من سلسلة 6xxx، مما يوفر مقاومة جيدة للتشقق وخصائص قوسية ناعمة - ولكنه ليس مثاليًا عندما يكون اتساق النهاية المؤكسدة مهمًا، لأنه يمكن أن يترك لونًا رماديًا بعد الأكسدة.
• سلك سلسلة 5xxx (مثل ER5356) يُفضل استخدامه في الأعمال الإنشائية والبحرية، خاصة عند لحام السبائك الأساسية من سلسلة 5xxx، لأنه يوفر قوة شد أعلى ومقاومة أفضل للتآكل بالمياه المالحة.
• تجنب لحام سبائك 5xxx التي تحتوي على ما يزيد عن 3% من المغنسيوم باستخدام حشو 4xxx ، حيث أن التركيبة يمكن أن تشكل مرحلة بين المعادن هشة في واجهة اللحام.
• للتشطيبات المؤكسدة أو التجميلية ، حشو 5xxx يتطابق بشكل عام مع اللون بشكل أكثر اتساقًا بعد الأكسدة من حشو 4xxx.

عندما لا يتم وضع علامة على السبيكة الأساسية أو معرفتها، فإن التحقق من شهادة المطحنة أو الرجوع إلى مخطط التوافق الخاص بالشركة المصنعة لمعدن الحشو يكون أكثر أمانًا من التخمين - غالبًا ما لا يكون الاقتران الخاطئ واضحًا بصريًا حتى يتم اختبار الضغط على اللحام أو تعرضه لبيئة قابلة للتآكل.

تكوين وخصائص أسلاك لحام الألومنيوم

تحدد عناصر صناعة السبائك الموجودة في السلك بشكل مباشر كيفية أدائه أثناء اللحام وبعده:

• السيليكون (كما هو الحال في أسلاك 4xxx) يقلل من نقطة الانصهار ويحسن السيولة، مما يجعل التحكم في حوض اللحام أسهل ويقلل من خطر التشقق المتصلب.
• المغنيسيوم (كما هو الحال في أسلاك 5xxx) يزيد من قوة الشد ومقاومة التآكل، خاصة ضد المياه المالحة والأجواء الصناعية.
• المنغنيز والكروم (موجود بكميات أقل في بعض الدرجات) يساعد في التحكم في بنية الحبوب وتحسين مقاومة التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي.
• محتوى الحديد يتم الاحتفاظ به منخفضًا في سلك اللحام، نظرًا لأن الحديد الزائد يقلل من الليونة ويمكن أن يعزز الهشاشة في اللحام.

بعيدًا عن الكيمياء، فإن الموصلية الحرارية العالية للألمنيوم (ما يقرب من ثلاثة أضعاف التوصيل الحراري للصلب) تعني أن الحرارة تتبدد بسرعة من منطقة اللحام، وهو جزء من السبب وراء أن لحام الألومنيوم يتطلب عمومًا تيارًا أعلى وسرعات انتقال أسرع من لحام الفولاذ المشابه.

دليل مقاسات أسلاك لحام الألومنيوم (ما المقاس الذي يجب أن أستخدمه؟)

يعتمد اختيار قطر السلك بشكل أساسي على سمك المعدن الأساسي وعملية اللحام المستخدمة:

يوفر السلك الرقيق بشكل عام تحكمًا أكثر سلاسة في القوس على المواد الرقيقة وإعدادات تيار أقل، بينما يدعم السلك السميك معدلات ترسيب أعلى مطلوبة للمقاطع الأكثر سمكًا - غالبًا ما يعني استخدام سلك صغير الحجم على مادة سميكة تمريرات زائدة وإنتاجية أبطأ، في حين أن السلك الكبير الحجم على مادة رفيعة قد يخاطر بالحرق.

كيفية اختيار أسلاك لحام الألومنيوم

وبجمع العوامل المذكورة أعلاه معًا، يتبع الاختيار بشكل عام ترتيب القرارات التالي:

1. التعرف على السبيكة الأساسية يتم لحامها، من شهادات المطاحن، أو أوراق المواصفات، أو وثائق المورد.
2. مطابقة عائلة سبائك الحشو مع المعدن الأساسي باستخدام مخطط التوافق — 4xxx للتصنيع العام، و5xxx للاحتياجات الهيكلية/البحرية/عالية القوة.
3. تأكيد متطلبات التشطيب - إذا كان الجزء مؤكسدًا، فضع في الاعتبار أداء تطابق الألوان بين الحشو والسبيكة الأساسية.
4. حدد قطر السلك بناءً على سمك المادة وعملية اللحام (بكرة MIG مقابل قضيب TIG).
5. تحقق من البيئة التي سيخدم فيها اللحام — تشير المياه المالحة أو التعرض للمواد الكيميائية أو الأحمال الهيكلية عالية الضغط إلى درجات أعلى من المغنيسيوم 5xxx.

كيفية تخزين أسلاك لحام الألومنيوم

سلك الألمنيوم أكثر حساسية لظروف التخزين من سلك الحشو الفولاذي لأن طبقة الأكسيد الطبيعي الخاصة به تنمو بسرعة، والرطوبة أو التلوث على سطح السلك يسبب مباشرة مسامية اللحام. ممارسات التخزين الموصى بها:

• يبقيه مختومة في عبوته الأصلية أو في حاوية مغلقة حتى تصبح جاهزة للاستخدام، للحد من التعرض للرطوبة والملوثات المحمولة جوا.
• تخزينها في منطقة جافة ومستقرة درجة الحرارة — تجنب المواقع المعرضة للتكثيف، مثل الأماكن القريبة من أرصفة التحميل أو أماكن التخزين غير المشروطة.
• تجنب التعامل مع الأيدي العارية أو القذرة لأن الزيوت والأوساخ المنقولة إلى سطح السلك يمكن أن تساهم في عيوب اللحام.
• استخدم السلك خلال فترة زمنية معقولة بعد الفتح - بمجرد فتح البكرة أو أنبوب القضيب، يؤدي التعرض الممتد إلى زيادة تراكم الأكسيد، مما قد يؤثر على استقرار القوس وجودة اللحام.