Badania właściwości złączy lutospawanych aluminium ze stalą wykonanych przy użyciu spoiw na bazie Al i Zn

Abstract

W artykule przedstawiono problematykę związaną z łączeniem cienkich blach ze stali ocynkowanej, które lutospawano ze stopem aluminium 5754. Złącza wykonano niskoenergetyczną metodą CMT na stanowisku zrobotyzowanym przy użyciu spoiw na bazie aluminium (AlSi5) oraz cynku (ZnAl15). Wyniki badań wizualnych i metalograficznych złączy zakładkowych potwierdzają ich wysoką jakość, bez śladów naruszenia powłoki cynkowej w pobliżu spoiny. Przedstawiono również wyniki wytrzymałości na ścinanie złączy zakładkowych w zależności od rodzaju użytego spoiwa. Wykazano, że użycie spoiwa o niższej temperaturze topnienia umożliwia uzyskanie złączy o większej wytrzymałości mechanicznej.

Braze welding of Dissimilar Materials

“…The conventional MIG/MAG braze welding method involving the use of pulsed arc is still commonly applied, e.g. when joining dissimilar materials, primarily aluminium with galvanised or aluminised steel in the automotive industry, alloy steels with copper and steels with cast irons [3,4,8]. The significant popularity of the above-named method results from the development of innovative braze welding power sources enabling highly advanced control of current and arc voltage parameters and minimising a heat input to joints [3].…”

“…Another issue is connected with increasingly high quality and aesthetics-related requirements difficult to satisfy in MIG/MAG welding because of process-related spattering. Spatters formed during MIG/MAG welding are not only expensive and laborious, but sometimes even impossible to remove completely [3,4]. The division of braze welding methods in relation to the heat source is presented in Figure 2.…”

“…Usually, the filler metal is selected in relation to the less fusible base material. For instance, the braze welding of aluminium with galvanised steel is usually performed using silumin (Al-Si) filler metals and zinc (Zn-Al) filler metals [4,6,7], whereas the braze welding of copper with acid-resistant steel is usually performed using copper-based alloys such as silicon bronzes (Cu-Si) [8]. However, it is not always possible to perform the process without partially melting the edges nearer the lower fusible material, particular in terms of a low gradient between the melting point of the material and the melting point of the filler metal.…”

Ocena struktury i wybranych właściwości złączy stopu aluminium i tytanu lutospawanych metodą CMT

“…Największy problem związany jest z doborem spoiwa, którego wybór podyktowany jest temperaturą topnienia niżej topliwego materiału podstawowego, np. do wykonania połączeń lutospawanych aluminium ze stalą ocynkowaną używa się najczęściej spoiw siluminowych (Al-Si) [7,9]. Powoduje to, że często niemożliwe jest przeprowadzenie procesu lutospawania bez nadtopienia krawędzi niżej topliwego materiału, zwłaszcza w przypadku małego gradientu pomiędzy temperaturą jego topnienia i temperaturą topnienia spoiwa.…”

Robotic CMT arc braze welding of 10CrMo9-10 steel tubes with internal copper lining

“…Alternatives to the conventional methods are new low-energy variants of GMA welding, i.e. ColdArc, STT, CMT etc., with synergic lines intended for braze welding processes [10][11][12][13][14]. Braze welding significantly reduces the formation of hot cracks as the process is not accompanied by the partial melting (or accompanied by significantly reduced partial melting) of materials being joined and the stirring of their components with the filler metal.…”