خواص شگفت انگیز آلومینیوم (جوش پذیری آلیاژهای آلومینیوم)

آلومینیوم فلزی است که به روشهای گوناگون قابلیت فرم دهی و شکل پذیری را دارد و اتصال آسان انواع مقاطع آن از طریق چسب کاری، پیچ و مهره، پرچ کاری و… امکان پذیر است. در این میان جوشکاری به عنوان یکی از روشهای اتصال و نیز شکل دهی، از اهمیت ویژه ای در فرآیندهای تولید محسوب می شود. جوشکاری آلومینیوم به چند دلیل مشکلات خاصی را به همراه دارد که باید مدنظر قرار گیرد. این مشکلات عبارتند از :

الف : عدم تغییر رنگ در حین حرارت دهی و ذوب : این عامل می تواند باعث شود تا جوشکار از وضعیت جوش آگاهی کامل بدست نیاورده و با نگهداری زیاد منبع حرارت باعث ایجاد حرارت فوق ذوب، افزایش سیالیت و جذب گاز در منطقه جوش شود.

ب : هدایت حرارتی بالای آلومینیوم : هدایت حرارت آلومینیوم ۳ تا ۶ برابر آهن و آلیاژهای آن است. این انتقال حرارت بالا باعث توزیع سریع حرارت در حین جوشکاری به اطراف مسیر جوش شده و لذا ممکن است سبب عدم تولید حرارت کافی برای ذوب نمودن فلز پایه گردد و بنابراین منبع حرارتی با قدرت بالا موردنیاز می باشد.

ج : انبساط و انقباض بالای آلومینیوم : انبساط و انقباض آلومینیوم در حین جوشکاری و سرد شدن، دو برابر فولاد و انقباض حجمی در حین انجماد آن ۴ تا ۶ برابر فولاد است. این عامل باعث تمرکز تنش داخلی و لذا پیچیدگی، تاب برداشتن و ترک خوردگی خواهد شد و لذا فرآیند جوشکاری نیاز به فیکسچر های ویژه دارد.

د : قابلیت جذب هیدروژن در حالت مذاب : قابلیت حلالیت هیدروژن در حالت مذاب آلومینیوم بسیار بالاتر از حالت جامد آن است و لذا هیدروژن جذب شده در حالت مذاب در حین انجماد از حلالیت خارج شده و تشکیل حباب می دهد و در نتیجه استحکام جوش کاهش می یابد.

ه : اکسیداسیون سریع آلومینیوم : آلومینیوم سریعا با اکسیژن هوا ترکیب می شود. این خاصیت اگرچه عامل افزایش مقاومت به خوردگی در آلیاژهای آلومینیوم محسوب می گردد، ولی در حین جوشکاری با اکسید شدن و ورود اکسیدها به منطقه جوش باعث کاهش استحکام جوش و عدم اتصال مناسب می شود. بنابراین در حین فرآیندهای جوشکاری باید از گاز محافظ استفاده شود.

و : کاهش خواص استحکام پس از جوشکاری : در آلیاژهای عملیات حرارتی پذیری که تحت عملیات سخت شده اند، با انجام جوشکاری مناطق اطراف جوش استحکام و سختی خود را از دست می دهند. همچنین حرارت ناشی از جوشکاری در آلیاژهای آلومینیوم باعث کاهش مقاومت به خوردگی در منطقه مجاور خط جوش می شود.