ER4043 Tel: Özellikler, Uygulamalar ve Kaynak Parametreleri

ER4043 Teli Nedir ve Silikon İçeriği Neden Önemlidir?

ER4043 tanımı, AWS elektrot/çubuk sınıflandırma sistemini takip eder: "E" elektrotu, "R" çubuğu belirtir (her ikisi olarak da işlev görür), "4043" onu 4000 serisi alüminyum-silikon alaşımı ailesine yerleştirir. %6'ya varan yüksek silikon içeriği, telin kaynak sırasındaki davranışını temel olarak üç şekilde belirler:

İlk olarak silikon, alüminyum dolgunun erime noktasını düşürerek kaynak havuzundaki akışkanlığı ve ıslatma etkisini artırır. 4043 kaynak havuzu, düşük silikonlu dolguya göre bağlantı boşluklarına ve düzensiz oluk geometrilerine daha kolay akar; bu nedenle konum dışı kaynak ve değişken bağlantılara sahip bağlantılar için ER4043 tercih edilir. İkincisi, silikon, kaynak metalinin katılaşma aralığını daraltır; sıvılaşma ve katılaşma arasındaki sıcaklık penceresi azalır, bu da sıcak çatlama (katılaşma çatlaması) hassasiyetini önemli ölçüde azaltır. Bu, ER4043'ün 6061, 6063 ve 6082 gibi 6xxx serisi alaşımlarda kullanılmasının temel nedenidir; bu alaşımlar, katılaşma aralığını daraltmak yerine genişleten dolgu maddeleri ile kaynak yapıldığında sıcak çatlamaya karşı hassastır. Üçüncüsü, silikon içeriği biraz daha koyu, gri renkli bir kaynak dikişi yüzeyi üretir; bu bilinen bir özelliktir - anodize edilmiş 4043 kaynaklar ana metalden daha koyu görünür, bu da anodizasyon sonrası kaynak görünümünün önemli olduğu mimari ve dekoratif uygulamalarla ilgilidir.

ER4043 Kimyasal Bileşimi ve Mekanik Özellikler

Aşağıdaki tablolarda AWS A5.10'da belirtilen kimyasal limitler ve ER4043 tel için belirtilen mekanik özellikler gösterilmektedir. Bunlar, yeni bir tedarikçiye hak kazanırken sertifikasyon testi sonuçlarının doğrulanması gereken değerlerdir.

Baz Metal Uyumluluğu - ER4043 Hangi Alaşımlar En İyi Kaynak Yapar?

ER4043 tüm alüminyum alaşımlarıyla evrensel olarak uyumlu değildir. Yüksek silikon içeriği onu bazı alaşım aileleri için mükemmel, diğerleri için ise uygunsuz veya kısıtlı kılar. Aşağıdaki döküm, imalat ve onarım işlerinde karşılaşılan en yaygın baz metal ailelerini kapsamaktadır:

• 6xxx serisi (6061, 6063, 6082, 6005): ER4043 için birincil uygulama. Bu alaşımlar, güçlendirici elementler olarak magnezyum ve silikon içerir ve katılaşma aralıkları 4043 dolgu maddesiyle yakından uyumludur. ER4043 ile kaynaklanmış 6061-T6'nın sıcak çatlama direnci, ER5356'ya göre önemli ölçüde daha iyidir. ER4043 ile kaynak yapılan 6061 bağlantının kaynak sonrası ısıl işlemi mümkündür ve T6 mukavemetinin kısmen geri kazanılmasına olanak tanır - kaynak bölgesi yaklaşık olarak Ana metal mukavemetinin `-70'i çözüm ve yaşlandırma tedavisinden sonra.
• 3xxx serisi (3003, 3004): İyi uyumluluk. ER4043, 3003 ve 3004'ü sıcak çatlama olmadan kaynak eder ve elde edilen kaynak, tipik 3xxx uygulamaları (HVAC kanalları, ısı eşanjörleri, pişirme kapları) için kabul edilebilir korozyon direncine sahiptir. Mukavemet yapısal olmayan hizmet için yeterlidir.
• 1xxx serisi (1100, 1050, 1070): ER4043'ün saf 1xxx dolguya göre daha iyi akışkanlık ve biraz daha yüksek kaynak mukavemeti sağladığı 1100 alüminyum için uyumludur ve yaygın olarak kullanılır. Ana metalin korozyon direncinin tasarım etkeni olduğu kimya ve gıda işleme ekipmanlarında kullanılır.
• 2xxx serisi (2024, 2014, 2219): Sınırlı kullanım — ER4043, 2219'da dikkatli bir şekilde kullanılabilir, ancak çoğu 2xxx alaşımının kaynaklanamaz olduğu kabul edilir veya özel dolgu maddesi seçimi gerektirir. 2024'te kaynak mühendisine danışmadan kullanmayınız.
• 5xxx serisi (5052, 5083, 5086, 5456): Tavsiye edilmez. ER4043, %3'ten fazla magnezyum (5083, 5086, 5456) içeren 5xxx alaşımları üzerinde biriktirildiğinde, ortaya çıkan kaynak metali aşırı Mg2Si içerir, bu da tane sınırlarında çökelir ve sünekliği ve korozyon direncini ciddi şekilde azaltır. Yapısal 5xxx çalışmaları için ER5356 veya ER5183'ü kullanın.
• 7xxx serisi (7005, 7039): Sınırlıdır ve uygulamaya özeldir. ER4043 bazen kaynaklanabilir 7xxx alaşımlarında kullanılır, ancak düşük magnezyum bileşimi, kaynak bölgesinin kaynak sonrası yaşlandırma sertleşmesine yüksek Mg'li dolgu maddeleri kadar etkili bir şekilde yanıt veremeyeceği anlamına gelir. Alaşım veri sayfasına bakın.

ER4043 vs ER5356 — Uygulamanız için Doğru Kabloyu Seçmek

En yaygın iki alüminyum kaynak teli ER4043 ve ER5356'dır ve aralarındaki seçim, alüminyum üretiminde en sık yanlış kullanılan kararlardan biridir. Bunlar birbirinin yerine kullanılamaz ve doğru seçimin çatlama, dayanıklılık ve servis performansı üzerinde önemli etkileri vardır.

Pratik karar kuralı: Çatlama riskinin öncelikli sorun olduğu, kaynağın yüksek sıcaklık hizmeti göreceği veya kaynak sonrası ısıl işlemin planlandığı 6xxx alaşımlarını kaynaklarken ER4043'ü kullanın. Ana metal 5xxx yapısal alaşım olduğunda, maksimum biriktirme mukavemeti gerektiğinde veya anotlama sonrası renk uyumu estetik nedenlerden dolayı önemli olduğunda ER5356'yı kullanın.

ER4043 Teli için MIG Kaynak Parametreleri

ER4043 teli standart MIG makara çaplarında mevcuttur: 0,030 inç (0,8 mm), 0,035 inç (0,9 mm), 0,047 inç (1,2 mm) ve 1/16 inç (1,6 mm). Tel çapı seçimi, ana metal kalınlığına ve kaynak makinesinin amper aralığına göre belirlenir. Aşağıdaki parametreler temiz 6061-T6 ana metal üzerinde düz ve yatay konum kaynağı için başlangıç noktalarıdır:

Çelik MIG kaynağından farklı olan ve ER4043 ile uyulması gereken temel proses gereksinimleri:

• 0 argon koruyucu gaz kullanın: CO2 veya karışık gaz yok — CO2, alüminyumu şiddetli bir şekilde oksitler ve kirli bir kaynak üretir. Akış hızında saf argon 35–50 CFH (17–24 L/dak) çoğu MIG uygulaması için standarttır. Daha büyük derz hacimleri veya rüzgarlı dış mekan koşulları için 55–60 CFH'ye yükseltin.
• Teflon veya naylon MIG astarı kullanın: ER4043 telinin yumuşak, düşük sürtünmeli yüzeyi, telin standart çelik astarlarda kuş yuvası olmasına ve sıkışmasına neden olur. Güvenilir tel beslemesi için, özellikle 2,4 m'den uzun tellerde alüminyum tel için derecelendirilmiş bir Teflon astar zorunludur. Temas ucunu sık sık değiştirin; alüminyum çelikten daha yumuşaktır ve oval uç deliğini daha hızlı aşındırır.
• İtme açısı, sürükleme değil: Alüminyum MIG, itme (ön el) tekniğiyle çalıştırılmalıdır; tabanca hareket yönünde 10-15 derece eğilir. Bir sürükleme (backhand) açısı, argon koruyucu gazını kaynak havuzunun arkasında hapsederek boncukta gözeneklilik ve oksidasyon kalıntılarına neden olur.
• Agresif bir şekilde ön temizlik yapın: Alüminyum oksit, maruz kalan herhangi bir yüzeyde hemen oluşur ve erime noktası 2.072°C — ana metalin erime noktasının (660°C) çok üstünde. Bağlantı yerini paslanmaz çelik bir fırçayla tel fırçalayın (yalnızca alüminyuma özeldir; asla karbon çeliğine yönelik değildir), ardından kaynak yapmadan hemen önce asetonla silin. Temizlenen yüzeye çıplak elle dokunmayın.
• Kalın bölümler için ön ısıtma: 6 mm'nin üzerindeki kalınlığa sahip ana metalde ön ısıtma yapın. 100–150°C (212–302°F) termal eğimi azaltmak ve havuz tamamen gazdan arındırılmadan önce dış kaynak bölgesinin hızlı katılaşmasından kaynaklanan gözenekliliği önlemek için. T6 durumundaki 6xxx alaşımlarında 180°C'yi aşmayın; bu sıcaklığın üzerinde aşırı yaşlandırma başlar ve ısıl işlem tepkisini azaltır.

ER4043 Çubuk ile TIG Kaynağı - Tekniği ve Çubuk Boyutları

Bir "ER" (elektrot/çubuk) sınıflandırması olarak, ER4043 tel aynı zamanda kesilmiş uzunlukta TIG çubukları olarak da tedarik edilir, tipik olarak 36 inç (914 mm) uzunluklar 1/16 inç, 3/32 inç ve 1/8 inç (1,6, 2,4 ve 3,2 mm) çaplarda. ER4043 ile TIG kaynağı hassas işler, ince kesit onarımı ve mümkün olan en iyi kaynak görünümü ve minimum ısı girdisi gerektiren uygulamalar için tercih edilir.

• AC akımını kullanın: Alüminyum TIG, alüminyum oksit tabakası üzerinde katodik temizleme etkisi sağlamak için AC'ye (alternatif akım) ihtiyaç duyar. Pozitif yarım döngü yüzeydeki oksiti patlatır; negatif yarım döngü tungsteni ısıtır. bir `–75 EN (elektrot negatif) dengesi çoğu uygulama için idealdir — daha fazla EN, daha iyi nüfuziyetle daha dar, daha sıcak bir ark üretir; daha fazla EP, tungstenin ömrü pahasına oksit temizliğini artırır.
• Saf bir tungsten veya zirkonyumlu tungsten elektrot kullanın: Saf tungsten (yeşil bant), AC kaynağı sırasında stabil olan ve DC uygulamaları için tasarlanmış serileştirilmiş veya toryumlu elektrotlara tercih edilen bir yuvarlak uç oluşturur. Zirkonlu tungsten (beyaz bant), saf tungstenden daha yüksek akım taşır ve daha yüksek amperajlı AC uygulamaları için tercih edilir. Topu oluşturmadan önce elektrodu küt bir noktaya kadar taşlayın; önce DC'de kullanmayın.
• Ana metale göre çubuk çapı: Kaba bir kılavuz olarak, çubuk çapı, yaklaşık 4 mm'ye kadar ana metal kalınlığına uymalı veya bir boyut altında olmalıdır. 2 mm'lik ana metal için 1/16 inçlik (1,6 mm) bir çubuk uygundur; 4–6 mm ana metal için, 3/32 inç (2,4 mm); 6–10 mm, 1/8 inç (3,2 mm) için. İnce malzeme üzerinde kullanılan daha büyük çaplı çubuklar kaynak havuzunu soğutur ve füzyon eksikliğine neden olur.
• Yüksek frekanslı başlangıç ve çizik yok: Her zaman yüksek frekanslı (HF) ark başlatmayı kullanın; alüminyum TIG üzerinde asla dokunarak başlatma veya çizilmeyle başlatma yapmayın. Çizilmeyle başlatma, elektrodu alüminyum oksitle kirletir ve bu daha sonra tungsten kalıntılarını kaynağa aktarır. HF başlatma, arkı elektrot teması olmadan tanımlanmış bir aralıkta başlatır.

ER4043 Teli için Depolama, Taşıma ve Gözenekliliğin Önlenmesi

Gözeneklilik (katılaşmış kaynakta sıkışan gaz boşlukları) alüminyum kaynakta en yaygın kalite kusurudur ve ER4043 telin durumu buna katkıda bulunan birincil faktördür. Tel yüzeyindeki alüminyum oksit ve hidratlı alüminyum hidroksit ana gözeneklilik kaynaklarıdır; her ikisi de doğru depolama ve kullanımla önlenebilir:

• Kullanılıncaya kadar kapalı ambalajda saklayın: ER4043 tel and rod absorb moisture from humid air within hours of package opening. A spool of wire left on the MIG machine in a humid shop overnight can develop sufficient surface hydroxide to cause visible porosity in the next day's welding. Store open spools in a sealed bag with a desiccant pouch. Return cut TIG rods to their original sealed tube. A heated rod oven (60°C / 140°F) is the best long-term storage solution in humid environments.
• Kullanmadan önce tel yüzeyini inceleyin: Yeni ER4043 teli parlak, hafif metalik gümüş yüzey kaplamasına sahip olmalıdır. Donuk beyaz görünen, yüzeyinde gözle görülür beyaz toz bulunan veya gözle görülür çukurlaşmalar bulunan tel reddedilmelidir; yüzeydeki oksit/hidroksit tabakası zaten gelişmiştir ve ana metal üzerinde temizleme çabası ne olursa olsun gözenekliliğe neden olacaktır.
• Islak tel veya çubukları kullanmayın: Tel yüzeyindeki alüminyum hidroksit tabakasına emilen nem, kaynak sırasında atomik hidrojene ayrışır. Hidrojen, sıvı alüminyumda son derece yüksek çözünürlüğe sahiptir, ancak katı alüminyumda sıfıra yakın çözünürlüğe sahiptir; gaz, katılaşma sırasında gözenekler halinde çöker. Bir TIG çubuğunun yağmura veya yoğuşmaya kısa süreli maruz kalması bile onu yeniden kurutmadan üretim kaynağı için uygunsuz hale getirir.
• Tel taşıma için minimum bükülme yarıçapı: ER4043 bükülme altında sertleşir - yumuşak alüminyum tel, yaklaşık olarak daha az bir yarıçapa kadar bükülürse geri dönüşü olmayan bir şekilde kıvrılır. çapının 10 katı . Kıvrılmış tel, MIG kaynağında tutarsız tel beslemesine, düzensiz ark uzunluğuna ve değişken birikime neden olur. Teli belli bir açıyla çekerek asla makarayı gevşemeye zorlamayın; serbest dönüşe izin veren, uygun şekilde monte edilmiş bir makara tutucusundan besleyin.