Sammenlignet med svejsning af almindeligt stål har svejsning af automobil-aluminiumplader specifikke krav før, under og efter svejsning. Disse krav er som følger:
Før svejsning
Kravene til overfladebehandling er højere: Aluminium oxiderer let i luften og danner en tæt aluminiumoxidfilm. Denne film har et højt smeltepunkt og dårlig ledningsevne, hvilket forhindrer metalbinding under svejsning og forårsager potentielt defekter såsom porøsitet og slaggeindeslutninger i svejsningen. Derfor, før svejsning, skal aluminiumplademetaloverfladen renses grundigt for olie, oxidfilm og andre urenheder. Der anvendes typisk en kombination af kemisk rensning og mekanisk polering. Brug for eksempel først et organisk opløsningsmiddel (såsom acetone) til at fjerne olie, og brug derefter sandpapir eller en stålbørste til at fjerne oxidfilmen og afsløre den metalliske glans.
Strenge krav til monteringspræcision: På grund af den store termiske udvidelseskoefficient for aluminiumplader produceres let betydelig deformation under svejsning. For at minimere påvirkningen af deformation på svejsekvaliteten kræves der meget høj monteringspræcision for aluminiumpladerne. Under monteringen skal afstanden mellem de svejste dele være ensartet og opfylde kravene til svejseprocessen. Generelt bør afstanden kontrolleres mellem 0,5-1,5 mm for at sikre ensartet varmefordeling under svejsning og undgå defekter såsom ufuldstændig penetration og gennembrænding.
Svejseproces
Valg af den passende svejsemetode
MIG-svejsning (metal inert gas-svejsning): er en almindeligt anvendt metode til svejsning af automobil-aluminiumplader. Den bruger en inert gas (såsom argon) som en beskyttelsesgas, der effektivt forhindrer aluminiumoxidation under svejsning og opnår høje svejsehastigheder og afsætningseffektivitet. Til tykkere aluminiumplader kan der anvendes dobbelt--puls MIG-svejsning. Ved at styre pulsstrømmen og frekvensen kan svejsesømdannelse og varmetilførsel kontrolleres bedre.
TIG-svejsning (wolfram inert gassvejsning): er velegnet til svejsning af tynde plader eller områder, der kræver høj svejsekvalitet. Dens stabile lysbue og koncentrerede varme giver mulighed for præcis kontrol af varmetilførsel, hvilket sikrer svejsekvalitet og udseende, men svejsehastigheden er relativt langsom.
Lasersvejsning: Det giver fordele såsom høj energitæthed, hurtig svejsehastighed og en lille{0} varmepåvirket zone. Det reducerer effektivt deformation under aluminiumssvejsning og er særligt velegnet til svejsning af aluminiumslegeringskomponenter i bilapplikationer, hvor letvægt og svejsekvalitet er afgørende. Lasersvejseudstyr er dog dyrt og stiller ekstremt høje krav til monteringspræcision og overfladekvalitet.
Styring af svejsevarmetilførsel: Aluminium har god termisk ledningsevne, og varmen spredes let under svejsning, hvilket kræver en høj varmetilførsel for at sikre god svejsesmeltning. Imidlertid kan overdreven varmetilførsel overophede aluminiumspladen, hvilket fører til kornvækst, øget deformation og reduceret svejsefugeydelse. Derfor er præcis kontrol af svejseparametre såsom svejsestrøm, spænding og hastighed nødvendig for at opnå den passende varmetilførsel, afhængigt af faktorer som pladetykkelse, materiale og svejseposition. Generelt anbefales en lavere svejsestrøm og en højere svejsehastighed til tyndere aluminiumsplader; for tykkere plader bør svejsestrømmen øges og svejsehastigheden reduceres passende.
Høj beskyttelsesgasrenhed er påkrævet: For at forhindre aluminium i at reagere med oxygen, nitrogen og andre gasser i luften under svejsning, hvilket kan påvirke svejsekvaliteten, kræves høj beskyttelsesgasrenhed. Argon med en renhed på mindst 99,99% bruges typisk som beskyttelsesgas til effektivt at isolere luften under svejsning, hvilket skaber en god beskyttende atmosfære.
Efter-svejsning
Afspændingsaflastning: Da aluminiumpladesvejsning genererer betydelig restspænding, som let kan føre til deformation eller endda revner i svejsningen, er afspændingsbehandling nødvendig. Almindelige metoder omfatter varmebehandling og vibrationsældning. Varmebehandling går ud på at opvarme svejsningen til en bestemt temperatur, holde den i en periode og derefter langsomt afkøle den for at frigøre resterende stress. Vibrationsældning involverer på den anden side at påføre vibrationer af en vis frekvens på svejsningen for at udjævne og afslappe den indre belastning.
Streng svejsekvalitetsinspektion: Efter svejsning af aluminiumplader til biler kræves strenge kvalitetsinspektioner, herunder visuel inspektion, ikke-destruktiv prøvning og mekanisk egenskabstest. Udseendeinspektionen kontrollerer hovedsageligt, om svejseoverfladen er glat, og om der er defekter som porer, revner og underskæringer; almindeligt anvendte metoder til ikke-destruktiv testning omfatter røntgentest og ultralydstest, som bruges til at opdage, om der er defekter såsom ufuldstændig gennemtrængning og slaggeindeslutninger inde i svejsningen; prøvning af mekaniske egenskaber omfatter trækprøver og bøjningsprøver mv. for at vurdere, om svejsesamlingens styrke, sejhed og andre mekaniske egenskaber opfylder designkravene.
