Những ưu điểm chính của việc sử dụng nhôm trong xây dựng các điểm lưu ý khi hàn nhôm

 Nhôm là kim loại được sử dụng phổ biến thứ hai trong xây dựng sau thép và được sử dụng cho một loạt các lĩnh vực trong ngành xây dựng. Có rất nhiều loại vật liệu có sẵn phù hợp để ứng dụng trong xây dựng, và khi các kiến ​​trúc sư thiết kế một dự án, có nhiều lựa chọn để xem xét.

Những ưu điểm chính của việc sử dụng nhôm trong xây dựng các điểm lưu ý khi hàn nhôm

Có quá nhiều sự lựa chọn trong vật liệu để sử dụng cho cửa sổ và cửa ra vào. Nhưng tại sao nhôm vượt trội? Trước hết, nhôm là một kim loại có tính chất cơ học tuyệt vời. Mặc dù nhẹ hơn nhiều so với các kim loại khác, nhưng nó có mức độ bền cơ học rất cao và đó là lý do tại sao nó được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không, một lĩnh vực đòi hỏi yêu cầu cao. Ngoài ra, nó có khả năng chống ăn mòn cao và có chi phí bảo trì gần như bằng không.

Hơn nữa, nhôm là nguyên tố phổ biến thứ 3 trong lớp vỏ Trái đất. Nó là một vật liệu xanh có thể được tái chế mãi mãi, bảo tồn tất cả các đặc tính của nó mà không làm suy giảm chất lượng. Năng lượng cần thiết để tái chế nó chỉ bằng 5% năng lượng tiêu thụ cho sản xuất ban đầu, khiến nó trở thành một trong những vật liệu xanh nhất trong ngành xây dựng.

Tính dẫn nhiệt cao và điểm nóng chảy thấp của hợp kim nhôm có thể dẫn tới hiện tượng “cháy thấu” (burnthrough) vật liệu nếu thợ hàn không thực hiện đúng quy trình. Để khắc phục những vấn đề này, thợ hàn cần phải tuân thủ những hướng dẫn trong bài viết. Đây là kinh nghiệm và thực tiễn được đúc kết từ việc lựa chọn thiết bị hàn, chuẩn bị vật liệu cơ bản, tới việc áp dụng kỹ thuật thích hợp, và kiểm tra trực quan kết cấu hàn để đảm bảo mối hàn chất lượng cao với quy trình hàn MIG và TIG khi hàn hợp kim nhôm.

Chuẩn bị vật hàn

Để hàn nhôm, thợ hàn phải làm sạch bề mặt vật hàn cẩn thận. Đánh sạch lớp oxit nhôm bề mặt và các chất bẩn có từ dầu, mỡ. Oxit nhôm trên bề mặt của vật hàn nóng chảy tại nhiệt độ 3,700 F trong khi vật liệu nhôm của chi tiết hàn có nhiệt độ nóng chảy dưới 1,200 F. Vì vậy, làm sạch lớp oxit trên bề mặt vật hàn sẽ hạn chế sự thấu sâu của kim loại vào vật hàn.

Để làm sạch lớp oxit nhôm, sử dụng bàn chải bằng thép không gỉ để đánh sạch hoặc dùng dung môi và các phương pháp ăn mòn. Khi dùng bàn chải, nên chải theo một hướng, chải nhẹ và đều không làm cho bề mặt thô ráp xù xì quá dẫn đến tăng thêm nguy cơ ngậm oxit trên bề mặt vật hàn.

Ngoài ra, không được dùng bàn chải đã sử dụng cho việc làm sạch vật hàn bằng thép hoặc thép không gỉ để làm sạch bề mặt vật hàn bằng nhôm. Khi dùng các giải pháp làm sạch bằng hóa học phải đảm bảo làm sạch dung môi ăn mòn trên bề mặt chi tiết trước khi hàn. Để giảm thiểu nguy cơ hydrocarbon từ dầu mỡ hoặc dung môi từ nguyên công cắt xâm nhập vào mối hàn, phải làm sạch chúng bằng chất tẩy. Kiểm tra để chắc chắn rằng chất tẩy không chứa thành phần hydrocarbon.

Gia nhiệt

Gia nhiệt vật hàn để tránh nứt mối hàn. Nhiệt độ nung nóng vật hàn không vượt quá 230F. Nên dùng nhiệt kế để chủ động duy trì nhiệt độ, tránh quá nhiệt. Thợ hàn cũng cần nung nóng trước các chi tiết dày khi hàn với chi tiết mỏng.

Dùng kỹ thuật đẩy mỏ hàn

Với nhôm, hàn với thao tác đẩy mỏ hàn thay vì kéo mỏ để tác dụng làm sạch tốt hơn, giảm thiểu nhiễm bẩn mối hàn và tăng khả năng bảo vệ của khí.

Tốc độ di chuyển

Hàn nhôm cần được thực hiện "nóng và nhanh". Không như thép, tính dẫn nhiệt cao của nhôm đòi hỏi phải đặt điện áp hàn, dòng hàn lớn, và tốc độ di chuyển mỏ hàn cũng lớn hơn. Nếu tốc độ di chuyển mỏ chậm, có thể dẫn tới cháy thấu mối hàn, đặc biệt là khi hàn chi tiết mỏng.

Khí bảo vệ

Khí Argon, với tác dụng làm sạch và đặc tính thâm nhập tốt, là loại khí được chọn sử dụng phổ biến nhất cho hàn nhôm. Hàn các hợp kim nhôm 5XXX-series, hỗn hợp khí bảo vệ kết hợp argon với heli - tối đa 75% heli - sẽ giảm thiểu sự hình thành oxit magiê.

Dây hàn

Lựa chọn dây hàn có nhiệt độ nóng chảy tương tự vật liệu cơ bản. Thợ hàn càng hạn chế khoảng nóng chảy của kim loại thì càng dễ hàn. Để hàn chi tiết mỏng, sử dụng dây 0.8mm kết hợp với quy trình hàn xung tại tốc độ thấp - 100 đến 300 inch/phút - là tối ưu.

Hình thành mối hàn dạng lồi

Khi hàn nhôm, nứt mối hàn thường hay xảy ra. Nứt do mức độ dãn nở nhiệt cao của nhôm và sự co ngót xảy ra khi nguội mối hàn. Nguy cơ nứt là rất lớn với mối hàn lõm vì bề mặt của mối hàn co ngót và rách khi nguội. Do đó, thợ hàn nên thao tác hàn để hình thành mối hàn dạng lồi. Bởi vì khi mối hàn nguội dần, dạng lồi của mối hàn sẽ cân bằng lực co ngót.

Lựa chọn nguồn hàn

Khi chọn thiết bị hàn cho ứng dụng hàn nhôm trong khí bảo vệ, điều đầu tiên là lựa chọn phương pháp dịch chuyển hồ quang phun hoặc xung. Máy hàn có chế độ dòng hàn không đổi (CC) và điện áp hàn không đổi (CV) được dùng cho hàn hồ quang phun. Với chi tiết nhôm dày, đòi hỏi dòng hàn ở mức hơn 350A, chế độ CC cho kết quả tốt nhất.

Vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trong kiến ​​trúc là gì?

Kiến trúc hiện đại đã được biến đổi trong những năm qua do quá trình công nghiệp hóa nhiều vật liệu, kim loại và kỹ thuật xây dựng. Để đáp ứng với những vật liệu phong phú này, kiến ​​trúc truyền thống với các chi tiết phức tạp không còn phổ biến, mở đường cho các thiết kế kiến ​​trúc kiểu dáng đẹp và tối giản.

Các vật liệu phổ biến nhất trong kiến ​​trúc là bê tông, gạch, thép, kính, nhôm, đá và gỗ. Một trong những lựa chọn quan trọng nhất khi các kiến ​​trúc sư lựa chọn vật liệu sử dụng là cảm xúc người xem cảm nhận được khi quan sát thiết kế của họ ở dạng vật chất.

Lựa chọn vật liệu phù hợp là chìa khóa cho kiến ​​trúc thành công vì các vật liệu khác nhau mang lại cảm xúc khác nhau. Gỗ có thể mang lại cảm giác thoải mái ấm áp trong khi bê tông có thể tạo ra sự chắc chắn trong môi trường.

Những ưu điểm chính của việc sử dụng nhôm trong xây dựng

Khung nhôm là giải pháp sẽ cung cấp cho bạn các cửa ra vào và cửa sổ rất chắc chắn và do đó, tăng tính bảo mật và độ bền lâu dài. Trong trường hợp biến động nhiệt độ cao, chúng không bị cong vênh trong thời gian dài, một thực tế rất quan trọng ở những vùng có nhiều ánh nắng mặt trời và nhiệt độ cao trong mùa hè. Nhôm có kích thước với độ chính xác cao, độ kín tối đa chống lại tác động từ môi trường bên ngoài. Ngoài ra, độ chắc chắn của khung nhôm giúp tận dụng ánh sáng tự nhiên tối đa, không bị cong vênh như các vật liệu khác. Trong trường hợp hỏa hoạn, cửa sổ và cửa nhôm giúp hạn chế nhiệt lan rộng. Nhôm, trái ngược với các vật liệu khác, hấp thụ và loại bỏ một phần lớn nhiệt được tạo ra bởi các đám cháy. Khi nhôm nóng chảy, ở 660 độ C, nó làm chậm tốc độ lửa, mà không tạo ra khí dễ cháy hoặc độc hại.

Không giống như thép, nhôm là vật liệu nhẹ nên dễ chế tạo và thi công. Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng không giống như bất kỳ kim loại nào khác khiến nhôm trở thành một lựa chọn phổ biến, đặc biệt là đối với các dự án xây dựng khó tiếp cận.

Nhôm là một kim loại dễ uốn để tạo thành nhiều hình dạng và cấu hình.

Nhôm thường được sử dụng để ốp, ép vì nó có thể được sản xuất với kích thước lớn và do đó yêu cầu ít mối nối hơn và làm cho việc lắp đặt rất tiết kiệm thời gian – điều luôn được hoan nghênh trong ngành xây dựng.

Khả năng bảo vệ

Khung cửa nhôm và cửa sổ cung cấp mức độ bảo mật rất cao do cấu trúc bền và chắc chắn, ngăn chặn những kẻ xâm nhập. Vì chúng rất mạnh mẽ, chúng hoạt động hiệu quả với một số lượng lớn các cơ chế và phụ kiện, tăng cường hơn nữa bảo mật của bạn.

Thiết kế đa dạng

Không gian nơi chúng ta sống là một phần rất quan trọng, vì chúng ta dành trung bình hơn 50% thời gian trong nhà. Khung nhà là một phần cơ bản của chức năng tổng thể và mang lại giá trị thẩm mỹ, định hình nội thất và ngoại thất. Khung cửa nhôm và cửa sổ cung cấp vô số lựa chọn thiết kế, cả về kiểu dáng và kích thước, cũng như xử lý bề mặt, với bảng màu và kết cấu có sẵn để đáp ứng mọi nhu cầu và mong muốn. Không có vật liệu nào khác có thể mang lại nhiều sự linh hoạt trong thiết kế mà không có giới hạn. Cuối cùng, hệ thống nhôm không giới hạn ở cửa sổ và cửa ra vào. 

Nhôm có nhiều màu sắc. Nhôm có thể được hoàn thiện bằng một số kỹ thuật bao gồm Sơn tĩnh điện , đi kèm với nhiều lựa chọn màu. Đối với các dự án cải tạo, phương pháp hoàn thiện này có lợi vì bảng màu thường cung cấp màu sắc phù hợp với khuôn khổ hiện có để tạo ra một kết thúc gắn kết cho thiết kế kiến ​​trúc.

Vật liệu cách nhiệt, cách âm tốt

Nhôm là một trong những chất cách nhiệt và cách âm tốt nhất. Nhôm có hệ số cách nhiệt vượt trội và có thể cách nhiệt chống nóng và lạnh, mang lại hiệu quả năng lượng ấn tượng cho các cửa sổ và cửa đi nhôm kính. Đặc tính cách nhiệt của kim loại này là chất liệu đồng hành hoàn hảo cho kính cách âm để tạo ra cửa sổ cách âm khung nhôm giúp giảm tiếng ồn trong các tòa nhà đô thị.

Những tiến bộ trong công nghệ và nghiên cứu đã dẫn đến việc tạo ra các khung nhôm có độ cách nhiệt rất cao. Khung nhôm được tăng cường với polyamit cách nhiệt đặc biệt có thể cung cấp mức độ cách nhiệt cao phù hợp cho các tòa nhà với mức tiêu thụ năng lượng bằng 0 hoặc gần như bằng không. Cửa sổ nhôm cách nhiệt sẽ bảo vệ ngôi nhà của bạn khỏi nhiệt độ không mong muốn từ môi trường bên ngoài, cả trong mùa đông và mùa hè. Cuối cùng, độ phản xạ cao của nhôm chống lại bức xạ mặt trời và giảm nhiệt được hấp thụ bởi các khung trong thời gian nắng gay gắt, góp phần duy trì nhiệt độ trong nhà vào mùa hè.

Tuổi thọ cao, ít bảo trì

Nhôm có tuổi thọ cao và ít cần bảo trì. Các thành phần của nhôm ngăn chặn sự phá hủy của tia UV, độ ẩm và kim loại không bị gỉ dưới điều kiện thời tiết từ môi trường khắc nghiệt. Độ bền ấn tượng này có nghĩa là nó hoàn thiện không cần bảo dưỡng thường xuyên, không giống như gỗ.

Nhôm là một vật liệu tuyệt vời cho các ứng dụng kiến ​​trúc vì nó thân thiện với môi trường và sinh thái. Đó là một kim loại có thể tái chế hoàn toàn, dễ tái tạo để giảm lượng kim loại thải.

Đặc điểm hàn TIG với hợp kim nhôm

Nhôm và các hợp kim nhôm hầu như chỉ được hàn với các phương pháp hàn có khí trơ bảo vệ như hàn TIG, hàn MIG, do chúng không cần chất trợ dung vẫn đảm bảo chất lượng mối hàn tối ưu.

Hàn nhôm nếu sử dụng phương pháp hàn hơi hoặc hàn vảy với chất trợ dung, cặn trợ dung tồn tại sau khi hàn có thể gây ra hiện tượng oxy hóa ảnh hưởng đến chất lượng mỗi hàn. Hàn TIG cũng còn có ưu điểm là có thể hàn ở mọi vị trí.

Hàn TIG với nhôm có thể được sử dụng khi hàn độ dày từ 1-9.5mm khi hàn tay, 0.25-25mm khi hàn tự động.

Hàn Nhôm cơ bản phải sử dụng dòng điện AC do có thể kết hợp tốt khả năng dẫn điện, tính điều khiển hồ quang và tác động làm sạch hồ quang của dòng AC. Nguồn điện thì gần như tương đương với hàn hồ quang kim loại bằng tay. Điều này dẫn đến các máy hàn TIG thường có kèm theo tính năng hàn que.

Điện cực thích hợp khi hàn TIG nhôm thường là loại W và W-Zr. Loại W-Zr được sử dụng rộng rãi do ít bị nhiễm bẩn và có độ dẫn điện cao hơn. Đầu điện cực phải có hình bán cầu. Đầu điện cực kiểu này có thể tạo ra bằng cách hàn vài dây với dòng điện cao hơn bình thường 20A và để điện cực thẳng đứng.

Ar thường là khí bảo vệ. Hỗn hợp khí Ar -  He chỉ được sử dụng khi hàn mối hàn dày với tốc độ cao.

Khi hàn TIG với nhôm, có thể xuất hiện vệt trắng dọc theo đường hàn. Vệt này chính là oxide nhôm. Nếu vệt trắng có chiều rộng không quá 0.1mm thì lớp khí bảo vệ là đủ, nếu to hơn thì lượng khí là quá nhiều và bị lãng phí.

Khi hàn nhôm có chiều dày lớn hơn 6.3mm thì cần phải nung nóng trước khi hàn như hàn phẳng với chi tiết dày 6.3mm thì cần nung trước với nhiệt độ 200 độ C.

Phản ứng nhiệt nhôm thường sử dụng cho các dây nối đồng và hàn khác như đồng đỏ, thép, thép không gỉ, gang,... Phương pháp này được áp dụng trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, phổ biến nhất là ứng dụng để hàn các chi tiết thép kết cấu như là các ray xe lửa.

Hàn nhiệt nhôm là phương pháp xử lý mối nối bằng phương pháp hàn nóng chảy hỗn hợp kim loại giữa bột nhôm và sắt oxit – chất nhiệt nhôm. Đây là một dạng hàn nóng chảy dựa trên cơ sở nhiệt được sinh ra từ sự khử oxit kim loại của nhôm.

Đối với phương pháp hàn này, hỗn hợp bột oxit kim loại và bột nhôm được đốt cháy bằng một phản ứng khởi động mà không cần làm nóng từ bên ngoài. Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt rất cao, khử oxit kim loại và làm nóng chảy chúng. Kim loại nóng chảy sẽ lấp đầy khe hàn.

Trên thực tế, ứng dụng của phản ứng nhiệt nhôm cũng thường được sử dụng cho các dây nối đồng và hàn thép không gỉ, thép, gang, đồng đỏ, đồng thau,... Ngoài ra, nó còn rất hữu ích để hàn hai kim loại khác nhau. Hàn nhiệt nhôm còn được biết dưới các tên thương mại như: Ultraweld, Cadweld, Techweld, Thermoweld.

Giải pháp hàn nhiệt nhôm ra đời để giải quyết

Một vấn đề khác khi sử dụng phương án nối bằng bu lông là sẽ xuất hiện vết nứt xung quanh lỗ bu lông. Nguyên nhân là do các khớp nối phải chịu khá nhiều lực từ bên ngoài, dẫn đến hư hại đầu thanh ray. Điều này đặc biệt thường xuyên xảy ra trong ngành công nghiệp đường sắt.

Sau sự kiện tai nạn Hither Green Anh Quốc, các công ty trong ngành đường sắt bắt đầu chuyển sang dùng phương pháp nối đường ray liên tục bằng phương pháp hàn. Phương pháp này khắc phục được lỗi nối bằng phương pháp bu lông trước đó.

Đặc điểm của hàn nhiệt nhôm là gì?

Điểm nổi bật của phương pháp hàn nhiệt nhôm là gì đó chính là thể tích máy hàn lớn, thời gian đông kết của mối hàn rất lâu, sản phẩm thu được là khối đúc nên cơ tính của mối hàn được đảm bảo tốt. Bên cạnh những ưu điểm đó thì phương pháp này cũng có hạn chế là chúng ta cần tay thế khuôn đúc và thao tác thường được điều khiển từ khoảng cách xa để giảm thiểu các mối nguy hiểm cho người thực hiện. Hàn nhiệt nhôm chủ yếu dùng để hàn ngoài trời nên cũng gặp hạn chế nếu gặp thời tiết xấu.

Các cách hàn nhiệt nhôm là gì?

Dưới đây là một số quy trình có thể áp dụng cho phương pháp hàn nhiệt nhôm:

GTAW / TIG

GMAW / MIG

Bằng chùm tia Laser

Hàn bằng điện trở

GTAW / TIG là gì?

Là một trong những quy trình hàn phổ biến nhất đối với hàn nhôm là hàn hồ quang khí Vonfram (GTAW). Nó còn được gọi là hàn khí trơ Vonfram (TIG).

GMAW / MIG là gì?

Hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí trơ (GMAW), hoặc hàn khí trơ kim loại (MIG). Đây là một sự lựa chọn tuyệt vời khác để hàn nhôm. Hàn hồ quang kim loại khí nói chung có tốc độ lắng đọng cao hơn GTAW.

Hàn chùm tia Laser và hàn chùm tia điện tử là gì?

Các quy trình hàn tia thường có khả năng hàn nhôm khá cao. Ngoài ra, vì công suất của các quy trình hàn này rất cao, nên việc khởi động ban đầu ít được quan tâm hơn. Với hàn Laser, khả năng phản xạ ánh sáng của vật liệu cũng là một mối quan tâm.

Hàn bằng điện trở là gì?

Là một phương pháp cũng sử dụng trong hàn nhôm. Tuy nhiên, phương pháp này có khó khăn phát sinh từ đặc tính dẫn điện và dẫn nhiệt của nhôm. Cần sử dụng đồng hồ đo điện trở để đảm bảo chất lượng mối hàn.

Khoang hàn bên trong khuôn mẫu được làm nóng

Khoang hàn bên trong khuôn mẫu được làm nóng bằng ngọn lửa gas-oxy với áp lực và thời gian làm nóng được quy định theo từng loại thép. Chất lượng cơ tính của mối hàn sẽ phụ thuộc hoàn toàn vào quá trình nung nóng sơ bộ này.

Chất liệu sản xuất

Thành phần chất nhiệt nhôm được sản xuất để thép lỏng có tính chất kim loại phù hợp tương ứng với tính chất của kim loại đường ray được hàn. Sau khi gia nhiệt mối hàn, khay chứa chất nhiệt nhôm được lắp lên trên miệng khuôn. Phản ứng nhiệt nhôm xảy ra khi được mồi giúp tạo ra thép nóng chảy. Thép nóng chảy có nhiệt độ cao khoảng 2500 độ C chảy xuống khoang mối hàn.

Làm mát mối hàn

Mối nối hàn được làm mát tự nhiên trong khoảng thời gian quy định. Sau đó, khuôn mẫu được lấy ra, các phần thép thừa được gia công cắt bỏ bởi thiết bị cắt thủy lực.

Khi mối nối hoàn toàn nguội sẽ được làm sạch, loại bỏ các phần dư thừa để đảm bảo mặt mối hàn liền mạch với mặt đường ray. Đồng thời, hình dạng khớp với đường ray. Các mối hàn này sẽ được kiểm tra khắt khe trước khi được đưa vào sử dụng.

Kiểm tra chất lượng mối hàn

Sau khi mối hàn được kiểm tra chất lượng, đảm bảo yêu cầu thì đánh giá tuổi thọ của nó tương đương với tuổi thọ của đường ray. Không cần bảo dưỡng khi sử dụng.

Xem thêm nhiều chuyên mục hay cây hoa, phần mềm, các thiết bị kỹ thuật, công nghệ. Dịch vụ quay video chuyên nghiệp, quay phim sự kiện, quay video clip, quay phim HD, tất cả các dịch vụ về quay phim...

Diễn Đàn Chia sẻ kiến thức đồ hoạ, quay video, phần mềm, ứng dụng, công cụ chỉnh sửa hình ảnh, video, photoshop, proshow producer, corel videostudio, after effect, premiere pro, beauty box video...Xem tại : https://trungdan.com/

About Kiến Minh

CƠ SỞ MAY ĐỒNG PHỤC SPA - TMV GIÁ RẺ UY TÍN TP.HCM May đồng phục Spa, Tmv, Văn phòng, Quán ăn, Học sinh, Gò Vấp - TpHCM Hotline + Viber + Zalo: 0972 87 15 18 ( Ms. Nguyệt ) Email: nguyethey@gmail.com Website: https://www.dongkhai.com/ Fb: https://vi-vn.facebook.com/dongphucgiareSG/ Bản đồ: https://goo.gl/maps/p4BqngdP4tH2
    Blogger Comment

0 nhận xét:

Đăng nhận xét

CHAT 💬 ZALO

CHAT 💬 FACEBOOK