2. CƠ SỞ KHOA HỌC HÀN NHÔM VỚI THÉP 1 Mục đích
2.3.4. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến việc hình thành liên kết hàn hybrid nhôm – thép
2.3.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian khuếch tán kim loại:
Qua các nghiên cứu và phân tích ở trên có thể thấy rằng, trong quá trình nối bằng nhiệt (hàn) các vật liệu khác chủng loại thì sự hình thành các pha liên kim IMC đóng vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng đến độ bền của mối ghép. Tùy thuộc vào quá trình hàn cụ thể, nhiệt
độ và thời gian là hai thông số quan trọng nhất quyết định đến khả năng khuếch tán của các
nguyên tử kim loại vào nhau và qua đó hình thành kết tủa ra các pha liên kim bất lợi làm cho liên kết hàn bị giòn. Vì vậy, nếu các mối nối từ các vật liệu khác chủng loại yêu cầu có được độ bền và độ dai va đập cao thì việc hình thành các pha liên kim phải được khống chế ở một kích thước tối thiểu hoặc tốt nhất là không để hình thành các pha liên kim bất lợi đó, bằng cách giảm nhiệt độ và thời gian khuếch tán kim loại thông qua việc giảm năng lượng
đường và kích thước vũng nóng chảy. Theo những nhận xét này, các nguồn hàn xung với
năng lượng đường nhỏ và tập trung là những công cụ tốt nhất đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật. Nhiệt độ và thời gian khuếch tán kim loại thích hợp khi hàn liên kết hybrid nhôm – thép bằng quá trình hàn TIG đối với liên kết dạng chữ T được đề cập nghiên cứu trong luận án này sẽ được xác định thông qua quá trình tính toán mô phỏng ở chương 3.
2.3.4.2. Ảnh hưởng của độ sạch bề mặt chi tiết hàn:
Như đã nghiên cứu trong mục 2.3.1, khi hàn thép với nhôm ở trạng thái nóng chảy thì
độ sạch bề mặt của kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao hơn trong hai kim loại đó (bề mặt
của tấm thép CCT38) có ý nghĩa rất quan trọng. Trong trường hợp này, việc tránh sự oxi hóa bề mặt có tác dụng làm giảm mức năng lượng hoạt hóa, cải thiện tính thấm ướt và tạo độ ổn định cho việc tiếp xúc giữa hai kim loại lỏng và rắn [1]. Vì vậy trong quá trình thực nghiệm phải sử dụng các biện pháp làm sạch triệt để bề mặt mép hàn, đặc biệt là khi hàn phía đối diện của liên kết hàn chữ T. Bởi lẽ khi hàn phía thứ nhất thì tấm thép đã được nung tới nhiệt độ cao, nếu không phun khí bảo vệ ở phía đối diện thì bề mặt tấm thép sẽ bị ôxi hóa. Trong thực tế hàn hồ quang, cách thức đơn giản nhất, có hiệu quả kinh tế và tính công nghệ là sử dụng bàn chải sắt (trong trường hợp này cần sử dụng bàn chải sợi thép không gỉ) hoặc giấy ráp kết hợp với máy nén khí có áp suất cao để thổi sạch mạt sắt và oxit sắt bong ra sau khi chải.