Záróréteg-képződés
A záróréteg-képződés rideg intermetallikus fázisok (pl. Fe2Al5) kialakulása közvetlenül a kötési zónában, amikor az alumínium és az acél hegesztéskor rövid időre megolvad. Ez a kemény, repedésre hajlamos réteg elválasztja a két anyagot, és terhelés hatására azonnal törik.
Fizikai-kémiai hatásmechanizmus
A folyékony alumínium és a szilárd acél határfelületén vas- és alumíniumatomok diffundálnak egymásba. Lehűléskor rideg intermetallikus fázisok képződnek, mint a FeAl3 vagy a Fe2Al5. Ezek a fázisok nagyon rendezett kristályszerkezettel rendelkeznek csúszási síkok nélkül, és keménységük elérheti a 1000 HV értéket. A rétegvastagság exponenciálisan növekszik a hőmérséklet és az érintkezési idő növekedésével. A gyors hűtés vékony, de kemény réteget rögzít.
Kohászati jelentőség és kockázatok hegesztéskor
A rideg réteg szinte nem deformálódik. A zsugorodási feszültségek hatására a réteg mentén azonnal repedések keletkeznek. A kötés már kis terhelésnél tönkremegy. Körülbelül 10 µm rétegvastagság felett a teljes varrat használhatatlanná válik. Az alumínium és az acél eltérő hőtágulása további feszültségeket okoz. Pórusok képződhetnek, ha oxidok vagy nedvesség záródik be a kötési zónába.
Műhelygyakorlat és utasítások
A záróréteg képződése csak csökkenthető, nem teljesen megakadályozható. Tartsd a medence érintkezési idejét 0,5 másodperc alatt. Korlátozd a hőbevitelt rövid ívvel, nagy hegesztési sebességgel és alacsony áramerősséggel. Cél az intermetallikus rétegvastagság 5 µm alatt tartása. Használj robbantottan plattírozott alumínium-acél átmeneti darabokat, vagy alkalmazz dörzshegesztést, illetve lézersugaras hegesztést pontos energiavezérléssel. Tisztítsd meg alaposan a kötési felületeket és távolítsd el az oxidrétegeket. Kerüld az acél előmelegítését, mert a hő gyorsítja a diffúziót.