Як зварити алюміній

У зварних конструкціях досить часто використовують як сам алюміній, так і його сплави, які поділяються на деформуються і ливарні. Варто зазначити, що процес зварювання алюмінію пов`язаний з певними труднощами, які викликані хімічними і фізичними особливостями цього металу і його сплавів.

Основні труднощі при зварюванні алюмінію

Є деякі фактори, які ускладнюють процес зварювання конструкцій з алюмінію і його сплавів. На поверхні даного металу в середовищі з киснем утворюється тугоплавка плівка оксиду алюмінію, яка має більш високу щільність, ніж сам метал. Перед зварюванням алюмінію електродами поверхню кромок і присадних матеріалів необхідно очистити від плівки механічним або хімічним методом. Плівку, яка утворюється, можна видалити методом катодного розпилення або з використанням флюсів, які її розчиняють або руйнують, перетворюючи в леткі сполуки.

При високих температурах міцність даного металу різко знижується. Твердий не розплавиться метал кромок може бути легко зруйнований тиском маси зварювальної ванни. Алюміній, який має високу плинністю, буде витікати через шов, а розміри зварювальної ванни досить складно контролювати через те, що метал не змінює колір при нагріванні. Щоб уникнути прожогов під час одношарової зварювання, рекомендується застосувати формують керамічні або металеві прокладки. Також слід зазначити, що алюміній і його сплави мають великий коефіцієнт лінійного розширення і низький модуль пружності, а це може привести до виникнення деформацій конструкцій. Для їх зниження можна застосувати різні технологічні прийоми, наприклад, підігрів або електрозварювання алюмінію з оптимальними режимами.

Ще одна складність при зварюванні алюмінію полягає в тому, що з`являється не тільки оксидна плівка, але і пористість, що викликається воднем. Як правило, вона зосереджується в районі шва і вражає алюмінієво-магнієві сплави. Крім того, висока теплопровідність алюмінію вимагає потужних джерел тепла. Під час зварювальних робіт в металі шва можуть утворитися гарячі тріщини, що викликано процесами внутрішньої деформації під час застигання металу зварювальної ванни. Щоб цього не сталося, в зварювальні шви слід додавати модифікатори. Крім того, самі шви не бажано розташовувати занадто близько один до одного.

Процес зварювання алюмінію аргоном

На даний момент метод зварювання алюмінію в захисному середовищі аргону є найпоширенішим. У цьому випадку робота проводитися не плавкими (вольфрамовими) електродами, використовується технологія зварювання алюмінію з наступними параметрами. Слід застосовувати аргон вищого або першого сорту, а також використовувати гелій високої чистоти або його суміш з аргоном. Як правило, цей спосіб використовують при зварюванні не довше швів, і виконанні не великих обсягів зварювальних робіт.

Як вже говорилося, ручний метод зварювання НЕ плавкими електродами в захисному середовищі аргону проводитися вольфрамовими електродами. Найчастіше вибирають електроди, які мають діаметр 2-6 мм. В основному діаметр використовуваного електрода, сила зварювального струму і витрата аргону залежать від товщини зварюваного металу. Наприклад, алюміній товщиною 4-6 мм зварюють вольфрамовим електродами діаметром 4 мм, при силі зварювального струму в 160-180 Ампер і витраті аргону приблизно 10 л / хв. Існують спеціальні таблиці, де наводяться подібні дані, при цьому бажано вибирати установки змінного струму типу УДГ-300 і УДГ-500.

Листи з алюмінію і його сплавів товщиною до 3 мм можна зварити за один прохід. А при товщині металу в 4-6 мм, не обробляючи крайок, листи можна зварити за два проходи - по одному проходу на сторону. Якщо ж зварюється алюміній завтовшки більше 6 мм, то в цьому випадку буде потрібно V-подібна оброблення стику і по два проходи на кожну сторону. А для товщини 8-15 мм необхідна Х-подібна оброблення, при цьому кожну сторону стику слід пройти по два рази.

Для збільшення продуктивності бажано використовувати трифазну дугу. Джерело нагріву стане потужнішим в три рази, тому можна зварювати листи алюмінію до 30 мм завтовшки, при зварюванні на прокладці. У цьому випадку нагрівання алюмінію відбувається однієї незалежної дугою між електродами, а двома залежними дугами між металом і електродами. Як що плавиться цілком можна застосувати присадні дріт з алюмінію або його сплавів. При цьому, як правило, зварювання алюмінію аргоном проводитися за допомогою напівавтоматичного або автоматичного зварювання. При довгих швах і великих обсягах зварювальних робіт, коли необхідна велика продуктивність, доводиться варити алюміній аргоном на напівавтоматичних або автоматичних установках.

Діаметр дроту, яка використовується, може становити 1,5-2,5 мм, зварювання алюмінію полуавтоматом проводиться назад полярним постійним струмом. При цьому кромки стиків розправляються Х-образним і V-подібним способом, кут розкриття становить приблизно 70-90 градусів, для розміщення наконечника пальника в обробленні. Продуктивність може досягти 40 м на годину, при подачі дроту зі швидкістю до 400 м на годину. Це дає можливість зварювати алюміній товщиною 16 мм за один прохід при зварюванні на прокладці, а метал товщиною до 30 мм зварюється за два проходи.

Залежність форми шва від режиму зварювання

Геометричні параметри зварного шва і глибина провару в основному залежать від усіх факторів режиму аргонодугового зварювання. Глибина провару залежить від зростання зварювального струму, а ось ширина шва від величини струму практично не залежить. Глибина провару збільшується при зменшенні діаметра електрода. Особливо помітна ця залежність при невеликих значеннях струму. Чим вище зварювальних струм, тим менше буде відчуватися вплив діаметра електрода. Чим більший діаметр електрода, тим ширше зварювальний шов.

Щоб правильно зварити алюміній, необхідно ознайомитися зі складним впливом швидкості зварювання на глибину провару. При малих швидкостях проварена мінімальний, а ось зі зростанням швидкості до певного моменту, проварена збільшується. А як тільки буде досягнуто критичне значення, зростання швидкості призведе до зменшення глибини провару. Однак в найбільш часто використовуваних режимах зварювання глибина провару не сильно залежить від зміни швидкості. А ширина шва, навпаки, знаходиться в зворотній залежності від швидкості зварювання. Збільшення амплітуди поперечних рухів кінця електрода може привести до збільшення ширини зварювального шва. Ця залежність часто використовується при ручному аргоновой зварюванні.

Алюміній і його сплави є досить поширеними матеріалами, які використовуються для виготовлення побутової техніки, виробництва різних будівельних конструкцій, в суднобудуванні і машинобудівної індустрії. Сварка аргоном є найкращим рішенням при виникненні різних пошкоджень і поломок виробів з алюмінію, так як вона дозволяє заощадити значні кошти, а також продовжити термін експлуатації конструкцій і механізмів.

Поділися в соціальних мережах:

Схожі