Сварка плавлением алюминия и его сплавов подробная статья. В различных отраслях промышленности алюминий и его сплавы широко используются и часто требуют сварки. Для этого требования используются процессы TIG и MIG в среде защитного газа. Которые позволяют создавать сварные соединения высокой целостности.
Однако прежде чем можно будет получить качественные сварные швы из алюминия, необходимые в этих отраслях, необходимо соблюдать определенные практические приемы и методы. В этой статье «Сварка плавлением алюминия и его сплавов» подробно описаны методы работы. Такие как обращение и хранение присадочных материалов. А также предварительный нагрев, удаление оксидов, выбор вспомогательных средств для сварки и методы обратной стружки. Также выделены важные факторы, относящиеся к выбору подготовки кромок и подгонке швов. Включены рекомендации по выполнению прихваток и контролю деформации.
Сварка плавлением алюминия: характеристики, влияющие на соединение
Существует несколько характерных факторов, которые влияют на соединение алюминия сваркой плавления:
- Чистый алюминий имеет температуру плавления 660°C, тогда как диапазон плавления алюминиевых сплавов находится в пределах 520-660°C. И поскольку видимых изменений цвета нет, становится трудно определить, когда металл приближается к температуре плавления.
- Высокая теплопроводность чистого алюминия примерно в пять раз выше, чем у стали. Тогда как у алюминиевых сплавов она в 3 — 5 раз выше, чем у стали. И в обоих случаях для достижения плавления требуются высокие тепловые затраты. Из-за такой теплопроводности иногда необходим предварительный нагрев, особенно при наличии толстых сечений.
- При воздействии воздуха на поверхности алюминия быстро образуется прочная, огнеупорная оксидная пленка. Которая, помимо всех других факторов, связанных со сваркой алюминия, вызывает больше всего проблем. Если эту оксидную пленку не удалить до и во время сварки, она будет мешать слиянию основной пластины и присадочного материала.
Характеристики наполнителя
Основным фактором, способствующим получению качественных алюминиевых сварных швов, является использование высококачественных присадочных стержней. И проволоки правильного диаметра и спецификации сплава. Кроме того, поверхности должны быть очищены от влаги, смазочных материалов и других загрязнений.
Обращение, хранение и использование
Стержни и проволока при обращении должны быть тщательно чистыми, особенно в случае сварки TIG. Когда стержень пропускается сквозь пальцы, руки оператора также должны быть чистыми. Альтернативно можно надеть белые шелковые перчатки. Эта мера предосторожности также применима при перемещении и установке катушек с проволокой MIG на устройствах подачи проволоки.
Присадочные стержни и катушки с проволокой, когда они не используются, должны храниться в закрытых упаковках и контейнерах в сухом месте при постоянной температуре. Во время производства, сварки MIG, где вероятны значительные временные задержки между сварочными операциями. Например, рабочие смены или временные остановки, катушки должны быть защищены чистой тканью или пластиковым покрытием.
Подготовка кромок
Категорически утверждать, какую именно подготовку кромки следует использовать для конкретной толщины материала и процесса сварки, невозможно. Прежде чем принять решение о подготовке кромки для сварки алюминия, необходимо учитывать несколько влиятельных факторов. Таких как положение сварки, использование или неиспользование вспомогательных средств, характеристики теплоотвода, а также необходимость или отсутствие обратной стружки.
Поэтому из вышеизложенного можно лишь обобщить вопросы подготовки кромок для материалов различной толщины, подлежащих сварке обсуждаемыми процессами. Хотя эти препараты были признаны пригодными для производства, они, конечно, открыты для модификаций. И поэтому предполагается, что они будут приняты в свете сложившейся в настоящее время практики.
Совместная подготовка
Внимание к хорошей подгонке важно для обеспечения получения высококачественных сварных швов. Подгонка швов и подготовка кромок тесно связаны между собой и не могут быть полностью разделены. Неправильная подгонка швов приведет к получению плохих сварных швов. Независимо от того, насколько хороша подготовка кромок. Чрезмерные зазоры между корнями, особенно на соединениях, которые не имеют опоры, могут создавать проблемы. Поскольку могут возникнуть прожоги дуги и/или неравномерное проплавление, а также оксидные включения.
Точная степень соответствия, т.е. комбинация зазора шва/корневой поверхности и несоответствия пластин, еще предстоит определить для обсуждаемых процессов. Поэтому невозможно установить точные пределы допусков. Хотя некоторая работа по этому вопросу была проведена для сварки TIG с гелием на постоянном токе.
КАТАЛОГ АРГОННАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЯ
Совместная доступность
Помимо подготовки и подгонки, не менее важным фактором становится доступность швов, позволяющая добиться надежных сварных швов с минимальными усилиями.
Аспект доступности часто можно упустить из виду на начальном этапе проектирования. И, более того, некоторые проектировщики не понимают размеров сварочной горелки TIG или горелки MIG и характеристик дуги. В отличие, например, от ручной дуговой сварки стали, при которой электрод можно согнуть, чтобы обеспечить доступ к труднодоступным участкам, горелки TIG и горелки MIG предотвращают эту практику. Хотя они доступны в самых разных размерах, а некоторые имеют поворотные или длинные удлиненные гибкие шейки. Которые можно смещать для облегчения доступа. Однако неизменно эти факелы и ружья пропускают только ограниченный ток, и, следовательно, их полезность, хотя и ценна, ограничена.
Помимо фактора доступности горелки TIG и горелки MIG, проектировщик всегда должен помнить, что для совместной конструкции важно обеспечить неограниченный обзор дуги внутри заготовки.
Часто при газозащитных процессах необходимы короткая длина дуги и расстояние между соплом и изделием. А это означает, что доступный диаметр сопла может быть слишком большим, чтобы обеспечить это достижение. В результате может возникнуть плохая дуговая защита и газовая защита, что приведет к некачественному наплавлению сварных швов. Это часто бывает в тех случаях, когда требуются косынки, фланцевые трубы для корпусов сосудов. А также ребра жесткости, накладки и т. д. Особенно там, где они расположены близко друг к другу и требуются непрерывные сварные швы.
Предварительный нагрев при сварке плавлением алюминия
Необходимость предварительного нагрева алюминия (сварка плавлением алюминия) перед соединением зависит от процесса сварки. А также типа сплава, его толщины и температуры окружающей среды. В целом принято считать, что при сварке MIG предварительный нагрев обычно не требуется. Пока толщина материала не превысит 25 мм. Однако некоторый предварительный нагрев. Т.е. 150-200°C, будет полезен с точки зрения фактического улучшения качества сварного шва (в отношении пористости) на материалах толщиной более 9 мм.
При сварке TIG на переменном токе предварительный нагрев необходим, когда свариваются участки толщиной более 3–4 мм, чтобы облегчить сварку без необходимости использования чрезмерных сварочных токов.
