Сварка алюминия аргоном

За последние 193 года с момента собственного открытия алюминий получил очень большое распространение. Обладая подобными хорошими качествами как: лёгкость, крепость, податливость штамповке, высокую устойчивость к коррозии, большая проводимость тепла и проводимость электричества, хорошие парамагнитные свойства, его соединения абсолютно не токсичные. Благодаря собственным особенностям он используется во многих ветвях сегодняшней промышленности, от пищевой, до авиационной и космической. Большое применение деталей из данного металла потребовало создать тех. процесс сварки деталей. Особенное место среди методов сварки металлических деталей занимает технология сварки алюминия аргоном.

Характерности сварки алюминия и его сплавов

Одним из серьёзных недостатков материала являются трудности, с которыми встречаются при сварке деталей из него. Такой недостаток связывают с тем, что алюминий образовывает быструю и прочную химическую связь с кислородом. Говоря легче, его лицевой слой очень быстро формирует плёнку, собой представляющую окись алюминия. Главные трудности, появляющиеся при сварке алюминия, вызваны его химическими и физическими характерностями:

• Большая разница между температурой плавления самого металла (она составляет 660°C), и температурой плавления окисной верхней плёнки (может достигать температуры 2060°C).
• Очень много алюминиевых сплавов с другими металлами. Это нужно чтобы придать требуемых параметров. Разные легирующие добавки меняют температуру плавления, стало быть, нужно создавать необходимые условия для сварки подобных деталей.

Температура плавления алюминия и его окисной пленки

Трудности, которые связаны с первой спецификой, решаются очень просто при помощи нового оборудования. Но не забывайте, что показатель температурного расширения внешней оксидной плёнки втрое меньше, чем этот показатель самого алюминия. При плохом прогреве в середине появляются трещины и пустоты. По мимо этого находящаяся на поверхности плёнка считается более рыхлой. Она обладает высокой гигроскопичностью и худшими свойствами защиты.

Для преодоления второй проблемы, важно знать какой состав сплава требуется сварить. Сегодня в товарном производстве в алюминий добавляют разные элементы химии: медь, магний, марганец и даже кремний. Эти все сплавы разделяют на следующие группы:

• Сплавы, в их состав входят алюминий, медь и марганец. Их называют дюралюмины.
• Алюминиевые сплавы, кремния и марганца. Они получили наименование – авиали.
• На основе алюминия и меди с добавкой самых разных компонентов. К примеру, железа и никеля.
• С добавкой цинка.

Сварочный процесс аргоном

Эти все они имеют необходимые определения согластно ГОСТа. Но, необходимо не забывать, что из всего списка сплавов отлично свариваются не все. Сюда можно отнести: сплавы марки АД, АМ, АВ, М и Д20. Для сварки определённого вида сплава приходится задействовать пригодную для него сварную проволоку и необходимые флюсы и присадки. Их список приведен в ГОСТ 7871-75.

Для проведения хорошей сварки необходимо учесть следующие характерности:

• трудности, которые связаны с расплавлением верхней оксидной плёнки;
• сравнительно небольшую температуру плавления самого алюминия;
• необходимость в мощном источнике энергии;
• обязательная заварка образующегося кратера;
• подробная очистка шва, прежде чем приступить к сварке.

Сейчас используются такие варианты сварочных процессов:

1. В окружении благородных газов. Используются вольфрамовые электроды и добавочные бруски. Этот режим именуется AC TIG.
2. В окружении благородных газов с автоматизированной подачей проволоки для сварки. Этот способ получил название DC MIG.
3. Без применения газовой оболочки защиты. В данном случае место сварки покрывается плавящими электродами. Такой режим называется ММА.

независимо от подобранного способа сварки алюминиевых сплавов, ключевой задачей считается разрушение образованного слоя оксидной плёнки на поверхности свариваемых деталей. Для этого применяется переменный или постоянный ток различной полярности. В данном случае можно достичь как говорят иначе катодного распыления верхней оксидной плёнки.

Сварка алюминия аргоном

Из указанных сварочных способов огромной популярностью пользуются: аргонодуговая сварка АС TIG и полуавтоматическая импульсная сварка MIG. Достаточно часто первый вид процесса сварки называют или аргоной, или аргоновой, или сваркой аргоном. Любой из данных терминов предполагает одинаковый тех. процесс: сварка вольфрамовым электродом в обстановке аргона.

Для реализации такого процесса сварки нужны такие элементы:

• мощный источник электрического тока (неплохо бы с изменяющейся частотой);
• высокочастотный HF преобразователь для зажигания сварочной дуги.

Изменение частоты электрического тока в сторону увеличения и уменьшения в конкретных пределах позволяет гарантировать более точный контроль над состоянием дуги. Можно настраивать фокусировку ширины.

Это нужно при сварке тонких деталей и сварки в местах куда сложно добраться.

Помимо изменения частоты применяется изменение баланса электрического тока. Изменение баланса дает возможность управлять процессом как говорят иначе «раскисления» слоя поверхности алюминия. Порой называют его подготовительной чисткой. Кол-во и качество аналогичной чистки зависит от состава металла, его чистоты и скорости сварки. Впрочем настройка чрезмерно высокого баланса существенно уменьшает стабильность создаваемой дуги. Невысокий баланс приводит к тому, что не удаётся расплавить поверхностную оксидную плёнку.

Высокочастотный HF преобразователь обеспечивает надёжное образование сварочной дуги.

Для проведения такой сварки применяются вольфрамовые электроды и присадочные прутья или проволока. Согластно ГОСТа электроды должны содержать диаметр от 1,6 до 2,4 мм, а прутья диаметром от 1,6 до 4 мм. В качестве защитного газа используют благородный газ (в большинстве случаев это аргон) отсюда и появилось название процесса сварки. Правда есть аппараты, в которых используется гелий с большой степенью чистки.

Cварочный аппарат MIG

Все параметры: интервал изменения частоты и баланса электрического тока, размеры электродов и присадочного прутка, размер дуги, скорость газоподачи зависит от техвозможностей оборудования и состава и формы свариваемых деталей. Чтобы не позволять ошибок при сварке, разработаны специализированные таблицы, которые дают возможность ставить требуемые параметры.

Помимо таблиц, опытными сварщиками разработаны инструкции по сварке алюминия. Как указано в инструкции имеет смысл гарантировать угол между свариваемой поверхностью и электродом держать в границах 70-80°, между электродом и присадочным бруском или проволокой близким к 90°. Длину сварочной дуги нужно держать в границах от 1,5 мм до 2,4 мм. Горелка должна перемещаться неторопливо и не обгонять присадочный пруток. Аналогичным образом, будет гарантирована самая лучшая защита образованного шва.

Технология аргонодуговой сварка алюминия

Для получения хорошего качества сварки следует алюминиевую деталь располагать на поверхности размещенной по горизонтали. В виде подложки лучше применять прокладку из меди или стали. Будет гарантирован надёжный отвод тепла во время процесса сварки. Это нужно при сварке тонких деталей, так как перегрев может вызвать прожигание самой детали.

Размеры сварочной ванны подбираются исходя из размеров свариваемых деталей. Скорость движения горелки должна выбираться в согласии с силой тока для сварка и скоростью подачи аргона.

Очень высокий расход газа приводит к эффекту засасывания воздуха в территорию дуги, что уменьшает эффект влияния благородного газа. Если газ вытекает неторопливо, или применяется слишком высокая скорость сварки, это тоже приводит к ухудшению качества защиты места шва. В большинстве случаев профессионалы включают подачу аргона за 3-5 секунд до зажигания дуги и выключают через 5 секунд после сварки.

Очередность проведения работ по сварке

Сварка аргоном алюминия выполняется в следующей очередности:

1. Подготовка аппарата для сварки, ванны для сварки, выбор электродов и дополнительных брусков, выбор нужного флюса.
2. Подготовка свариваемых деталей. Данный процесс изготавливается в три момента:

• непосредственная очистка и обезжиривание частей металлических деталей, которые будут свариваться. Обезжиривание поверхности выполняется экстрагентами, к примеру ацетоном или уайт-спиритом;
• если понадобится делают разделку кромок. Это выполняется для деталей, у которых толщина превосходит 4 мм. Если толщина деталей не превышает 2 мм, то эксперты рекомендуют произвести, говоря иначе отбортовку;
• подготовительное убирание оксидной плёнки. Данную операцию делают механическим влиянием на поверхность свариваемых деталей. Её делают либо при помощи наждачки или железной щётки из нержавейки (неплохо бы, чтобы толщина проволки у щётки не была больше 0,15 мм).

1. Непосредственная сварка. Она выполняется в согласии с существующими руководствам и советами и детально описана в предыдущем пункте.

Помимо всех приведенных положительных качеств, профессионалы отмечают, что при помощи технологии сварки алюминия аргоном можно делать разнородную сварку. Собственно использование аргона и подобающей горелки позволяет сваривать металлы с различными температурами плавления и коэффициентами увеличения.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.