Зварювання алюмінію практичні поради та рекомендації

Зварювання алюмінію практичні поради та рекомендації

Трохи більше ніж за 100 років алюміній з рідкісного і дорогого матеріалу перевтілився в потрібну складову нашого життя. Області його впровадження все більш розширюються, відповідно виростають обсяги вживання. Конкретно мала питома вага алюмінію є тим визначальним фактором, який дозволяє створювати легкі і в той же час міцні конструкції (фото.1).

Методи зварювання

Для зварювання деталей з алюмінію і його сплавів застосовується як MIG-так і TIG (AC)-зварювання. Швидкість TIG-зварювання втричі нижче, ніж швидкість MIG-зварювання, але зварний шов виходить більш високоякісним, гарантується відсутність пор.

Головні поради по зварюванню та характеристики алюмінію

До того як приступити до зварювання алюмінію, зварник повинен знати особливості матеріалу і технологію зварювання.

Чистий алюміній проводить електронний струм вчетверо краще, ніж сталь, тому процес його зварювання має свої технологічні особливості. Здатність проводити тепло в алюмінію (близько 2,2 Вт / см K) також істотно вище, ніж у сталі (близько 0,6 Вт / см K). Наприклад, в таких нерідко вживаних алюмінієвих сплавів як AlMg4, 5Mn або AlMg5 теплопровідність становить від 1,2 до 1,3 Вт / см K, що також вище значення теплопровідності сталі. Те, що алюміній краще проводить тепло, робить непотрібним прискорення зварювання – зменшується глибина провару. Для кристалізації зварювальної ванни потрібно менше часу, тому відбувається неповне газовиділення, що може призвести до утворення пір в зварному шві. Щоб уникнути цього, потрібно встановлювати більше значення сили зварювального струму, ніж при зварюванні сталі; за раніше підігріти зварюються деталі, і використовувати інертний захисний газ, краще гелій. Спочатку зварювання може бути зменшення міцності зварного шва через відсутність повного провару через відсутнього прогріву крайок зварюваних деталей. Виходом з цього положення може бути впровадження функції 4-тактного зварювального циклу. У першому такті зварювання подається імпульс струму, за значенням і концентрації енергії більше ніж зварювальний, який дозволяє прискорити нагрів кромок зварюваних деталей (див. також Особливі поради з MIG-зварюванні).

Матеріали і зварювальний дріт

Діапазон дюралевих сплавів зараз дуже широкий. Що стосується дюралевій дроту, загальною вимогою є її своєчасне впровадження. Зберігання при розкритій упаковці має бути зведено до мінімуму, тому що жваве окислення поверхні веде до погіршення властивості дроту. Місце майбутнього зварного шва, повинно бути ретельно очищене від жирових, масляних та інших забруднень. Це має бути виготовлено безпосередньо перед зварюванням. За дуже короткий час алюміній покривається шаром оксиду алюмінію (Al2O3). Цей оксидний шар руйнується засобом катодного розпилення при зварюванні на постійному струмі оборотної полярності або зварюванні на змінному струмі.

Захисні гази для зварювання

Деталі та конструкції з алюмінію і алюмінієвих сплавів повинні зварюватися в середовищі захисних інертних газів. У головному для цього застосовується аргон. Але краще використовувати газову суміш аргону і гелію або один гелій. Більш найвищий показник теплопровідності гелію визначає відповідно і більш високу температуру зварювальної ванни, що виявляється перевагою при зварюванні товстостінних деталей. Застосування консистенції захисних газів сприяє більш повному газовиділення – можливість утворення пір в зварному шві зменшується.

Особливі поради з MIG-зварюванні

Зварювальні апарати

Стандартні MIG / MAG-апарати підходять для зварювання алюмінію дуже умовно. Раціонального результату можна досягти, використовуючи імпульсно-дугові апарати, які забезпечені спеціальною програмкою для зварювання алюмінію.

Імпульсно-дугове зварювання

Імпульсно-дугові зварювальні апарати розташовують готовими програмками для зварювання різних матеріалів і сплавів. Тумблер на панелі управління дає можливість вибрати будь-яку програмку. За допомогою кнопкового управління на регуляторі енергії необхідно обрати тільки силу струму. Опції всіх характеристик робиться автоматом процесором.

Подача дроту

Дюралева дріт істотно м'якше металевої. У зв'язку з цим рекомендується четірехроліковое подає пристрій для того, щоб притискне зусилля розподілялося на кожну пару роликів. Ролики для подачі дюралевій дроту зобов'язані мати U-подібну канавку, щоб захистити поверхню дроту від пошкодження.

Зварювальний пальник

У якості направляючої для подачі дроту в зварювальної пальнику застосовується тефлонова трубка для зменшення тертя дроту. Загальна довжина пальника не повинна перевищувати 3 м, а шланг повинен бути по можливості прямим. При товщині дроту більше 0,8 мм рекомендується застосування Push-Pull-пальника. У цій пальнику встановлений додатковий механізм подачі дроту, дозволяє збільшити довжину шланга до 10 м.

Положення пальники

При зварюванні деталей з алюмінію пальник встановлюють під кутом 10-20 ° до вертикалі. Відстань між соплом пальника і зварюються деталями повинно бути 10-15 мм. При більшій відстані потрібно нарощувати тиск захисного газу для забезпечення захисту зварювальної ванни.

Витрата захисного газу

Рекомендується наступний витрата:

Поперечник дроту 1,0 мм – 12-14 л / хв

Поперечник дроту 1,2 мм – 14-16 л / хв

Поперечник дроту 1,6 мм – 18-22 л / хв

Для встановлення потрібного витрати газу рекомендується використовувати поплавковий регулятор тиску.

Функція 4-тактного зварювального циклу

Сучасні імпульсно-дугові зварювальні апарати компанії MERKLE забезпечені особливою 4-тактний функцією. У першому такті зварювання активізується імпульс струму за значенням і концентрації енергії більше ніж зварювальний, який дозволяє прискорити нагрів кромок зварюваних деталей. Застосування цієї операції допомагає уникнути зварювальних вад спочатку зварювання.

На кінцевій стадії зварювання після обриву дуги в результаті усадки зварювальної ванни, зазвичай, з'являється незаварених кратерів. Також може бути утворення усадочних (кристалізаційних) тріщин. Застосування запрограмованого плавного зниження зварювального струму в четвертому такті дозволяє заварити кратер і попередити виникнення тріщин. Другий і третій такт є робочими тактами в імпульсно-дугового процесі зварювання

Інтерпульс-метод

Одним зі специфічних способів імпульсно-дугового зварювання є інтерпульс-метод, має переваги перед іншими способами при зварюванні алюмінію. У даному випадку додається другий імпульс-процес. Зварювальний шов виглядає так само, як і при TIG-зварюванні. Перевагами інтерпульс-методу є:

– зовнішній вигляд і якість шва як при ТIG-зварюванні;

– зменшення нагрівання шва;

– зменшення теплових деформацій і викривлення заготовки.

Особливі поради з TIG (AC)-зварюванні

1) TIG-апарати

Зварювання алюмінію TIG-апаратами роблять на змінному струмі (AC). Є великий вибір зварювальних апаратів з найбільшою силою струму від 170A до 600A.

2) Положення пальники

Пальник розміщується по напрямку зварювання під кутом 15-40 ° до вертикалі. Присадний матеріал подається в зварювальну ванну під кутом 10-30 ° по відношенню до заготівлі.

3) Кількість захисного газу

Кількість захисного газу становить приблизно 5-12 л / хв залежно від діаметра глиняної форсунки пальника. Після закінчення зварювання газ повинен ще якесь час вступати в зону зварювання для захисту зварювального шва і охолодження не плавитися.

Джерело: gradostroitel.com.ua


MAXCACHE: 0.49MB/0.00020 sec