Особливості та властивості
Основні властивості алюмінію і його сплавів такі:
Так як алюміній щодо текучий метал, то в розплавленому стані він важко контрольований (особливо при перегріванні);- Цей мітел має високу окислюваність. Щільна оксидна плівка на поверхні металу більш міцна і тугоплавка, ніж сам метал. Крім цього, оксидна плівка є діелектриком. Тому деталі перед процесом зварювання ретельно зачищають, а під час зварювання використовують захисний газ;
- Алюміній має високий коефіцієнт лінійного розширення. Під час сильного нагрівання зона зварювання починає тиснути на навколишнє масу металу. Це може привести до появи тріщин і деформацій. Для запобігання цим явищам потрібно контролювати температуру зварювання. При неможливості цього - деталі перед початком робіт прогріваються додатково до 200-250˚С;
- Алюмінієві сплави містять водень, який в процесі нагрівання виділяється, утворюючи в розплаві пори. Що негативно відбивається на міцності зварного шва.
види зварювання
Алюміній зварюється за допомогою електродів різного типу - графітових (вугільних), вольфрамових. Вибір їх залежить, перш за все, від виду зварювання. Певна технологія зварювальних робіт визначає їх тип.
Автоматичне дугове зварювання. Проводиться на деталях з товщиною більше 4 мм, що з'єднуються встик. Як електрод виступає алюмінієвий дріт. Використовується флюс;- Ручна дугова зварка. Використовуються інверторні апарати. Ширина заготовок не більше 5 мм. В основному цей тип застосовують для зачепила тріщин або іншого дрібного шлюбу на поверхні. Користуються вугільними електродами, а також металевими стрижнями зі спеціальним покриттям;
- Зварювання в атмосфері захисних газів. Проводиться як в ручному, так і в автоматичних режимах. Тип використовуваних електродів для зварювання алюмінію - вольфрамові. Даний тип застосовують для з'єднання невеликих тонких деталей;
- Плазмова. Як і в попередньому варіанті використовують вольфрамові електроди, а також алюмінієвий дріт. Виробляється в середовищі захисного газу - гелію або аргону.
типи електродів
При дугового зварювання алюмінію використовують як плавляться стрижні (алюмінієвий дріт), так і вольфрамові електроди, що дозволяють отримувати шви максимальної міцності. Під час зварювальних робіт для захисту від окислення використовують інертні гази: аргон або гелій. Використовують джерело зі змінним струмом, що дозволяє більш якісно розбити оксидну плівку на металі. Пальник переміщується за присадочной дротом. У разі якщо варять чистий алюміній, в якості присадки використовується дріт з алюмінію АК, АО, А. Д. Для сплавів дріт підбирається в залежності від складу.
Автоматичне зварювання плавиться є більш універсальним способом для з'єднання алюмінієвих сплавів. Проводиться в середовищі захисного газу аргону.
Електроди для зварювання алюмінію інвертором виступають в якості присадочного матеріалу. Зварювальні роботи здійснюють з постійним струмом зворотної полярності. Застосовувана сила струму залежить від діаметра використовуваного електрода:
- 4 мм - 130 А;
- 5 мм - 160 А;
- 6 мм - 220 А.
Технологічний процес
Перед роботою заготовки слід підготувати. Цей процес включає ряд операцій:
Поверхня металу очищується. Це можна здійснити двома способами - хімічним або механічним. Хімічний включає в себе етапи знежирення розчинником, травлення лугом, промивку холодною водою і пасивування 30-ти відсоткової азотною кислотою. Далі, заготівлю миють і висушують. Механічне очищення здійснюється сталевою щіткою. Після чищення поверхню знежирюють ацетоном, бензином або розчинником;- При товщині листа понад 4 мм проводять оброблення крайок (роблять отбортовку). На крайках очищається оксидна плівка з допомогою металевої щітки, напилка;
- Для того щоб виключити можливість появи прожогов (особливо це стосується тонких листів), під деталі поміщають мідну або сталеву підкладку.
Під час зварювальних робіт з алюмінієм і його сплавами існує ряд особливостей. Серед них:
- При аргонно-дугових зварювальних роботах не плавиться, довжина дуги не повинна перевищувати 2, 5 мм. Кут між електродом і листом становить 70-80 градусів, а між електродом і дротом - 90. Дріт при цьому рухається попереду електрода;
- При аргонно-дугових зварювальних роботах плавиться алюмінієвим електродом проводиться попередній нагрів заготовок. При товщині до 9 мм - до 250˚С, понад 9 мм - до 350˚С;
- Зварювальні роботи роблять у вертикальному або нижньому положенні, так як цей метал має підвищену плинністю.
Після закінчення робіт шлак змивають гарячою водою і очищають сталевими щітками.