Сварка алюминия

 

Области применения алюминия.

Потребление изделий из алюминия и сплавов на его основе стабильно и имеет устойчивую тенденцию к росту. Чистый алюминий используется в основном в электрической и пищевой промышленности. Легкие и одновременно прочные алюминиевые сплавы являются перспективными конструкционными материалами на транспорте, в строительной промышленности и в ряде других областей. Роль сварки в изготовлении таких конструкций, а также в восстановительном ремонте литых изделий непрерывно возрастает.

 

Особенности алюминия, влияющие на характер сварки.

Свойства алюминия и его сплавов отличаются от свойств сталей, поэтому их сварка имеет ряд особенностей. Алюминий имеет высокую теплопроводность (примерно в 5 раз выше, чем у рядовых сталей), поэтому тепло от места сварки интенсивно отводится в свариваемые детали. Это диктует необходимость повышенного тепловложения по сравнению со сваркой сталей. Из-за этого же рекомендуется предварительный подогрев массивных алюминиевых деталей. Алюминий характеризуется низкой температурой плавления, причем прочность его при нагреве резко снижается. Кроме того, он не меняет цвет при нагреве (что характерно для большинства металлов) и вследствие этого не "подсказывает" сварщику, что нагрет почти до температуры плавления. Таким обрзом, из-за специфических свойств алюминия (высокая теплопроводность и низкая температура плавления в сочетании со значительным уменьшением прочности при нагреве) вероятность "прожога" или даже расплавления детали при сварке алюминия значительно выше, чем при сварке стали. Алюминий имеет значительную литейную усадку (в 2 раза больше, чем у стали), поэтому при затвердевании металла сварочной ванны в нем развиваются значительные внутренние напряжения и деформации, могущие привести к образованию так называемых "горячих трещин".

 

Предпосылки качественной сварки алюминия и его сплавов.

Тщательная подготовка поверхности алюминиевых деталей к сварке - залог высокого качества сварной конструкции. Источником загрязнения поверхности деталей являются: оксидная пленка и соединения - источники водорода. Поверхность алюминиевой детали покрыта оксидной пленкой. Пленка тугоплавка и имеет большую плотность по сравнению с алюминием. Поэтому при сварке пленка тонет в жидком металле, загрязняя сварной шов неметаллическими включениями и в итоге снижая его механическую прочность. Существует два метода очистки поверхности детали от пленки: механический и химический. Наличие водорода в зоне сварки крайне нежелательно, поскольку растворимость его в жидком алиминии значительно выше, чем в твердом. Вследствие этого при затвердеваниисварочной ванны шов становится пористым, с низкой механической прочностью. Источниками водорода являются смазывающе-охлаждающие жидкости, нефтепродукты и влага. Удалять их рекомендуется протиранием поверхности растворителем. Влага может быть удалена незначительным предварительном подогревом поверхности детали.

 

 

Способы сварки алюминия и его сплавов.

В настоящее время из всех известных способов для сварки алюминия чаще всего применяются три следующих: ручная, аргоно- дуговая, полуавтоматическая.
Ручная дуговая сварка осуществляется штучными электродами (ОЗА и ОЗАНА) на постоянном токе обратной полярности.
Способ аргоно-дуговой сварки вольфрамовым электродом в России применяется наиболее широко. В отличии от сварки сталей, ведущейся на постоянном токе, для сварки алюминия и его сплавов применяется процесс на переменном токе (для разрушения оксидной пленки). В последнее время наиболее популярны инверторные источники питания, с возможностью изменения частоты напряжения. Сварку тонкостенных алюминиевых деталей рекомендуется проводить на повышенной частоте, а заварку дефектов отливок - на пониженной.
Полуавтоматическая сварка алюминия и его сплавов более производительна по сравнению с аргоно-дуговой. Она выполняется на постоянном токе с положительной полярностью на электроде либо капельным переносом, либо в импульсном режиме. Сварка в импульсном режиме выполняется обычно инверторными источниками питания. При этом источник постоянно выдает базовый ток (достаточный для поддерживания дуги, но слишком низкий для обеспечения отрыва капель расплавленного металла от электрода и переноса их к сварочной ванне) и кратковременно выдает в виде импульсов ток больших значений, обеспечивающий контролируемый перенос капель металла от расходуемого электрода к изделию. Импульсный режим имеет преимущества перед капельным переносом, так как позволяет вести сварку во всех пространственных положениях, из-за меньшего тепловложения облегчает сварку тонкостенных изделий и уменьшает разбрызгивание. Особенностью полуавтоматической сварки алюминия и его сплавов является то, что алюминиевая проволока мягче стальной, поэтому подача ее более затруднительна. В связи с этим подача проволоки производится специальными устройствами.

 

Заключение.

Сварка алюминия и его сплавов имеет ряд особенностей. Наши специалисты помогут Вам решить любые задачи в этой области.