Сварка алюминия

Алюминий в производстве стал применяться не более ста лет назад, но за это время уже сумел превратиться из редкого металла в обыденную вещь в нашей жизни.

Мы производим сварочные работы всех сплавов алюминия, кроме D-16. 

Мы имеем огромный опыт ремонта таких деталей, как:

И это далеко не весь список ремонтируемых нами деталей.

  Так же, мы производим металлоконструкции из алюминия по чертежам заказчика.

 

Сферы использования сварка алюминия и конструкций разнообразны и все более увеличиваются. В связи с этим растет и количество потребляемого материала. Главным свойством этого металла является малый вес, что позволяет применять его в самых разнообразных вариациях. 

Сварка алюминия производится MIG и TIG-аппаратами. Скорость второго в несколько раз ниже, чем первого, однако TIG характеризуется более качественным и надежным швом. Но перед тем как приступать к обработке алюминия, необходимо знать все его свойства.

Алюминий в несколько раз лучше, чем сталь проводит электричество и тепло. Это означает, что сварка алюминия производится с небольшой скоростью. Высокая скорость процесса может способствовать образованию в сварочном шве пор из-за неполного газовыделения. Чтобы ни в коем случае не допустить этого, необходимо увеличение значения силы тока. Должен осуществляться и непосредственно предшествующий операции нагрев свариваемой поверхности. Обязательно использование инертного защитного газа (рекомендовано применение аргона). В начале сварки может отсутствовать полный провар в связи с недостатком прогрева деталей. Из-за этого может уменьшиться прочность сварочного шва. В таком случае сварщики используют четырехтактный сварочный цикл. Большая концентрация энергии подаваемого тока при первом такте будет служить для скорейшего нагрева свариваемых деталей.

Возвращаясь же к теплопроводности, необходимо отметить, что у алюминия она составляет 2,2 Вт/см K, в то время как у стали, к примеру, всего 0,6 Вт/см K. В сплавах этот показатель уменьшается до 1,2 или 1,3 Вт/см K, однако он все равно выше, чем у стали.

Еще одно свойство этого металла – алюминий довольно быстро окисляется, даже в сплавах. При сваривании оксидный слой на поверхности металла будет разрушаться с помощью катодного распыления постоянного или переменного тока. Однако поверхность и место будущего шва все же лучше зачистить перед сваркой, удалив с него различные загрязнения. Окислительные процессы могут негативно повлиять на алюминиевую проволоку. Поэтому ее лучше быстро использовать после вскрытия защитной упаковки.

Сварка алюминия и его сплавов производится с использованием защитной среды инертных газов. Более распространена сварка в аргоне. Однако сварщики рекомендуют использовать для сварочного процесса с алюминием не чистый аргон, а смешанный с гелием или даже один гелий. Он обладает повышенной теплопроводностью, что обеспечит наличие высокой температуры, которая необходима для сварочной ванны. Последняя необходима для сваривания толстостенных изделий. Смесь газов будет благоприятствовать их полному выделению, что позволит избежать появления пор на сварном шве. 

Теперь разберем особенности каждого вида сварки алюминия. Для MIG применяются импульсно-дуговые аппараты. Они имеют уже готовые программы по сварке различных металлов и их сплавов. Такие аппараты очень просты в управлении. На них есть только ручной переключатель, помогающий выбрать необходимую программу, и кнопочное управления для придания силы тока. Все остальные параметры сварки определяются автоматически самим устройством. 

Поскольку алюминиевая проволока мягкая, то для ее подачи нужно четырехроликовое устройство. Сами ролики должны обладать специальной U-образной канавкой, чтобы избежать повреждений проволоки. Тефлоновая трубка будет подавать проволоку в сварочную горелку. Длина горелки со шлангом не превышает трех метров. Если проволока толще, чем 0,8 мм, то применяется специальная горелка Push-Pull, в ней длина шланга может достигать десяти метров.

При сварке алюминия расстояние от сопла горелки до свариваемой детали не должно превышать 15 мм. Если расстояние больше, то давление защитного газа должно быть большим, чтобы обеспечить качественную и надежную сварку. Горелка устанавливается под углом в десять-двадцать градусов к вертикали. Для проволоки, обладающей диаметром 1 мм, расходуется 12-14 л газа в минуту. Если диаметр проволоки превышает 1,5 мм, то расход защитного газа увеличится до 18-22 л в минуту. 

Особенно важно, как уже отмечалось, при сварке алюминия использовать четырехтактный сварочный цикл. Импульс тока в случае первого такта превышает сварочный. Это ускоряет нагрев свариваемых деталей. Кроме того, такой цикл разрешает в четвертом такте при завершении сварки заварить кратер при обрыве дуги. Иногда при MIG-сварке применяется интеримпульс-метод. Его суть заключается в добавлении второго импульс-процесса. В результате сварочный шов будет таким же качественным, как при TIG-сварке. При использовании этого метода уменьшается нагрев шва и количество термических деформаций.

При TIG-сварке для алюминия используется переменный ток. При этом аппараты должны иметь диапазон силы тока 170А-600А. Угол наклона горелки в отношении к свариваемой вертикали должен составлять от пятнадцати до сорока градусов. Сам материал в сварочную ванну будет проходить также под углом в 10-30 градусов к свариваемой поверхности. Для данного вида сварки алюминия нужен меньший объем защитного газа. Средний показатель его расхода составляет 5-12 л в минуту, и зависит от диаметра, который имеет форсунка горелки. Важно помнить, что при завершении этого типа сварки небольшое время нужно для охлаждения не плавящегося электрода. С этой целью защитный газ будет поступать в место сварки.

Таким образом, сварка алюминия, а также его сплавов характеризуется определенными особенностями. В целом они определяются более высокой электро- и теплопроводностью металла, на что следует обращать внимание при таких операциях. Из типов этого процесса более рекомендована TIG-сварка. Она позволяет получить более надежный и качественный шов. Что касается MIG-сварки, то она возможна только при использовании импульсно-дуговых аппаратов, применяющих четырехтактный сварочный цикл. Кроме того, сварщики рекомендуют при данном типе применять интеримпульс-метод. Он ведет к более качественным результатам, сварочный шов при использовании этого метода не будет отличаться от шва при TIG-сварке.