Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Doskonałe właściwości aluminium, jego doskonała przewodność cieplna, niska waga sprawiły, że taki materiał jest pożądany we wszystkich obszarach procesu produkcyjnego. Jednak ten materiał jest bardzo trudny do spawania. Dlatego technologia spawania aluminium została specjalnie opracowana, aby była dostępna dla każdej branży.

Schemat spawania aluminium argonem.

Czynniki komplikujące proces spawania części aluminiowych

Aluminium i jego stopy należą do grupy metali trudno spawalnych. Kilka charakterystycznych właściwości tego metalu powoduje taką cechę: powierzchnia jest pokryta warstwą tlenku, która ma tendencję do topienia się, gdy temperatura osiągnie 2044 °. Bezpośrednio aluminium ma temperaturę topnienia 660 °.

Właściwości chemiczne aluminium.

Ze względu na szybką zdolność do utleniania tworzy się ogniotrwała folia podczas pojawiania się stopionego metalu. Ta folia nie pozwala uzyskać solidnego szwu. Aby zapobiec pojawieniu się filmu, chroniąc obszar spawania przed wnikaniem powietrza. Taka ochrona stała się możliwa, gdy wykonywane jest automatyczne spawanie aluminium za pomocą środowiska gazu ochronnego Aluminium ma wysoką płynność, więc spawanie bez okładzin usuwających ciepło jest praktycznie niemożliwe.

Możliwość występowania niektórych porów krystalizacji w spoinie osłabia aluminium. Reguluje wygląd porów wodoru, który rozpuszcza się w aluminium. Zawsze stara się opuścić metal. Pojawienie się pęknięć dotyczy głównie stopów aluminium. Pojawiają się podczas chłodzenia metalu z powodu dużej ilości krzemu.

Aluminium ma dużą zdolność skurczu, na co wpływa rozszerzalność liniowa, której wartość jest niezwykle wysoka. W wyniku tego podczas twardnienia spoiny występują duże odkształcenia.

Ogromna przewodność cieplna wymaga zastosowania prądu spawania, który jest kilkakrotnie większy niż prąd przeznaczony dla części stalowych, chociaż temperatura roztopionej stali jest znacznie wyższa niż aluminium.

Dodatkowym utrudnieniem spawania aluminium jest fakt, że w warunkach domowych konieczne jest gotowanie różnych stopów o nieznanym gatunku. Aby uzyskać wysokiej jakości spoiny, wymagana jest specjalna technologia spawania.

Spawanie inwerterowe: cechy

Temperatura topnienia aluminium.

Ta technologia spawania została specjalnie zaprojektowana do pracy z aluminium. Ten materiał jest gotowany w osłonie gazu ochronnego, najczęściej argonu. W procesie spawania aluminium stosuje się wolframowe elektrody nie ulegające zużyciu. Do pracy należy zawsze czyścić powierzchnię elektrody. Jego powierzchnia gromadzi narośle składające się z tlenków wolframu. W rezultacie cierpi na tym jakość szwu.

Aby usunąć takie „korony” za pomocą tarczy ściernej, elektroda jest zaostrzona. W rezultacie powierzchnia elektrod staje się czysta, nie powstają zadziory i rowki. Do ostrzenia elektrody używa się specjalnej tarczy, która nie jest używana do czyszczenia innych materiałów. Jest całkiem możliwe zmniejszenie prawdopodobieństwa wzrostu, jeśli elektroda jest poddana silnemu chłodzeniu gazem.

Spawanie łukiem argonowym: niuanse

Łuk elektryczny podczas tego procesu spawania powstaje między elektrodą a powierzchnią części. Palnik trzyma elektrodę, podczas gdy przepływ gazu ochronnego. Jednocześnie drut wypełniający staje się materiałem eksploatacyjnym. Jego przesłanie można przeprowadzić na dwa sposoby:

Stoły spawalnicze aluminiowe.

  • ręcznie;
  • automatycznie.

Spawanie aluminium argonem wymaga specjalnego drutu wypełniającego. Rodzaj dodatku zależy bezpośrednio od pierwiastków chemicznych w stopie, który będzie spawany. W celu automatycznego spawania stosuje się następujące rodzaje drutu:

  • BP;
  • AO;
  • AK

Rozmiar tego drutu nie przekracza 5 mm. Kiedy trzeba gotować inne stopy zawierające magnez, stosuje się podobne rodzaje drutu. Aby zrekompensować omdlenie podczas spawania aluminium, drut wypełniający jest wykonany z dużej ilości magnezu.

Spawanie aluminium odbywa się na kilka sposobów:

  • MIG;
  • Tig.

Spawanie metodą TIG ma niską prędkość. Szybkość procesu spawania MIG jest kilka razy większa. Jednak piękniejszy jest szew wykonany metodą spawania TIG.

Metoda punktowa: prace przygotowawcze

Technologia spawania typu punktowego wymaga przygotowania przed rozpoczęciem pracy. Najpierw przygotowuje się powierzchnię aluminiową. Na tym etapie wymagane jest całkowite oczyszczenie powierzchni warstwy tlenku. Aby uzyskać wysokiej jakości spawanie metodą punktową, wystarczy uwolnić taśmę z folii o szerokości 50 mm. Spawanie aluminium według technologii punktowej może odbywać się na dwa sposoby:

Schemat technologii zgrzewania punktowego aluminium.

  • mechaniczne;
  • chemiczny.

Najskuteczniejszym, dającym doskonałe rezultaty, było mechaniczne czyszczenie za pomocą specjalnych narzędzi. Jednak czyszczenie można również wykonać ręcznie. W większości przypadków używane są metalowe szczotki obracające się z dużą prędkością.

Oczywiście najlepsze czyszczenie jest uważane za chemiczne. Daje największy efekt. Aluminium można wytrawiać różnymi chemikaliami:

  • soda kaustyczna;
  • kwas fosforowy.

Przed rozpoczęciem obróbki przedmioty obrabiane odtłuszczają się. Po wytrawianiu aluminium może być przechowywane w magazynie przez 3 dni, jeśli wykonywane jest spawanie z wykorzystaniem technologii zmiennej energii. Jeden dzień przeznaczany jest na przechowywanie przy użyciu procesu spawania z wykorzystaniem zmagazynowanej energii.

Technologia zgrzewania punktowego

Takie spawanie aluminium jest dostępne przy grubości elementu nie większej niż 6 mm. Zasadniczo proces jest podobny do spawania różnych metali. Istnieje jednak kilka różnic. Metodą punktową mogą być gotowane półfabrykaty:

Wymiary połączeń spawanych punktowo.

  • mieszkanie;
  • profil;
  • runda.

W przypadku zgrzewania punktowego części są ściskane razem z pewnym wysiłkiem, aby zmniejszyć odstęp. Jeśli odstęp jest mniejszy niż 0, 2 mm, obszar spawania jest minimalnie ogrzewany. W procesie spawania stosowany jest wysoki prąd, jego wartość wynosi 1 kA / mm². Tworzy to punkt spawania, który łączy przedmiot obrabiany. Automatyczne spawanie jest dopuszczalne tylko wtedy, gdy używane są tryby twarde. Czas spawania jest dostosowywany w zależności od grubości spawanego metalu. Aby zapobiec przegrzaniu aluminium, spawanie odbywa się za pomocą krótkich, mocnych impulsów.

Spawanie punktowe i elektrody

Ze względu na fakt, że stopy aluminium mają wysoką przewodność cieplną, wymagają stosowania tylko określonych rodzajów elektrod. Zazwyczaj mają kilka charakterystycznych właściwości:

  • przewodność elektryczna;
  • twardość;
  • odporność na ciepło.

Miedź ma takie właściwości, w związku z czym elektrody są specjalnie przeznaczone do spawania punktowego tego metalu nieżelaznego. Skład może się różnić, wszystko zależy od rodzaju spawanego stopu. Powierzchnia elektrody może mieć kształt kulisty.

Niuanse technologiczne procesu spawania

Przewodność czystego aluminium jest znacznie wyższa niż stali. Spawanie aluminium ma swoje charakterystyczne cechy. Posiadając wysoką przewodność cieplną, aluminium nie pozwala na spawanie o wysokiej jakości, nie można idealnie stopić metalu.

Schemat spawania aluminium gazem.

Strefa spawania natychmiast się krystalizuje. Aby uniknąć tego zjawiska, konieczne jest zwiększenie prądu spawania. Przedmiot musi być podgrzany. Gaz ochronny to argon.

Czasami słaby staw pojawia się na samym początku procesu spawania. Powodem jest niewystarczające trawienie, ponieważ część była słabo podgrzewana. Tryb czterosuwowy rozwiązuje ten problem. Wyposażone są w zespoły spawalnicze „Merkle”. W początkowej fazie możliwe jest stworzenie prądu znacznie większego niż prąd główny, w wyniku czego nagrzewanie części będzie szybsze.

Różnorodność stopów aluminium jest ogromna. Istnieje jeden podstawowy wymóg dla drutu aluminiowego: należy go używać we właściwym czasie. Po otwarciu opakowania można je przechowywać przez bardzo ograniczony czas. Z powodu szybkiego utleniania właściwości drutu ulegną pogorszeniu. Najbardziej dotkniętą jakością drutu jest wysoka wilgotność.

Przed spawaniem, dla lepszego spalania elektrody i uzyskania wysokiej jakości spoiny, części do spawania są oczyszczane z wszelkiego rodzaju zanieczyszczeń. Czyszczenie odbywa się tuż przed rozpoczęciem procesu spawania. Wynika to z faktu, że aluminium jest bardzo szybko pokryte warstwą tlenku.

Schemat procesu półautomatycznego spawania aluminium.

Jak wspomniano powyżej, automatyczne spawanie konwencjonalnego aluminium zachodzi w strefie gazu ochronnego. Najczęściej używany jest argon. Najkorzystniejsza jest mieszanina gazów. Zazwyczaj w tej roli argon gra razem z helem. Dzięki helowi, który ma wysoką przewodność cieplną, kąpiel spawalnicza uzyskuje szczególnie wysoką temperaturę. Pozwala to na spawanie aluminium o większej grubości. Mieszanina gazów przyczynia się do lepszego gazowania, chroni szew przed pojawieniem się porów.

Możliwe jest gotowanie aluminium z klasycznymi urządzeniami spawalniczymi MIG, ale jest to dość arbitralne. Najlepsze wyniki wykazują synergiczne urządzenia impulsowe posiadające specjalny program. Z jego pomocą automatyczne spawanie samego aluminium, licznych metali nieżelaznych. Do gotowania aluminium, którego arkusze mają grubość 6 mm, potrzebne są urządzenia spawalnicze, które mogą regulować przepływ prądu spawania do 300 A.

Spawanie impulsowe: charakterystyka

Takie synergiczne mechanizmy impulsowe mają specjalnie opracowane programy, które pomagają parzyć różne rodzaje materiałów. Dla każdego rodzaju programu stop ma indywidualne ustawienie. Sterownik ręczny wyświetlany na panelu roboczym umożliwia dostosowanie żądanego programu. Regulacja za pomocą przycisku szybko wybiera wymaganą siłę prądu. Inne parametry są ustawiane automatycznie przez wbudowany mikroprocesor.

Najnowsze urządzenia do spawania impulsowego obsługują wiele trybów spawania. Tryb czterosuwowy umożliwia dostosowanie indywidualnych parametrów spawania wymaganych przy każdym przejściu technologicznym. Gdy zaczyna się spawanie, cykl początkowy wysyła najwyższy prąd, co powoduje przyspieszone nagrzewanie spawanych przedmiotów. Ten tryb pozwala pozbyć się wszelkiego rodzaju defektów, które występują na samym początku procesu spawania.

Po zakończeniu prac spawalniczych czasami występują pewne wady, na przykład niedokończony krater. Gdy metal jest w stanie stopionym, gdy zaczyna się ochładzać, mogą pojawić się gorące pęknięcia. Trzeci cykl daje zredukowany prąd, który pozwala całkowicie pozbyć się tych wad.

Trudności Spawacze Twarz

  1. Przy spawaniu aluminium jego powierzchnia jest pokryta warstwą tlenku. Nie pozwala na niezawodne spawanie elementów, zanieczyszcza szew, który staje się delikatny. Ten film musi zostać szybko usunięty.
  2. Na spawalność aluminium duży wpływ ma temperatura topnienia.
  3. Współczynnik rozszerzalności, który ma wysokie wartości podczas wykonywania prac spawalniczych, przyczynia się do pojawienia się poważnych deformacji. Dlatego spawanie aluminium powinno odbywać się z najwyższą starannością.
  4. W stanie ciekłym aluminium ma wysoką płynność. Dlatego, gdy jest gotowane, możliwe jest powstawanie plam. Pozbyć się tego zjawiska wymaga obowiązkowego stosowania uszczelek, a także innych specjalnych urządzeń.
  5. Gdy temperatura wzrasta podczas spawania aluminium, siła metalu gwałtownie spada, szybko się zapada.
  6. Aluminium ulega wypaczeniu. Dlatego spawanie aluminium wymaga niezawodnego mocowania części.
  7. Aby szwy były wysokiej jakości, trwałe i niezawodne, konieczne jest dokładne oczyszczenie drutu spawalniczego.

W odniesieniu do bezpieczeństwa, a następnie do spawania stopów aluminium, pracownik musi mieć:

  • maska ochronna;
  • rękawiczki;
  • gumowe buty.

Musi być dobra izolacja wszystkich przewodów łączących. Pomieszczenie, w którym spawane jest aluminium, nie powinno przechowywać materiałów wybuchowych i palnych. Musi być dobrze wentylowany, aby szkodliwe gazy szybko odparowały.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Obróbka metalu