Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Заваряването на метали отдавна се използва по целия свят. Ако заваряването на стоманени конструкции не създава проблеми, тогава възможността за заваряване на алуминий е съмнителна за много хора. Въпреки това, много съмнения ще изчезнат, ако решите как да сварите алуминия с аргон.

TIG апарат за аргонова дъгова заварка.

Алуминият наистина е специфичен материал и причинява някои допълнителни изисквания. Многобройни алуминиеви сплави, които се използват широко както в производството, така и в ежедневието, допълнително усложняват картината. Въпреки някои трудности, проблемът с кипенето на алуминий с аргон може да бъде решен доста лесно дори в домашни условия.

Специфична работа

Процесът на аргонова дъгова заварка.

Един от основните проблеми при заваряването на алуминия е бързото му окисляване във въздуха. Много огнеупорен алуминиев оксид се появява на повърхността на алуминий (то се топи при температура над 2000 ° С) и образува плътен филм. Преди или по време на работа, този филм трябва да бъде отстранен.

Излагането на високи температури значително намалява механичната якост на алуминия, което може да доведе до разрушаване на материала в области, съседни на заварката. Освен това алуминият има висока флуидност на стопилката, което усложнява нейното задържане в зоната на заваряване. Цветът на алуминия не се променя по време на отопление, което не позволява прецизен контрол на зоната и степента на отопление.

Алуминият има повишен коефициент на линейно разширение с нисък модул на еластичност, което обяснява желанието му за деформация. За да се елиминира рискът от деформации в зоната на заваряване, е необходимо да се извърши, например, подгряване.

Повишената топлопроводимост на алуминия изисква по-голямо количество топлина за заваряване, поради което консумацията на енергия и мощността на източника на ток се увеличават. За алуминия и особено за неговите сплави с магнезий е характерно появата на водородна порьозност в заваръчния шев. По време на заваряване съществува висок риск от горещо напукване на заваръчния материал, причинено от напрежения по време на неговата кристализация.

Принцип на аргонова заварка

Схема на аргонова дъгова заварка.

Достатъчно ефективен начин за приготвяне на алуминий е заваряването с помощта на електрическа дъга, която разтопява метал в инертна среда. Инертността на средата в зоната на заваряване се осигурява от доставянето на аргон с висока чистота. Допуска се използването на смес от аргон и хелий. Такава среда позволява защитата на материала, който се заварява от окисление при повишени температури по време на заваряване, поради факта, че аргонът практически не влиза в химически връзки с други материали и в същото време измества въздуха от зоната на заваряване.

Електрическа дъгова заварка в аргон се извършва с помощта на специален инструмент - факел. Горелката съдържа канал, през който се подава аргон към работната зона. Във вътрешността на горелката е монтиран електрод. Горната част на горелката и електродът се охлаждат с течност. Електроди за топене и нетапене могат да се използват като електроди. За осигуряване на заваръчния метал с метал се използва пълнителна пръчка или тел, чийто материал, когато се стопи по време на нагряване, запълва обема на заваръчния шев. Лентата се движи в зона за заваряване от факел.

Металът е заварен с електрическа дъга, която се запалва между металната повърхност и електрода. За запалване и поддържане на дъгата на електрода се прилага заваръчен ток от пряко или променливо напрежение.

Подготовка на повърхността

Схемата на аргоновия заваръчен волфрамов електрод.

Спецификата на заваряване на алуминий е изискването за пълна подготовка на повърхността преди започване на работа. Основната задача на препарата е да разруши оксидния филм и това се извършва в няколко етапа. Първо, повърхността се почиства от прах и мръсотия, а ръбовете на съединените заготовки се почистват и леко закръгляват отгоре с пила.

В следващия етап повърхността се обработва с разтворител. За алуминий и неговите сплави използвайте органични разтворители или алкален разтвор от следния състав: 50 г натриев фосфат, 50 г сода, 30 г течно силикатно стъкло на литър вода. Препоръчително е разтворът да се загрее преди обработката.

След почистване с разтворител, алуминият се обработва с метална четка. Такава четка може да бъде направена от тел с диаметър 0, 1-0, 2 mm. Цялата повърхностна обработка на материала трябва да бъде завършена не по-късно от 3 часа преди началото на работата, за да се избегне появата на нов филм.

Използване на електроди, които не се консумират

Схема на аргонова заварка на алуминий.

Алуминият може да бъде заварен с електрод, който не се топи в зоната на заваряване. Такъв електрод осигурява само образуването на електрическа дъга между него и повърхността на детайла. Металът за запълване на заваръчния шев се оформя чрез топене на запълващия проводник.

Най-често волфрамови електроди се използват като електроди, които не се консумират. Диаметърът на тези електроди е 2-6 мм. Алуминиевите заготовки с дебелина до 12 mm се приготвят с волфрамови електроди.

Заваряването на алуминий с използване на волфрамови електроди се извършва, обикновено, на стандартни заваръчни инсталации от типа UDG, които осигуряват захранване с променлив ток с необходимата сила. Устройството е в състояние да доставя аргон със скорост до 15 l / min. Степента на променливото напрежение в заваръчната верига при използване на аргон се поддържа на 15-20 V.

Избор на маса за тел за заваряване на алуминий.

Като пълнител се използва алуминиева тел на базата на чист алуминий тип АО или АД. При работа с алуминиеви сплави се използва тел или пръчка със състав, подобен или близък до този на сплавта. Така за алуминиево-магнезиевите сплави се използва добавка от същата сплав с леко съдържание на магнезий (до 1, 5%), което превишава съдържанието му в самата сплав.

Режимът на заваряване на алуминий с волфрамови електроди зависи от диаметъра на електрода и дебелината на алуминия. Можем да препоръчаме някои специфични параметри на процеса. Така че, за заваряване на листове с дебелина до 2 mm с електрод с диаметър 2 mm, трябва да се използва пълнителна тел с диаметър до 2 mm, а силата на заваръчния ток трябва да бъде в диапазона 50-70 A. За заготовка с дебелина 4-6 mm и до електрод с диаметър 3 mm диаметърът на добавката е до 3 mm, силата на тока е 100-130 A, а когато електродът има диаметър 4 mm, токът се увеличава до 160-180 A. Заваряването на алуминий с дебелина 10 mm с 5 mm електрод изисква настройка на заваръчен ток от 220-300 A.

Схемата на алуминий за газово заваряване.

Алуминият се заварява, като се използват неконсумативни електроди в един или няколко преминавания, в зависимост от дебелината на заготовките. Ако дебелината на алуминия е до 3 mm, процесът на заваряване може да се извърши само с един проход (при условие, че керамичната облицовка под заварката се използва за задържане на стопилката). Заваряването на алуминий с дебелина до 6 мм изисква два прохода. Заваряването с дебелина повече от 6 мм прави необходимо да се създадат скосявания по краищата на заварените детайли и четири заваряващи прохода.

Запалването на дъгата в аргон (особено при използване на волфрамови електроди) чрез докосване на металната повърхност с електрод не се използва. Най-ефективният метод е използването на осцилатор, който доставя високочестотни импулси с високо напрежение на електрода. Тези импулси йонизират зоната на дъгата и осигуряват запалването му, когато се прилага заваръчен ток, без да докосват металната повърхност с електрод. В отсъствието на осцилатор, дъгата може да се запали само чрез увеличаване на заваръчния ток с минимална дупка.

DC: използването на топящи се електроди

Режими за заваряване на маса алуминий.

Заваряването на алуминий с постоянен ток в аргон е възможно с помощта на топящи се електроди. Такива електроди под действието на електрическа дъга се стопяват и запълват пространството между заварените части. Използването на добавки в този случай не е необходимо.

При създаване на DC дъга се използват заваръчни инвертори, например vd-200. Основното предимство на заваряването с постоянен ток е стабилността на дъгата и способността за плавно регулиране на заваръчния ток. Дъгата се запалва и се поддържа от постоянен ток на обратна полярност. Тази полярност осигурява разрушаването на оксидния филм върху повърхността на алуминия, което се отнася и за предимството на метода.

Напоследък като електроди за топене са широко използвани електроди с покритие на озана-1 за технически алуминиеви и озан-2 електроди за някои алуминиеви сплави.

Методът на заваряване на аргон с помощта на топим електрод.

Тези електроди образуват състава на заварката, близо до самия материал. Консумацията на електроди тип "озан" е средно 2–2, 2 кг на килограм заваръчен метал. От останалите електроди, електроди OK96.10, покрити с алкални соли за технически алуминий, както и електроди ОК96.20 за сплави, вкл. алуминиево-магнезиеви сплави.

Топящите се електроди за алуминий имат висока хигроскопичност, така че преди употреба изискват сушене при температура до 150ºС в продължение на поне половин час. Освен това, използването им след сушене трябва да бъде не повече от един ден.

Режимът зависи от диаметъра на електродите и дебелината на метала. Когато заварявате алуминий с дебелина до 10 мм, трябва да спазвате следните препоръки: когато диаметърът на електрода е 3 мм, силата на постояннотоково захранване се настройва в рамките на 60-90 А, с диаметър 4 мм - 90-125 А, и с диаметър 5 мм - 120-150 А. При заваряване преместването на електрода в напречна посока трябва да бъде минимално.

Температурата на нагряване се избира, като се взема под внимание степента на материала и дебелината. Средно се изисква загряване до 400 градуса. След края на процеса на заваряване е необходимо да се осигури бавно охлаждане на заваръчния шев.

Допълнителни препоръки

Качеството на заварката се подобрява по време на допълнителната обработка на ръбовете на съединените заготовки. При заваряване на алуминий с дебелина по-малка от 5 mm обработката на ръбовете обикновено не се извършва. В случай на заваряване на алуминий с дебелина 5-10 мм, се препоръчва да се шлифоват от горния край на ръба, образувайки V-образна заварка. Когато се работи с метал с дебелина повече от 10 mm, често се използва обработка на X-образен ръб, т.е. фаската е отстранена и отгоре и отдолу. В допълнение, заварката се оформя от двете страни на детайла.

Алуминиева заварка се препоръчва само за приклад. Такива съединения, като припокриване или Т-образна форма, създават опасност от натрупване на шлака в процепите, което ще доведе до повишена корозия на съседни метални участъци.

След образуването на заварката трябва внимателно да се почисти шлаката. Дори и малък остатък води до химични взаимодействия, които разрушават метала. Шлаката се отстранява чрез измиване с гореща вода и механично почистване с метална четка.

По време на работа е необходимо да се контролира постъпващия аргон. Спирането на потока не е позволено.

Необходим инструмент

При заваряване на алуминий се нуждаете от следния инструмент:

  • Газова горелка или горелка;
  • български език;
  • файл;
  • шлифован кръг;
  • чук;
  • длето;
  • клещи;
  • отвертка;
  • метална четка;
  • нониус дебеломер;
  • гаечни ключове.

Електродуговото заваряване в аргон е показало своята ефективност при заваряване на алуминий и неговите сплави. Сварете алуминия по този начин е напълно възможно в домашни условия при наличие на оборудване и определени умения.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Металообработване