Як проводиться аргонно дугова зварка алюмінію

У разі аргонно дугового зварювання алюмінію дуга є найбільш стійкою при вертикальному положенні електрода і переміщення його уздовж з'єднання (в процесі зварювання стикових з'єднань). Прут для присадки може вводитися з передньої або задньої частини дуги. Однак в більшості випадків використовується перший метод. Розміщення пальника і прута для присадки в процесі зварювання прямолінійних з'єднань може бути наступним: зварювання з'єднання встик з присадкою, з відбортовкою, внахлестку з проплавлением.

Схема аргонодугового зварювання.

У разі зварювання з'єднання з відбортовкою дуга повинна бути невеликої довжини, проте слід уникати короткого замикання. У процесі зварювання електрод буде розташовуватися нижче верхньої частини відбортовки. У процесі зварювання кругових швів вісь електрода вольфраму розміщується під кутом в 75-80 ° до дотичної з підставою вироби в місці зварювання, при цьому виріб знадобиться обертати з однаковою швидкістю. Круговий шов закінчується перекриттям початку шва на ділянці довжиною в 18-20 мм. В результаті дуга повинна розірватися. Обертання вироби потрібно різко прискорити. Якщо правильно провести цей прийом, то на круговому шві практично не буде видно кінцевого кратера.

Зварювання потрібно проводити на максимальній швидкості, тому правильно подібний процес може виконати лише кваліфікований зварювальник. Рух пальника повинно бути прямолінійно-поступальним, без поперечних коливань. Якщо ці умови, то можна отримати рівний і однаковий по всій довжині шов з гладким, дзеркально-блискучим підставою зверху і щільним однаковим проваром з боку вивороту.

Схема струминного захисту при аргонодугового зварюванні.

Елементи, які будуть необхідні:

• електрод;
• теплоізольований кожух;
• дріт для присадки;
• підкладка;
• вугільний стрижень;
• зварювальне пристрій.

Обов'язково повинна бути проведена настройка зварювального пристрою.

Як підготувати поверхню до зварювання?

У більшості випадків підставу сплавів алюмінію покривається щільною плівкою невеликої товщини. Подібна плівка має високу температуру плавлення і велику питому вагу. Подібний матеріал ускладнює запалювання і підтримку дуги в процесі зварювання, а також перешкоджає з'єднанню крайок головного металу з присадним. Перед тим як робити аргонно дугове зварювання, подібну плівку потрібно буде видалити з поверхні з'єднуються крайок сплавів алюмінію. Плівку можна видаляти механічним або хімічним способом. Перший використовується в разі індивідуального виробництва. У разі масового доцільно використовувати хімічний спосіб очищення підстави сплавів алюмінію.

Механічний спосіб очищення підстави сплавів алюмінію має на увазі видалення тонкого шару металу за допомогою щітки зі сталі або наждачного паперу невеликої товщини. Щітка зі сталі повинна бути виготовлена ​​з дроту діаметром менше 0,15 мм.

Види підготовки кромок під зварювання.

Якщо використовувати дріт великої товщини, на підставі алюмінію з'являться грубі ризики. В такому випадку шар плівки буде зніматися нерівномірно, що може спричинити за собою погану якість зварювання.

Якщо провести зачистку підстави алюмінію щіткою зі сталі, то можна отримати прийнятні шви зварювання. Перед зачисткою знадобиться обов'язково провести знежирення поверхні, яке можна виконати за допомогою розчинників.

Ретельної зачистки піддається підставу алюмінієвих сплавів з цинком або магнієм. Найпростіше зачищати алюмінієві сплави з міддю, залізом або марганцем кремнієм.

Способи обробки поверхні

Слід зауважити, що очищення механічним способом не зможе забезпечити рівномірного видалення плівки з підстави сплавів алюмінію. За допомогою щітки досить складно очистити кромки, які стикуються. Тому в місцях, де це можливо, знадобиться провести обробку з'єднуються крайок на верстатах механічним способом. Ефективність хімічного методу очищення встановлюється вимірюванням контактного опору, яка пропорційна товщині плівки. В даному випадку рекомендується використовувати мікровольтметр, який градуюється в мікроомах.

Схема шва при аргонодугового зварюванні.

Для сплавів алюмінію при аргонно дугового зварювання можна використовувати такі способи хімічної обробки:

1. Знежирення в лужному розчині і подальше освітлення в розчині ортофосфорної кислоти.
2. Знежирення в лужному розчині з подальшим висвітленням у розчині азотної кислоти.

Кромки деталей, які очищені одним з перерахованих вище способів, можна легко зварювати. В даному випадку шви будуть мати чисте підставу. Зазначені методи очищення мають перевагу: на підставі оброблених кромок протягом 4-5 діб плівка буде мати незначну товщину.

Існуючі типи з'єднань

При аргонно дугового зварювання сплавів алюмінію відсутня флюс, тому в даному випадку немає жодних обмежень при виборі типу з'єднань. Можна використовувати такі сполуки:

• встик;
• з відбортовкою;
• внахлестку з проплавлением;
• звичайне з'єднання внахлестку;
• кутове з'єднання;
• Таврове з'єднання.

Види зварних з'єднань.

Дугове зварювання встик алюмінієвих листів товщиною 0,8-3 мм повинна проводитися з невеликими проміжками. При зварюванні алюмінію завтовшки 1,5-3 мм зазор повинен бути не більше 0,3 мм. З'єднання з відбортовкою слід використовувати для матеріалу товщиною 0,8-2 мм.

Дугове зварювання внахлестку з проплавлением використовується для матеріалу товщиною менше 2 мм. При з'єднанні подібного типу кромки повинні притискатися до підкладці. Це потрібно для того, щоб забезпечити щільне прилягання елементів один до одного. Величина перекриття визначається виходячи з того, чи планується проплавлять кромки перекриття наскрізь чи ні. У першому випадку кромка нижнього листа повинна розташовуватися по крайній частині формувальної канавки так, щоб дана кромка використовувалася на формування нижнього боку шва. Величина перекриття дорівнює ширині канавки. Якщо добре прогнати кромки, то можна здійснити кутове з'єднання на матеріалі товщиною до 2 мм без використання присадочного матеріалу.

Якісне виконання з'єднання має на увазі точну пригін крайок. Слід знати, що зазори можуть викликати посилене окислення крайок, що призведе до пористості і появи зон несплавлення, які розташовуються по площині зіткнення кромок зі встановленою присадкою.

Нюанси, які слід знати

Алюмінієві сплави мають високу теплопровідність, тому в місці зварювання товщини з'єднуються заготовок повинні бути однаковими. Якщо знадобиться з'єднувати заготовки зі стінами різної товщини, більш товсту кромку слід скосити на місці зварювання до товщини, яка дорівнює товщині інший кромки.

У місцях, де це дозволяє конструкція, рекомендується використовувати підкладки, щоб полегшити процес зварювання алюмінію аргоном і зробити великі допуски на пригін стику. Підкладки повинні виготовлятися з нержавіючого металу. У підкладці під швом слід передбачити канавку.

Стикові бескосние з'єднання використовуються для сплавів алюмінію завтовшки менш як 3 мм. Якщо заготовка має велику товщину, що зварюються кромки потрібно буде скосити.

Конструкції з товщиною стіни 1-3 мм з'єднуються одношаровим швом. Якщо товщина стінки більше 3 мм, зварювання стикового з'єднання зі скосом кромок слід виконувати в кілька шарів. Перший шар полягає в расплавлении кромок без присадочного матеріалу, інший шар потрібно накладати з матеріалом для присадки на завершений перший шар. Перед тим як вкладати другий шар, перший шар потрібно зачистити механічним або хімічним методом. Коли можна проводити зварювання з двох сторін, заготовки зварюються без скосу кромок товщиною 6,5 мм.

Схема зварювального апарату.

У разі зварювання алюмінію завтовшки більше 1,6 мм знадобиться використовувати дріт для присадки, так як розплавлена ​​ванна схильна до утворення увігнутого підстави. Тому не вийде використовувати автоматичне зварювання алюмінієвих сплавів, якщо немає пристосування для механічної подачі дроту для присадки. Обов'язково повинна бути виконана настройка даної конструкції.

З'єднання внахлестку і втавр зварюються з дротом для присадки. Подібну дріт можна і не використовувати, але в такому випадку верхня кромка повинна проплавити, щоб була можливість замінити дріт для присадки.

Технологія зварювання алюмінію

Запалювати дугу змінного струму шляхом торкання електродом вольфраму підстави з алюмінію досить складно. Щоб запалити дугу, на початку шва зварювання потрібно укласти вугільний стрижень, на якому і буде запалюватися дуга. Після того як електрод вольфраму розігріється, дугу можна легко порушити на головному металі. Запалювати дугу на стрижні з вугілля досить просто. Вугілля має малу теплопровідність, в зв'язку з чим в процесі короткого замикання відбудеться швидкий розігрів матеріалу і кінця електрода вольфраму. Вугілля і вольфрам можна охарактеризувати потужної термоелектронної емісією з їх підстави, за рахунок цього в процесі відведення електрода вольфраму возбудится стійка дуга. Нагрітий кінець електрода вольфраму випустить потужний потік електронів, який підтримує горіння дуги в процесі перенесення її на метал.

Алюмінію характерна вологотекучість, тому його рекомендується зварювати в нижньому положенні.

Якщо є необхідність, дугова зварка на вертикальному підставі виконується зверху вниз для товщини металу менше 5 мм і від низу до верху для товщини заготовки більше 5 мм.

У деяких випадках на початку шва можуть утворюватися тріщини. Щоб цього уникнути, знадобиться в початковій частині шва попередньо розігріти стик. Для цього на довжині 35-45 мм дугою потрібно кілька разів прогріти стик, дуга при цьому повинна горіти в інертному газі. Після цього виконується дугова зварка з максимальною швидкістю.

На вибір режиму зварювання впливають геометрична форма і розміри деталей. За допомогою дугового зварювання в середовищі інертного газу можна виконати алюмінієве литво. Щоб запобігти появі тріщин, виливки перед зварюванням знадобиться попередньо нагріти до 400 ° С. Заварка проводиться за допомогою металу для присадки, склад якого відповідає складу металу виливки. Місця, які підлягають заварці, потрібно буде попередньо зачистити механічним методом. Після того як буде проведена заварка, виливок слід помістити в теплоізольований кожух, після чого повільно її охолодити.

У разі механізованого процесу зварювання алюмінію знадобиться витримати конкретну швидкість подачі дроту для присадки. Якщо проводиться дугове зварювання на мінімальній швидкості, важливо запобігти перегріву і окислення дроту для присадки.

Подібна дріт може подаватися будь-яким способом, який забезпечить рівномірну швидкість подачі і її зміна. Механізована аргонно дугова зварка виконується на підкладці. Використання газового захисту з боку вивороту шва не дасть позитивних результатів.

Аргонно дугова зварка алюмінію є складним процесом, тому знадобиться знати технологію з'єднання.