Гост сварка алюминия аргоном: ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (с Изменением N 1), ГОСТ от 24 июля 1980 года №14806-80

ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры (с Изменением N 1), ГОСТ от 24 июля 1980 года №14806-80

ГОСТ 14806-80

Группа В05

ДУГОВАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Arc welding of aluminium alloys in inert gases.
Welded joints. Main types, design elements and dimensions

ОКП 0602000000

Дата введения 1981-07-01

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.07.80 N 3826

2. Периодичность проверки — 5 лет.

3. Взамен ГОСТ 14806-69

4. Ссылочные нормативно-технические документы

	Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
	ГОСТ 2789-73	5

5. Срок действия продлен до 01.07.96* постановлением Госстандарта СССР от 03.05.90 N 1078

_________________________

* Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11-12, 1994 год). — Примечание «КОДЕКС».

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1990 г.) с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 1-90)

1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения из алюминия и алюминиевых сплавов при толщине кромок свариваемых деталей от 0,8 до 60,0 мм включительно.

Стандарт не распространяется на сварные соединения трубопроводов.

Стандарт устанавливает основные типы сварных соединений, конструктивные элементы и размеры разделки кромок и сварного шва.

2. В стандарте приняты следующие условные обозначения способов дуговой сварки в инертных газах:

РИНп — ручная неплавящимся электродом с присадочным металлом;

АИНп — автоматическая неплавящимся электродом с присадочным металлом;

АИНп-3 — автоматическая неплавящимся электродом с присадочным металлом — трехфазная;

АИП — автоматическая плавящимся электродом — однодуговая;

ПИП — полуавтоматическая плавящимся электродом.

3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.

4. Конструктивные элементы и их размеры должны соответствовать указанным в табл. 2-51.

Таблица 1

Тип сое- ди-	Форма подготов-	Характер	Форма поперечного сечения		Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки					Услов- ное обоз- наче-
не- ния	ленных кромок	сварного шва	подготовленных кромок	сварного шва	РИНп	АИНп	АИНп-3	ПИП	АИП	ние соеди- нения
	С отбор- товкой кромок									С1
	С отбор- товкой одной кромки	Односто- ронний			0,8-2,0	0,8-2,0	—	—	—	С3
					0,8-4,0	0,8-4,0		4-12	4-12	С2
		Односто- ронний на съемной подкладке								С4
Сты- ковое	Без скоса кромок	Односто- ронний на остающейся подкладке			0,8-5,0	0,8-16,0	4-25	3-12	3-12	С5
		Двусто- ронний			2,0-6,0	2,0-10,0	10-30	4-34	4-34	С7
		Односто- ронний								С8
		Односто- ронний на съемной подкладке								С9
	Со скосом одной кромки	Односто- ронний на остающейся подкладке			4-20			6-20		С10
										С12
	С криво- линейным скосом одной кромки									С13
	С лома- ным скосом одной кромки				16-30	—	—	16-30	—	С14
	С двумя симмет- ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний			12-35			12-35		С15
	С двумя симмет- ричными криво- линей- ными скосами одной кромки				32-60			32-60		С16
	С двумя несиммет- ричными скосами одной кромки				12-35			12-35		С43
	С двумя симмет- ричными скосами одной кромки по ломаной линии				32-60			32-60		С44
		Односто- ронний			4-20	8-20	—	10-30	10-30	С17
		Односто- ронний на съемной подкладке					8-20			С18
	Со скосом кромок	Односто- ронний на остающейся подкладке			5-30	5-30	5-30	10-30	10-30	С19
					4-20	4-40	20-40			С21
Сты- ковое	С криво- линейным скосом кромок									С23
	С лома- ным скосом кромок				12-30	12-50	32-50	12-30	12-30	С24
	С двумя симмет- ричными скосами кромок	Двусто- ронний				12-30				С25
	С двумя симмет- ричными криво- линей- ными скосами кромок				30-40	30-60	32-60	30-60	30-60	С26
	С двумя симмет- ричными ломаными скосами				30,0-40,0	30,0-60,0		30-60	30-60	С27
	С двумя несиммет- ричными скосами кромок				12,0-30,0	12,0- 60,0	32-60	12-30	12-30	С39
	С отбор- товкой одной кромки	Односто- ронний			1,0-2,5	1,0-2,5		—	—	У1
		Односто- ронний
	Без скоса кромок				1,5-12,0	1,5-12,0		5-12	5-12	У4
		Двусто- ронний			1,5-5,0	1,5-5,0
					1,5-12,0	1,5-12,0		5-12	5-12	У5
		Односто- ронний								У6
Угловое	Со скосом одной кромки				4,0-20,0	4,0-20,0	—	4-20	4-20	У7
	С криво- линейным скосом одной кромки				16,0-30,0	16,0-30,0		16-30	16-30	У11
	С ломаным скосом одной кромки				16-30	16-30		16-30	16-30	У12
	С двумя симмет- ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний			12-35			12-35		У8
	С двумя симмет- ричными криво- линей- ными скосами одной кромки				32-60	—		32-60	—	У13
	С двумя симмет- ричными ломаными скосами одной кромки									У14
		Односто- ронний								У9
	Со скосом кромок	Двусто- ронний			12-30	12-30	—	12-30	12-30	У10
	Без скоса кромок	Односто- ронний								T1
		Двусто- ронний			1-20	2-20	3-20	3-20	3-20	Т3
	Со скосом одной кромки	Односто- ронний								Т6
		Двусто- ронний			4-20	4-20		4-20	4-20	Т7
Тав- ровое	С криво- линейным скосом одной кромки				16-30	—	—	16-30	—	Т2
	С двумя симмет- ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний			12-35	12-35		12-35	12-35	Т8
	С двумя симмет- ричными криво- линейными скосами одной кромки									Т5
	С двумя симмет- ричными ломаными скосами одной кромки				32-60	—		32-60	—	Т10
На- хлес- точ- ное	Без скоса кромок	Односто- ронний								h2
		Двусто- ронний			1-20	2-20	4-20	4-20	4-20	Н2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 2

Размеры, мм

Услов- ное	Конструктивные элементы
обозна- чение свароч- ного соеди- нения	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	Спо- соб свар- ки		Номин.	Пред. откл.			, не более	Номин.	Пред. откл.
				От 0,8 до 1,0		+0,1			7	0,8
С1			РИНп; АИНп	Св. 1,0 до 1,5	0	+0,2	От до 2,5	От до 2,5	10	1,0	±0,5

ГОСТ 27580-88 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах.

Соединения сварные под острыми и тупыми углами

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДУГОВАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЯ
И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В ИНЕРТНЫХ
ГАЗАХ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ
ПОД ОСТРЫМИ И ТУПЫМИ УГЛАМИ.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
И РАЗМЕРЫ

ГОСТ 27580 — 88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ДУГОВАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ ПОД ОСТРЫМИ И ТУПЫМИ УГЛАМИ. Основные типы, конструктивные элементы и размеры Arc welding of aluminium and aluminium alloys in inert gases. Acute and blunt weld joints. Main types, design elements and dimensions

ГОСТ 27580 — 88

Срок действия с 01. 01.89
до 01.01.94

Несоблюдение стандарта преследуется по закону
1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соеди­нения из алюминия и алюминиевых сплавов при толщине кромок свариваемых деталей от 0,8 до 60,0 мм включительно и устанавливает основные типы сварных соединений, конструктивные элементы и размеры разделки кромок и сварного шва, выполненных дуговой сваркой в инертных газах.
Стандарт не распространяется на сварные соеди­нения трубопроводов.
2. В стандарте приняты следующие условные обозначения способов дуговой сварки в инертных газах:
РИНП — ручная неплавящимся электродом с присадочным металлом;
АИНП — автоматическая неплавящимся электродом с присадочным металлом;
АИНПЗ — автоматическая неплавящимся электродом с присадочным металлом — трехфазная;
АИП — автоматическая плавящимся электродом — однодуговая;
ПИП — полуавтоматическая плавящимся электродом.
3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.
4. Конструктивные элементы и их размеры должны соответствовать указанным в табл. 2 — 19.

Таблица 1

Тип соеди­нения	Форма подго­товленных кромок	Характер сварного шва	Форма поперечного сечения подготовленных кромок и выполненного шва	Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки					Угол соеди­нения дета­лей b	Услов­ное обозна­чение соеди­нения
				РИНП	АИНП	АИНПЗ	ПИП	АИП
Угловое	Без скоса кромок	Односторонний		0,8 — 6,0	0,8 — 6,0	—	4 — 12	4 — 12	179° — 122°	У1
				0,8 — 20,0	0,8 — 20,0	—	4 — 12	4 — 12	121° — 91°; 89° — 31°
				0,8 — 12,0	0,8 — 12,0	—	4 — 12	4 — 12	30° — 5°
		Односторонний на подкладке		0,8 — 5,0	0,8 — 16,0	5 — 25	3 — 12	3 — 12	179° — 136°	У2
		Двусторонний		2,0 — 6,0	2,0 — 10,0	10 — 30	4 — 8	4 — 12	179° — 91°	У3
				2,0 — 6,0	2,0 — 6,0	—	4 — 12	4 — 12	89° — 60°
	Со скосом одной кромки	Односторонний		4,0 — 20,0	—	—	6,0 — 20,0	—	179° — 122°	У4
				4,0 — 20,0	4,0 — 20,0	—	4,0 — 20,0	4,0 — 20,0	89° — 32°
		Двусторонний		4 — 20	—	—	6 — 20	—	179° — 122°	У5
				4 — 20	4 — 20	—	4 — 20	4 — 20	89° — 60°
	С двумя скосами одной кромки	Двусторонний		12 — 35	—	—	12 — 35		179° — 165°; 89° — 75°	У6
	Со скосом одной кромки	Односторонний на подкладке		4 — 20	—	—	6 — 20	—	179° — 136°	У7
	С двумя скосами одной кромки и одним скосом второй кромки	Двусторонний		12 — 30	12 — 30	32 — 60	12 — 30	12 — 30	179° — 136°	У8
	Со скосом двух кромок	Односторонний		1 — 20	3 — 20	—	10 — 30	10 — 30	179° — 122°	У9
				12 — 30	12 — 30	—	12 — 30	12 — 30	89° — 61°
		Двусторонний		4 — 20	1 — 40	20 — 40	10 — 30	10 — 30	179° — 122°	У10
				12 — 30	12 — 30	—	12 — 30	12 — 30	89° — 61°
Тавровое	Без скоса кромок	Односторонний		1 — 20	2 — 20	3 — 20	3 — 20	3 — 20	91° — 179°	Т1
		Двусторонний		1 — 20	2 — 30	3 — 20	3 — 20	3 — 20	91° — 120° 89° — 60°	Т2
	Со скосом одной кромки	Односторонний		4 — 20	4 — 20	—	4 — 20	4 — 20	91° — 149°	Т3
		Двусторонний		4 — 20	4 — 20	—	4 — 20	4 — 20	91° — 149°	Т4
		Односторонний		4 — 20	4 — 20	—	4 — 20	4 — 20	89° — 59° 91° — 121°	Т5
		Двусторонний		4 — 20	4 — 20	—	4 — 20	4 — 20	89° — 59° 91° — 121°	Т6
	С двумя скосами одной кромки			12 — 35	12 — 35	—	12 — 35	12 — 35	91° — 100° 89° — 80°	Т7
	С двумя криволиней­ными скосами одной кромки			32 — 60	—	—	32 — 60	—	91° — 105° 89° — 75°	Т9

Таблица 2
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

b

е, не более

п

g

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

Номин.

Пред. откл.

при b

Номин.

Пред. откл.

179° — 122°

121° — 91°

89° — 31°

30° — 5°

У1

РИНП; АИНП

От 0,8 до 2,5

0

+ 0,5

2s + 5

2s + 6

2s + 5

2s + 4

—

0,8

± 0,5

Св. 2,5 до 6,0

+ 1,0

1,0

Св. 6,0 до 10,0

—

2,0

± 1,0

Св. 10,0 до 12,0

+ 2,0

Св. 12,0 до 20,0

—

АИП; ПИП

От 4,0 до 10,0

+ 1,0

2s + 5

2s + 4

От 0 до 0,5s

1

+ 2,0

Св. 10,0 до 12,0

+ 2,0

Таблица 3
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения	Конструктивные элементы		Спо­соб свар­ки	s	h, не менее	b		е, не более		g
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва				Номин.	Пред. откл.	при b		Номин.	Пред. откл.
								179° — 160°	159° — 136°
У2			РИНП; АИНП	От 0,8 до 1.0	1	0	± 1,5	2s + 5	2s + 7	1,8	± 0,5
				Св. 1,0 до 2,0
				Св. 2,0 до 5,0		1	± 1,0			1,0
			АИНП; АИНпз	От 5.0 до 16,0	3	1,5	± 1,5	s + 6		2,0	± 1,0
			АИНПЗ	Св. 16,0 до 18,0						3,0
				Св. 18,0 до 22.0						4,0
				Св. 22,0 до 25,0						4,5
			АИП; ПИП	От 3,0 до 12,0			± 1,0			2,0

Таблица 4
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

e, на более

e1 ± 2

b

g

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

179° — 150°

149° — 91°

89° — 60°

179° — 91°

89° — 60°

У3

?

?

РИНП; АИНП

От 2 до 3

s + 3

s + 4

s + 4

5

3

0

+ 1

1

± 0,5

Св. 3 до 6

s + 6

s + 7

10

АИНП

Св. 6 до 8

s + 7

s + 8

—

2

± 1,0

Св. 8 до 10

s + 8

s + 10

4

АИНПЗ

От 10 до 14

13

+ 2

Св. 14 до 18

s + 5

s + 6

Св. 18 до 20

s + 3

s + 4

Св. 30 до 24

5

Св. 24 до 30

s

s + 2

АИП; ПИП

От 4 до 6

s + 6

s + 8

s + 6

10

3

+ 1

1

± 0,5

Св. 6 до 8

2

± 1,0

АИП

Св. 8 до 10

4

Св. 10 до 12

ПИП

От 8 до 12

—

Таблица 5
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

e, не более

a1

с

b

g

a ± 1°

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

179° — 122°

89° — 32°

Св. 90°

До 90°

У4

РИНП

От 4 до 6

l,6s + 7

1,5s + 8

(a — (180 — b))°

(a — 90 — b))°

2

± 1

0

+1

2

± 1

60°

Св. 6 до 10

3

Св. 10 до 14

1,6s + 10

l,6s + 5

+ 2

Св. 14 до 20

3

ПИП

От 4 до 6

1,4s + 6

4

± 2

+ 1

2

Св. 6 до 8

1,4s + 6

Св. 8 до 10

+ 2

Св. 10 до 12

1,6s + 7

1,6s + 7

5

Св. 12 до 14

4

± 2

Св. 14 до 20

АИНП АИП

От 4 до 10

—

1,5s + 8

Св. 10 до 20

1,6s + 5

Таблица 6

Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

e, не более

e1 ± 2

a1

c

b

g — g1

a ± 1°

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

179° — 122°

89° — 60°

Св. 90°

До 90°

Св. 90°

До 90°

У5

РИНП

От 4 до 6

l,5s + 6

1,5s + 8

10

3

(a — (180 — b))°

(a — (90 — b))°

2

+ 1

0

+ 1

2

+ 1

60°

Св. 6 до 8

1,5s + 8

4

Св. 8 до 10

3

Св. 10 до 12

1,6s + 10

1,6s + 5

+ 2

Св. 12 до 20

13

3

ПИП

От 4 до 6

—

1,4s + 6

10

3

4

± 2

+ 1

2

От 6 до 10

1,4s + 6

ПИП

Св. 10 до 14

1,6s + 7

1,6s + 7

10

4

5

± 2

+ 2

4

± 2

Св. 14 до 20

13

5

АИНП; АИП

От 4 до 8

—

l,5s + 8

—

3

2

± 1

+ 1

2

± 1

Св. 8 до 10

1,6s + 7

4

3

+ 2

Св. 10 до 20

3

Таблица 7
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

e = e1

е

e1

a1

a2

a1

a2

g = g1

g

b

c ± 1

h ± 1

a ± 1°

не более

При b

Номин.

Пред. откл.

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

св. 90°

до 90°

179° — 175°

89° — 85°

174° — 170°

84° — 80°

169° — 165°

79° — 75°

174° — 170°

84° — 80°

169° — 165°

79° — 75°

Св. 90°

До 90°

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

У6

РИНп

От 12 до 14

1,1s + 5

1,1s + 5

0,9s + 6

0,8s + 5

0,9s + 10

1,2s + 8

(a — (180 — b))°

(a+(180 — b))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

2

± 1

5

± 2

0

+ 2

2

5

60°

Св. 14 до 16

6

Св. 16 до 18

3

7

Св. 18 до 20

8

Св. 20 до 22

s + 3

9

Св. 22 до 24

4

10

± 3

10

Св. 24 до 26

s + 3

1,1s + 5

0,9s + 6

0,8s + 5

0,8s + 5

0,9s + 10

1,2s + 8

(a — (180 — b))°

(a+(180 — b))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

4

± 1

10

± 3

0

+ 2

2

11

60°

Св. 26 до 28

12

Св. 28 до 30

13

Св. 30 до 32

s + 4

14

Св. 32 до 35

15

ПИП

От 12 до 14

s + 2

+ 1 — 2

6

4

4

Св. 14 до 16

s + 2

0,9s + 6

0,8s + 5

0,9s + 10

1,2s + 8

(a — (180 — b))°

(a+(180 — b))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

4

+ 1 — 2

6

± 3

0

+ 2

4

5

60°

Св. 16 до 18

6

Св. 18 до 20

s

7

Св. 20 до 22

8

Св. 22 до 24

5

9

Св. 24 до 26

10

± 4

10

ПИП

Св.26 до 28

s

0,9s + 6

0,8s + 5

0,9s + 10

1,2s + 8

(a — (180 — b))°

(a+(180 — b))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

5

+ 1 — 2

10

± 4

0

+ 2

4

11

60°

Св. 28 до 30

12

Св. 30 до 32

13

Св. 32 до 35

14

Таблица 8
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е, не более

a1

с

b

g

a±1°

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b 179° — 136°

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

У7

РИНп

От 4 до 10

1,6s + 7

(a — (180 — b))°

2

± 1

0

+ 1

2

± 1

60°

Св. 10 до 12

1,6s + 10

3

+ 2

Св. 12 до 20

3

ПИП

От 6 до 10

l,4s + 6

4

± 2

+ 1

2

Св. 10 до 14

1,6s + 7

5

+ 2

Св. 14 до 20

4

± 2

Таблица 9
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

h = h2 ± 1,5

е=е1 ± 3

a1

a2=a3

g=g1

с ± 1

a ± 1°

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b 179° — 136°

Номин.

Пред.откл.

У8

РИНп; АИНп

От 10 до 14

5

s + 5

(a — (180 — b))°

(a/2+(90 — b/2))°

3

± 1

3

70°

Св. 14 до 17

7

Св. 17 до 20

9

0,9s + 5

4

12

Св. 20 до 23

10

Св. 23 до 26

11

0,8s + 5

Св. 26 до 30

13

АИНПЗ

От 32 до 36

11

0,6s + 3

+ 1 — 2

От 36 до 40

13

У8

АИНпз

Св. 40 до 44

15

0,6s + 3

(a — (180 — b))°

(a/2+(90 — b/2))°

4

+ 1 — 2

12

70°

Св. 44 до 48

17

0,6s + 5

Св. 48 до 52

19

Св. 52 до 56

21

Св. 56 до 60

23

АИП; ПИП

От 12 до 14

4

0,8s + 3

5

Св. 14 до 17

6

8

Св. 17 до 20

8

Св. 20 до 23

9

Св. 23 до 26

10

0,7s + 4

5

Св. 26 до 30

12

Таблица 10

Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е, не более

a1=a2

с ± 1

b

g

a ± 1°

подготовленных кромок свариваемых деталей

подготовленных кромок свариваемых деталей

при b

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

179° — 142°

141° — 122°

89° — 61°

Св. 90°

До 90°

У9

РИНП

От 4 до 8

1,4s + 5

—

2

0

+ 1

2

± 1

35°

РИНП; АИНП

Св. 8 до 12

1,5s + 7

+ 2

Св. 12 до 14

1,5s + 6

3

Св. 14 до 20

l,5s + 5

От 20 до 30

—

4

АИП; ПИП

От 10 до 12

l,3s + 3

l,4s + 3

—

4

+ 1 — 2

Св. 12 до 22

1,4s + 4

Св. 22 до 24

1,4s + 3

1,5s + 4

Св. 24 до 26

1,5s + 3

Св. 26 до 30

5

5

Таблица 11
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е. не более

a1=a2

e1 ± 2

b

c ± 1

g

a ± 1°

при b

подготовленных кромок свариваемых деталей

подготовленных кромок свариваемых деталей

179° — 142°

141° — 122°

89° — 61°

Св. 90°

До 90°

Св. 90°

До 90°

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

У10

РИНП АИНп

От 4 до 8

1,4s + 5

—

10

5

0

+ 1

2

2

+ 1

35°

Св. 8 до 10

1,5s + 7

Св. 10 до 12

14

+ 2

3

Св. 12 до 14

1,5s + 6

3

Св. 14 до 20

1,5s + 5

Св. 20 до 30

—

4

5

АИНП; АИНпз

От 20 до 24

1,5s + 4

—

—

15

12

Св. 24 до 26

Св. 26 до 40

1,5s + 2

АИП; ПИП

От 10 до 12

1,5s + 2

3

4

Св. 12 до 14

1,4s + 2

1,5s + 4

5

Св. 14 до 24

1,5s + 2

8

Св. 24 до 26

5

Св. 26 до 30

1,5s + 3

Таблица 12
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е, не более

g, не менее

b

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

Номин.

Пред. откл.

91° — 100°

101° — 110°

111° — 120°

121° — 135°

136° — 179°

179° — 136°

135° — 91°

Т1

s1 ? 0,7s

РИНП

От 1 до 2

5

7

3

s + b

0

+ 0,5

РИНП; АИНп

Св. 2 до 3

+ 1,0

Св. 3 до 4

7

9

4

0,5s

РИНП;

Св. 3 до 8

АИНП; АИНпз

Св. 8 до 12

10

6

+ 2,0

АИП; ПИП

Св. 12 до 16

0,9s + b

s + b

1,1s + b

1,2s + b

Св. 16 до 20

13

8

Таблица 13
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е, не более

e1, не менее

g, не менее

b

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

91° — 100°

89° — 80°

101° — 110°

79° — 70°

111° — 120°

68° — 60°

Т2

s1 ? 0,7s

РИНп

От 1 до 2

5

7

3

3

+ 2

0

+ 0,5

РИНП; АИНп

Св. 2 до 3

+ 1,0

Св. 3 до 4

7

9

4

4

+ 3

РИНП; АИНП; АИНПЗ; АИП; ПИП

От 3 до 8

Св. 8 до 12

10

6

6

+ 4

+ 2,0

Св. 12 до 16

0,9s + b

s + b

Св. 16 до 20

13

8

8

+ 5

Таблица 14
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения	Конструктивные элементы		Спо­соб свар­ки	s	е, не более	a1	b		с ± 1	g	a ± 1°
	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва			пои b 91° — 149°		Номин.	Пред. откл.
Т3	s1 ? 0,7s		РИНп	От 4 до 10	1,5s + 6	(a — (b — 90))°	0	+ 1	2	5 ± 3	60°
				Св. 10 до 20				+ 2	3
			АИП; ПИП	От 4 до 10	1,5s + 4			+ 1
				Св. 10 до 14				+ 2
				Св. 14 до 20					5

Таблица 15
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е, не более

a1

e1

b

c ± 1

g

a ± 1°

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b 91° — 149°

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

Т4

s1 ? 0,7s

РИНП; АИНП

От 4 до 6

1,5s + 6

(a — (b — 90))°

3

+ 3

0

+ 1

2

5 ± 3

60°

Св. 6 до 8

4

Св. 8 до 10

+ 4

Св. 10 до 12

+ 2

3

Св. 12 до 18

5

Св. 18 до 20

+ 5

АИП; ПИП

От 4 до 6

1,5s + 4

3

+ 3

+ 1

Св. 6 до 8

4

Св. 8 до 10

+ 4

Св. 10 до 12

+ 2

Св. 12 до 14

5

Св. 14 до 18

5

Св. 18 до 20

+ 5

Таблица 16
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

е = g

a1

b

Номин.

Пред. откл.

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при В

Номин.

Пред. откл.

89° — 59°

91° — 121°

89° — 59°

91° — 121°

Св. 90°

До 90°

Т5

s1 ? 0,7s

РИНп; АИНп

От 4 до 6

3

7

+ 3

± 2

(b — 90)°

(90 — b)°

0

+ 1

Св. 6 до 10

4

+ 4

Св. 10 до 12

10

± 3

+ 2

Св. 12 до 18

5

Св. 18 до 20

13

+ 5

АИП; ПИП

От 4 до 6

3

6

+ 3

± 2

+ 1

Св. 6 до 8

4

Св. 8 до 10

+ 4

Св. 10 до 12

8

± 3

+ 2

Св. , 12 до 14

5

Св. 14 до 18

Св. 18 до 20

9

+ 5

Таблица 17
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

e=g

a1

b

Номин.

Пред. откл.

при b

Номин.

Пред. откл.

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

89° — 59°

91° — 121°

89° — 59°

91° — 121°

Св. 90°

До 90°

Т6

s1 ? 0,7s

РИНП; АИНП

От 4 до 6

3

7

+ 3

± 2

(b — 90)°

(90 — b)°

0

+ 1

Св. 4 до 10

4

+ 4

Св. 10 до 12

10

± 3

+ 2

Св. 12 до 18

5

Св. 18 до 20

13

+ 5

АИП; ПИП

От 4 до 6

3

6

+ 3

± 2

+ 1

От 6 до 8

4

От 8 до 10

+ 4

+ 2

Св. 10 до 12

9

± 3

Св. 12 до 18

5

Св. 18 до 20

10

+ 5

Таблица 18

Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

h

е=е1

е

е1

a1

a2

a1

a2

b

c ± 1

g=g1

a ± 1°

не более

Номин.

Пред. откл.

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

при b

91° — 95°

89° — 85°

96° — 100°

84° — 80°

96° — 100°

84° — 80°

Св. 90°

До 90°

Т7

? s1 ? 0,5 s

?

РИНП; АИПп

От 12 до 14

5

1,4s + 5

1,1s + 5

1,2s + 4

(a — (b — 90))°

(a+(b — 90))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

0

+ 2

3

5 ± 3

60°

Св. 14 до 17

7

1,1s + 4

Св. 17 до 20

9

1,1s + 2

1,2s + 6

1,2s + 6

Св. 20 до 23

11

Св. 23 до 26

12

Св. 26 до 30

13

Св. 30 до 35

15

s + 3

Т7

АИП; ПИП

От 12 до 14

4

1,4s + 3

1,2s + 3

s + 4

(a — (b — 90))°

(a+(b — 90))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

0

+ 2

4

5 ± 3

60°

Св. 14 до 17

6

1,1s + 3

1,1s

Св. 17 до 20

8

1,1s

Св. 20 до 23

10

Св. 23 до 26

12

Св. 26 до 30

14

Св. 30 до 35

16

s + 2

s

Таблица 19
Размеры, мм

Обозна­чение соеди­нения

Конструктивные элементы

Спо­соб свар­ки

s

h ± 1,5

e=e1 ± 3

a1

a2

α1

α2

b

g=g1

c ± 1

a ± 1°

при b

Номин.

Пред. откл.

Номин.

Пред. откл.

подготовленных кромок свариваемых деталей

сварного шва

91° — 105°

89° — 75°

Св. 90°

До 90°

Т9

s1 ? 0,5s

РИН

От 32 до 36

15

0,7s

(a — (b — 90))°

(a+(b — 90))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

0

+2

5

± 3

3

30°

Св. 36 до 40

17

0,6s

Св. 40 до 44

19

Св. 44 до 48

21

Св. 48 до 52

23

Св. 52 до 56

25

Св. 50 до 60

27

Т9

ПИП

От 32 до 36

14

0,7s

(a — (b — 90))°

(a+(b — 90))°

(a — (90 — b))°

(a+(90 — b))°

0

+ 2

5

± 3

4

30°

Св. 36 до 40

16

0,6s

Св. 40 до 44

18

Св. 44 до 48

20

Св. 48 до 52

22

Св. 52 до 56

24

Св. 56 до 60

26

5. Кромки свариваемых деталей должны быть обработаны механическим способом, при этом шероховатость обработанной поверхности должна быть не более Rz 40 мкм по ГОСТ 2789 — 73.
6. Сварка соединений деталей неодинаковой толщины при разнице, не превышающей значений, указанных в табл. 20, должна производиться так же, как для деталей одинаковой толщины. Конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Таблица 20
мм

Толщина тонкой детали	Разность толщины деталей
От 0,8 до 3,0	0,5
Св. 3,0 » 5,0	1,0
» 5,0 » 12,0	1,2
» 12,0 » 25,0	1,5
» 25,0 » 60,0	3,0

При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 20 на детали, имеющей большую толщину s1 должен быть сделан скос с одной или двух сторон до толщины тонкой детали s, как указано на черт. 1 и 2.

Черт. 1

Черт. 2

При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.
7. В соеди­нениях с углом соеди­нения 179° — 91° без скоса кромок деталей толщины свыше 6 мм при сварке неплавящимся электродом с присадочным металлом для обеспечения направленности его подачи в сварочную ванну разрешается снимать фаску с верхних кромок деталей размером 1,0 — 1,5 мм ? 45°.
8. При сварке в положениях, отличных от нижнего, допускается увеличение размеров шва, но не более 2 мм — для деталей толщиной до 25 мм, 3 мм — свыше 25 мм.
9. При сварке в гелии на постоянном токе размеры шва могут быть уменьшены до 15 %.
10. Для расчетных угловых швов значения катетов К; K1 должны быть установлены при проектировании сварного соеди­нения.
11. Предельные отклонения значений катета расчетных швов должны соответствовать:
+ 2,0 мм при К < 5 мм;
+ 3,0 мм при 5 ? К ? 8 мм;
+4,0 мм при К > 8 мм.
12. Размеры выполненных швов на участке перекрытия для замкнутых соединений, а также в местах, исправленных подваркой, могут отличаться от установленных настоящим стандартом. В этом случае они должны соответствовать нормативно — технической документации.
13. При сварке технического алюминия допускается увеличение размеров швов до 20 %.
14. При выполнении двустороннего шва с полным проплавлением перед сваркой с обратной стороны корень шва должен быть расчищен до чистого металла. Расчистка абразивными кругами не допускается.
15. При переменном угле сопряжения деталей b шов делится на участки. Каждый участок сопрягаемых элементов выполняется в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 18.01.88 № 67
2. Введен впервые
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО — ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ:

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 2789 — 73	5

сварка алюминия и его сплавов, характеристики швов, конструктивные элементы

Аргонная сварка — это распространенная технология, которая чаще всего используется, когда необходимо выполнить соединение деталей из алюминия, а также его сплавов. Аргонодуговая сварка представляет собой оптимальную технологию при необходимости соединения алюминиевых деталей, так как данный газ эффективно защищает сварочную ванну, а также расплавленный присадочный материал от негативного воздействия кислорода, содержащегося в окружающем воздухе.

Процесс аргонной сварки

Преимущества и недостатки технологии

Как известно любому специалисту-сварщику, варить алюминий очень проблематично именно по причине того, что на поверхности данного металла при его контакте с кислородом формируется оксидная пленка, отличающаяся значительной температурой плавления. Аргонодуговая сварка как раз и дает возможность эффективно защищать поверхность соединяемых деталей, а также сварочной ванны от негативного воздействия кислорода. Аргон, благодаря своим характеристикам, полностью вытесняет кислород из зоны выполнения сварки, из-за чего данный процесс протекает максимально эффективно.

Сварочный шов, выполненный в защитной среде аргона

Сварка в среде аргона успешно используется не только при работе с деталями из алюминия, но и с изделиями из других металлов: чугуна, нержавеющей стали, титана, меди, серебра, золота и др. Основными причинами, по которым сварка по подобной технологии пользуется большой популярностью, являются следующие:

• высокое качество формируемых сварных соединений, в швах которых отсутствуют поры и посторонние примеси;
• при осуществлении такой сварки соединяемые детали нагреваются очень незначительно, что минимизирует риск их деформации;
• скорость аргонной сварки, благодаря высокой температуре сварочной дуги, достаточно высока, что делает данную технологию очень эффективной и экономичной;
• шов, получаемый при осуществлении аргонной сварки, отличается равномерной глубиной проплавления;
• по данной технологии можно эффективно выполнять сварку деталей из таких металлов, которые другими методами сварки не соединяются.

Аргонодуговая сварка дает возможность получать аккуратные и красивые сварные швы, что имеет большое значение во многих ситуациях.

Выполненное посредством аргонной сварки соединение фланца с трубой из нержавеющей стали

Из недостатков, которыми данная технология также обладает, можно выделить следующие:

• необходимость использования достаточно сложного оборудования и осуществления его точной настройки;
• для выполнения аргонной сварки от специалиста требуется наличие соответствующих навыков и опыта.

Выбор и заточка вольфрамовых прутков

Электроды для TIG сварки состоят на 97-99,5% из вольфрама. Разнообразные добавки улучшают сваривание в специфических условиях.

Прутки из вольфрама имеют чистоту 99,5%. Имеют маркировку WP и высокую энергию выхода электронов, поэтому труднее осуществляется розжиг и поддержание дуги по сравнению с электродами, имеющими легирующие добавки.

Применяются при работе с переменным током. Повышенная температура на конце сварочной иглы по сравнению с другими типами электродов приводит к быстрому износу.

Электроды марки WT-20 имеют добавку оксида тория с повышенной радиоактивностью, поэтому в последнее время от него стали отказываться. Наиболее опасен такой электрод во время заточки, когда в виде пыли попадает в легкие. Для сварщиков он практически безопасен, работает на постоянном токе.

Прутки WC-20 для TIG сварки дополнены оксидом церия. Работают на постоянном токе при его малых уровнях. Дуга легко зажигается, используется при сваривании мелких деталей.

Электроды WL-20 с оксидом лантана меньше всего нагреваются, имеют самый большой срок службы.

Вольфрамовые стержни с оксидом циркония WZ-8 работают только с переменным током, дуга более стабильна, чем у WP.

Стержни c оксидом иттрия WY-20 стойки к большим токам. Применяются для сваривания особенно важных соединений постоянным током.

От заточки прутка зависит и качество сварного шва. При использовании постоянного тока применяется конусовидная заточка с плоской оконечностью. Если применяется переменный ток, то кончик прутка должен быть округлым.

Со временем электроды меняют форму и требуют новой заточки. При постоянном токе применяется заточка конусом с плоским концом. При переменном – округлый кончик. Даже царапины, образующиеся во время заточки, влияют на качество соединения при TIG сварке. Поэтому желательно полировать конус прутка.

Высота конуса влияет на глубину проварки и ширину шва. Длина заточки больше, ширина шва меньше. При маленькой заточке меньше глубина проварки. Оптимальной заточкой считается 2,0-2,5 диаметра стержня.

Технологические особенности сварки

Наиболее знакомым всем примером использования сварки, выполняемой в среде аргона, выступает реставрация автомобильных дисков, изготовленных из легких сплавов, выполненных на основе алюминия. В процессе такой реставрации на автомобильных дисках завариваются трещины, полученные ими в процессе жесткой эксплуатации. Выполнить такую процедуру при помощи других методов соединения металла практически невозможно, поэтому технология аргонодуговой сварки в данной ситуации является практически безальтернативной.

Ремонт легкосплавных автомобильных дисков с помощью аргонной сварки

Технология выполнения аргонной сварки предполагает использование неплавящегося электрода, который изготавливается из вольфрама. Данный металл, как известно, обладает уникальными характеристиками: температура его плавления составляет 3410 градусов, кипения — 5900 градусов, и даже пребывая в раскаленном состоянии, он сохраняет свою исключительную твердость. Что важно, при выполнении одного метра сварного шва расходуется всего несколько сотых долей грамма вольфрама.

Стойкость неплавящихся электродов, выполненных из вольфрама, становится еще выше, если легировать данный материал оксидами редкоземельных металлов: церия, лантана, иттрия, тория, циркония и др. Электрод из вольфрама располагается в центре керамического сопла, через которое в зону выполнения сварочных работ подается защитный газ.

Параметры востребованных вольфрамовых электродов зарубежного производства (нажмите для увеличения)

Принцип выполнения сварочных работ, предполагающих использование неплавящегося электрода и защитного газа, заключается в следующем.

• К соединяемым деталям, как и при выполнении обычной дуговой сварки, подключается масса.
• Если выполняется ручная аргонодуговая сварка, то сварщик в правой руке удерживает горелку с неплавящимся электродом, а в левой — присадочный материал, из которого и формируется сварной шов.
• При нажатии кнопки на держателе между вольфрамовым электродом и поверхностью соединяемых деталей зажигается электрическая дуга, которая обеспечивает плавление кромок соединяемых деталей и присадочного материала. Такая дуга, по сути, является основным инструментом, используемым при выполнении аргонной сварки.
• В отличие от принципа выполнения обычной электросварки, соединение деталей из алюминия при помощи вольфрамового электрода и присадочного прутка не предполагает совершение последним поперечных движений, а только выполняемых в продольном направлении.

В качестве присадочного используется металл, по своему химическому составу максимально соответствующий составу материала, из которого изготовлены соединяемые детали. Основным назначением такого материала является заполнение зазора между соединяемыми деталями и, соответственно, формирование сварного шва.

Тепловая энергия, которая необходима для плавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала, формируется при помощи электрической дуги, горящей между электродом и поверхностью соединяемых деталей. Зона сварки, в которую нельзя допускать поступления азота и кислорода из окружающего воздуха, защищается при помощи аргона, вытесняющего данные газы из рабочей области.

Такая сварка по принципу своей работы представляет собой гибрид электрической и дуговой сварки. От электрической эта сварка получила дугу, создающую тепловую энергию, а от газовой — принцип защиты зоны сварки, для которой используется инертный газ аргон.

Марки и маркировка

Электроды так же разбиваются по маркам, имеют буквенную маркировку, а концы прутков обозначаются определенны цветом. 1. WP(зеленый). Выполнен из вольфрама. Содержание в пределах 99,5%. Работают с магнием и алюминием. 2. WC-20 (серый). Содержит 2% оксида церия. Этот стержень универсальный. Применяют для сварки трубопроводов на неповоротных стыках. 3. WL-15, WL-20 (синий). С добавлением лантана, отличается устойчивой дугой. Самый используемый в промышленности. Швы из-под этого электрода долговечные и чистые. Работает на постоянном токе. 4. WT-20 (красный). В составе присутствует торий. Несмотря на радиоактивность, этот электрод очень «ходовой» благодаря отличным сварочным свойствам тория, который запросто соединяет самые «капризные» сплавы. Работает на постоянном токе. 5. WZ-8 (белый). Сюда добавляется оксид циркония. Очень любит чистоту. Рекомендуется переменный ток. Приступая к работе, следует закруглить электрод. Хорошо работает по алюминию. 6. WY-20 (темно-синий). Этот стержень покрывают тонким иттриевым слоем. Применяются для ответственных и важных конструкций. Следует учитывать, что при выборе конкретного электрода определяют свойства свариваемого металла. Иногда для одного изделия нужны разные марки.

Читать также: Вольтметр для измерения переменного напряжения

Оборудование для сварки

Одними из важнейших элементов для выполнения аргонной сварки являются горелки, наиболее популярными моделями которых являются РГА. Требования к таким горелкам, выбираемым в соответствии с силой сварочного тока и диаметром используемых электродов, оговариваются в ГОСТ 5.917-71.

Габаритные размеры и технические параметры горелок должны соответствовать требованиям стандарта

Наиболее распространенными моделями горелок, выпускаемых в соответствии с требованиями данного ГОСТ, являются РГА-150 и РГА-400. Первые могут использоваться со сварочными токами со значением до 200А, у них естественное охлаждение, а диаметр электродов, с которыми они способны работать, находится в пределах 0,8–3 мм. Горелки второго типа, согласно требованиям ГОСТ, могут работать со сварочными токами до 500А, они отличаются водяным охлаждением, а электроды, использующиеся вместе с ними, имеют диаметр 4–6 мм. Требования данного ГОСТ также оговаривают параметры горелок, которые изготавливаются из керамических материалов.

Горелки, которые также называют соплами, могут иметь различную форму: цилиндрическую, коническую, профилированную. При выполнении аргонной сварки внутри помещений, где нет ветра, используют горелки конической и цилиндрической формы и небольшого диаметра. Если сварка выполняется на открытом воздухе, то применяют профилированное или цилиндрическое сопло, диаметр выходного отверстия у которого увеличен. Также имеется и удлиненный тип горелок, используемых в том случае, если аргонную сварку выполняют в труднодоступных местах.

Сварка, осуществляемая в среде защитного газа аргона, может отличаться различным уровнем автоматизации технологического процесса. В зависимости от данного параметра, аргонную сварку подразделяют на следующие виды:

• ручная;
• механизированная;
• автоматизированная;
• роботизированная.

Естественно, что оборудование, используемое в каждом конкретном случае, а также стоимость выполнения технологических операций, будут отличаться.

Многофункциональный сварочный пост для промышленного использования

Для каждого из вышеперечисленных типов работ характерны свои особенности, которые заключаются в следующем.

• Ручная сварка в аргонной среде. При выполнении такой сварки перемещение горелки и подача сварочной проволоки осуществляются вручную. Электрическая дуга, за счет которой осуществляется плавление кромок соединяемых деталей и присадочной проволоки, создается при помощи неплавящегося вольфрамового электрода.
• Сварка механизированного типа, выполняемая в среде аргона. Технологический процесс данного типа предполагает, что горелкой сварщик управляет вручную, а присадочная проволока подается в зону сварки в механизированном режиме.
• При выполнении автоматизированной аргонной сварки как подача присадочной проволоки, так и движение горелки, осуществляются в автоматизированном режиме, а контроль за данными процессами осуществляет оператор.
• При использовании роботизированного оборудования участие в технологическом процессе человека сведено к минимуму. Все режимы выполнения аргонной сварки в данном случае контролирует автоматика.

Работа механизированной сварочной каретки

Особенности оборудования

Оборудование, при помощи которого выполняют сварку в среде защитного газа аргона, подразделяется на несколько основных категорий:

• оборудование специального типа;
• универсальное;
• специализированного назначения.

Наиболее востребованным как в производственных, так и в домашних условиях, является оборудование универсального типа, которое позволяет использовать всевозможные режимы аргонной сварки и качественно выполнять соединения деталей различного типа.

Самодельный сварочный стол

Так называемый сварочный пост, на котором осуществляют сварку в среде защитного газа при помощи неплавящегося электрода, должен быть оснащен следующим основным и вспомогательным оборудованием:

• источником постоянного или переменного тока;
• комплектом горелок, которые используются при работе с токами разного типа;
• специальным устройством, называемым осциллятор, которое обеспечивает быстрое зажигание сварочной дуги и ее поддержание в стабильном состоянии;
• оборудование, которое отвечает за управление сварочным процессом, а также за безопасность сварщика и защиту сварочного аппарата;
• устройства, обеспечивающие стабильность параметров сварочного тока.

В последнее время все чаще используются инновационные методики аргонной сварки. Такие методики, естественно, требуют использования дополнительного оборудования, позволяющего не только повысить эффективность выполнения процесса сварки, но и значительно улучшить качество формируемого соединения. Такие технологии, кроме того, дают возможность сваривать детали, отличающиеся значительной толщиной.

К одной из таких методик, которая в последнее время приобретает все большую популярность, относится сварка с использованием пульсирующего тока. В тот момент, когда импульс тока поступает в зону сварки, кромки соединяемых деталей и присадочный материал расплавляются, а в паузах между такими импульсами они кристаллизуются. Такие импульсы при помощи автоматизированной системы управления сварочным аппаратом синхронизируются с перемещением сварочной дуги, что и обеспечивает формирование качественного соединения. Кроме того, воздействие на соединяемые детали короткими импульсами сварочного тока исключает риск их перегрева и, как следствие, последующего коробления.

Среди современного оборудования, используемого для выполнения сварки в среде защитного газа, следует отметить модели, где реализована функция подогрева присадочной проволоки перед ее подачей в сварочную зону. Такая опция позволяет получать качественные и надежные сварные соединения.

Сварка с подачей «горячей» присадочной проволоки (TIG Hot-Wire)

На современном рынке также можно приобрести модели устройств, сварочные работы которыми выполняются при помощи нескольких неплавящихся электродов. Такое усовершенствование позволяет не только выполнять аргонную сварку с высокой скоростью, но и получать при этом качественные сварные соединения. Для того чтобы реализовать в оборудовании для аргонной сварки такие и многие другие опции, достаточно оснастить его дополнительными блоками и навесными приспособлениями.

Но, конечно, самым распространенным устройством, успешно используемым для выполнения сварочных работ в среде аргона, является инвертор. Такое универсальное устройство, которое может одинаково успешно применяться и в производственных условиях, и в быту, позволяет выполнять качественные сварные соединения даже сварщикам, не обладающим высокой квалификацией и большим опытом работы. Существенными плюсами использования таких устройств является и то, что они достаточно просты в освоении и не вызывают больших сложностей в эксплуатации и обслуживании.

Последовательность действий

Перед тем как приступить к TIG сварке, стыки необходимо очистить от жира, ржавчины и прочего. Металл должен быть идеально чистым, иначе все останется в сварочном шве, что скажется на его качестве.

Большую часть сталей сваривают постоянным током. Алюминий, магний, медные сплавы с большим содержанием алюминия сваривают переменным током.

Сила тока выбирается по таблицам, зависит от вида материала, его габаритов и толщины сварочного прутка. Если во время TIG сварки выбрать слишком сильный ток, то пруток расплавится. При слабом токе дуга неустойчива.

Рекомендуемая длина дуги 1,5-3 мм. Увеличение длины дуги приводит к увеличению ширины шва и уменьшению глубины проваривания.

При сваривании встык сварочная игла должна выходить из сопла на 3-5 мм, при угловых на 5-8 мм.

Сварка неплавящимся электродом начинается с запуска инертного газа. Процесс сварки завершается отключением аргона через 10-15 с после того, как погасла дуга. Это необходимо, чтобы процесс кристаллизации произошел без доступа воздуха.

Для очень важных соединений применяется бесконтактный способ разжигания дуги. Имеется в промышленном оборудовании. Применяется при сваривании стойких к коррозии сталей. Это исключает попадание вольфрама в шов. Для менее ответственных соединений применяют аппарат с контактным способом розжига дуги. Он обычно имеется в бытовых установках.

Для TIG сварки достаточно вести горелку вдоль стыка без колебательных движений, как в обычной электродуговой сварке. За счет этого получается узкий шов, скорость сварки повышается.

При применении присадочной проволоки необходимо контролировать, чтобы расплавляемый конец находился под струей инертного газа. Сварочная ванна должна иметь вытянутую форму, никак не круглую.

Самостоятельное выполнение сварочных работ

Чтобы всегда иметь возможность выполнять аргонную сварку, кроме самого сварочного аппарата — инвертора или трансформаторного устройства, понадобятся:

• горелки, в которых будет устанавливаться вольфрамовый электрод;
• баллон, где будет находиться защитный газ;
• клапаны и редуктора, с помощью которых станет регулироваться подача защитного газа;
• защитные средства: специальная маска, перчатки и др.

Защитная маска сварщика с автоматическим светофильтром

Перед выполнением аргонной сварки поверхности соединяемых деталей следует тщательно очистить от загрязнений, масла, жировых пятен, оксидной пленки: в случае, когда варить необходимо детали из алюминия и сплавов на основе данного металла. Для совершения такой очистки используются органические растворители, а оксидную пленку удаляют при помощи металлической щетки или шлифовальной машинки.

Прежде чем зажечь сварочную дугу, необходимо включить подачу защитного газа, что выполняется за 7–10 секунд до начала процесса. Также после окончания сварки необходимо подождать несколько секунд (5–7) и только после этого выключить подачу газа.

Неплавящийся электрод при выполнении аргонной сварки располагается как можно ближе к поверхности соединяемых деталей, что обеспечивает высокую стабильность электрической дуги и качественный проплав кромок соединяемых деталей.

Как уже говорилось выше, поперечные движения присадочной проволокой не совершаются, она двигается только вдоль будущего сварного шва. Что важно, присадочную проволоку перемещают впереди горелки.

Чтобы кратер сформированного сварного шва отличался высокой надежностью, его заваривают при пониженной силе тока, для чего используют реостат.

Регулятор сварочного тока

Выполняя аргонную сварку, крайне важно следить за тем, чтобы электрод и присадочная проволока не выходили за пределы зоны действия защитного газа. Если пренебречь этим требованием, то можно столкнуться с тем, что сварной шов будет выполнен некачественно.

Сферы применения

Если сваривание идет встык без зазора, то достаточно расплавить кромки свариваемых изделий под защитой аргона и получится хороший герметичный шов.

Если имеется зазор, то необходимо в область сварки вводить присадочную проволоку из того же материала, в результате получится прочный шов с большим сопротивлением на разрыв и излом.

Когда требуется применять TIG сварку к тугоплавким материалам, то используют гелий. В среде этого газа электрическая дуга вырабатывает тепла в 1,5-2 раза больше, чем в аргоне. Поэтому происходит более глубокая проварка шва и увеличивается скорость сварки.

Читать также: Пескоструй из мойки высокого давления своими руками

Применение аргона и гелия в пропорции 40/60 позволяет получить достоинства того и другого: стабильность дуги благодаря аргону, глубокое проплавление шва благодаря гелию.

Аргонодуговая сварка TIG получила распространение в машиностроении, в пищевой промышленности для изготовления посуды, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности для производства емкостей. Без TIG сварки трудно представить автомастерскую или производство изделий из алюминия.

При желании любой человек может своими руками сделать TIG сварку из инвертора, для этого достаточно укомплектовать оборудование сварочной TIG горелкой, баллонами с аргоном. Нужна также вентильная система подачи газа.

Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Общие вопросы

Аргонодуговой сваркой называют сварку с образованием электрической дуги в среде аргона. Одним из электродов является поверхность детали. Второй электрод может быть плавящимся или неплавящимся. Неплавящийся электрода, как правило, изготавливается из вольфрама. В нормативных документах аргонодуговая сварка может обозначаться следующими аббревиатурами:

• РАД – ручная аргонодуговая сварка. В данном случае используется неплавящийся электрод.
• ААД – аргонодуговая сварка, ведущаяся неплавящимися электродами, но в автоматическом режиме.
• ААДП – автоматическая сварка плавящимися электродами.

В международной классификации данный вид сварки определен, как TIG — Tungsten Inert Gas или GTAW — Gas Tungsten Arc Welding, что в переводе означает «сварка в среде инертного газа». Зачастую этим газом оказывается аргон.

Инертный газ для создания защитной среды выбран по причине отсутствия химического взаимодействия с металлом и с другими газами. Так как аргон тяжелее воздуха, то он вытесняет атмосферный кислород и водород из зоны формирования шва, что исключает появление пор и трещин в металле, а также препятствует образованию слоя оксидной пленки.

Технология сварки сводится к тому, что между электродом из вольфрама и поверхностью образуется дуга. Через специальное сопло горелки в зону сварки попадает газ. В отличие от сварки плавящимся электродом здесь присадка исключена из электрической цепи, а подается в зону ванны отдельно в виде прутка. Ручная сварка отличается от автоматической тем, что в первом случае сварщик сам держит горелку и вносит присадку, а во втором – процесс автоматизирован. Технология отличается и по способу образования дуги.

По ряду причин дуга не может быть образована обычным касанием электрода, поэтому в установке предусмотрена параллельная работа осциллятора. Необходимо понимать, что сварка может вестись как постоянным, так и переменным током. По способу подключения электрода разделяют прямую и обратную полярность. Перед проведением подготовительных работ необходимо подобрать нужные параметры для каждого конкретного метала.

Выше были рассмотрены основные вопросы, так как многие параметры подлежат стандартизации. ГОСТ на аргонодуговую сварку не ограничивается одним только документом. Определены нормативы для горелок, обработки и размеров швов, работы с алюминием, для присадочной проволоки, для оборудования и электродов. Но, прежде чем представить перечень этих документов, разберемся в вопросе стандартизации.

ГОСТы: сварочные материалы

ГОСТ Р ЕН 13479-2010 Материалы сварочные. Общие требования к присадочным материалам и флюсам для сварки металлов плавлением

ГОСТ Р 53689-2009 Материалы сварочные. Технические условия поставки присадочных материалов. Вид продукции, размеры, допуски и маркировка

ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия

ГОСТ Р ИСО 2560-2009 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей. Классификация

ГОСТ Р ИСО 3580-2009 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки жаропрочных сталей. Классификация

ГОСТ Р ИСО 3581-2009 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки коррозионно-стойких и жаростойких сталей. Классификация

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

Технические условия и стандарты

Некоторые виды работ, товаров и услуг в плане качества контролируются государством. Причиной такого контроля стало межотраслевое значение. Государственные стандарты (ГОСТ) содержат перечень требований к каждой продукции, к каждому результату деятельности, подлежащему стандартизации. Это документ, основывающийся на международных стандартах и учитывающий передовой опыт, а также все достижения науки и техники. Стандартизация была введена еще во времена существования СССР. Стандарты не могут быть статичными, поэтому с течением времени они изменяются.

ГОСТы в России обязательны лишь для оборонной продукции, однако в строительстве они имеют огромное практическое значение, ведь основными показателями конструкция являются безопасность и надежность. Некоторые путают государственный стандарт с техническими условиями. На самом деле ТУ регламентируют производство тех товаров, которые не подлежат стандартизации по ГОСТ. Можно сказать, что ТУ – есть результат разработки предпринимателей, которые являются производителями. Хоть ТУ не является гостом, но они не противоречат государственному документу, а наоборот, дополняют его.

В некоторых источниках по запросу можно встретить всего один документ. Однако он далеко не полностью отражает все стандарты, касающиеся аргонодуговой сварки, ее подготовки и проведения. Перечень всех нормативных документов содержит ГОСТы, принятые в разное время. На сегодняшний день насчитывается 9 документов.

• ГОСТ 5.917-71 определяет требования к ручным горелкам РГА-150 и РГА-400.
• ГОСТ 14806-80 содержит информацию о параметрах аргонодуговой сварки сплавов, содержащих алюминий.
• ГОСТ 14771-76 по своей структуре похож на предыдущий документ. Только здесь речь идет о дуговой сварке в защитном газе, как об обобщенном процессе.
• ГОСТ 7871-75 определяет параметры алюминиевой сварочной проволоки для сварки TIG.
• ГОСТ 2246-70 – документ, в котором прописаны требования к стальной проволоке.
• ГОСТ 23949-80 – стандарт, применяемый к вольфрамовым электродам для аргонодуговой сварки.
• ГОСТ 18130-79 и ГОСТ 13821-77 регламентируют работу оборудования, включая полуавтоматы и выпрямители.
• ГОСТ 10157-79 определяет стандарт для самого инертного газа (аргона).

Перезвоним за 30 секунд.

ГОСТ Р ИСО 2553-2017 ГОСТ Р ИСО 6947-2017 ГОСТ Р ИСО 13920-2017 ГОСТ Р 55554-2013 ГОСТ Р ИСО 6520-1-2012 ГОСТ Р ИСО 14174-2010 ГОСТ Р ИСО 14175-2010 ГОСТ Р ЕН 13479-2010 ГОСТ Р ЕН 12074-2010 ГОСТ Р ИСО 2560-2009 ГОСТ Р 53689-2009 ГОСТ Р ИСО 3581-2009 ГОСТ Р ИСО 3580-2009 ГОСТ 10543-98 ГОСТ 19249-73 ГОСТ 21449-75 ГОСТ 5264-80 ГОСТ 9467-75 ГОСТ 21448-75 ГОСТ 23178-78 ГОСТ 15164-78 ГОСТ 14806-80 ГОСТ 16038-80 ГОСТ 9087-81 ГОСТ 25445-82 ГОСТ 26271-84 ГОСТ 26101-84 ГОСТ 27580-88 ГОСТ 28915-91 ГОСТ 2246-70 ГОСТ 5.917-71 ГОСТ 5.1215-72 ГОСТ 10051-75 ГОСТ 11533-75 ГОСТ 10052-75 ГОСТ 11534-75 ГОСТ 7871-75 ГОСТ 23518-79 ГОСТ 14776-79 ГОСТ 15878-79 ГОСТ 16037-80 ГОСТ 23949-80 ГОСТ 26467-85 ГОСТ 16130-90 ГОСТ 30430-96 ГОСТ 30242-97 ГОСТ 30482-97 ГОСТ Р 52222-2004 ГОСТ 28555-90 ГОСТ 30756-2001 ГОСТ 14771-76 ГОСТ 9466-75 ГОСТ 8713-79

• gost-14806-80. pdf (1.15 MiB)
  ГОСТ 14806-80

ГОСТ 14806–80 Группа В05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР ДУГОВАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ. СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ Основные типы, конструктивные элементы и размеры Arc welding of aluminium alloys in inert gases. Welded joints. Main types, design elements and dimensions

ОКП 0602000000

Дата введения 1981−07−01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24.07.80 N 3826

2. Периодичность проверки — 5 лет.

3. Взамен ГОСТ 14806–69

4. Ссылочные нормативно-технические документы

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 2789–73	5

5. Срок действия продлен до 01.07.96* постановлением Госстандарта СССР от 03.05.90 N 1078

_________________________

* Ограничение срока действия снято по протоколу N 5−94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 11−12, 1994 год). — Примечание «КОДЕКС».

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (декабрь 1990 г.) с Изменением N 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 1−90) 1. Настоящий стандарт распространяется на сварные соединения из алюминия и алюминиевых сплавов при толщине кромок свариваемых деталей от 0,8 до 60,0 мм включительно.

Стандарт не распространяется на сварные соединения трубопроводов. Стандарт устанавливает основные типы сварных соединений, конструктивные элементы и размеры разделки кромок и сварного шва.

2. В стандарте приняты следующие условные обозначения способов дуговой сварки в инертных газах: РИНп — ручная неплавящимся электродом с присадочным металлом; АИНп — автоматическая неплавящимся электродом с присадочным металлом; АИНп-3 — автоматическая неплавящимся электродом с присадочным металлом — трехфазная; АИП — автоматическая плавящимся электродом — однодуговая; ПИП — полуавтоматическая плавящимся электродом.

3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.

4. Конструктивные элементы и их размеры должны соответствовать указанным в табл. 2−51.

Таблица 1

Тип сое- ди-	Форма подготов-	Характер	Форма поперечного сечения		Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки					Услов- ное обоз- наче-
не- ния	ленных кромок	сварного шва	подготовленных кромок	сварного шва	РИНп	АИНп	АИНп-3	ПИП	АИП	соеди- нения
С отбор- товкой кромок	С1
С отбор- товкой одной кромки	Односто- ронний	0,8−2,0	0,8−2,0	—	—	—	С3
0,8−4,0	0,8−4,0	4−12	4−12	С2
Односто- ронний на съемной подкладке	С4
Сты- ковое	Без скоса кромок	Односто- ронний на остающейся подкладке	0,8−5,0	0,8−16,0	4−25	3−12	3−12	С5
Двусто- ронний	2,0−6,0	2,0−10,0	10−30	4−34	4−34	С7
Односто- ронний	С8
Односто- ронний на съемной подкладке	С9
Со скосом одной кромки	Односто- ронний на остающейся подкладке	4−20	6−20	С10
С12
С криво- линейным скосом одной кромки	С13
С лома- ным скосом одной кромки	16−30	—	—	16−30	—	С14
С двумя симмет- ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний	12−35	12−35	С15
С двумя симмет- ричными криво- линей- ными скосами одной кромки	32−60	32−60	С16
С двумя несиммет- ричными скосами одной кромки	12−35	12−35	С43
С двумя симмет- ричными скосами одной кромки по ломаной линии	32−60	32−60	С44
Односто- ронний	4−20	8−20	—	10−30	10−30	С17
Односто- ронний на съемной подкладке	8−20	С18
Со скосом кромок	Односто- ронний на остающейся подкладке	5−30	5−30	5−30	10−30	10−30	С19
4−20	4−40	20−40	С21
Сты- ковое	С криво- линейным скосом кромок	С23
С лома- ным скосом кромок	12−30	12−50	32−50	12−30	12−30	С24
С двумя симмет- ричными скосами кромок	Двусто- ронний	12−30	С25
С двумя симмет- ричными криво- линей- ными скосами кромок	30−40	30−60	32−60	30−60	30−60	С26
С двумя симмет- ричными ломаными скосами	30,0−40,0	30,0−60,0	30−60	30−60	С27
С двумя несиммет- ричными скосами кромок	12,0−30,0	12,0- 60,0	32−60	12−30	12−30	С39
С отбор- товкой одной кромки	Односто- ронний	1,0−2,5	1,0−2,5	—	—	У1
Односто- ронний
Без скоса кромок	1,5−12,0	1,5−12,0	5−12	5−12	У4
Двусто- ронний	1,5−5,0	1,5−5,0
1,5−12,0	1,5−12,0	5−12	5−12	У5
Односто- ронний	У6
Угловое	Со скосом одной кромки	4,0−20,0	4,0−20,0	—	4−20	4−20	У7
С криво- линейным скосом одной кромки	16,0−30,0	16,0−30,0	16−30	16−30	У11
С ломаным скосом одной кромки	16−30	16−30	16−30	16−30	У12
С двумя симмет- ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний	12−35	12−35	У8
С двумя симмет- ричными криво- линей- ными скосами одной кромки	32−60	—	32−60	—	У13
С двумя симмет- ричными ломаными скосами одной кромки	У14
Односто- ронний	У9
Со скосом кромок	Двусто- ронний	12−30	12−30	—	12−30	12−30	У10
Без скоса кромок	Односто- ронний	T1
Двусто- ронний	1−20	2−20	3−20	3−20	3−20	Т3
Со скосом одной кромки	Односто- ронний	Т6
Двусто- ронний	4−20	4−20	4−20	4−20	Т7
Тав- ровое	С криво- линейным скосом одной кромки	16−30	—	—	16−30	—	Т2
С двумя симмет- ричными скосами одной кромки	Двусто- ронний	12−35	12−35	12−35	12−35	Т8
С двумя симмет- ричными криво- линейными скосами одной кромки	Т5
С двумя симмет- ричными ломаными скосами одной кромки	32−60	—	32−60	—	Т10
На- хлес- точ- ное	Без скоса кромок	Односто- ронний	h2
Двусто- ронний	1−20	2−20	4−20	4−20	4−20	Н2

(Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 2

Размеры, мм

Услов- ное	Конструктивные элементы
обозна- чение свароч- ного соеди- нения	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	Спо- соб свар- ки	Номин.	Пред. откл.	, не более	Номин.	Пред. откл.
От 0,8 до 1,0	+0,1	7	0,8
С1	РИНп; АИНп	Св. 1,0 до 1,5	0	+0,2	От до 2,5	От до 2,5	10	1,0	±0,5
Св. 1,5 до 2,0	1,5	±1,0

_______________ * Размер для справок. (Измененная редакция, Изм. N 1).

Таблица 4

Размеры, мм

Услов- ное	Конструктивные элементы
обозна- чение свар- ного соеди- нения	подготов- ленных кромок свари- ваемых деталей	сварного шва	Спо- соб свар- ки	Номин.	Пред. откл.	, не более	Номин.	Пред. откл.
От 0,8 до 1,0	+0,1	7	0,8
С3	РИНп; АИНп	Св. 1,0 до 1,5	0	+0,2	От до 2,5	От до 2,5	10	1,0	±0,5
Св. 1,5 до 2,0	1,5	±1,0

________________ * Размер для справок.

Таблица 4 *

________________ * Текст в соответствии с оригиналом. — Примечание «КОДЕКС».

Размеры, мм

Конструктивные элементы
Условное обозна- чение сварного соеди- нения	подготов- ленных кромок свари- ваемых деталей	сварного шва	Спо- соб свар- ки	Номин.	Пред. откл.	, не более	Номин.	Пред. откл.
От 0,8 до 1,0	+0,5	7	0,8
РИНп; АИНп	Св. 1,0 до 2,5	10	±0,5
Св. 2,5 до 4,0	12
С2	От 4,0 до 6,0	14	1,0
АИП; ПИП	Св. 6,0 до 8,0	0	+1,0	19
Св. 8,0 до 10,0	21	2,0	±1,0
Св. 10,0 до 12,0	+2,0	23

Таблица 5

Размеры, мм

Услов- ное	Конструктивные элементы
обозна- чение свар- ного соеди- нения	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	Способ сварки	Номин.	Пред. откл.	, не более	Номин.	Пред. откл.
От 0,8 до 1,0	7
РИНп; АИНп	Св. 1,0 до 2,0	+0,5	10	0,8
Св. 2,0 до 4,0	12	1,0	±0,5
Св. 4,0 до 5,0	14
Св. 4,0 до 6,0	+1,0	15
Св. 6,0 до 8,0	16
С4	АИНп; АИНп-3	Св. 8,0 до 10,0	19
Св. 10,0 до 12,0	21	2,0
Св. 12,0 до 14,0	0	22
Св. 14,0 до 16,0	23	±1,0
Св. 16,0 до 18,0	+2,0	32	3,0
АИНп-3	Св. 18,0 до 22,0	35	4,0
Св. 22,0 до 25,0	38	4,5
От 3,0 до 6,0	14
АИП ПИП	Св. 6,0 до 8,0	16
Св. 8,0 до 10,0	+1,0	18	2,0
Св. 10,0 до 12,0	20

Таблица 6

Размеры, мм

Услов- ное	Конструктивные элементы
обозна- чение сварного соеди- нения	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	Способ сварки	Номин.	Пред. откл.	, не более	Номин.	Пред. откл.
От 0,8 до 1,0	0	±1,5	8	0,8
РИНп; АИНп	Св. 1,0 до 2,0	10	±0,5
Св. 2,0 до 4,0	1	±1,0	12	1,0
Св. 4,0 до 5,0	14
Св. 4,0 до 6,0	15
Св. 6,0 до 8,0	16
С5	АИНп; АИНп-3	Св. 8,0 до 10,0	19	2,0
Св. 10,0 до 12,0	21
Св. 12,0 до 14,0	±1,5	22
Св. 14,0 до 16,0	23
Св. 16,0 до 18,0	1,5	24	3,0	±1,0
АИНп-3	Св. 18,0 до 22,0	25	4,0
Св. 22,0 до 25,0	26	4,5
Св. 3,0 до 6,0	14
АИП; ПИП	Св. 6,0 до 8,0	16
Св. 8,0 до 10,0	±1,0	18	2,0
Св. 10,0 до 12,0	20

Таблица 7

Размеры, мм

Услов- ное	Конструктивные элементы
обозна- чение сварного соеди- нения	подготовленных кромок свариваемых деталей	сварного шва	Способ сварки	Номин.	Пред. откл.	, не более	Номин.	Пред. откл.
От 2 до 3	10
РИНп; АИНп	Св. 3 до 4	12
Св. 4 до 6	+1	1	±0,5
Св. 6 до 8	16
АИНп	Св. 8 до 10	19
Св. 10 до 12
Св. 12 до 14	21
Св. 14 до 16
Св. 16 до 18	23
АИНп-3	Св. 18 до 20
Св. 20 до 22	+2	25	2	±1,0
Св. 22 до 24
С7	Св. 24 до 26	0	26
Св. 26 до 28	27
Св. 28 до 30	28
От 4 до 6	+1	12	1	±0,5
Св. 6 до 8	14	2	±1,0
АИП; ПИП	Св. 8 до 10	15	3
Св. 10 до 12	18
Св. 12 до 14	21	4
Св. 14 до 17	24
Св. 17 до 20	+2	27	±2
Св. 20 до 23	30	5
Св. 23 до 26	33
Св. 26 до 30	36	6
Св. 30 до 34	40	7

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.917-71

Данный документ вышел в свет 13 мая 1971 года согласно постановлению Госкомитета стандартов СССР. Приведенные норы распространяются только на горелки типа РГА-150 и РГА-400. Они используются в аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом алюминия, его сплавов и нержавеющей стали. Продукция, соответствующая ГОСТ, получала знак качества.

Мнение эксперта

Багров Виктор Сергеевич

Сварщик высшего 6-го разряда. Считается мастером своего дела, знает тонкости и нюансы профессии.

Сегодня производители сварочных инверторов, работающих в режиме TIG, не придерживаются указанных норм, однако, благодаря современным технологиям, качество устройств остается на высоком уроне.

Режимы и технология сварки алюминия

Одним из основных условий получения высококачественного сварного соединения алюминия и его сплавов является правильный выбор способа и параметров сварки.

Сварку неплавящимся электродом целесообразно применять при работе с изделиями толщиной до 6—8 мм, если они выполнены из термически упрочняемого алюминиевого сплава, и толщиной до 12—14 мм, если применяется неупрочняемый термической обработкой сплав алюминия. Ручной сваркой неплавящимся электродом обычно выполняют небольшие объемы сварочных работ, в некоторых случаях при ремонте и исправлении дефектов сварных соединений, при сварке в потолочном, вертикальном и других сложных положениях (кроме сварки труб), при невозможности или нецелесообразности автоматизации процесса.

При применении автоматической сварки неплавящимся электродом следует ориентироваться на сварку за один проход или за два прохода при двусторонней сварке, так как формирование шва происходит в основном (на 65—75%) за счет расплавления основного металла.

При сварке плавящимся электродом в случае, когда необходимо получить сварной шов или наплавку большой ширины, применяют сварку с поперечными колебаниями электрода или расщепленным электродом.

Для этих целей можно, использовать электродную проволоку диаметром не более 2,5—3 мм, при увеличении диаметра электродной проволоки объем расплавленного металла в сварочной ванне увеличивается настолько, что нормальное формирование шва нарушается.

Сварку с поперечными колебаниями дуги и сварку расщепленным электродом целесообразно применять для изделий толщиной до 15—20 мм, при работе с изделиями большей толщины эффективнее сварка на режимах большой мощности (500 а и более) плавящимся электродом большого диаметра.

При сварке трехфазной дугой двумя неплавящимися электродами значительно повышается производительность и можно успешно сваривать изделия толщиной до 20—25 мм. Однако по экономическим показателям сварка изделий из алюминиевых сплавов такой толщины плавящимся электродом выгоднее.

Применять автоматическую и полуавтоматическую сварку плавящимся электродом наиболее целесообразно при толщине, свариваемого изделия более 6—8 мм, причём преимущества сварки плавящимся электродом в наибольшей степени проявляются при сварке изделий толщиной от 15—20 до 150 мм и более электродом большого (3—5 мм) диаметра. Для сварки плавящимся электродом следует использовать проволоку достаточной жесткости, с тем чтобы избежать потерю устойчивости, затирание, проскальзывание в механизмах подачи сварочных автоматов, и тем самым обеспечить устойчивое горение дуги. Предпочтение следует отдавать электродной проволоке нагартованной или большего диаметра.

При сварке электродной проволокой диаметром до 2,5—3 мм для питания дуги целесообразно использовать импульсный источник тока, что способствует стабильности горения сварочной дуги и получению необходимого качества.

14806-80 и 14771-76

Стандартизация непосредственной технологии сварки алюминия и алюминиевых изделий отражена соответствующим нормативным документом. Сюда включены соединения деталей с толщиной кромок от 0,8 до 60 мм. К сварке трубопроводов предъявляются несколько иные требования, поэтому данный стандарт на них не распространяется.

ГОСТ 14771-76, как было указано ранее, имеет ту же структуру. Отличием является лишь то, что первый документ определен именно для алюминийсодержащих материалов, а второй – для сталей и сплавов на никелевой и железоникелевой основе.

Конструктивные элементы

К конструктивным элементам сварных швов и полученных соединений относят размеры кромок под выполнение сварочных работ и сами размеры сварного шва. Кромками называются соединяемые края деталей при сварочных работах.

Размеры подготовленных кромок свариваемых деталей и величина сварного шва регламентируется в зависимости от вида соединения, способа сварки и толщины металла по ГОСТ 14806-69.

Конструктивные элементы алюминиевых заготовок и деталей из сплава алюминия и их размеры должны соответствовать прописанным в таблицах 2-51.

Кромка свариваемых деталей подлежит обработке механическим способом перед началом выполнения сварочных работ. Шероховатость обработанной поверхности не должна превышать 40 мкм.

7871-75 и 2246-70

Введенный ГОСТ касается проволоки из алюминия или сплавов. Им пользуются производители, так как в документе регламентируются возможные значения диаметра проволоки. Среди всех прочих требований определены нормы химического состава расходного материала.

Существует несколько видов проволоки, отличающихся друг от друга по количественному содержанию элементов (магний, марганец, алюминий, железо, кремний, титан, бериллий, цирконий). Наиболее популярные марки:

• СвА99;
• СвА97;
• СвА85Т;
• СвА5;
• СвАМц;
• СвАМг3;
• СвАК5.

Допускается наличие примесей. Изготовленная проволока проходит испытания, в том числе и на прочность. В таблице приведены значения предельных нагрузок, при которых происходит разрыв. Приемка материалов осуществляется партиями. В одной партии должна присутствовать проволока с одними и теми же параметрами. В приложении к документу прописаны условия хранения и транспортировки проволоки. Так как она поставляется в катушках, то размеры катушек также подлежат нормировке.

Стальная проволока должна отвечать требованиям ГОСТ 2246-70. Популярные виды:

• Св-08;
• Св-08А;
• Св-10ГА;
• Св-08ГСМТ.

Это далеко не полный перечень марок проволоки. Их разделяют не только по характеристикам, но и по применимости. Существуют материалы для изготовления электродов, проволоки для сварки омедненных поверхностей, проволоки для наплавки.

ГОСТ: cварка трубопроводов

ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16038-80 Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16310-80 Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15164-78 Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15878-79 Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16098-80 Соединения сварные из двухслойной коррозионностойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16310-80 Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

ГОСТ 16130-90 Проволока и прутки из меди и сплавов на медной основе сварочные. Технические условия

18130-79 и 13821-77

В настоящее время остаются актуальными ГОСТы, принятые еще в 1977 году. Они прописывают функциональные особенности сварочного оборудования, в частности, полуавтоматов для аргонодуговой сварки. В перечень требований включены такие, как функциональные возможности, устойчивость к внешним факторам, значения сварного тока, наличие измерительных и контрольных приборов.

Такое разнообразие требований не позволяет сформулировать все нормы в одном документе, поэтому данный ГОСТ ссылается на ряд второстепенных нормативных документов. Таким образом, стандартизация процесса аргонодуговой сварки имеет комплексный подход. Общее количество основных и второстепенных нормативов составляет несколько десятков утвержденных и принятых документов, имеющих силу и в настоящее время, за исключением некоторых несущественных изменений.

Защитные газы при сварке алюминия

Для газоэлектрической сварки алюминиевых сплавов применяют инертные газы аргон и гелий, требования к чистоте которых весьма высокие. Примеси, оказавшиеся в газе, снижают качество шва, нарушают его формирование, затрудняют сварку. Из поставляемых промышленностью различных составов аргона и гелия для сварки алюминиевых сплавов можно использовать лишь аргон марки А по ГОСТу 10157—62 и гелий ВЧ марки А и Б по МРТУ 51-04-23-64.

В последнее время в исследовательских работах и на практике большое внимание уделяется применению в качестве защитного газа аргоно-гелиевых смесей и смесей аргона с кислородом, хлором, азотом и другими газми. Наилучшие результаты дает применение аргоно-гелиевых смесей, так как присутствие гелия позволяет увеличить скорость сварки, повысить тепловую мощность дуги и увеличить глубину проплавления, получить благоприятную форму шва при изменении величины тока в широких пределах, повысить стабильность горения дуги и плотность наплавленного металла. Кроме того, при сварке неплавящимся электродом в смеси аргона с гелием отмечено уменьшение количества включений вольфрама в металле шва, а при сварке плавящимся электродом — образование веерообразной плазмы, которая покрывает значительную площадь металла, увеличивая размер сварочной ванны.

На основании опыта можно сделать вывод, что для ручной сварки алюминиевых сплавов неплавящимся электродом следует применять аргон, для автоматической сварки неплавящимся электродом — смесь 50—60%He + 50—40% Ar, а в случае сварки плавящимся электродом (автоматической и полуавтоматической) — смесь 65—70% He + 35—30% Ar. Режимы сварки в аргоно-гелиевых смесях отличны от режимов, применяемых при сварке в аргоне (табл. 1, 2).

Таблица 1. Автоматическая сварка неплавящимся электродом.

Таблица 2. Автоматическая и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом.

ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах, соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ (сокращенное название от Государственный стандарт, Государственный стандарт, ГОСТ) – это одна из важных категорий системы сварочных стандартов в СССР, которая и сейчас является стандартом в современных странах СНГ. Принимается таки органом, как МГС (межгос. советом по стандартизации, метрологии и сертификации.

В период социализма все гос. Стандарты по сварке сохранялись для производства продукции, и имели обязательный характер для использования в тех областях техники, которые определялись сферой возможного использования ГОСТа.

ГОСТы: процессы сварки

ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация

ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка

ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения

ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение

ГОСТ 23870-79 Свариваемость сталей. Метод оценки влияния сварки плавлением на основной металл

ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу

ГОСТ 30482-97 Сварка сталей электрошлаковая. Требования к технологическому процессу

ГОСТ 29297-92 Сварка, высокотемпературная и низкотемператупная пайка, пайкосварка металлов. Перечень и условные обозначения процессов

ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.

ГОСТ 20549-75 Диффузионная сварка в вакууме рабочих элементов разделительных и формообразующих штампов. Типовой технологический процесс

ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений.

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения.

Особенности работы с металлом

Следует знать, что сварка может проводится в ручном, автоматическом либо полуавтоматическом режиме. Работу делают и не применяя присадку, пользуясь только расплавленным металлом с кончиков элементов для сварных швов, что значительно сокращает рабочие затраты. Необходимо учитывать ряд моментов:

• 
  пайка вольфрама возможна даже в тех случаях, если толщина элементов менее 0,1 мм;

• во время работы воздушные массы должны устраняться с действующей зоны, расход газа зависит от показателя толщины изделия, скорости пайки, типа соединений;
• дуга может поджигаться, не касаясь металла, в таком случае понадобится осциллятор;
• нужно тщательно следить за выбором полярности тока, что позволит уменьшать трату электродов за счет сокращения нагревания металла;
• аргон создает защитный шар, предотвращая окисление и уменьшая использование материалов.

Существует ряд требований относительно работы. Их следует обязательно придерживаться для сохранения высокого качества изделий, в частности:

• следить за точным соблюдением размеров для получения швов высочайшего качества;
• пользоваться определенными приспособлениями, упрощающими сборку;
• обезжирить кончики электродов и обрабатываемые поверхности;
• правильно подбирать силу тока для экономии электродов и сохранения формы их заточек;
• не забывать вытеснять воздух из зоны работ;
• если используются инертные защитные газы, нужно постоянно следить, чтобы газовое облако закрывало не только сварную ванну, но и электрод с кончиком разогретой проволоки;
• при ускорении сваривания должна возрасти и скорость подачи инертных газов.

Ручная методика имеет ряд особенностей. Работы выполняются справа налево. Если сваривают самые тонкие компоненты, то горелку нужно держать под углом 60 градусов, если более толстые — 90 градусов. При выборе методики установки присадки учитывают толщину изделий.

У автоматического и полуавтоматического режимов также имеются особенности. Так, направление работы должно помогать перемещению присадочного прутка в передней части дуги. Электроды размещают в перпендикулярном положении к сварочным поверхностям, а присадка и проволока — под углом 90 градусов.

Сварка вольфрамовыми электродами

Трансформаторы выступают главными источниками питания, когда используется переменный ток, генераторы и выпрямители — если постоянный. У всех источников должна быть крутопадающая характеристика, которая поддержит постоянную величину напряжения, если нарушена длина дуги из-за перепадов.

Относительно того, что варят вольфрамовыми электродами. Такой тип сваривания используют при работе с молибденом, никелем, титаном и высоколегированными сталями. Источник высокой температуры — ток.

Компоненты — специальный электрод и газ аргон, то есть процесс происходит уже в защищенной среде, что приводит к улучшению характеристик сварочных швов, упрощая саму работу и делая ее более эффективной.

ГОСТ: сварка под флюсом

ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 11533-75 Автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка под флюсом. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

гост сварка +в среде защитных газов

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 23518-79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Способы газоэлектрической сварки алюминия

Газоэлектрическую сварку алюминия и его сплавов выполняют неплавящимся (вольфрамовым) или плавящимся электродом.
При сварке неплавящимся электродом источником тепла является дуга, возбуждаемая между электродом и изделием.

Конец электрода, дуга и ванна расплавленного металла защищены инертным газом. Основным рабочим инструментом является специальная сварочная горелка, которая служит для крепления электрода и подвода сварочного тока к нему. Поток защитного газа формируется и направляется в сторону сварочной ванны наконечником горелки.

Сварку алюминия и его сплавов неплавящимся электродом в среде защитных газов производят переменным током. Для повышения устойчивости горения дуги используют специальные вспомогательные аппараты (осцилляторы и импульсные возбудители). Осцилляторы применяют также для облегчения возбуждения дуги. Сварку неплавящимся электродом можно выполнять без присадки, когда шов формируется путем расплавления свариваемых кромок, и с присадкой, когда в формировании шва участвует присадочный металл, подаваемый со стороны в зону дуги.

Дуговую сварку в среде защитных газов неплавящимся электродом можно выполнять вручную, полуавтоматом или автоматом. При ручной сварке перемещение горелки и подачу присадочной проволоки в зону дуги выполняет сварщик. При полуавтоматической сварке перемещение горелки вдоль шва осуществляется вручную, а подача присадочной проволоки — специальным механизмом. При автоматической сварке перемещение горелки и подача присадочной проволоки осуществляются механически.

Сварка неплавящимся электродом алюминия и его сплавов применяется преимущественно для соединения изделий малых и средних толщин.

Дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитных газов является наиболее универсальным способом сварки. Этим способом можно выполнять сварку в различных пространственных положениях и в труднодоступных местах.

Формирование шва наилучшее. При сварке алюминия вольфрамовым электродом можно получать металл шва плотным, мало насыщенным газами. При этом достигается высокая прочность и пластичность сварных соединений, близкие к прочности и пластичности основного металла. Сварку неплавящимся электродом в среде защитных газов рекомендуется применять для ответственных соединений, требующих высокого качества, герметичности и прочности. Сварка неплавящимся электродом может производиться одной, двумя и. тремя дугами.

При двухдуговой сварке с растянутой ванной создаются благоприятные условия для предупреждения образования пор и обеспечиваются необходимые качества сварных соединений.

Этот способ сварки отличается стабильностью режимов.

Трехфазная дуга является одним из наиболее мощных концентрированных источников тепла, ее мощность более чем в 2 раза превышает мощность однофазной дуги при том же токе и напряжении. Важным преимуществом трехфазной дуги по сравнению с однофазной является ее высокая устойчивость.

При сварке трехфазной дугой постоянно горит, по крайней мере, одна дуга, поэтому на осциллограмме не наблюдается значительных пиков зажигания и нулевых площадок тока.

Применение сварки трехфазной дугой дает увеличение производительности труда и позволяет снизить расход электроэнергии на 25—40%. При сварке трехфазной дугой обеспечивается равномерность загрузки фаз питающей сети, что дает возможность во много раз повысить мощность сварочного поста. Коэффициент мощности достигает 0,8.

Однако сварку трехфазной дугой применяют мало из-за сложности оборудования и неудобства в работе.

При сварке плавящимся электродом источником тепла является дуга, возбуждаемая между свариваемым изделием и электродной проволокой, непрерывно подаваемой в зону дуги с заданной скоростью. Электродная проволока подается механизмом подачи с постоянной или переменной скоростью.

Для направления электродной проволоки, подведения к ней тока и подачи в зону сварки защитного газа применяют специальные сварочные горелки.

Дуговую сварку в среде защитных газов плавящимся электродом можно выполнять с помощью полуавтоматов и автоматов. Полуавтоматическая и автоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах осуществляется на постоянном токе обратной полярности. Источники питания сварочной дуги должны иметь жесткую, полого возрастающую или полого падающую внешнюю характеристику. Сварку плавящимся электродом алюминия и его сплавов применяют для соединения изделий средних и больших толщин.

Основными преимуществами механизированной сварки плавящимся электродом являются высокая производительность и простота ведения процесса.  При сварке плавящимся электродом в среде защитных газов благодаря высокой степени концентрации источника тепла обеспечиваются наименьшие сварочные деформации, а также более глубокое проплавление основного металла по сравнению со сваркой неплавящимся электродом. Плавящийся электрод позволяет получить хорошее проплавление корня шва при сварке тавровых и нахлесточных соединений.

К недостаткам этого способа относятся большая вероятность получения непровара по глубине в начале сварки, когда невозможно применить выводные пластины; трудность предотвращения образования пор в сварных швах. Последний недостаток устраняется при использовании способа импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Этот способ разработан в ИЭС им. Е. О. Патона.

При импульсно-дуговой сварке обеспечивается струйный перенос металла в широком диапазоне режимов сварки.

Управление переносом электродного металла позволяет выполнять сварку плавящимся электродом во всех пространственных положениях без разбрызгивания с хорошим формированием сварного шва. При этом универсальность полуавтоматической сварки плавящимся электродом приближается к универсальности ручной дуговой сварки неплавящимся электродом. Импульсно-дуговой сваркой можно успешно сваривать детали небольшой толщины. При сварке импульсной дугой по сравнению со сваркой стационарной дугой значительно уменьшается пористость металла шва, несколько возрастает прочность сварных соединений. Схема включения импульсного генератора в сварочную цепь приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема включения в сварочную цепь импульсного генератора: СГ — сварочный генератор; ГИ — генератор импульсов; В — полупроводниковый вентиль.

В последнее время разрабатывается и уже находит применение в промышленности способ плазменной сварки сжатой дугой алюминия на переменном токе. По сравнению с обычной дуговой сваркой неплавящимся электродом сварка сжатой дугой производится на повышенных скоростях, при этом снижается расход защитного газа, электроэнергии и присадочной проволоки. При этом способе сварки обеспечивается высокая стабильность горения и устойчивость дуги, снижается величина тепловложения, сужается зона термического влияния и уменьшаются деформации.

В ИЭС им. Е. О Патона разработан способ микроплазменной сварки, позволяющий сваривать алюминиевые листы толщиной 0,05—0,8 мм. Обычная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом для соединения такого материала непригодна из-за прожогов и провисания металла шва. При микроплазменной сварке в качестве плазмообразующего газа используется аргон, в качестве защитного — гелий.

Микроплазменную сварку можно выполнять вручную и автоматически, с присадочной проволокой и без нее. При сварке тонколистового алюминия наилучшие результаты получены в стыковых соединениях с отбортовкой кромок и бортовых.

Гост: сварка алюминия

ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 27580-88 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

гост точечная сварка

ГОСТ 14776-79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 28915-91 Сварка лазерная импульсная. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Отклонение от размеров швов

В случае проведения сварных работ в положении, которое отличается от нижнего, то величина шва может быть увеличена. Но допустимые отклонения по ГОСТу не могут превышать 2 мм для деталей до 25 мм и 3 мм – свыше 25 мм.

В случае если в качестве инертного газа используется гелий, а работы производятся на постоянном токе, то размеры шва могут быть уменьшены до 15%.

Для стыковых соединений допустимо уменьшение размера до 1-2 мм, тавровых и угловых соединений – до 1 мм. При нахлесточных соединениях сварной шов не может выступать над поверхностью более, чем на 1 мм. В случае сварки технического алюминия швы могут быть увеличены до 20%.

Если выполняется двухсторонний шов с полным проплавлением перед сварочными работами с обратной стороны, то корень шва расчищается до чистого металла. Не допускается использование абразивных кругов.

Таким образом, применение ГОСТ 14806-80 является обязательным при выполнении работ по сварке алюминия и его сплавов с толщиной 0,8-60 мм, если сварочный процесс производится методом дуговой сварки в среде инертных газов. Здесь приведены типы швов, конструктивные элементы, допустимые отклонения швов от заданных параметров и пр.

ГОСТ: cварка трубопроводов

ГОСТ 16037-80 Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16038-80 Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16310-80 Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15164-78 Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 15878-79 Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16098-80 Соединения сварные из двухслойной коррозионностойкой стали. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 16310-80 Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

ГОСТ 16130-90 Проволока и прутки из меди и сплавов на медной основе сварочные. Технические условия

Советы

Наилучшим вариантом для вольфрамовых электродов аргонодуговой сварки является работа на постоянном токе прямой полярности. Особое внимание необходимо уделить заточке кончика прутка. Рекомендуется уделить внимание другим моментам:

• В процессе заточки не стоит усердствовать. Материал может перегреться и стать хрупким. Дальнейшее его использование будет вряд ли возможно, он просто раскрошится;
• Важно следить за качеством подаваемого газа. Объемная доля качественного аргона достигает 99,9 %. Если его качество низкое, это сразу станет заметно по потемневшему шву. Необходимо будет провести регулировку с помощью оборудования на баллоне;
• Важно наладить оптимальную силу тока, чтобы избежать эрозии наконечника прутка. Затупление или образование большой капли приведет к недолговечности электрода, пропуску участков расплавления, сквозным прожогам материала;
• Для получения качественного шва сварку проводят справа налево. Горелка удерживается в правой руке, а присадочная проволока — в левой.

В ряде случаев может применяться переменный ток. Сварка аргоном на переменном токе не столь требовательна к форме кончика прутка. Здесь важно просто подготовить электрод к сварке, придав кончику полукруглую форму. А вот к поверхностям, которые потребуется сварить, сварка на переменном токе очень чувствительна. Особенно это касается алюминия. Основное условие получения ровных сварных швов без непроваренных участков — очистка и тщательное удаление жировых следов с поверхности.

Используемая литература и источники:

• ГОСТ 23949-80 Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия
• Cary, Howard B. & Helzer, Scott C. (2005), Modern welding technology, Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Education
• Watkins, Arthur D. & Mizia, Ronald E, Optimizing long-term stainless steel closure weld integrity in DOE standard spent nuclear canisters, ASM International

ГОСТы: сварочные материалы

ГОСТ Р ЕН 13479-2010 Материалы сварочные. Общие требования к присадочным материалам и флюсам для сварки металлов плавлением

ГОСТ Р 53689-2009 Материалы сварочные. Технические условия поставки присадочных материалов. Вид продукции, размеры, допуски и маркировка

ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия

ГОСТ 9466-75 Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия

ГОСТ Р ИСО 2560-2009 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки нелегированных и мелкозернистых сталей. Классификация

ГОСТ Р ИСО 3580-2009 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки жаропрочных сталей. Классификация

ГОСТ Р ИСО 3581-2009 Материалы сварочные. Электроды покрытые для ручной дуговой сварки коррозионно-стойких и жаростойких сталей. Классификация

ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия

Процесс сварки вольфрамовым электродом

При выполнении сварочных работ в качестве электрода применяется вольфрамовый стержень, температура плавления которого выше температуры, до которой он нагревает свариваемые детали. Работы ведутся в среде ограждающего газа для защиты шва и электрода от воздействий внешней среды, чаще всего применяют аргон, гелий и некоторые их смеси. Вольфрамовые электроды используют для сварки цветных металлов (Вольфрамовые электроды WT-20) и высоколегированных сталей. Необходимо отметить, что при задействовании вольфрамового электрода можно достичь получения отличного сверхпрочного сварного шва, причем свариваемые модули могут быть неоднородного химического состава.

Сам процесс сварки происходит следующим образом: вольфрамовый электрод заключен в токопроводящем устройстве горелки и окружен керамическим соплом. Благодаря электрической дуге на стыке свариваемых металлических деталей образуется цельная расплавленная ванна. Аргон подается по токопроводящему приспособлению, вытесняя кислород. Электрическая дуга при этом сжата и собрана на очень небольшой поверхности, благодаря чему в зоне плавления достигается температура от 4000 до 6000 °C. Подобный вид сварки предусматривает подачу в дугу присадочного материала — присадочной поволоки для усиления шва.

Сварной шов получается целостным со свариваемыми элементами, это залог гарантии высокого уровня надежности и длительной эксплуатации продукта (вольфрамовые электроды WL-20). При дуговой сварке чаще всего применяется аргон, но при сварке алюминия, толщина которого меньше 1/4 дюйма, применяется смесь с гелием. Делается это для того, чтобы добиться необходимой теплопроводности. В редких случаях при помощи аргонно-гелиевых смесей зажигают дугу, после чего сварку проводят исключительно с гелием. Подобный прием используют, когда нужно сварить толстолистовой алюминий при постоянном токе. Стыкуя для сварки металл толщиной до 10 мм, работы ведутся справа налево. Если толщина меньше 10 мм, то угол между соплом аппарата и рабочим материалом должен быть 60 градусов. Металлы с большей толщиной сваривают под углом 90 градусов. При работе с автоматической и полуавтоматической сваркой вольфрамовый электрод должен находиться под углом 90 градусов, при этом присадочный пруток располагается впереди дуги.

Несмотря на относительно низкую степень износчивости, на вольфрамовом электроде со временем появляются наросты окислов, которые еще называют коронками. Эти наслоения ведут к тому, что электрическая дуга начинает блуждать по сварочной поверхности. Образования наростов можно предотвратить, если интенсивно охлаждать электрод, и вероятность образования «коронки» уменьшается, если максимально повысить газовую защиту.

Если вы выбрали правильный режим сварки, то боковая поверхность и конец электрода должны блестеть. Мутная поверхность говорит о том, что тепловая нагрузка на электрод превышает рекомендуемую.

Проверить надлежащий расход аргона достаточно просто: если после сварочных работ электрод имеет зеленоватый, сизый или черный налет, это означает, что расход аргона небольшой, или после отключения дуги затрачено мало времени для продувки аргона.

Вольфрамовые стержни следует затачивать твердыми мелкозернистыми дисками для того, чтобы не допустить образования бороздок и выступов на электроде.

Получить более полную информацию о сварочных материалах и особенностях всех типов сварочных работ вы можете в Инженерно-техническом . Мы долго и упорно изучали сварочное дело для того, чтобы помочь вам в возведении самых смелых строительных конструкций.

Подобрать нужный вольфрам можно вот тут

Технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом

Дуга горит между свариваемым изделием и неплавящимся электродом (как правило, для электрода используется вольфрам). Электрод расположен в горелке, через сопло которой вдувается защитный газ (как правило, аргон). Присадочный материал в электрическую цепь не включён и подаётся в зону дуги со стороны.

Сварка может быть ручной, когда горелка и присадочный пруток находятся в руках сварщика, и автоматической, когда горелка и присадочная проволока перемещаются без непосредственного участия сварщика.

При способе сварки неплавящимся электродом зажигание дуги не может быть выполнено путём касания электродом изделия по двум причинам.

Во-первых, аргон обладает достаточно высоким потенциалом ионизации, поэтому ионизировать дуговой промежуток за счёт искры между изделием и электродом достаточно сложно. При аргонодуговой сварке плавящимся электродом после того, как проволока коснётся изделия, в зоне дуги появляются пары железа, которые имеют потенциал ионизации в 2,5 раза ниже, чем аргона, что позволяет зажечь дугу.

Во-вторых, касание изделия вольфрамовым электродом приводит к его загрязнению и интенсивному оплавлению. Поэтому при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом для зажигания дуги параллельно источнику питания подключается устройство, которое называется «осциллятор».

Осциллятор — устройство, предназначенное для бесконтактного возбуждения электрической дуги и стабилизации горения дуги при сварке малыми токами.

Для зажигания дуги осциллятор подаёт на электрод высокочастотные высоковольтные импульсы, которые ионизируют дуговой промежуток и обеспечивают зажигание дуги после включения сварочного тока. Если сварка производится на переменном токе, осциллятор после зажигания дуги переходит в режим стабилизатора и обеспечивает подачу импульсов на дугу в момент смены полярности, чтобы предотвратить деионизацию дугового промежутка и обеспечить устойчивое горение дуги.

Деионизация — процесс исчезновения положительных и/или отрицательных ионов, а также электронов из занимаемого газом объёма. Является обратным процессу ионизации и обычно происходит после прекращения электрического разряда в газе.

При сварке на постоянном токе на аноде и катоде выделяется неодинаковое количество тепла. При токах до 300А 70% тепла выделяется на аноде и 30% на катоде, поэтому практически всегда используется прямая полярность, чтобы максимально проплавлять изделие и минимально разогревать электрод. Все стали, титан и другие материалы, за исключением алюминия, свариваются на прямой полярности. Алюминий обычно сваривается на переменном токе для улучшения разрушения оксидной пленки.

Для улучшения борьбы с пористостью к аргону иногда добавляют кислород в количестве 3-5%. При этом защита металла становится более активной. Чистый аргон не защищает металл от загрязнений, влаги и других включений, попавших в зону сварки из свариваемых кромок или присадочного металла. Кислород же, вступая в химические реакции с вредными примесями, обеспечивает их выгорание или превращение в соединения, всплывающие на поверхность сварочной ванны, что предотвращает пористость шва.

Аргонная и аргонодуговая сварка. Нет таких процессов сварки | ГОСТ-сварка

По роду своей деятельности мы часто встречаем запросы из поисковых систем такие как: «аргонная сварка», «аргонодуговая сварка» и «аргонодуговая сварка ГОСТ».

Мы рассмотрим корректность применения данных терминов относительно ГОСТ, а также вероятность найти необходимую информацию в стандартах по сварке.

Анализируя действующие ГОСТы, делаем вывод, что таких процессов сварки как «аргонная сварка» и «аргонодуговая сварка» — нет.

MIG и TIG процессы сварки в инертном газе. Коллаж

Единственное определение термина «аргонодуговая сварка» приводится в ГОСТ 2601-84 «Сварка металлов. Термины и определения основных понятий«:

Аргонодуговая сварка — дуговая сварка, при которой в качестве защитного газа используется аргон.

С введением в действие 01.07.2010 г. ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 «Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения» ГОСТ 2601-84 утратил силу в том числе и в части термина и определения.

В ГОСТ 5.917-71 «Горелки ручные для аргоно-дуговой сварки типов РГА-150 и РГА-400» упоминание только в названии, в самом стандарте определяется, что горелки предназначены для сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов.

Аргон — инертный газ. Действующая классификация сварочных процессов производится, в том числе, и по типу защитного газа: сварка в активном газе и сварка в инертном газе.

Процессы сварки, в которых в качестве защиты применяется инертный газ

(три цифры перед наименованием процесса сварки — условное обозначение процесса сварки по ГОСТ Р ИСО 4063-2010):

а) Cварка дуговая плавящимся электродом в инертном газе (MIG):

131 — Сварка дуговая сплошной проволокой в инертном газе

132 — Сварка дуговая порошковой проволокой с флюсовым наполнителем в инертном газе

133 — Сварка дуговая порошковой проволокой с металлическим наполнителем в инертном газе

б) Сварка дуговая неплавящимся вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG):

141 — Сварка дуговая вольфрамовым электродом в инертном газе с присадочным сплошным материалом (проволокой или стержнем)

142 — Сварка дуговая вольфрамовым электродом в инертном газе без присадочного материала

143 — Сварка дуговая вольфрамовым электродом с присадочным порошковым материалом (проволокой или стержнем) в инертном газе

145 — Сварка дуговая вольфрамовым электродом с присадочным сплошным материалом (проволокой или стержнем) в инертном газе с добавлением восстановительного газа

146 — Сварка дуговая вольфрамовым электродом с присадочным порошковым материалом (проволокой или стержнем) в инертном газе с добавлением восстановительного газа

в) Сварка дуговая плазменная:

151 — Сварка плазменная плавящимся электродом в инертном газе.

Сварные соединения, выполняемые дуговой сваркой в инертных газах

(в том числе т.н. «аргонодуговой сваркой»)

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а так же сплавов на железоникелевой и никелевой основах установлены в следующих стандартах:

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

ГОСТ 23518-79 Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из алюминия и алюминиевых сплавов установлены в следующих стандартах:

ГОСТ 14806-80 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

ГОСТ 27580-88 Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры точечных сварных соединений («электрозаклепки») из сталей, медных, алюминиевых и никелевых сплавов установлены:

ГОСТ 14776-79 Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

И для полноты картины приведем

ГОСТы на сварочные материалы, применяемые, в том числе, в процессах сварки в инертных газах

• ГОСТ 2246-70 Проволока стальная сварочная. Технические условия
• ГОСТ 7871-75 Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
• ГОСТ 23949-80 Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия
• ГОСТ 26271-84 Проволока порошковая для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Общие технические условия

Мы постарались, по возможности, полно описать, что под собой подразумевает запрос «аргонодуговая сварка ГОСТ«.

На сайте ГОСТ-сварка.ру Вы найдете термины и определения всех процессов сварки в соответствии с действующими ГОСТ.

Подписывайтесь на наш канал — гарантируем точную информацию по основным вопросам сварки.

сварка алюминия и его сплавов, характеристики швов, конструктивные элементы

Общие вопросы

Аргонодуговой сваркой называют сварку с образованием электрической дуги в среде аргона. Одним из электродов является поверхность детали. Второй электрод может быть плавящимся или неплавящимся. Неплавящийся электрода, как правило, изготавливается из вольфрама. В нормативных документах аргонодуговая сварка может обозначаться следующими аббревиатурами:

• РАД – ручная аргонодуговая сварка. В данном случае используется неплавящийся электрод.
• ААД – аргонодуговая сварка, ведущаяся неплавящимися электродами, но в автоматическом режиме.
• ААДП – автоматическая сварка плавящимися электродами.

В международной классификации данный вид сварки определен, как TIG — Tungsten Inert Gas или GTAW — Gas Tungsten Arc Welding, что в переводе означает «сварка в среде инертного газа». Зачастую этим газом оказывается аргон.

Инертный газ для создания защитной среды выбран по причине отсутствия химического взаимодействия с металлом и с другими газами. Так как аргон тяжелее воздуха, то он вытесняет атмосферный кислород и водород из зоны формирования шва, что исключает появление пор и трещин в металле, а также препятствует образованию слоя оксидной пленки.

Технология сварки сводится к тому, что между электродом из вольфрама и поверхностью образуется дуга. Через специальное сопло горелки в зону сварки попадает газ. В отличие от сварки плавящимся электродом здесь присадка исключена из электрической цепи, а подается в зону ванны отдельно в виде прутка. Ручная сварка отличается от автоматической тем, что в первом случае сварщик сам держит горелку и вносит присадку, а во втором – процесс автоматизирован. Технология отличается и по способу образования дуги.

По ряду причин дуга не может быть образована обычным касанием электрода, поэтому в установке предусмотрена параллельная работа осциллятора. Необходимо понимать, что сварка может вестись как постоянным, так и переменным током. По способу подключения электрода разделяют прямую и обратную полярность. Перед проведением подготовительных работ необходимо подобрать нужные параметры для каждого конкретного метала.

Выше были рассмотрены основные вопросы, так как многие параметры подлежат стандартизации. ГОСТ на аргонодуговую сварку не ограничивается одним только документом. Определены нормативы для горелок, обработки и размеров швов, работы с алюминием, для присадочной проволоки, для оборудования и электродов. Но, прежде чем представить перечень этих документов, разберемся в вопросе стандартизации.

Начало и окончание шва

При газоэлектрической сварке нередко приходится уделять особое внимание началу шва и его окончанию. В начале сварного шва всегда имеется участок выхода на стационарный режим сварки, где некоторые параметры свайки и сварного шва еще не достигли своего оптимального или расчетного значения, а значит, и качество сварного соединения не отвечает заданному. При окончании шва также есть участок, где незаверенный или плохо заваренный кратер представляет собой дефект, устранить который повторным переплавлением невозможно.

Следовательно, во всех случаях по возможности нужно предусматривать вывод начала и окончания шва за пределы сварного соединения на специальные технологические планки. Планки для начала и окончания шва приваривают к собранным под сварку деталям полуавтоматической или ручной сваркой. Они должны иметь ту же разделку, что и свариваемые детали. Зазор между планкой и деталью не должен превышать 0,3—0,5 мм. Если начало и окончание шва вывести за пределы сварного соединения невозможно (кольцевые и круговые швы; непредвиденные остановки), то необходимо заранее предусмотреть способы устранения дефектов в начале и в конце шва. При сварке неплавящимся электродом наиболее характерным дефектом начала шва являются вольфрамовые включения, образующиеся в момент возбуждения дуги. Поэтому целесообразно возбуждать дугу на металлической или графитовой пластине, а затем дугу переводить на стык, а пластину убирать.

Окончание сварки необходимо осуществлять так, чтобы избежать появления кратера. При ручной сварке это достигается постепенным увеличением скорости сварки при одновременном удлинении дуги до обрыва. Для заварки кратера при автоматической сварке неплавящимся электродом требуется, как правило, специальное устройство в схеме управления сварочным током. Известны, например, резисторные, тиратронные, тиристорные и другие схемы плавного уменьшения сварочного тока.

При сварке плавящимся электродом начало и окончание шва, не выведенные на технологические планки, должны быть удалены и повторно переплавлены.

Технические условия и стандарты

Некоторые виды работ, товаров и услуг в плане качества контролируются государством. Причиной такого контроля стало межотраслевое значение. Государственные стандарты (ГОСТ) содержат перечень требований к каждой продукции, к каждому результату деятельности, подлежащему стандартизации. Это документ, основывающийся на международных стандартах и учитывающий передовой опыт, а также все достижения науки и техники. Стандартизация была введена еще во времена существования СССР. Стандарты не могут быть статичными, поэтому с течением времени они изменяются.

ГОСТы в России обязательны лишь для оборонной продукции, однако в строительстве они имеют огромное практическое значение, ведь основными показателями конструкция являются безопасность и надежность. Некоторые путают государственный стандарт с техническими условиями. На самом деле ТУ регламентируют производство тех товаров, которые не подлежат стандартизации по ГОСТ. Можно сказать, что ТУ – есть результат разработки предпринимателей, которые являются производителями. Хоть ТУ не является гостом, но они не противоречат государственному документу, а наоборот, дополняют его.

В некоторых источниках по запросу можно встретить всего один документ. Однако он далеко не полностью отражает все стандарты, касающиеся аргонодуговой сварки, ее подготовки и проведения. Перечень всех нормативных документов содержит ГОСТы, принятые в разное время. На сегодняшний день насчитывается 9 документов.

• ГОСТ 5.917-71 определяет требования к ручным горелкам РГА-150 и РГА-400.
• ГОСТ 14806-80 содержит информацию о параметрах аргонодуговой сварки сплавов, содержащих алюминий.
• ГОСТ 14771-76 по своей структуре похож на предыдущий документ. Только здесь речь идет о дуговой сварке в защитном газе, как об обобщенном процессе.
• ГОСТ 7871-75 определяет параметры алюминиевой сварочной проволоки для сварки TIG.
• ГОСТ 2246-70 – документ, в котором прописаны требования к стальной проволоке.
• ГОСТ 23949-80 – стандарт, применяемый к вольфрамовым электродам для аргонодуговой сварки.
• ГОСТ 18130-79 и ГОСТ 13821-77 регламентируют работу оборудования, включая полуавтоматы и выпрямители.
• ГОСТ 10157-79 определяет стандарт для самого инертного газа (аргона).

ГОСТы: процессы сварки

ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация

ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка

ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения

ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение

ГОСТ 23870-79 Свариваемость сталей. Метод оценки влияния сварки плавлением на основной металл

ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу

ГОСТ 30482-97 Сварка сталей электрошлаковая. Требования к технологическому процессу

ГОСТ 29297-92 Сварка, высокотемпературная и низкотемператупная пайка, пайкосварка металлов. Перечень и условные обозначения процессов

ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.

ГОСТ 20549-75 Диффузионная сварка в вакууме рабочих элементов разделительных и формообразующих штампов. Типовой технологический процесс

ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений.

ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения.

5.917-71

Данный документ вышел в свет 13 мая 1971 года согласно постановлению Госкомитета стандартов СССР. Приведенные норы распространяются только на горелки типа РГА-150 и РГА-400. Они используются в аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом алюминия, его сплавов и нержавеющей стали. Продукция, соответствующая ГОСТ, получала знак качества.

Мнение эксперта

Багров Виктор Сергеевич

Сварщик высшего 6-го разряда. Считается мастером своего дела, знает тонкости и нюансы профессии.

Сегодня производители сварочных инверторов, работающих в режиме TIG, не придерживаются указанных норм, однако, благодаря современным технологиям, качество устройств остается на высоком уроне.

Пошаговая инструкция

Оборудование для аргонодуговой сварки.

После подготовки контактной зоны и ее разметки, согласно чертежу или схеме, можно приступать к выполнению работ. Каждый этап процесса имеет свои особенности, потому для лучшего восприятия информации, приведем пошаговую инструкцию.

Настройка аппарата

Перед запуском оборудования необходимо открыть и настроить подачу защитного газа с помощью манометра, установленного на редукторе. Для работы в помещениях расход аргона не должен превышать 8 л. На открытом воздухе этот показатель увеличивают на 10%. Диаметр неплавящегося электрода и присадочного прутка увеличивается с ростом толщины металла. Для выбора правильных показателей, воспользуйтесь справочной таблицей:

Соотношение толщины заготовки к применяемым электродам и пруткам.

Шар правильной формы на конце электрода, который появляется в процессе выполнения работ – индикатор того, что процесс протекает в соответствии с технологическими требованиями.

Возбуждение сварочной дуги

Вопрос, какой способ зажигания дуги выбрать, зависит только от исполнителя. Специалисты рекомендуют использовать бесконтактный метод возбуждения. Для этого используют высокочастотный осциллятор. При этом электрод должен располагаться в начале шва, строго перпендикулярно рабочей плоскости.

Электрод не должен касаться других поверхностей. В случае контакта его рекомендуют заменить новым.

Создание сварочной ванны

После возбуждения дуги следует внимательно следить за зоной расплава. На качество соединения влияет момент подачи присадочного материала. Пруток подается только после достаточного прогрева поверхности. Благодаря легкоплавкости алюминия, эта процедура длится несколько секунд. Универсальной точкой отсчета является толщина металла – один миллиметр равен одной секунде прогрева.

Выполнение шва

После прогрева в зону расплава подают присадочный прут. Параллельно с этим, начинают перемещать горелку. Движения должны быть плавными, без отклонений от зоны шва. В противном случае аргон перестанет защищать расплавленный металл, что приведет к окислению последнего.

Процесс формирования шва идет по мере плавления прутка, который подается под углом 10-20º. Такой метод называется капельным. Очень важно, чтобы размер «капель» был одинаковым. Это придаст соединению привлекательный внешний вид.

Завершение шва

Самая ответственная процедура называется «заваркой кратера». Он образуется в конце шва, за счет стремительного застывания металла. Для данной процедуры все аппараты TIG (ТИГ) для аргонодуговых работ имеют особый режим работы, характеризующийся повышенной подачей тока.

Контроль и дефекты

Способы контроля качества шва зависят от его назначения. При декорировании поверхности, в первую очередь оценивают внешние данные, уделяя внимание визуальным параметрам. К соединениям, эксплуатирующимся под нагрузками, предъявляются более строгие требования.

Причина возникновения дефектов – несоблюдение требования технологии соединения. К ним относятся:

• Трещины;
• Непровар;
• Подрезы;
• Наплывы.

При выявлении вышеперечисленных недостатков, они подлежат устранению, путем переварки соединения.

14806-80 и 14771-76

Стандартизация непосредственной технологии сварки алюминия и алюминиевых изделий отражена соответствующим нормативным документом. Сюда включены соединения деталей с толщиной кромок от 0,8 до 60 мм. К сварке трубопроводов предъявляются несколько иные требования, поэтому данный стандарт на них не распространяется.

ГОСТ 14771-76, как было указано ранее, имеет ту же структуру. Отличием является лишь то, что первый документ определен именно для алюминийсодержащих материалов, а второй – для сталей и сплавов на никелевой и железоникелевой основе.

Конструктивные элементы

К конструктивным элементам сварных швов и полученных соединений относят размеры кромок под выполнение сварочных работ и сами размеры сварного шва. Кромками называются соединяемые края деталей при сварочных работах.

Размеры подготовленных кромок свариваемых деталей и величина сварного шва регламентируется в зависимости от вида соединения, способа сварки и толщины металла по ГОСТ 14806-69.

Конструктивные элементы алюминиевых заготовок и деталей из сплава алюминия и их размеры должны соответствовать прописанным в таблицах 2-51.

Кромка свариваемых деталей подлежит обработке механическим способом перед началом выполнения сварочных работ. Шероховатость обработанной поверхности не должна превышать 40 мкм.

7871-75 и 2246-70

Введенный ГОСТ касается проволоки из алюминия или сплавов. Им пользуются производители, так как в документе регламентируются возможные значения диаметра проволоки. Среди всех прочих требований определены нормы химического состава расходного материала.

Существует несколько видов проволоки, отличающихся друг от друга по количественному содержанию элементов (магний, марганец, алюминий, железо, кремний, титан, бериллий, цирконий). Наиболее популярные марки:

• СвА99;
• СвА97;
• СвА85Т;
• СвА5;
• СвАМц;
• СвАМг3;
• СвАК5.

Допускается наличие примесей. Изготовленная проволока проходит испытания, в том числе и на прочность. В таблице приведены значения предельных нагрузок, при которых происходит разрыв. Приемка материалов осуществляется партиями. В одной партии должна присутствовать проволока с одними и теми же параметрами. В приложении к документу прописаны условия хранения и транспортировки проволоки. Так как она поставляется в катушках, то размеры катушек также подлежат нормировке.

Стальная проволока должна отвечать требованиям ГОСТ 2246-70. Популярные виды:

• Св-08;
• Св-08А;
• Св-10ГА;
• Св-08ГСМТ.

Это далеко не полный перечень марок проволоки. Их разделяют не только по характеристикам, но и по применимости. Существуют материалы для изготовления электродов, проволоки для сварки омедненных поверхностей, проволоки для наплавки.

18130-79 и 13821-77

В настоящее время остаются актуальными ГОСТы, принятые еще в 1977 году. Они прописывают функциональные особенности сварочного оборудования, в частности, полуавтоматов для аргонодуговой сварки. В перечень требований включены такие, как функциональные возможности, устойчивость к внешним факторам, значения сварного тока, наличие измерительных и контрольных приборов.

Такое разнообразие требований не позволяет сформулировать все нормы в одном документе, поэтому данный ГОСТ ссылается на ряд второстепенных нормативных документов. Таким образом, стандартизация процесса аргонодуговой сварки имеет комплексный подход. Общее количество основных и второстепенных нормативов составляет несколько десятков утвержденных и принятых документов, имеющих силу и в настоящее время, за исключением некоторых несущественных изменений.

Плюсы и минусы

Аргонодуговая сварка обладает рядом преимуществ:

1. Свариваемая заготовка не подвергается значительной термообработке, что положительно влияет на целостность структуры поверхности.
2. Использование защитного газа надежного защищает расплавленный металл от взаимодействия с окружающей средой. Полученный будет иметь однородную структуру и высокие качественные характеристики.
3. Использование вольфрамового электрода позволяет равномерно проплавить шов на всех уровнях.

Имеются и недостатки, которые также необходимо учитывать при выборе технологии:

1. Присадочный материал подается руками, что снижает производительность, по сравнению с полуавтоматическим режимом.
2. Предъявляются высокие требования к квалификации исполнителя.
3. Технологическая сложность процесса. Даже незначительные изменения, например соотношения угла наклона горелки к прутку может негативно сказаться на результате.

Сварка алюминия TIG: советы и методы

TIG Aluminium Weld

Для сварки алюминия методом TIG требуется защитный газ (обычно аргон), вольфрамовый неплавящийся электрод и чистая поверхность для удаления любых отложений оксидов.

Оксид имеет более высокую температуру плавления, чем сам алюминий, поэтому его необходимо удалить перед сваркой.

Сварочный аппарат должен быть сконструирован для сварки TIG (например, эти) или иметь необходимые аксессуары.

Ножное управление током важно, поскольку в начале сварки происходит нагревание, и требуется меньше тепла от электрода к концу сварного шва.

Для достижения наилучших результатов используйте переменный ток (переменный ток) на высокой частоте (при высокой частоте вольфрамовый электрод не должен контактировать с алюминием, что снижает риск загрязнения).

Постоянный ток используется как ограниченная альтернатива, но приводит к более высокому уровню нагрева электрода и плохой очистке оксидов.

Сопло резака также должно быть выбрано для работы с алюминием. При изменении диаметра электрода можно использовать более широкий диапазон подводимого тепла при различной толщине металла.

В руках опытного сварщика TIG выглядит лучше и обеспечивает лучшее уплотнение, чем сварка алюминия MIG. Сварка алюминия методом MIG предпочтительна для более толстых металлических частей.

Новые алюминиевые сплавы, такие как HTS-2000, предлагают более дешевый метод сварки алюминия. Его можно использовать с любым источником тепла.

Сварка TIG на переменном токе

• Форма наконечника электрода для сварки TIG на переменном токе представляет собой «шарик»
• Этот «шар» = 1–1½ диаметра вольфрама.
Сварку
• TIG можно регулировать силой тока различными способами, включая AMPtrol на самой горелке, педальное управление и просто используя настройки аппарата.Дистанционное управление позволяет пользователю разогреться и уменьшить силу тока по мере выполнения сварки.
• Устройство с воздушным охлаждением, указанное выше, просто использует поток газа для охлаждения резака, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегреть внутренние части резака, особенно при использовании высокой силы тока. Эти фонари обычно меньше по размеру и дешевле.
• Устройство с водяным охлаждением работает так же, как радиатор в автомобиле. Вода проходит через горелку и циркулирует через охладитель с помощью насоса. Эти устройства могут работать при более высоких токах и более длительном использовании.
• Небольшой передний угол позволяет пользователю видеть лужу, особенно при добавлении наполнителя.
• Наполнитель можно окунуть в лужу или положить в шов и перемещать вперед и назад.

Алюминиевые сплавы

Многие алюминиевые сплавы были разработаны для сварки алюминия методом TIG.

Самым популярным сварочным алюминием является либо чистый алюминий 1xxx, либо алюминиево-марганцевый сплав 3003.

Ремонт или изготовление алюминия выполняется пайкой алюминия (более низкая стоимость, более прочные сварные швы) с использованием прутков для пайки HTS-2000.

Они обозначаются в четырехзначной системе с первой цифрой, обозначающей металл, легированный алюминием:

• 1xxx — чистый алюминий 99%, без сплава
• 2xxx — алюминиево-медный сплав
• 3xxx — алюминиево-марганцевый сплав
• 4xxx — алюминиево-кремниевый сплав
• 5xxx — алюминиево-магниевый сплав
• 6xxx — сплав магния, кремния и алюминия
• 7xxx — сплав цинка и алюминия
• 8xxx — олово или другие металлы и алюминий

Рекомендуемые присадочные металлы

Присадочные металлы для сварки алюминия TIG должны быть высокого качества и без загрязнений.

Рекомендуемые присадочные металлы для различных алюминиевых сплавов:

Основной металл	Рекомендуемый присадочный металл (1)
	Для максимальной прочности после сварки	для максимального удлинения
EC 1100	1100 1100, 4043	EC 1260 1100, 4043
2219 3003 3004 5005	2319 5183, 5356 5554, 5356 5183, 4043, 5356	(2) 1100, 4043 5183, 4043 5183, 4043
5051 5052 5083 5086	5356 5356, 5183 5183, 5356 5183, 5356	5183, 4043 5183, 4043, 5356 5183, 5356 5183, 5356
5050 5052 5083 5086	5356, 5183 5554, 5356 5356, 5554 5556	5183, 5356, 5654 5356 5554, 5356 5183, 5356
6061 6063 7005 7039	4043, 5183 4043, 5183 5356, 5183 5356, 5183	5356 (3) 5356 (3) 5183, 5356 5183, 5356

Примечания:
(1) Рекомендации относятся к пластине со статусом «0».
(2) Присадочный металл не оказывает заметного влияния на пластичность сварных деталей из этих основных металлов. Относительное удлинение этих основных металлов обычно ниже, чем у других перечисленных сплавов.
(3) Для сварных соединений 6061 и 6063, требующих максимальной электропроводности, используйте присадочный металл 4043. Однако, если требуются и прочность, и проводимость, используйте присадочный металл 5356 и увеличьте усиление сварного шва, чтобы компенсировать более низкую проводимость 5356.

Источник: (1) Lincoln Electric

Пример диаграммы силы тока

Сила тока присадочного стержня из вольфрама основного металла для сварки алюминия методом TIG

0.010 ″ — 0,035 ″ 0,040 ″ 0,024 ″ — 0,030 ″ 5 — 25

0,035 ″ — 1/8 ″ 1/16 ″ 0,030 ″ — 0,045 ″ 20 — 85

3/32 ″ — 1/4 ″ 3/32 ″ 1/16 ″ — 3/32 ″ 50 — 180

3/16 ″ — 3/8 ″ 1/8 ″ 3/32 ″ — 1/8 ″ 171 — 250

5/16 ″ — 1/2 ″ 5/32 ″ 1/8 ″ — 3/16 ″ 200 — 320

Банкноты

• Отломите вольфрам и дайте ему покоробиться в начале сварки или используйте медную пластину для шарика
• Алюминий в расплавленном состоянии становится зеркальным
• Алюминий требует более высокого тока, чем сталь той же толщины, из-за рассеивания тепла
• Обязательно определите тип алюминиевого основания перед сваркой
• Некоторая часть алюминия не поддается сварке методом сварки TIG.
• Добавьте присадки к алюминиевым швам

Преимущества и недостатки сварки алюминия TIG

Преимущества

• Заправочный стержень может быть или не нужен
• Полярность переменного тока для алюминия и магния
• Сварные швы высокого качества
• Сварка во всех положениях
• Может использоваться с различными металлами
• Отлично для очень тонких материалов
• Возможна сварка плавлением
• Без шлака
• Без брызг
• Высокая эффективность

Недостатки

• Отсутствие портативности (баллон защитного газа и шланги)
• Не идеально подходит для сварки на открытом воздухе — защитный газ чувствителен к ветру и сквознякам
• Требуется чистый основной материал
• Низкая скорость осаждения
• Требуются высокие навыки оператора
• Часто Медленно

Методы очистки металла

Общие методы очистки алюминиевых поверхностей для сварки

Виды очистки
Удаленные соединения	Только сварочные поверхности	Полная деталь
Масло, жир, влага и пыль (используйте любой из перечисленных методов )	— Протрите слабым щелочным раствором и просушите. — Протрите углеводородным растворителем, например ацетоном или спиртом. — Протирать фирменными растворителями. — Погрузите края, используя любое из вышеперечисленных.	— Обезжиривание паром — Обезжиривание распылением — Обезжиривание паром — Погрузить в щелочной растворитель — Погрузить в фирменные растворители
Оксиды (используйте любой из перечисленных методов )	— Окунуть кромку в сильный щелочной раствор, затем воду, затем азотную кислоту. Обработайте водой, ополосните и просушите. — Протрите специальными раскислителями. — Удалите механически, например щеткой, опиловкой или шлифованием.В критических случаях соскоблите все стыки и прилегающие поверхности непосредственно перед сваркой.	— Погрузить в сильный щелочной раствор, затем воду, затем азотную кислоту. — Завершить промыванием водой и высушить — Погрузить в фирменные растворы

Прутки для пайки в качестве альтернативы алюминиевой сварке TIG

Недавно была разработана новая технология, которая позволяет сварщикам изготавливать или ремонтировать алюминий, более прочный, чем сварочный аппарат TIG, с использованием более простого процесса.

Теперь все, что требуется, — это источник тепла, такой как газ или пропан, наконечник турбонагнетателя и пруток для пайки.

Эта процедура работает с алюминием или любым из алюминиевых сплавов.

11 советов по сварке алюминия в судостроении

11 советов по сварке алюминия в судостроительной промышленности
Фрэнк Армао, директор по технологии сварки алюминия
The Lincoln Electric Company

Алюминиевые сплавы легкие и коррозионно-стойкие в морской среде, что делает их превосходным материалом для использования в судостроении.

Есть два аспекта, которые отличают обычную сварку алюминия от сварки стали в судостроении, и оба связаны с тем, что большая часть сварки выполняется на открытом воздухе:

• Хранение алюминиевых листов и профилей имеет решающее значение для предотвращения окисления
• Необходимо проявлять особую осторожность, чтобы не было ветра в зоне сварки

Оба аспекта будут обсуждаться более подробно на следующих нескольких страницах.

Знайте, какой алюминиевый сплав вы свариваете
Недостаточно знать, что вы свариваете алюминий.Профессионалы в области сварки должны знать, какой сплав будет свариваться, и они должны знать, какой присадочный металл использовать. Наиболее распространенными сплавами, используемыми в судостроении, являются листовые сплавы Al-Mg 5XXX и экструзионные сплавы Al-Mg-Si 6XXX, прежде всего из-за их превосходной устойчивости к коррозии.

Большинство алюминиевых сплавов легко поддаются дуговой сварке. Практически все сплавы серий 1XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX и 6XXX можно сваривать дуговой сваркой с использованием GTAW и GMAW. Однако большинство сплавов серий 2ХХХ и 7ХХХ не поддаются дуговой сварке.Единственными свариваемыми дугой сплавами в серии 2XXX являются 2219 и 2519. Почти все остальные сплавы 2XXX при сварке сильно растрескиваются. Аналогичным образом, единственными сплавами семейства 7XXX, которые можно сваривать дуговой сваркой, являются 7003, 7004, 7005 и 7039.

В частности, будьте особенно осторожны с 2024 и 7075. Заманчиво купить один из этих сплавов для ремонтной сварки, потому что они прочные и общедоступные, но они чувствительны к образованию трещин при дуговой сварке.

Сварка «несвариваемого» сплава или использование неподходящего присадочного сплава может привести к немедленному растрескиванию или преждевременному выходу из строя в дальнейшем.

Когда следует разогревать?
Некоторые люди считают, что все сварные швы алюминия, как GTAW, так и GMAW, следует предварительно нагревать. Это неправда. Фактически, если у вас есть правильное оборудование, предварительный нагрев требуется редко.

Кроме того, чрезмерный предварительный нагрев может серьезно ухудшить механические свойства. Последним этапом термообработки является старение, которое проводится при температуре от 325 до 400 ° F. Если вы предварительно нагреете до температуры старения или выше, вы испортите механические свойства сплава.

Нельзя сказать, что предварительный нагрев плохой. Например, если наружная температура и влажность очень высоки, допустимо предварительный нагрев до 200 ° F для удаления влаги. Только не увлекайся.

Хранение алюминиевых листов, пластин и профилей
Для большинства отраслей промышленности стандартной рекомендацией является хранение алюминия внутри перед производством. Хотя это хорошая рекомендация, она, вероятно, нереальна для судостроительной отрасли, где большая часть сварки выполняется на открытом воздухе.Есть более реалистичные рекомендации по хранению для судостроения.

Во-первых, по возможности не складывайте алюминиевые пластины в ровную стопку на земле. При хранении вода задерживается между листами, что увеличивает скорость коррозии. Вместо этого сложите пластины на краю, чтобы вода стекала между частями. Если листы необходимо сложить ровно, удалите все бумажные прокладки или упаковку между пластинами. Если оставить на месте, бумага будет действовать как фитиль и втягивать воду между пластинами.Если листы сложены ровно, старайтесь не складывать один лист непосредственно поверх другого. Вместо этого вставьте между листами небольшие деревянные или алюминиевые «наклейки», чтобы вода стекала.

Все это предназначено для минимизации степени коррозии, то есть образования толстого оксида между хранящимися листами. Перед сваркой любые толстые оксиды необходимо удалить механическим способом.

Убедитесь, что вы правильно очистили детали перед сваркой
Очистка алюминия перед сваркой состоит из двух отдельных и разных операций.Во-первых, необходимо удалить все масла, смазочные материалы, охлаждающие жидкости для механической обработки и другие углеводороды, используемые в производстве. Любые углеводороды, оставшиеся на материале, попадут в сварочную дугу и выделят водородный газ, который вызывает пористость сварного шва.

Удалить углеводороды можно одним из двух способов. Чаще всего протирают пластину чистой тряпкой, пропитанной хорошим обезжиривающим растворителем, таким как ацетон, толуол, метилэтилкетон или очиститель для карбюраторов. (Спирты не являются хорошими обезжиривающими средствами и не должны использоваться для очистки алюминия.В качестве альтернативы, но реже, алюминий можно окунуть в емкость, содержащую слабый щелочной раствор, затем промыть и высушить.

Во-вторых, перед сваркой удалите с алюминия все тяжелые оксиды. Обычно это делается вручную или механически с помощью проволочной щетки из нержавеющей стали. В случаях, когда материалы хранятся на открытом воздухе и в них образуется тяжелый серый оксид, может потребоваться удалить оксид с помощью шлифовального или шлифовального диска.

Используйте правильное оборудование
Перед началом каждой смены сварщики должны убедиться, что сварочное оборудование правильно настроено для алюминия.Это особенно важно, если оборудование взаимозаменяемо используется для сварки разных материалов.

Специально для сварки GMAW:

• Убедитесь, что тормоз катушки не затянут слишком сильно. Чрезмерное натяжение вызовет проблемы с подачей проволоки. Тормоз должен быть достаточно тугим, чтобы катушка не катилась на выбеге при остановке проволоки.
• Убедитесь, что ведущие ролики изготовлены из алюминия и имеют правильный диаметр. Использование приводных роликов с V-образной канавкой, которые предназначены для сварки стали, на алюминии приведет к деформации алюминиевой проволоки и затруднениям подачи.
• Установите натяжение приводных роликов только настолько, чтобы ведущие ролики не скользили по проволоке. Чрезмерное натяжение приведет к деформации присадочной проволоки.
• Убедитесь, что установлены подходящие пластиковые направляющие втулки впускного и выпускного отверстий. Использование стальных деталей, используемых для подачи стальной проволоки, вызовет проблемы с подачей.
• Убедитесь, что гильза пистолета изготовлена ​​из правильного пластика, используемого для алюминия. Использование спиральной стальной гильзы пистолета, обычно используемой для подачи стальной проволоки, снимает небольшую стружку с мягкой алюминиевой проволоки и вызывает засорение гильзы.
• Убедитесь, что контактный наконечник соответствует размеру подаваемой алюминиевой проволоки. Некоторые люди считают, что использовать контактный наконечник увеличенного размера — например, контактный наконечник размером 1/16 дюйма для подачи проволоки 3/64 дюйма — это хорошая идея. НЕ ДЕЛАЙ ЭТОГО. Наконечник должен быть такого размера, чтобы свободно пропускать провод, но при этом достаточно плотным, чтобы обеспечить равномерный электрический контакт между контактным наконечником и проводом. Контактный наконечник увеличенного размера не позволит обеспечить равномерную передачу тока, что приведет к чрезмерному количеству ожогов.

Используйте правильный расход защитного газа
Расход защитного газа аргона должен составлять минимум 35 кубических футов в час для GMAW и 25 кубических футов в час для GTAW. При использовании газового стакана или газового сопла большого диаметра следует увеличить расход для обоих сварочных процессов. Если сварка выполняется на открытом воздухе, расход защитного газа должен быть еще выше — минимум 45 куб. Футов в час для GMAW и 35 куб. Футов в час для GTAW, потому что газ аргон легче воздуха и более чувствителен к ветру и бризу.Отсутствие защитного газа вокруг сварочной ванны вызовет пористость. Если защитный газ представляет собой смесь аргона и гелия, скорость потока следует увеличить примерно на 25%, поскольку гелий оказывает слабое очищающее действие.

После очистки области сварного шва содержите ее в чистоте
После того, как отдельные детали будут очищены и подобраны, выполните сварку как можно быстрее. Основная проблема здесь не в том, что детали будут окисляться — при комнатной температуре алюминий окисляется медленно, если хранить его в сухом состоянии.Настоящее беспокойство вызывает то, что грязь, масло, водяной пар и т. Д. В цехе загрязнят очищенный материал. После очистки, установки и сборки не позволяйте деталям оставаться незащищенными на ночь или на выходных. Если части должны оставаться несваренными в течение определенного периода времени, накройте сварной шов коричневой крафт-бумагой и закрепите ее липкой лентой.

Хранить присадочную проволоку правильно
Алюминиевая присадочная проволока должна храниться в чистом, сухом месте, желательно в ее оригинальной упаковке.В таких условиях срок годности проволоки составляет несколько лет.

Несмотря на то, что проволоку не нужно хранить в кондиционируемых помещениях, лучше хранить ее в условиях низкой относительной влажности. Не допускайте намокания.

Самый простой способ сделать это — хранить провод в оригинальной упаковке в закрытых металлических шкафах, в которых находится 60-ваттная лампочка с подсветкой. Тепло лампочки повысит температуру внутри шкафа примерно на 10 ° F, что снизит относительную влажность.

Рулоны проволоки, которые частично использовались, не следует оставлять открытыми на сварочном аппарате на ночь. Их следует вернуть в оригинальную упаковку. В качестве альтернативы доступны пластиковые крышки катушек для установки на большинство механизмов подачи проволоки. Можно оставить катушку с проволокой в ​​подающем устройстве до тех пор, пока катушка
не будет использована полностью.

Хранение провода в помещении с кондиционером также может вызвать проблемы. Если относительно холодную проволоку принести в магазин в жаркий влажный день и сразу же открыть, на проволоке может конденсироваться влажный воздух.Если провод хранится в помещении с кондиционером, обязательно принесите его в магазин и сидите неоткрытым, пока он не нагреется. Фактически, хранение в осушенном помещении предпочтительнее хранения в помещении с кондиционером. Однако ни то, ни другое не имеет значения, если провод хранится, как рекомендовано выше.

Плетение и продольные колебания
Хотя все согласны с тем, что поперечное плетение по шву приводит к чрезмерному тепловыделению и его не следует использовать, в некоторых отраслях сварщики часто используют сварочные аппараты. линия переплетения или «перетасовка».»Цель перемешивания — создать вид« уложенной стопки », если сварной шов не слишком большой. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он создает очевидную рябь сварного шва с равномерным интервалом, аналогичную сварке GTAW. Однако перетасовка не обеспечивает улучшенного проплавления или очистки или лучшего качества сварки. Это просто косметика.

Перемешивание нормально, пока контролируется амплитуда перемешивания. Это должно быть от 3 до 5 мм (от 1/8 до 3/16 дюйма). Если амплитуда перетасовки больше этого, это может привести к появлению небольших участков между каждой рябью сварного шва.Это может уменьшить ширину сварного шва и неприемлемо.

Убедитесь, что вы используете правильный присадочный сплав
Наиболее распространенными применениями в судостроении является соединение одного из сплавов листов / пластин 5XXX Al-Mg, таких как 5052, 5154, 5454 или 5083, между собой или для соединения одного из экструзионных сплавов 6ХХХ со сплавом 5ХХХ.

Для соединения сплавов 5ХХХ между собой правильный наполнитель — 5554 для сварки 5154 или 5454. Для сварки следует использовать 5052, 5356.Для сварки 5083, который имеет более высокую прочность, рекомендуется 5556 или 5183, потому что 5356 не совсем соответствует прочности 5083. Присадку 4043 не следует использовать для сварки сплавов 5XXX, за исключением 5052, который имеет низкое содержание Mg.

Для соединения листа или плиты 5ХХХ с прессованными сплавами 6ХХХ, такими как 6061-Т6, рекомендуются присадочные сплавы 5356 или 5554. Наполнитель 4043 обычно не используется в судостроении из-за его более низкой коррозионной стойкости. Нет никаких преимуществ в использовании более прочных наполнителей 5183 или 5556 в этом приложении.Некоторые поставщики будут пытаться продавать эти сплавы для этого применения, потому что они дороже, но не приносят выгоды.

Мы попытались дать некоторые рекомендации, которые могут быть полезны сварщикам алюминия в судостроительной промышленности, хотя они ни в коем случае не являются исчерпывающими. Надеюсь, эта статья дала вам еще несколько идей о том, как улучшить свои навыки сварки алюминия в судостроении.

Скачать статью полностью

Сварка 6061-Т6 без присадочного металла; выбор защитного газа для GMAW

В: Я пытаюсь использовать газовую вольфрамовую дуговую сварку (GTAW) без присадочного металла для соединения 6061-T6, и почти на каждом шве я делаю трещины.В чем дело?

A: Обычный алюминиевый сплав 6061-T6 сваривается каждый день, поэтому мы предполагаем, что его должно быть легко сваривать. К сожалению, это не так. На самом деле 6061 и другие сплавы серии 6ХХХ относительно чувствительны, и у людей нередко возникают проблемы с их растрескиванием.

Все трещины в алюминии — это горячие трещины: трещина образуется по мере затвердевания и охлаждения сварного шва. Хотя другие факторы, такие как ограничение соединения, могут влиять на тенденцию к растрескиванию, основной причиной горячего растрескивания является химический состав затвердевающего сварного шва.

Некоторые химические вещества обладают естественной устойчивостью к горячему растрескиванию — большая часть серии 5XXX попадает в эту категорию. Например, если вы сваривали 5083, у вас, вероятно, не возникло бы проблем сваривать его без присадочного металла или самостоятельно.

Но 6061, который состоит примерно из 1% магния, 0,6% кремния и остального алюминия, склонен к горячему растрескиванию.

Хотя он склонен к образованию горячих трещин, его можно сваривать, если добавить присадочный металл с другим химическим составом.Полученный сварной шов будет представлять собой сплав добавленного присадочного металла и основного материала. Если вы используете присадочный металл с химическим составом, отличным от химического состава 6061, затвердевающий сварной шов будет иметь химический состав, который не так склонен к растрескиванию, как только 6061.

Вы когда-нибудь задумывались, почему не делают присадочный металл 6061? Причина в том, что если из 6061 сделать присадочную проволоку, сварные швы с ее помощью потрескаются. Это был бы плохой выбор в качестве присадки для сварных швов.

Вместо этого сварщики присоединяются к 6061, используя присадочные металлы 4043 или 5356.4043 — это алюминий с добавлением 5 процентов кремния, а 5356 — это алюминий с добавлением 5 процентов магния. Любой сплав является хорошим присадочным металлом для 6061.

Если вы используете 5356, вы можете получить химический состав сварного шва — в зависимости от разбавления, — который состоит из 97 процентов алюминия, 3 процентов магния и 0,3 процента кремния. Такой сварной шов более устойчив, чем 6061, к горячему растрескиванию. Точно так же сварной шов, выполненный с использованием присадки 4043, может быть даже более устойчивым к горячему растрескиванию, чем сварной шов с использованием присадки 5356.

Итак, чтобы предотвратить растрескивание, добавьте присадочный металл в сварные швы 6061, потому что вы не можете сварить 6061 самогенно.Поскольку при газовой дуговой сварке (GMAW) присадочный материал всегда добавляется, проблема горячего растрескивания встречается реже, чем при GTAW.

Также важно помнить не только о добавлении присадочного металла, но и о добавлении достаточного количества присадочного металла для предотвращения растрескивания. По этой причине при сварке алюминия следует использовать выпуклые, а не вогнутые сварные швы. Следует избегать тонких вогнутых корневых проходов в пользу более тяжелых, выпуклых проходов.

Некоторые алюминиевые сплавы 6XXX, такие как 6111 и 6013, также содержат медь и могут быть чувствительными к трещинам.Магнийсодержащие присадочные металлы, такие как 5356, не следует использовать для этих сплавов, поскольку они могут треснуть. Вместо этого следует использовать сплав с высоким содержанием кремния, такой как 4043, 4047 (с 12% кремния) или 4145, который содержит добавки меди.

Последний метод может помочь при растрескивании сварных швов. Если во время сварки в этих сплавах образовалась трещина, начинайте сварку в центре шва и приваривайте к концам. Часто это может решить постоянную проблему растрескивания, которую вы видите, когда сварка начинается со свободной кромки.

Q: Какой защитный газ вы бы порекомендовали для GTAW или GMAW алюминия толщиной дюйма?

A: Выбор защитного газа для алюминия GTAW или GMAW может быть простым.

Во-первых, никогда не используйте газы, которые содержат намеренно добавленные водород, кислород, диоксид углерода или любой другой активный газ. Добавление водорода всего 10 частей на миллион может привести к пористости сварного шва. При добавлении активного газа может образоваться избыточное количество оксидов нескольких типов.

После того, как эти типы защитных добавок будут исключены, остается рассмотреть только аргон и гелий.Три варианта выбора защитных газов: чистый аргон, чистый гелий и их смеси. Все три могут использоваться для различных приложений.

Аргон по объему дешевле гелия. Кроме того, для гелия требуются более высокие скорости потока, чем для аргона, поэтому разница в стоимости становится еще больше.

Молекулы газа аргона тяжелее, чем гелий, поэтому аргон обеспечивает лучшую очистку дуги, чем гелий. С другой стороны, для ионизации гелия в дуге требуется больше энергии, чем для аргона, поэтому напряжение дуги выше с гелием.Кроме того, дуга более горячая и дает большее проникновение.

Кроме того, форма поперечного сечения сварного шва отличается от защитного газа. С аргоном ширина сварного шва у поверхности широкая и быстро сужается ниже верхней поверхности. С гелием ширина сварного шва вообще не уменьшается быстро; он будет относительно широким вплоть до корня шва. Таким образом, при использовании смесей гелия у вас будет больше допусков, если сварочная горелка отклонится от средней линии шва.

Так как дуга более горячая с добавками гелия, сварочная ванна дольше остается жидкой.Это может помочь снизить уровень пористости в сварных швах алюминия.

В частности, при GTAW на переменном токе используйте 100-процентный аргон в качестве защитного газа для относительно тонких материалов, таких как ½ дюйма или менее, и добавляйте гелий при сварке более толстых материалов.

Смеси аргона и гелия обычно доступны в виде 25 процентов гелия и 75 процентов аргона или 50 процентов гелия и 50 процентов аргона. Газовые смеси, содержащие более 50 процентов гелия, обычно не рекомендуются для GTAW, поскольку зажигание дуги затрудняется.Хотя использование гелий-аргоновых смесей для тонких материалов не является неправильным, важно убедиться, что вам нужны характеристики, которые гелий добавляет дуге — более горячая и более проникающая дуга — для тонких материалов. Обычно эти характеристики не нужны при сварке тонких материалов.

Для GMAW постоянного тока, который обычно формируется с проводом с положительной полярностью, ситуация аналогична. Для тонких материалов используйте 100% аргон. Когда толщина увеличивается до 3/8 или ½ дюйма, подумайте о добавлении гелия в защитный газ для увеличения проникновения.В GMAW обычно используются смеси гелия, содержащие до 75 процентов гелия.

GTAW прямой полярности на постоянном токе выполняется реже для алюминия, чем GTAW на переменном токе, но это распространено в нескольких отраслях промышленности. При сварке с прямой полярностью постоянным током в качестве защитного газа должен использоваться 100-процентный чистый гелий для правильной работы процесса /

Не забывайте думать о том, как смеси газов повлияют на окружающую среду. Много лет назад европейцы разработали смеси защитных газов, содержащие менее 1 процента закиси азота.Эти газовые смеси сегодня доступны в США. Закись азота добавляется для подавления образования озона во время сварки. Поскольку алюминий GMAW может производить значительное количество озона, особенно при токах 250 ампер и более, эти газы, которые состоят из аргона, гелия или стандартных смесей аргона и гелия, заслуживают внимания, особенно если вы выполняете сварку в замкнутом пространстве. Космос.

Чистота газа — еще один важный аспект выбора защитного газа. Защитные газы описаны в спецификации A5 Американского сварочного общества (AWS).32, в котором говорится, что аргон должен быть чистым не менее 99,998 процента, с точкой росы не выше -76 градусов, а гелий должен быть чистым не менее 99,995 процента, с точкой росы не выше -71 градус.

(PDF) Сварка алюминиевых сплавов со сталью: обзор

M.M. Атабаки и др., Сварка алюминиевых сплавов со сталью: обзор 

[2] П.Ф. Мендес, Т. Игар, Новые тенденции в сварке в авиационной промышленности

, 2-я Конференция по новому производству

Trends, Бильбоа, Испания (2002) 19–20.

[3] U.R. Каттнер, В: фазовые диаграммы бинарных сплавов. ASM

International, Парк материалов, Огайо, США (1990).

[4] L. Agudo, D. Eyidi, C.H. Schmaranzer, E. Arenholz, N. Jank,

J. Bruckner, A.R. Пизалла, Интерметаллические FexAly-фазы в сварном шве плавлением сталь

/ сплав алюминия, Журнал материаловедения

42 (2007) 4205–4214.

[5] М.Дж. Ратод и М. Куцуна, Соединение алюминиевого сплава 5052

и низкоуглеродистой стали с помощью лазерной роликовой сварки, Welding Journal

83 (1) (2004) 16–26.

[6] Х. Дате, С. Кобаякава, М. Нака, Микроструктура и склеивание

Прочность

сварных соединений алюминия и нержавеющей стали ударной сваркой,

Журнал технологий обработки материалов 85 (1999)

166–170.

[7] R.N. Шубхавардхан, С. Сурендран, Сварка трением для соединения нержавеющей стали и алюминия

, Международный журнал

Металлургии и материаловедения и машиностроения

(IJMMSE) 2 (3) (2012) 53–73.

[8] Дж. Цудзино, К. Хидаи, А. Хасегава, Р. Канаи, Х. Мацуура,

К.Мацусима, Т. Уэока, Ультразвуковая стыковая сварка

алюминия, алюминиевого сплава и листа нержавеющей стали

образца, Ультразвук 40 (2002) 371–374.

[9] P. He, X. Yue, J.H. Чжан, Горячее прессование и диффузионное связывание сплава титана

с нержавеющей сталью с прослойкой из алюминиевого сплава

, Материаловедение и инженерия A 486 (2008)

171–176.

[10] М. Акарер, Б. Демир, Исследование механических и металлургических свойств

сваренной взрывом алюминиевой двухфазной стали

, Материалы Письма 62 (2008) 4158–4160.

[11] М. Дехгани, А. Амаде, С.А.А. Акбари Мусави,

Исследования влияния сварки трением с перемешиванием

параметров на интерметаллиды и образование дефектов при соединении алюминиевого сплава

с мягкой сталью, Материалы и конструкция 49 (2013)

433–441.

[12] А. Матье, С. Понтевиччи, Дж. Виалаб, Э. Чикалаа, С. Матти,

Д. Гревей, Лазерная пайка стального / алюминиевого узла

с наплавочной проволокой (88% Al, 12% Si), Материаловедение и

Engineering A 435–436 (2006) 19–28.

[13] Дж. Сьерра, П. Пейр, Ф. Дешо-Бомек, Д. Стюарт, Г. Фрас,

Лазерная сварка стали с алюминием в замочную скважину, материаловедение

и инженерное дело A 447 (2007) 197 –208.

[14] Т.Айзава, М. Кашани, К. Окагава, Применение магнитной импульсной сварки

для соединений алюминиевых сплавов и стальных листов SPCC

, Welding Journal 86 (2007) 119–124.

[15] М.Дж. Торкамани, С. Тахамтан, Дж. Саббагзаде, Dissimilar

Сварка

углеродистой стали с алюминиевым сплавом 5754 импульсным лазером Nd: YAG

, Материалы и конструкция 31 (2010) 458–465.

[16] Э. Шуберт, М. Классен, И. Церне, К. Вал, Г. Сепольд,

Легкие конструкции, полученные путем соединения лазерного луча

для будущего применения в автомобильной и авиакосмической промышленности

, «Журнал технологий обработки материалов

115» (2001) 2–8.

[17] М. Потессер, Т. Шоберл, Х. Антрекович, Дж. Брукнер,

Характеристика интерметаллического слоя Fe-Al при сварке стали-алюминия

, EPD Congress 2006, под редакцией

S.M. Ховард, Р.Л. Стивенс, К.Дж. Ньюман, Дж.-Й.Дж. Хван,

A.M. Gokhale, T.T. Chen, TMS (The Minerals, Metals &

Materials Society), 2006.

[18] Ф. Хайдара, М.-К. Рекорд, Б. Дюплойер, Д. Мангелинк, Фаза

Формирование

в тонкопленочных системах Al-Fe, Интерметаллики 23 (2012)

143–147.

[19] Дж. Брукнер, Рассмотрение термических процессов для разнородных

металлов, соединяющих сталь с алюминием, в теплоемких применениях

, Изготовитель, 28 августа; 2003 г., http: // www.

thefabricator.com/Metallurgy/Metallurgy_Article.cfm?ID=676

[20] W. Gąsior, A. Dębski, Z. Moser, Энтальпия образования интерметаллических фаз

из системы Al-Fe, измеренная с помощью калориметрического раствора

. метод, Интерметаллиды 24 (2012)

99–105.

[21] В.Т. Витусевич, А.А. Бондарь, У. Хехт, Т. Великанова,

Фазовые равновесия в двойных и тройных системах с химическим

и магнитным упорядочением, Journal of Phase Equilibria и

Diffusion 32 (2011) 329–349.

[22] Х. Чжан, Дж. Лю, Характеристики микроструктуры и

механические свойства нахлеста из алюминиевого сплава / нержавеющей стали

стыков, изготовленных методом MIG сварки-пайки, Материалы

Наука и техника A 528 (2011) 6179 –6185.

[23] H.T. Zhang, JC Feng, P. He, H. Hackl, Interfacial

микроструктура и механические свойства алюминия-

оцинкованные стальные соединения, выполненные модифицированным инертным металлом

процесс газовой сварки-пайки, характеристика материалов

58  (2007) 588–592.

[24] Х. Донг, Л. Ян, К. Донг, С. Ко, Сварка алюминиевого сплава

с нержавеющей сталью с порошковым наполнителем на основе цинка,

Материаловедение и инженерия A 527 ( 2010) 7151–7154.

[25] Т. Мураками, К. Наката, Х. Тонг, М. Ушио, Разнородный металл

Соединение алюминия со сталью дуговой пайкой MIG с использованием порошковой проволоки

, ISIJ Int. 43 (10) (2003) 1596–1602.

[26] Х. Донга, Л. Янга, К. Донг, С. Ко, Улучшение дуговой сварки алюминия

со сталью и алюминия с нержавеющей сталью, Материаловедение и

Инженерное дело A 534 (2012) 424–435 .

[27] Дж. Л. Сонг, С. Б. Лин, К. Ян, Г. Ма, Х. Лю, Распространение

Поведение

и характеристики микроструктуры разнородных металлов

Сварка-пайка TIG алюминиевого сплава с нержавеющей сталью

, Материаловедение и инженерия A 509 (2009) 31–40.

[28] S.B. Лин, Дж.Л. Сонг, К.Л. Ян, К. Фан, Д.В. Чжан, Пайка

разнородных металлов вольфрам стыковая сварка-пайка в инертном газе

между алюминиевым сплавом и нержавеющей сталью с наполнителем Al-Cu

металл, материалы и конструкция 31 (2010) 2637–2642.

[29] Y. Su, X. Hua, Y. Wu, Влияние режимов входного тока на интерметаллический слой

и механические свойства соединения внахлестку

алюминия и стали, полученного дуговой сваркой в ​​газовой среде,

Инженерное дело A 578 (2013) 340–345.

[30] Р. Цао, Г. Ю, Дж. Х. Чен, П. Ван, Холодный перенос металла, соединение

алюминиевых сплавов с гальванизированной низкоуглеродистой сталью, Журнал материалов

Технологии обработки 213 (10) (2013) 1753–1763.

[31] Р. Цю, К. Ивамото, С. Сатонака, Влияние слоя реакции

на прочность стыка алюминия и стали, сваренного контактной точечной сваркой

, Характеристики материалов 60 (2009)

156– 159.

[32] Р. Цю, К. Ивамото, С.Сатонака, Межфазная микроструктура

и прочность стыков стали / алюминиевого сплава, сваренных точечной контактной сваркой

с защитной пластиной, Журнал материалов

Технология обработки 209 (2009) 4186–4193.

[33] Р. Цю, Х. Ши, К. Чжан, Й. Ту, К. Ивамото, С. Сатонака,

Характеристики поверхности стыка между мягкой сталью и алюминиевым сплавом

, сваренным точечной сваркой сопротивлением, Материалы

Характеристика 61 (2010) 684–688.

Какой алюминий лучше всего подходит для сварочных работ?

Алюминий, как и сталь, можно производить с множеством различных физических и химических свойств. Некоторые марки хорошо реагируют на сварку. Другие требуют большего опыта или вообще не должны свариваться. Итак, как выбрать лучший алюминий для сварки ?

Лучший алюминий для сварки: что нужно знать

Прежде всего, знайте, что с алюминием обычно труднее работать, чем с углеродистой сталью или нержавеющей сталью .Он ведет себя по-другому — обычно суетливее.

Вот проблемы, которые обычно возникают при сварке алюминия:

• Если после сварки деталь нужно придать квадратной форме, она может треснуть (из-за тепловой деформации).
• Он менее податлив, чем сталь.
• Легко поддается воздействию тепла.
• Для сварки требуется больше навыков.

Поскольку алюминий относительно дорог, вы потратите много денег, указав марку с низкой свариваемостью.

Несмотря на это, многие инженеры по-прежнему предпочитают алюминий. Он легкий, что делает его идеальным для многих приложений. Поскольку это цветной металл, алюминий также менее коррозионный и не ржавеет (хотя он все равно коррозирует по-своему — только медленнее).

Когда вы выбираете марку алюминия, используйте широко производимую марку алюминия для максимальной рентабельности. Если на рынке много предложения, вы получите гораздо лучшую цену.

Лучшие марки алюминия для сварки

Когда вы покупаете «алюминий», вы фактически покупаете алюминиевый сплав — там есть и другие металлы. Эти другие металлы придают алюминию свойства, которые варьируются в зависимости от сорта .

Сорта разделены на серии, начиная с 1XXX и заканчивая 7XXX. Как правило, более высокие числа означают более высокий процент магния.

ПРИМЕНЕНИЕ	РЕКОМЕНДУЕМЫЕ МАРКИ АЛЮМИНИЯ
Самолет (конструкционный, трубчатый)	2014	2024	5052	6061	7075
Архитектура	3003	6061	6063
Автозапчасти	2014	2024
Автомобильные рамы и прицепы	2024	5052	6061	6063
Лодки	5052	6061
Строительные изделия	6061	6063
Химическое оборудование	1100	6061
Строительство	2024	6061	7075
Кухонная утварь	3003	5052
Тянутые и формованные детали	1100	3003
Электрооборудование	6061	6063
Крепежные детали и фурнитура	2024	6061
Производство общего назначения	1100	3003	5052	6061
Обработанные детали	2011	2014
Морской	5052	6061	6063
Трубопровод	6061	6063
Сосуды под давлением	3003	5052
Рекреационное оборудование	6061	6063
Винтовое оборудование	2011	2024
Работа с листовым металлом	1100	3003	5050	5052	6061
Резервуары для хранения	3003	6061	6063

Серии, которые лучше всего подходят для сварки, — это 5XXX и 6XXX .»Можно ли сваривать алюминий 6061?» — один из самых частых вопросов, которые мы получаем. Чаще всего мы используем алюминий 5050 или 6061 , поэтому ответ — «Определенно». Эти два металла очень распространены, поэтому наличие и цена не должны быть проблемой.

Почему именно эти сплавы? Они самые снисходительные. В них меньше магния, они не такие толстые и с меньшей вероятностью трескаются.

• Алюминий 5XXX полезен, если вам нужно сваривать высокопрочный материал для структурных и тяжелых условий эксплуатации (т.е.е. судостроение). Однако из-за большого количества магния их НЕ следует сваривать с присадочным металлом 4XXX.
• 6XXX Серия включает сплавы с магнием и кремнием. Эта серия наиболее широко используется для сварки конструкций и достаточно прочна для зданий и других конструкций. 6XXX также хорошо поддается термической обработке.

Классы, которые подходят, но не оптимальны

В зависимости от вашего проекта могут подойти и другие сплавы:

• Сплавы серии 1XXX на 99% состоят из алюминия — настолько чистый, насколько это возможно.Он не очень прочный, но очень устойчивый к коррозии. Перевод: не используйте его, чтобы поддерживать здание, но используйте его, чтобы противостоять химическим веществам.
• 3XXX series Алюминий содержит марганец. Они податливы и легко свариваются, и их часто используют в устройствах, связанных с нагревом (посуда; теплообменники в транспортных средствах и электростанциях). Их посредственная прочность не позволяет использовать их в конструкции.
• 4XXX Сплавы хорошо свариваются, но их чаще используют в качестве присадочных материалов для других марок.

Даже не думай об этих оценках

• 7XXX series Алюминий должен обрабатываться опытными сварщиками из-за их плохой реакции на сварку (за некоторыми исключениями). Фактически, вы можете полностью отказаться от сварки алюминия серии 7000. Горячее растрескивание и коррозия под напряжением — общие проблемы. В частности, сплавы 7075 являются отличными сплавами для морского применения благодаря их низкой плотности и стальной прочности. Но они также темпераментны и дороги, поэтому для сварки они не подходят.Другими словами, сплав , отличный для вашего применения, не может сравниться с хорошо свариваемым сплавом .
  
• Алюминий 2XXX также плохо реагирует на сварку, поэтому старайтесь не указывать их. Хотя сплав 2024 года очень распространен и чрезвычайно прочен, он чрезвычайно чувствителен к образованию трещин.

Поговорите со своим продавцом

Алюминиевые сплавы серий

5ХХХ и 6ХХХ лучше всего подходят для сварки в целом. Помните, что ваш проект и приложение в конечном итоге определят, какая оценка будет работать лучше всего.

При таком большом выборе типов алюминия будет лучше, если на этапе проектирования вы будете сотрудничать с поставщиком, который знает все их плюсы и минусы. И не забудьте выбрать подходящий присадочный металл — возможно, вы сможете сэкономить!

( Примечание редактора: Эта статья была первоначально опубликована в сентябре 2017 года и недавно была обновлена.)

Контроль фазы с помощью наночастиц для дуговой сварки несвариваемого алюминиевого сплава 7075

Результаты дуговой сварки

Обработанный нанотехнологиями AA7075 присадочный стержень был изготовлен путем включения 1.7 об.% Наночастиц TiC 40–60 нм в AA7075 с использованием включения наночастиц с помощью соли и горячей экструзии (см. Методы). Основным преимуществом этого процесса производства перед присадочными стержнями с покрытием из частиц или присадочными трубками с ядром из наночастиц является состояние, в котором наночастицы вводятся в ванну расплава во время сварки. Благодаря включению диспергированных наночастиц в алюминиевую матрицу до фактического процесса сварки переход арматуры в зону плавления становится более эффективным.В целях сравнения мы провели эксперименты по дуговой сварке с использованием стандартного наполнителя AA5356 (Al-5Mg), чистого наполнителя AA7075 и нашего обработанного нанотехнологиями стержня AA7075 для сплавления двух листов AA7075 с размерами 152,4 × 76,2 × 3,175 мм каждый, как показано на рис. 1а (см. Методы). Сварные швы, выполненные с использованием этих трех различных присадочных материалов, показаны на рис. 1b – d. Следует отметить, что параметры сварного шва с относительно высоким тепловложением и относительно низкой скоростью сварки были выбраны так, чтобы увеличить термическое напряжение, а также усадку при затвердевании и, таким образом, продемонстрировать влияние присадочных материалов на склонность к трещинам затвердевания.

Рис. 1

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в газовой среде (GTAW) AA7075. a Два листа AA7075 152,4 × 76,2 × 3,175 мм были сварены дуговой сваркой с использованием трех различных типов присадочных материалов для сварного шва (фиолетовый). b и c Макроскопические трещины затвердевания в зонах плавления валика в сварных швах, выполненных с использованием обычных присадочных материалов AA7075 и ER5356 соответственно. d Используя AA7075 + 1,7 об.% TiC в качестве присадочного материала, сварной шов получается ровный сварной шов без признаков растрескивания.Шкала 10 мм

На рисунке 1b показан сварной шов, выполненный с использованием чистого присадочного материала AA7075. Непрерывная макроскопическая трещина на центральной линии соединения указывает на склонность AA7075 к растрескиванию при затвердевании при сварке плавлением. Сварка, выполненная с использованием ER5356, показана на рис. 1с. Этот тип наполнителя обычно используется для уменьшения появления трещин при затвердевании при сварке материалов, менее подверженных растрескиванию, таких как AA6061 и AA7005. Тем не менее, в нашем эксперименте эффект этого присадочного материала был неудовлетворительным и не подавлял растрескивание при затвердевании в AA7075.Соединение показало ту же картину ошибок, что и на рис. 1b. Третий сварной шов, выполненный с наноразмерным присадочным материалом AA7075, показал удивительно иную картину. Шайба, показанная на рис. 1d, не имела макроскопических дефектов и была сварена с теми же параметрами, что и два обычных присадочных материала.

Влияние наночастиц на морфологию зерен в зоне плавления

Чтобы лучше понять эти результаты, мы провели исследования микроструктуры с использованием оптической микроскопии (ОМ) и реагента Века, чтобы выявить морфологию зерен различных зон плавления.На рис. 2а очевидны недостатки сварки AA7075 с аналогичным присадочным материалом.

Рис. 2

Определение с помощью оптического микроскопа горизонтальных поперечных сечений сварных швов в плоскости с приваренными опорными пластинами, как показано на рис. 1. a , c и e Морфология зерна выполненных сварных швов с AA7075, ER5356 и наночастицами AA7075 в качестве наполнителя соответственно. Черные пунктирные линии обозначают линию сплавления зоны плавления (MZ) и зоны частично плавления (PMZ), а белые пунктирные линии показывают переход изогнутого роста зерна, прилегающего к линии сплавления, и столбчатый, следующий за ростом зерна в центре сварного шва. . b Дендрит произошел от линии слияния. d Столбчатые зерна в центральной части сварного шва. f Шаровидные зерна в MZ нанообработанного сварного шва AA7075. Масштабная линейка, 200 мкм в a , c , e , 50 мкм в b , d , 10 мкм в f

Из-за широкой полутвердой зоны сплава и нелинейности кривая зависимости твердой фракции от температуры, зона плавления затвердевает в виде крупных дендритов, отставая от подводимого тепла.На вставке рис. 2b показаны изогнутые дендритные зерна, прилегающие к линии сплавления, со средним размером 116,5 ± 68,7 мкм, в то время как ближе к центральной линии сильно дендритные зерна достигают длины в сотни микрометров. Во время затвердевания эти дендриты образуют канавки с жидкостью, в которые должна поступать жидкость из МЗ, постепенно переходя из жидкого состояния в твердое. Если эти канавки путем спонтанного зарождения на входе или слияния фронтов затвердевания отсекаются от MZ, оставшаяся жидкая фракция образует карман.Объемная усадка захваченной жидкости вызовет перпендикулярное напряжение относительно направления сварки. Если давление внутри этой траншеи падает ниже давления кавитации, образуется пустота, инициирующая трещину, которая следует за MZ. Было обнаружено, что это явление сильно зависит от скорости затвердевания производственного процесса ²⁶ .

На рис. 2с показана зона плавления, приваренная присадочным стержнем ER5356. Можно обнаружить, что размер зерна, прилегающего к линии плавления, уменьшается в среднем до 70.5 ± 44,5 мкм, в то время как столбчатый рост дендритных зерен, показанный на вставке рис. 2d, остается аналогичным сварному шву, выполненному с присадочным материалом AA7075. Целью сварки с использованием разнородных присадочных материалов является сильное разбавление чувствительного к трещинам основного материала менее чувствительным к трещинам присадочным материалом. Однако при таком подходе необходимо пойти на несколько компромиссов. При разбавлении зоны плавления разнородными присадочными сплавами концентрация упрочняющих компонентов сплава AA7075 снижается. Это приводит к снижению прочности после сварки, а также к снижению чувствительности к термообработке после сварки.Кроме того, использование этих присадочных стержней увеличивает вероятность ликвационного растрескивания. Kou et al. обнаружили, что обычные алюминиевые сплавы-наполнители, такие как ER5356, вызывают затвердевание зоны плавления раньше, чем зона частично плавления, прилегающая к ванне расплава. Точнее, твердая фракция композиции ванны расплава становится больше, чем твердая фракция чистого AA7075 в зоне частично расплавленного металла при той же температуре. Это вызывает растяжение ослабленного PMZ по направлению к центру ванны расплава и в конечном итоге приводит к ликвационным трещинам ²⁷ .Этот режим разрушения не наблюдался в этом исследовании из-за снятия напряжения, вызванного растрескиванием при затвердевании.

С нашим нанообработанным присадочным материалом был успешно реализован альтернативный подход, который потенциально может коренным образом изменить механизмы затвердевания материала, что позволяет выполнять сварку плавлением AA7075 без каких-либо вышеупомянутых недостатков. На рис. 2д показано горизонтальное поперечное сечение шва, сваренного с использованием AA7075, обработанного присадочным прутком с 1,7 об.% TiC.Рисунок 2e показывает однородную морфологию зерна по всей MZ, очень отличающуюся от ранее представленных традиционных сварных швов. Зерна сильно равноосны, их средний размер 9,4 ± 5,0 мкм, границы зерен гладкие. Однако при добавлении наночастиц эпитаксиальное зародышеобразование на границе раздела жидкость-твердое тело остается благоприятным. В процесс затвердевания вводятся несколько полезных механизмов, вызывающих данную морфологию зерна. Во-первых, присутствие TiC замедляет фронт затвердевания и, следовательно, снижает скорость роста дендритных зерен на границе раздела жидкость-твердое тело.Замедленный рост зерен делает возможным образование области, прилегающей к границе раздела, с повышенным переохлаждением, где присутствие наночастиц добавляет гетерогенное зародышеобразование в процесс затвердевания. Этому эффекту способствует алюминий и TiC, имеющие фактор рассогласования решеток 5,8%, что указывает на полную эпитаксию зародыша зерна алюминия на поверхности наночастиц ²⁸ . Наконец, наночастицы изменяют внешний вид этих неоднородно зародышевых зерен. Как недавно показали Guo et al., наночастицы оказывают сильное влияние на рост равноосных дендритных зерен ¹⁹ . Авторы заметили, что наночастицы SiC модифицировали структуру α-зерен в сплаве Mg-25Zn-7Al, давая почти глобулярные зерна, похожие на внешний вид зерен, показанный на вставке рис. 2f. Это отсутствие направленного роста дендритных зерен является важным показателем преимуществ, которые наносыпученные присадочные материалы привносят в процесс сварки алюминиевых сплавов, подверженных образованию горячих трещин. Кроме того, использование аналогичного наполнителя исключает возникновение ликвационного крекинга.

Модификация вторичной фазы AA7075

Чтобы лучше понять влияние наночастиц TiC на поведение затвердевания AA7075, были использованы сканирующая электронная микроскопия (SEM) и просвечивающая электронная микроскопия (TEM) для исследования морфологии вторичной фазы зон плавления, сваренных с чистый AA7075 и наноразмерный наполнитель AA7075. На рис. 3а показано типичное распределение вторичной фазы в зоне плавления чистого AA7075. Как видно на изображениях ОМ, появление вторичной фазы в чистом алюминиевом сплаве указывает на дендритное затвердевание зерен α-алюминия.В центре сварного шва этот режим затвердевания приводит к относительно длинным и непрерывным сегрегациям на границах зерен в направлении сварки.

Рис. 3

СЭМ-характеристика горизонтальных поперечных сечений сварных швов, представленных на рис. 2, зон плавления чистого AA7075 и наночастиц AA7075. a и c Вторичная фазовая микроструктура в зоне плавления, сваренной с присадочным материалом AA7075. b , d и e Модифицированная вторичная фаза AA7075, сваренная с нанопереработанным присадочным материалом. f Образец просвечивающего электронного микроскопа, показывающий поперечное сечение модифицированной вторичной фазы с помощью наночастиц наполнителя. г Типичное электронно-микроскопическое изображение границы раздела между наночастицей TiC и вторичной фазой (обозначено как MgZn ₂ ) с высоким разрешением. h Изображение ПЭМ высокого разрешения с фильтром Фурье, соответствующее g . Масштабные линейки, 10 мкм в a , b , 1 мкм в c , d , e , f и 2 нм в г , h

Как указано ранее, Рост дендритных зерен нежелателен, так как он может вызвать макроскопические или микроскопические полости и трещины.Кроме того, такие непрерывные продольные особенности вторичной фазы заставляют MZ иметь низкую прочность на растяжение перпендикулярно направлению сварки. При большем увеличении на рис. 3с наблюдается, что вторичная фаза чистого сплава затвердевает в больших эвтектических областях Mg (Zn, Cu, Al) ₂ , особенно в тройных стыках границ зерен. На рис. 3б показана типичная вторичная фаза в присутствии наночастиц TiC. Здесь вторичная фаза сегментирована, а ее фрагменты ориентированы случайным образом, более мелкие и более короткие, чем ее аналоги в чистом сплаве.На рис. 3d показаны области локально более крупных интерметаллидов в зоне плавления, обработанной наночастицами. Здесь продвигающиеся границы зерен накапливают TiC на конечных стадиях затвердевания, что приводит к локально более высокому объемному проценту наночастиц во вторичной фазе. Таким образом, возникновение и размер эвтектических особенностей резко сократились. На вставке рис. 3д показана одна из немногих пластинчатых фаз Mg (Zn, Cu, Al) ₂ , образующихся во время затвердевания. Наночастицы изменили его регулярный ламеллярный узор, разорвав связи внутри структуры.Эти результаты согласуются с пониженной склонностью к растрескиванию в зоне плавления. Более мелкие, беспорядочно ориентированные сегрегации и уменьшенный размер разделенных эвтектических элементов в сочетании с круглыми и равноосными зернами предполагают высокую текучесть вторичной фазы вплоть до конечной стадии затвердевания. Следовательно, захват карманов жидкой вторичной фазы, которые ответственны за растрескивание при затвердевании, маловероятен.

Чтобы четко выявить границу раздела между наночастицами TiC и вторичными фазами Mg (Zn, Cu, Al) ₂ , был использован анализ ПЭМ в атомном масштабе.На рис. 3f показано СЭМ-изображение образца ПЭМ, вырезанного из наночастиц эвтектики Mg (Zn, Cu, Al) ₂ областей, содержащих наночастицы TiC. Как показано на рисунке, наблюдается, что большинство наночастиц TiC остается либо внутри вторичной фазы, либо на границе между матрицей Al и фазой Mg (Zn, Cu, Al) ₂ . Это указывает на то, что наночастицы TiC предпочитают оставаться внутри фаз Mg (Zn, Cu, Al) ₂ во время затвердевания и эффективно изменять размер, форму и распределение вторичных фаз в MZ.На рисунке 3g показана типичная граница раздела между наночастицами TiC и вторичной фазой. На рис. 3h показано ПЭМ-изображение с атомным разрешением после фильтрации Фурье, соответствующее рис. 3g. Наблюдаемая вторичная фаза была идентифицирована как фаза MgZn ₂ по ее атомной структуре. Как показано на рис. 3h, плоскости (11 \ (\ bar 20 \)) и (1 \ (\ bar 2 \) 10) MgZn ₂ были идентифицированы под углом 120 °. Фаза MgZn ₂ ориентирована по направлению к оси зоны [0001]. Кроме того, плоскости (111), (\ (\ bar 1 \) 11) и (200) наночастиц TiC идентифицированы и отмечены в атомной структуре.Наблюдаемая наночастица TiC ориентирована по направлению к оси зоны \ ([01 \ bar 1] \). Плоскости (111) TiC параллельны плоскостям (11 \ (\ bar 20 \)) MgZn ₂ . Плоскости (\ (\ bar 1 \) 11) TiC имеют угол примерно 10 ° между плоскостью (1 \ (\ bar 2 \) 10) MgZn ₂ . Планарные расстояния (\ (\ bar 1 \) 11) TiC и (1 \ (\ bar 2 \) 10) MgZn ₂ составляют 0,2499 нм и 0,2609 нм соответственно. Таким образом, рассогласование на границе раздела TiC-MgZn ₂ рассчитано приблизительно равным 5.6%, что указывает на полукогерентный интерфейс. Хорошее совпадение решеток также объясняет, почему наночастицы TiC имеют тенденцию присоединяться к вторичной фазе MgZn ₂ и эффективно изменять MgZn ₂ для улучшения качества сварки.

Термический анализ процесса затвердевания

Чтобы лучше интерпретировать изменения, которые наночастицы TiC вносят в морфологию α-зерна AA7075 и морфологию вторичной фазы, образцы зон плавления соединений, сваренных с использованием чистого и наноразмерно обработанного присадочного стержня AA7075, были проанализированы с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). ).При сравнении двух кривых охлаждения на рис. 4а пики тепловыделения при зарождении α-зерен существенно различаются. Кривая, представляющая чистый материал, показывает крутое увеличение и крутое уменьшение до и после достижения первого минимума. Это указывает на хорошо изученный взрывной рост α-зерен после их успешного зарождения. Напротив, амплитуда α-пика наноразмерного образца примерно на 20% ниже, в то время как наклон после достижения максимума оказывается менее крутым. Это говорит о том, что рост альфа-зерен наноразмерного сплава замедлился, как предполагалось ранее, что привело к более непрерывному зарождению.

Рис. 4

ДСК анализ зон плавления чистого AA7075 и наночастиц AA7075. a Кривые охлаждения ДСК, показывающие нормированный тепловой поток образцов зоны плавления, взятых из соединений, сваренных с использованием присадочного материала AA7075 и наночастиц AA7075. b Кривые зависимости твердой фракции от температуры, полученные на основе результатов ДСК

Сравнивая кривые твердой фракции, полученные на основе кривой теплового потока, показанной в 4b , это явление становится более очевидным.Резкая точка поворота на кривой твердой фракции чистого образца характерна для неблагоприятных механизмов затвердевания материала. Для образца, сваренного с наполнителем, содержащим 1,7 об.% TiC, эта точка оборота сглаживается и показывает непрерывный рост зерна до критических конечных стадий затвердевания, на которых начинается растрескивание при затвердевании. Кроме того, начало зародышеобразования вторичной фазы задерживается почти на 12 ° C для сплава, обработанного наночастицами. Эта задержка в сочетании с закрепленным и ограниченным ростом α-зерен подтверждает теорию улучшенной текучести жидкого расплава в процессе затвердевания в зоне плавления.

Механические свойства

Чтобы продемонстрировать влияние нанообработанного присадочного материала AA7075 на механические свойства сварного шва, были проведены испытания на микротвердость и растяжение. Чтобы подчеркнуть превосходные характеристики этого присадочного материала по сравнению с обычным присадочным материалом ER5356, карты микротвердости поперечного сечения сварных швов, выполненных с использованием присадочного материала ER5356 и наночастиц AA7075, показаны на рис. 5a. Высокая микротвердость зоны плавления последнего в состоянии после сварки по сравнению с обычным присадочным прутком может быть объяснена измененным химическим составом и широко известными механизмами упрочнения в нанокомпозитах с металлической матрицей, такими как эффект Холла-Петча ²⁹ и Орован усиление ³⁰ .Поскольку параметры поддерживались постоянными для всех сварочных экспериментов, также следует отметить, что деградация PMZ и HAZ снижается при сварке с наноразмерным присадочным материалом. Объяснение этому можно найти в исследовании Ма нанокомпозитов никеля, обработанных лазером, ¹⁸ . Несмотря на то, что в текущем исследовании только зона плавления содержит наночастицы, ожидается, что изменение вязкости и теплопроводности в зоне плавления изменит тепловой поток системы.

Рис. 5

Механические свойства нанообработанных сварных швов AA7075. a Испытания на микротвердость проводились по средней линии поперечных вертикальных сечений. На графике сравниваются значения твердости по Виккеру сварных швов, выполненных с присадочным материалом ER5356 и нанообработанным присадочным материалом AA7075 в условиях термообработки как после сварки, так и после сварки. b слева направо, синие полосы показывают выбор обычно сваренных GTAW высокопрочных алюминиевых сплавов ^{36, 37} , AA7075, сваренных с присадочным материалом ER5356, ¹¹ и AA7075, сваренных с нанообработанным присадочным материалом AA7075.Красные столбцы показывают модифицированный непрямой электродуговой сварной шов AA7075 (MIEA) с ER5356 в качестве присадочного материала ³⁸ и AA7075, сваренный с нанообработанным присадочным материалом AA7075 после такой же PWHT. Планки ошибок показывают s.d. из 4 испытанных образцов

Дополнительное важное преимущество нанообработанного присадочного материала AA7075 становится очевидным при сравнении результатов микротвердости двух образцов после термообработки после сварки (см. Методы). Поскольку стержень из нанокомпозитного наполнителя имитирует химический состав основного материала, зона плавления становится полностью термообработанной и даже превышает уровень твердости основного материала из-за армирования наночастицами.Кроме того, закрепляющий эффект наночастиц ограничивает рост зерен в зоне плавления во время термообработки, что дает размер зерна 13 ± 6,2 мкм после термообработки. Напротив, с обычным ER5356, сваренным в виде V-образной канавки, только около 20% упрочняющих легирующих компонентов основного материала растворяется в зоне плавления. Таким образом, увеличение твердости в пределах MZ после термообработки гораздо менее значимо.

Для дальнейшего изучения применимости этого присадочного материала из сварного шва были вырезаны поперечные растягивающие стержни и испытаны в состоянии после сварки и после термообработки.На рис. 5b показан выбор сварных высокопрочных алюминиевых сплавов, а также результаты настоящего исследования. Для случая после сварки предел прочности на разрыв достиг максимума 392 МПа (в среднем 376 ± 15 МПа) при удлинении на 1,5%, что значительно выше, чем свойства при растяжении, указанные при использовании обычного ER5356.

Хотя PMZ могла бы быть обозначенной зоной разрушения, учитывая ее твердость, образец разрушился в зоне плавления. Улучшение механических характеристик можно ожидать, если уменьшить количество сварочных дефектов и оптимизировать общие параметры сварки.

Как уже указывалось на микротвердость поперечного сечения, истинное достоинство наноразмерного наполнителя в отношении механических свойств становится очевидным при термообработке стержней на растяжение до состояния T6. Испытания на растяжение термообработанного образца достигли предела прочности при растяжении 551 МПа (в среднем 531 ± 19 МПа), что находится в пределах 93% от деформируемого значения ³¹ AA7075-T6 при удлинении 5,21%. Примечательно, что образец, демонстрирующий наивысшие свойства при растяжении, разрушился в начале определения толщины стержня на большом расстоянии от MZ и PMZ.Это указывает на то, что при термообработке полученное сварное соединение может быть таким же прочным, как и исходный деформируемый материал. Сводные данные о пределе прочности на растяжение в поперечном направлении сварных швов AA7075, подвергнутых нанообработке, по сравнению с сваркой AA7075, сваренной с присадочным материалом ER5356 и другими обычно свариваемыми алюминиевыми сплавами, можно найти на рис. 5b.

Сварка алюминия: стоимость и устранение пористости

СТОИМОСТЬ
Сварщик укладывает валик газовой дуги на толстостенный алюминиевый сосуд высокого давления.Каждый шов требует десятка сварных проходов. После завершения сварщик наложил 30 футов сварного шва. Согласно требованиям неразрушающего контроля, 1 фут должен пройти точечный рентгеновский контроль. Трубку катят в рентгеновскую кабину, и инспектору требуется полчаса, чтобы установить и сделать снимок.

Достаточно просто. К сожалению, инспектор видит относительно серьезную пористость, неприемлемую для большинства норм. Итак, следуя коду, инспектор делает еще два рентгеновских снимка; настройка и внедрение занимают час.Еще один снимок показывает еще более неприемлемую пористость. В этом случае большинство кодексов предписывают инспекторам проводить рентгеновское обследование всего сварного шва. Это 30 рентгеновских снимков.

«Вместо получаса на осмотр, теперь у цеха около 10 часов», — говорит Франк Армао, руководитель группы по применению цветных металлов Lincoln Electric Co. (Кливленд, Огайо). «Они еще даже ничего не отремонтировали».

Из 30 инспекций пять показывают пористость. Сосуд откатывают на пол. Области неприемлемого сварного шва полностью удаляются (чтобы не осталось пористости) и повторно свариваются.Каждое снятие и повторная сварка занимает около часа, что в сумме составляет пять часов на доработку. Сварщик возвращает его в рентгеновскую кабину, чтобы сделать еще пять снимков. В итоге на все мытарства уходит 20 часов.

«При цене 50 долларов в час этот цех просто потратил 1000 долларов на оплату труда, — говорит Армао, — и это всего лишь один цикл ремонта.

THE CURE
Пористость сварного шва алюминия вызвана водородом. Расплавленный алюминий хорошо растворяется в водороде; твердый алюминий этого не делает, поэтому водород пытается уйти до охлаждения.Если сварочная ванна охлаждается слишком быстро, водород остается в металле сварного шва, вызывая пористость. Это часто требует более медленного охлаждения из-за более высоких сварочных токов, более медленных скоростей, предварительного нагрева или изменения конструкции сварного шва. Многопроходные сварные швы готовы к улавливанию водорода.

Более низкая скорость сварки увеличивает время сварки, увеличивая затраты; и альтернативная конструкция сварной конструкции не может быть вариантом. Но, тем не менее, первой целью должно быть устранение источников избыточного водорода. Источники — углеводороды и водяной пар.Углеводороды поступают из масел и жиров, часто виной тому проволока с оставшимся составом для волочения. Однако обратите внимание, что на алюминиевой сварочной проволоке естественным образом образуется оксидное покрытие при контакте с воздухом. Чтобы проверить, есть ли на проволоке состав для протяжки, протрите ее белой тряпкой, а затем поместите тряпку под черный свет. Если он флуоресцирует, это жир; в противном случае это оксидное покрытие, которое GMAW может легко сломать.

Углеводороды также поступают из масляных приводных роликов или масляной футеровки сварочного пистолета, масляных деталей и даже капель масла из мостовых кранов.(«Я слышал их все», — говорит Армао.) Во многом это связано с неправильной подготовкой сварных швов. Алюминий поставляется с завода, покрытого керосиновым маслом, чтобы упростить укладку и разборку листов. Это углеводород, поэтому он может вызвать пористость, если его не удалить перед сваркой.

Чтобы избежать образования водяного пара, никогда не используйте «влажный» газ с точкой росы выше минус 76 градусов F (согласно Армао, влажный газ в баллонах на самом деле относительно редко). Пар также поступает из пистолетов с водяным охлаждением. Прежде чем появятся какие-либо визуальные признаки утечки, пистолет может вытечь достаточно влаги, чтобы получить пористость.

Для многих сварных швов достаточно влаги 20 ppm в зоне сварки. Во влажную погоду поток воды в пистолете не должен быть постоянным. Если вода течет во время простоя, водяной пар из атмосферы может конденсироваться на газовой чашке и других внутренних частях пистолета. Кроме того, не подключайте горелку с водяным охлаждением к водопроводному крану. В большинстве муниципальных водопроводов холоднее, чем точка росы летнего воздуха, поэтому может возникнуть конденсация.

Лето также может принести так называемую «июльскую пористость».«Наружный бриз нарушает действие защитного газа, втягивая влажный воздух. Водяной пар скапливается в сварочной ванне, что приводит к пористости. Вода также поступает из-за конденсата на пластине, конденсата из неправильно герметичного шланга. . . «Действительно, любой источник возможной влаги. Влажность также ограничивает подходящие места для хранения алюминия. «Если вы подвергнете алюминиевый сплав воздействию воздуха более чем на долю секунды, — объясняет Армао, — в металле образуется очень тонкий оксидный слой толщиной от 40 до 50 атомов».

Сварка

GMA легко разрушает этот слой, который в сухом состоянии при комнатной температуре растет очень медленно.Однако после намокания он образует гидратированный оксид — химическую комбинацию воды и оксида алюминия, вызывающую серое пятно или, если оно достаточно сильное, белый порошок. Сварка поверх него может привести к неполному провару (изолятор, оксиды сопротивляются сварке) и, конечно, пористости.

«Вы попадаете в этот гидратированный оксид с помощью дуги в 10 000 градусов», — говорит Армао. «Этой температуры более чем достаточно, чтобы отделить воду от оксида». Процедуры сварки должны включать обезжиривание и удаление оксидов с использованием растворителей или химикатов для удаления углеводородов, а затем использование проволочной щетки из нержавеющей стали для удаления оксида алюминия.

СТОИТ ИСПРАВИТЬ
Правильная подготовка к сварке может занять в общей сложности полчаса — 25 долларов труда, в отличие от, возможно, 1000 долларов или более затрат на осмотр и переделку.