Разное

Сварка алюминиевых сплавов: Сварка алюминия полуавтоматом: технология, проволока

- от alexxlab - Комментировать

Содержание

Условия сварки алюминия для разных технологий

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • В каких условиях должна производиться сварка алюминия
  • Каковы условия сварки алюминия электродами
  • В каких условиях осуществляется сварка алюминия с помощью инертного газа и полуавтомата
  • К чему приводит нарушение условий сварки алюминия

Алюминий широко применяется как в быту, так и в промышленности. Востребованность этому металлу обеспечили такие характеристики, как легкость, высокая теплопроводность, устойчивость к механическим повреждениям и химическим воздействиям. Однако структура металла и его сплавов таковы, что выполнять сварочные работы с ними достаточно сложно. Прежде чем приступить к обработке алюминиевых заготовок, стоит принять во внимание и учесть определенные сложности, зависящие также от выбранной технологии работ. В нашей статье расскажем о том, какими должны быть условия сварки алюминия и на что следует обращать внимание при работе с ним.

 

Какие условия сварки алюминия нужно учитывать

Независимо от того, будет ли в процессе сварки использоваться газовая горелка, инвертор или полуавтомат, учесть характеристики алюминия необходимо.

Сложности, которые возникают при присоединении этого металла к другим (например, к стали) обусловлены следующим:

  • из-за наличия на поверхности алюминия тугоплавкой окисной пленки усложняется тепловая обработка деталей, пленка затрудняет формирование прочного сварного шва;
  • расплавленный металл обладает высокой текучестью, поэтому сложнее сформировать сварочную ванну;
  • металл содержит водород и кремний, которые в процессе остывания сварного шва прорываются на поверхность, образуя поры и трещины;
  • трещины в процессе сварки могут также образовываться из-за повышенного коэффициента линейного расширения металла.

Поэтому в процессе обработки важно соблюдать условия сварки алюминия, защищать свариваемый участок, используя инертные газы, к примеру, аргон, который ограничивает доступ кислорода в зону плавления.

Кроме применения аргона, замедлить процесс окисления металла можно, используя другие инертные газы, такие как углекислый газ.

Чтобы снизить текучесть расплавленного алюминия в жидкой ванне, мастера прибегают к особым технологиям работ. Условия сварки алюминия включают использование специальных подкладок, отводящих тепло.

Поскольку металл обладает повышенной теплопроводностью, нормативы работы с ним требуют применять большие величины тока дугового разряда.

Важным условием успешной сварки алюминия является определение марки обрабатываемого материала, а также учет при обработке требований ГОСТ 14806-80. Стандарты существенно осложняют выбор нужного режима работы и применения способов теплового воздействия.

Как соблюсти условия сварки алюминия

Сварочные работы с алюминием можно выполнять разными методами в зависимости от условий обработки и особенностей свариваемых деталей или конструкций.

В большинстве случаев для сварки алюминия используют следующие методики:

  • обработка в инертной среде с использованием покрытых вольфрамом электродов;
  • работа в углекислой среде, автоматическая подача присадочной проволоки и применение полуавтомата;
  • обработка покрытыми специальным составом электродами (MMA).

Рекомендовано к прочтению

Чтобы сварочный шов при соединении алюминия и других металлов получился качественным, нельзя забывать о покрывающей алюминиевую поверхность оксидной пленке, которую требуется разрушить.

Справиться с ней можно посредством использования постоянного тока с обратной полярностью. Таким образом создается «катодное» распыление, постепенно разрушающее тугоплавкую пленку на поверхности обрабатываемых заготовок. Если же условие о смене полярности не соблюдено, требуемый эффект достигнут не будет.

Как подготовить детали из алюминия к сварке

Независимо от того, будет ли для обработки заготовок использован инвертор или обычный выпрямитель, условия сварки алюминия требуют тщательной предварительной подготовки кромок и срезок.

В первую очередь, важно очистить поверхности всех участвующих в сварке деталей (в том числе поверхность присадочной проволоки) от следов масла, жира и загрязнений. Их обрабатывают уайт-спиритом, бензином, ацетоном или любым другим обезжиривающим растворителем.

Далее контактные части свариваемых деталей разделывают. Однако разделка требуется не всегда, а только при обработке заготовок, толщина которых не превышает 4 мм, обычными, ничем не покрытыми электродами.

Если же толщина свариваемых алюминиевых листов и сплавов не превышает 1,5 мм, то прежде чем приступить к обработке, их торцы необходимо разделать.

В последнюю очередь необходимо удалить со свариваемых поверхностей оксидную пленку. Делается это обычным напильником или специальной металлической щеткой.

Сварка алюминия при помощи электродов в обычных условиях

Условия сварки алюминия при толщине заготовок, не превышающих 4 мм, требует работы со специальными электродами по данному металлу, которые способны обеспечить образование надежного и прочного соединения.

Этот способ работы с алюминием обладает определенными недостатками. Во-первых, образующийся сварной шов получается достаточно пористым, кроме того, во время сварки возникают сложности с отделением шлаков, способных вызвать последующую коррозию изделия. Во-вторых, в процессе дуговой сварки частицы расплавленного металла сильно разбрызгиваются.

Условия сварки алюминия предполагают использование проверенных и хорошо зарекомендовавших себя марок электродов, например, «УАНА» и «ОЗАНА». Они подходят для сварки как чистого алюминия, так и его сплавов с кремнием (АЛ-4, 9,11).

Условия сварки алюминия с электродами марок «УАНА» и «ОЗАНА» требуют использования постоянного тока обратной полярности. Нельзя забывать об этом, выбирая оборудование для сварки, при этом не имеет значения, проводятся ли работы в бытовых условиях или на производстве. По подсчетам специалистов на каждый миллиметр диаметра электрода необходимо 25–30 А постоянного тока.

Условия сварки деталей из алюминия, имеющих большую толщину, требуют, чтобы заготовки были предварительно локально прогреты. Для этого подойдет обычная газовая горелка. В таком случае можно свести к минимуму вероятность деформации и появления кристаллизационных трещин в готовой алюминиевой конструкции.

Кроме того, поскольку алюминиевые электроды быстро плавятся, работа с ними требует как можно более высокой скорости, а также непрерывности процесса обработки заготовок. Во время сварки необходимо следить за тем, чтобы электроды не совершали поперечных колебательных движений.

Условия сварки алюминия с применением инертного газа

Условия сварки алюминия, прописанные в ГОСТе 7871, требуют использования проволоки, имеющей специально предназначенный для этого состав, и проведения работ в среде защитного газа. ГОСТ содержит требования к маркам материалов и условия, которые должны соблюдаться при работе.

Заготовки соединяются друг с другом при помощи вольфрамовых электродов, имеющих нужный диаметр, и специальных присадок (т. е., присадочной проволоки, которая имеет вид прутков). Для ограничения доступа в зону сварки кислорода используют газы – чистый аргон или гелий.

Чтобы оксидная пленка легче удалялась с заготовки, необходима сварочная дуга, для формирования которой используют источник переменного напряжения. Для расчета расхода аргона, токовых режимов, параметров электродов и сварочной проволоки мастера пользуются специальными таблицами.

Если у вас имеются необходимые материалы, то возможно качественное выполнение сварочных работ и в домашних условиях.

Важный нюанс заключается в том, что угол, образуемый между электродом и поверхностью заготовок, должен составлять 70–80°. Угол между присадочной проволокой и вольфрамовым электродом должен быть равен 90 , а длина дуги не превышать 1,5–2,5 мм.

Правила и условия сварки алюминия полуавтоматом

Самостоятельно сваривать алюминиевые детали можно импульсными полуавтоматами. Подобное оборудование позволяет разрушать оксидную пленку высоковольтными импульсами, не позволяющими расплавленному металлу вытекать за пределы сварочной ванны.

Импульсное оборудование является достаточно дорогостоящим, поэтому зачастую частные лица, занимающиеся сварочными работами, переделывают в полуавтоматы обычное оборудование.

Независимо от выбранного режима сварки, следует соблюдать два условия, которые связаны с подачей присадки в рабочую зону:

  • Материал присадочной проволоки является достаточно мягким, поэтому при его поступлении в сварочную зону по направляющему рукаву возможно образование петель. Чтобы предотвратить подобную ситуацию, припой подают к месту соединения деталей посредством укороченного подающего канала с тефлоновым вкладышем, который необходим для снижения эффекта трения.
  • Перемещать легкоплавкую (при сварке без использования аргона) алюминиевую проволоку необходимо быстрее, чем обычную стальную. Если это условие сварки алюминия не будет соблюдено, присадка может расплавиться до попадания в сварочную зону.

Возможные последствия нарушения условий сварки алюминия

Согласно п. 2.1. ГОСТа 30242, образованию дефектов в процессе сварки плавлением способствуют нарушения предъявляемых нормативными документами требований к сварочным материалам, подготовке, сборке и сварке соединяемых элементов, термической и механической обработке сварных соединений и конструкции в целом. То есть причина возникновения дефектов заключается в несоблюдении условий сборки и сварки.

Согласно ГОСТу 30242, дефекты могут проявляться в виде:

  • трещин;
  • полостей, пор;
  • твердых включений;
  • несплавлений и непроваров;
  • нарушений формы шва;
  • прочих дефектов, не относящихся к перечисленным группам.

Низкая температура плавления и высокая теплопроводность вызывают склонность алюминия к прожогам на тонких участках металла с одновременным непроваром на толстых. Кроме того, дефекты, возникающие в результате сварки металла, выражаются в трещинах, нагаре и копоти, пористости в сварных швах.

Использование дуговой сварки алюминия и его сплавов, выполняемой в газоинертной среде, приводит к появлению газовой пористости (около 48 %), оксидных пленок (примерно 32 %), вольфрамовых включений (приблизительно в 12 % случаев), трещин, несплавлений, смещений кромок и пр.

Если дефекты превышают норму в части размеров и количества, их исправляют подваркой. В сумме длина таких участков не должна быть более 20 % от длины сварочного шва, но не превышать 300 мм (это актуально для сварных соединений, относящихся к первой категории), а также не более 30 %, но не свыше 400 мм (для сварных соединений II категории). Единичный дефектный участок не может быть более 60 мм, а расстояние между участками не должно превышать 100 мм (для соединений первой категория) и 80 мм (для второй категории).

При работе со сплавами с σв > 250 МПа (Амг5, АМг6, Д20 и др.), выполняемой в «отбортовку», зачастую можно столкнуться с микронадрывами на участках гиба, которые приводят к появлению трещин в процессе сварки. В связи с этим соединять элементы кромками по возможности не следует, так как это чревато возникновением несплавлений и трещин в корне шва, вызванных оксидной пленкой на металлической поверхности обрабатываемых заготовок.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Технология сварки алюминия и его сплавов

Температура плавления алюминия 660°С, окисной пленки 2060°С

Марка

Свариваемость

Технологические особенности сварки

Технически чистый алюминий

Очистка кромок и присадка от окисной пленки

АД00, АД0, АД1 , АД

Хорошая

Присадок Св-А1, СвА000, Св-85Т

Деформируемые, термически не упрочняемые сплавы

АМц, АМцС, Д12

Хорошая

Присадок Св-AMц

АМг1, АМг2, АМг3

Присадок Св-AMг3

АМг4, АМг5

Присадок Св-AMг5

АМг6

Прксадок Св-АМг6, Св-АМг7

Деформируемые, термически упрочняемые сплавы

АД31, АДЗЗ, АД35 АВ, АК6, АК8

Удовлетворительная

Присадок Св-АК5, Св-1557

АК4, АК4-1

Ограниченная

В95

Плохая

Предварительный подогрев
Термообработка после сварки при t°= 200-250°С

Присадок Св-1557, Св-АМг5,. Св-АМг6

1915,1925

Удовлетворительная

Литейные сплавы

АЛ1, АЛ2, АЛ9, АЛ25, АЛ26

Хорошая

Присадок той же марки, что и основной металл

АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ10В

Удовлетворительная

Марки присадочной проволоки, используемой для сварки алюминия и его сплавов

Св-А1

Св-1557

Св-А97

Св-А5с

Св-АМц

Св-АМг3

Св-АМг5

Св-АМг6

Св-АМг7

Св-АК3

Св-АК5

Св-АКЮ

Св-А85Т

Св-А000

Св-1201П4

Толщина металла, мм

до 1,5

1,6-3

3,1-5

5,1-10

10-15

Рекомендуемый диаметр присадка, мм

1-2,5

2,5-3

3-4

4-6

6-8

Ориентировочные расходы сварочных материалов

Толщина свариваемого металла, мм

Диаметр электрода, мм

Расход W-электродов на 100 пог. м шва, г

Расход аргона на 1 пог. м шва, л

1

1,5

8,3

60-80

2

2

23

65-90

3

3

51

85-120

4

3,5-4

88

95-130

6

4

132

105-145

Трудности при сварке

  • Температура плавления окисной пленки значительно выше, чем алюминия, и она расплавляется позже. Это затрудняет формирование шва
  • Высокая теплопроводность алюминия требует увеличения сварочного тока в 1,2-1,5 раза по сравнению, например, со сваркой стали
  • Образуются значительные остаточные деформации, что требует специальных мер и приспособлений
  • Окисная пленка не растворяется в жидком алюминии. Это мешает формированию шва и служит причиной появления в нем металлических включений
  • При нагреве алюминия и его сплавов нет явных признаков их перехода в жидкое состояние. Это требует высокой квалификации сварщика

Несплавление кромок алюминиевых конструкций

Подготовка к сварке. Резка и подготовка кромок ведутся механическим способом. На ширину 100-150 мм их обезжиривают ацетоном, авиационным бензином, уайт-спиритом или другим растворителем. Окисленную пленку удаляют механически или химическим травлением. При механической обработке свариваемые кромки на ширину 25-30 мм зачищают наждачной бумагой, шабером и металлической щеткой из нержавеющей проволоки. Зачистку проводят непосредственно перед сваркой.

Химическое травление проводят в течение 0,5-1 мин в реактиве, состоящем из 50 г едкого натра и 45 г фтористого натрия на 1 л воды. После травления следует промывка в проточной воде, а затем осветление в 30-35%-ном растворе азотной кислоты (для алюминия и сплавов типа АМц) или в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов типа АМг и В-95). После повторной промывки необходима сушка до полного испарения влаги.

Алюминиевую сварочную проволоку перед сваркой также обрабатывают. Сначала ее обезжиривают, а затем подвергают травлению в 15%-ном растворе едкого натра в течение 5-10 мин при температуре 60-70°С. После этого промывают в холодной воде и сушат 10-30 мин при температуре 300°С.

Подготовленные к сварке материалы сохраняют свои свойства в течение 3-4 дней. Затем на поверхности вновь образуется окисная пленка

ПОДКЛАДКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВЫТЕКАНИЯ МЕТАЛЛА ИЗ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ

Выбор параметров режима

Метод сварки неплавящимся электродом применяют для изделий из алюминиевых сплавов толщиной до 12 мм. При сварке металла толщиной от 1 до 6 мм применяют вольфрамовые электроды диаметром от 1 до 5 мм. Сварочный ток (А) определяют по формуле:

Iсв=(60?65)dэ,

где dэ — диаметр электрода, мм

Питание дуги осуществляется от источника переменного тока с осциллятором, что помогает разрушить окисную пленку. Напряжение холостого хода источника должно быть повышенным. Надежность газовой защиты дуги и сварочной ванны зависит от диаметра и формы сопла горелки, расстояния сопла от поверхности свариваемого изделия.

Рекомендуется выдерживать такие соотношения:

Диаметр электрода, мм

2-3

4

5

6

Диаметр сопла, мм

10-12

12-16

14-18

16-22

Длина выступающего из сопла W-электрода (выпуск) должна составлять при сварке стыковых соединений 1-1,5 мм, а тавровых и угловых 4-8 мм. Длину дуги поддерживают в пределах 1,5-3 мм. Скорость сварки выбирают от 8 до 12 м/ч.

Соединения с отбортовкой кромок целесообразно применять при сварке металла толщиной 0,8-2 мм.

Техника сварки

Ручной аргонодуговой сваркой W-электродом выполняют стыковые, угловые и тавровые соединения. Конструкции толщиной до 10 мм сваривают «углом вперед», а более 10 мм — «углом назад». Угол между присадочной проволокой и горелкой должен составлять 90°. Проволоку подают короткими возвратно-поступательными движениями. Поперечные колебания W-электрода недопустимы.

Изделия толщиной до 4 мм включительно сваривают за один проход на стальной подкладке. При толщине от 4 до 6 мм сварку выполняют с двух сторон, а при толщине 6-12 мм подготавливают кромки с V-образной или Х-образной разделкой.

Подачу аргона начинают за 3-5 с до возбуждения дуги, а прекращают через 5-7 с после окончания сварки.

Чтобы снизить вероятность окисления металла шва, размеры сварочной ванны нужно выдерживать минимальными.

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РЕЖИМЫ РУЧНОЙ СВАРКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Подготовка кромок и форма шва

Размеры, мм

Сварочный ток, А

Диаметр электрода, мм

Диаметр присадка, мм

Расход аргона, л/мин

Число проходов

S

b

с

2

3

4

0+1,0

0+1,5

0+2,0

—

70-80

100-140

160-190

2

3

4

2-2,5

3

3-4

5-6

7-8

7-8

2

2

3

0+1,0

80-100

120-140

3

2,5-3,5

3

5-6

7-8

1

2

3

4

80-100

120-140

160-210

2

3

4

2,5-3,5

3

4

5-6

7-8

7-8

1

1

2

4

6

8

10

1+0,5

1+1,0

1+1,0

1+1,0

150-200

250-300

300-350

350-400

6

5

5-6

6-7

3-4

4

4-5

4-5

7-8

8-9

9-10

10-12

1

2

2

2

4

6

8

10

15

1+1,0

1,5+1,0

2,0+1,0

2,0+1,0

2,5+1,0

1+0,5

1+1,0

1+1,0

1+1,0

220-260

260-300

320-360

380-420

440-480

4

4-5

5-6

6-7

8

3-4

4

4

4-5

4-5

8-10

10-12

12-14

16-18

16-18

1

2

2

2

2

10

15

25

0+1,0

0+1,5

0+1,5

1+0,5

350-400

380-420

480-550

6-7

7

8

4-5

10-12

16-18

18-20

4

6

6

2

4

6

0+0,5

0+1,0

0+1,5

—

100-120

170-220

240-280

2-3

4

5

2

3-4

4

5-6

7-8

8-10

2

4

10

15

0+1,0

0+1,5

0+2,0

0,5

0+0,5

1,5

170-220

350-400

380-420

4

6-7

7

4

4-5

4-5

8-10

10-12

16-18

2

8

10

15

20

0+1,0

0+2,0

0+2,0

0+2,0

0,5

1,0

1,5

1,5

280-320

350-400

380-420

480-550

5-6

6-7

7

8

4

4-5

4-5

4-5

8-10

10-12

16-18

18-20

2

2

2

5

2

4

6

0+0,5

0+1,0

0+1,5

0+1,0

100-120

150-200

220-260

2-3

4

5

2-3

3

4

5-6

8-10

8-10

2

4

10

15

0+1,0

0+1,5

0+2,0

0,5

1+0,9

1,5

150-200

320-380

360-400

4

6-7

7

3-4

4-5 4-5

8-10

10-12

16-18

2

2

3

Технология сварки алюминия и его сплавов

Температура плавления алюминия 660°С, окисной пленки 2060°С

Марка

Свариваемость

Технологические особенности сварки

Технически чистый алюминий

Очистка кромок и присадка от окисной пленки

АД00, АД0, АДД, АД

Хорошая

Электродная проволока Св-А1, Св-А000, Св-85Т. Защитные газы Ar, He и их смеси

Деформируемые, термически не упрочняемые сплавы

АМц, АМцС, Д12

Хорошая

Электродная проволока Св-АМЦ

АМг1 ,АМг2, АМг3

Электродная проволока Св-АМг3

АМг4, АМг5

Электродная проволока Св-АМг5

АМгб

Электродная проволока Св-АМг6, Св-АМг7

Деформируемые, термически упрочняемые сплавы

АД31, АДЗЗ, АД35 АВ, АК6, АК8

Удовлетворительная

Электродная проволока Св-АК5, Св-1557
Защитные газы Ar, He и их смеси

АК4, АК4-1

Ограниченная

В95

ПлохаяПредварительный подогрев
Термообработка после сварки при t=200-250°C. Электродная проволока Св-1557, Св-АМг5, Св-АМг6

1915, 1925

Удовлетворительная

Литейные сплавы

АЛ 1, АЛ2, АЛ9, АЛ 25, АЛ 26

Хорошая

Электродная проволока той же марки, что и основной металл

Защитные газы Ar, He и их смеси

АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ 10В

Удовлетворительная

Трудности при сварке

  • высокая температура плавления окисной пленки по сравнению с температурой плавления алюминия;
  • высокая теплопроводность:
  • образование значительных остаточных напряжений и деформаций;
  • нерастворимость окисной пленки в жидком металле сварочной ванны;
  • при нагреве нет явных признаков перехода алюминия и его сплавов в жидкое состояние;
  • образование кристаллизационных трещин.

Подготовка к сварке

Резку и подготовку кромок деталей из алюминия и его сплавов следует вести механическими способами

Стыковое соединение металла разной толщины

Конструктивные элементы подготовки кромок (размеры приведены в мм)

Конструктивные элементы подготовки кромок при сварке со сквозным проплавлсннем н формированием шва на весу

При сварке за один проход может возникнуть надрез корня шва

При снятии фаски с обратной стороны стыкуемых кромок надрез не возникает. Для снятия фасок можно использовать напильник

Свариваемые поверхности тщательно очищают от смазки, на ширине 100-150 мм от кромок обезжиривают ацетоном, уайт-спиритом или другим растворителем.

Пленку окиси алюминия удаляют механически или химическим травлением.

При механической обработке (непосредственно перед сваркой) кромки зачищают на ширину 25-30 мм абразивной бумагой, шабером или щеткой из нержавеющей проволоки диаметром не более 0,15 мм.

Химическое травление проводят в течение 0,5-1 мин в растворе, состоящем из 50г едкого натра и 45г фтористого натрия на 1 л воды. После травления поверхность промывают проточной водой, а затем осветляют в 30-35%-ном растворе азотной кислоты (для алюминия и сплавов типа АМц) или в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов типа АМг и В95). После повторной промывки поверхность сушат до полного испарения влаги.

Алюминиевую сварочную проволоку перед сваркой тоже обрабатывают. Сначала ее обезжиривают, а затем подвергают травлению в 15%-ном растворе едкого натра в течение 5-10 мин при 60-70°С. после чего следует промывка в холодной воде и сушка при температуре 300°С в течение 10-30 мин.

Подготовленные к сварке материалы сохраняют свои свойства 3-4 дня. Позже на поверхности вновь образуется окисная пленка.

Детали из алюминия и его сплавов собирают в приспособлениях или на прихватках, выполняемых аргонодуговой сваркой W-электродом. Расстояние между прихватками должно быть не более 150-180 мм.

Поверхности прихваток непосредственно перед сваркой зачищают металлическими щетками. Обнаруженные дефектные прихватки удаляют, и стыки прихватывают повторно. При сварке прихватки полностью переплавляют.

Выбор параметров режима

Сварку ведут на постоянном токе обрат ной полярности. Защитным газом служит apгон или гелий и их смеси. Непосредственно перед сваркой кромки обезжиривают .

Диаметр сопел горелок выбирают равным не менее 18-22 мм.

Длина дуги должна составлять 2-6 мм, а сварочный ток — быть больше, чем при ручной аргонодуговой сварке W-электродом. Сварку выполняют за один проходили двусторонними швами.

Процесс сварки может быть: импульсно-дуговым (ИДС), струйным (СТР) или с короткими замыканиями дуги (КЗ).

Ориентировочные режимы

Вид соединения

Размеры, мм

Процесс сварки

Газ

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Скорость сварки, м/ч

Диаметр электрода , мм

Вылет электрода, мм

Расход газа, л/мин

S

b

2,5-3

0+0,5

ИДС

Ar

40-80

15-18

35-45

1,2

10-13

7-9

4

0+0,5

ИДС

ИДС

СТР

Ar
Не
Ar

80-130
120-160
150-220

18-20
24-26
23-24

30-40
15-50
45-70

1,4-1,6

13-18

8-10
45-50
10-20

6

0+1

ИДС

ИДС

СТР

Ar
Не
Ar

180-250
180-200
200-320

23-26
25-30
23-30

20-35
25-45
25-35

1,6-3
1,6-2
1,6-2

15-30
15-25
15-25

12-14
45-50
12-18

8-10

0+1
0+4

ИДС

СТР

СТР

Ar
Ar
Не

250-320
250-400
250-320

25-30
25-33
32-36

20-35
25-45
25-35

1,6-3
1,6-4
1,6-2

15-40
15-25

12-20
14-25
60-70

12-16

0+4
0+1,5
0+1,5

СТР

Ar
Ar
Не
Не+Ar

320-420
400-500
280-360
300-450

26-28
28-35
34-36
30-34

20-30
25-35
20-25
20-25

2
4
2-3
4

18-25
25-40
26-30
25-40

20-25
20-25
60-80
70-80

20-30

0+1,5

СТР

Ar
Не+Ar
Не

310-550
300-500
280-360

26-35
30-35
34-36

18-20
18-25
20-25

2-4
2-4
2-3

20-40
20-40
20-30

18-25
60-80
70-80

2,5-3

0+0,5

ИДС
ИДС
КЗ
СТР

Ar
Не
Не
Ar

60-100
80-100
90-120
90-120

16-18
17-19
16-17
17-19

35-40
35-45
40-45
40-45

1-1,4
1-1,2
0,8-1,2
0,8-1,2

10-15

6-8
35-40
35-40
6-9

4-5

0+0,5

ИДС
СТР
ИДС

Аг
Аг
Не

120-220
150-220
150-200

18-22
19-22
25-30

25-35
25-35
25-40

1,2-1,6
1,2-1,4
1,2-1,6

12-18
12-15
12-18

10-12
10-12
35-40

8 и более0+1СТРАг
Не		280-330
280-320

27-29
32-35

20-25
20-25

1,6
1,6

18-30
18-25

20-25
45-60

Техника сварки

При сварке алюминия и его сплавов необходимо использовать чистые и сухие перчатки из спилка или из другого подобного материала

Механизированную сварку стыковых соединений без разделки кромок в нижнем и вертикальном положениях выполняют обычно без поперечных колебаний электрода

При наличии разделки кромок первый шов выполняют также без поперечных колебаний, а последующие — с небольшими (до 5 мм) перемещениями электрода

При сварке угловых швов в нижнем положении угол наклона горелки относительно вертикальной стенки — 30-45°. Угловой шов на вертикальной плоскости ведут снизу-вверх «углом вперед». Однопроходную сварку выполняют с перемещениями конца электрода. Угловые швы больших сечений на вертикальной плоскости делают многопроходными путем выполнения узких швов. Так же сваривают и стыковые горизонтальные швы

С внутренней стороны шов защищают остающимися или съемными подкладками либо защитным газом, подаваемым каким-либо из способов:

1- защитный газ; 2- свариваемые детали; 3- заглушки; 4 — соединительные тросики

Схема установки заглушек в трубопровод для поддува защитного газа

При сварке деталей толщиной 4 мм и более из-за быстрого остывания сварочной ванны в шве образуются поры. Чтобы предотвратить их появление, применяют шаговую сварку с возвратно-поступательными перемещениями горелки. Каждый шаг вперед на 3-6 мм сопровождается перемещением назад на 1,5-3 мм. Такая техника сварки обеспечивает более эффективную защиту и медленную кристаллизацию сварочной ванны, что в конечном счете гарантирует отсутствие пор.

Чтобы уменьшить деформации при соединении длинномерных конструкций, широко применяют обратноступенчатый метод сварки.

Для заварки кратера горелку возвращают в обратном направлении на расстояние, немного превышающее длину кратера, и одновременно снижают скорость подачи проволоки

При сварке угловых и тавровых соединений сварку заканчивают перемещением горелки в обратную сторону по шву, одновременно замедляя подачу проволоки.

Эффективным способом окончания сварки служит вывод конца шва на выводные планки, которые после сварки удаляют

Свариваемые и несвариваемые алюминиевые сплавы

 

Алюминиевые сплавы сваривают в основном дуговой сваркой в среде инертных газов, неплавящимся или плавящимся электродом, обычно – аргонно-дуговой сваркой. Большинство алюминиевых сплавов легко подвергаются сварке. Однако для некоторых алюминиевых сплавов дуговую сварку не применяют никогда. Почему?  Рассмотрим кратко различные серии деформируемых алюминиевых сплавов с точки зрения их свариваемости.

Свариваемые алюминиевые сплавы

Серия 1ХХХ. Технически чистый алюминий (не менее 99 %). Применяется, в основном, в качестве проводника электрического тока или для изделий с высокой коррозионной стойкостью. Все эти сплавы (марки алюминия) легко свариваются. В качестве сварочного сплава чаще всего применяют сплав 1100 (алюминий марки АД по ГОСТ 4784 на деформируемые алюминиевые сплавы).

Серия 3ХХХ. Эта серия включает среднепрочные алюминиевые сплавы, которые легко поддаются формовке. Часто применяют для теплообменников и кондиционеров. Все эти сплавы легко свариваются сварочными алюминиевыми сплавами 4043 или 5356 (аналоги по ГОСТ 4784 – сварочные сплавы СвАК5 и СвАМг5).

Серия 4ХХХ. Эти алюминиевые сплавы обычно применяют в качестве сплавов для сварки или пайки. Однако иногда они могут использоваться и как свариваемые материалы. В этом случае их сваривают сплавом 4043 (СвАК5).

Серия 5ХХХ. Это серия алюминиевых сплавов в основном для высокопрочных листов и плит. Все они легко свариваются с применением сварочного сплава 5356 (СвАМг5). Для наиболее прочных сплавов, таких как 5083 (АМг4,5), применяют сплавы 5183 или 5556.

Серия 6ХХХ. Это – алюминиевые сплавы, главным образом, для прессованных профилей, хотя их также применяют и для листов и плит. Они являются склонными к горячему растрескиванию при сварке. Однако при должной технологии они все довольно хорошо свариваются со сварочными сплавами 4043 и 5356.

См. Алюминиевые сплавы: классификация

Несвариваемые алюминиевые сплавы

А где же знаменитые высокопрочные алюминиевые сплавы серий 2ХХХ и 7ХХХ?  Почему не в первых рядах по сварке? А вот почему!

Серия 2ХХХ. Эти высокопрочные аэрокосмические алюминиевые сплавы («дюрали») применяют в основном в виде листов и плит. Их химический состав делает большинство из них не свариваемыми методами дуговой сварки из-за их большой склонности к горячему растрескиванию. Исключение составляют сплавы 2219 и 2519, которые хорошо свариваются с применением сварочных сплавов 2319 или 4043. Свариваемость этим сплавам дает почти полное отсутствие в них магния. Аналогом этих двух сплавов является отечественный алюминиевый сплав Д20, из которого делают высокопрочные свариваемые плиты. Популярный за свою высокую прочность сплав 2024 (Д16 по ГОСТ 4784) никогда не сваривают дуговой сваркой, так как он чрезвычайно подвержен горячему растрескиванию при сварке.

Серия 7ХХХ. Это тоже серия высокопрочных аэрокосмических алюминиевых сплавов. Подобно сплавам серии 2ХХХ большинство из них не свариваются методами дуговой сварки из-за горячего растрескивания и склонности к коррозии под напряжением. Исключениями являются сплавы с минимальным содержанием меди – менее 0,1 %. Это сплавы 7003 и 7005 (наш 1915) для прессованных профилей и сплав 7039 для листов. Все трое сплавов хорошо свариваются с применением сварочного сплава 5356.  

Почему не сваривают дюрали?

Основная причина горячего растрескивания при сварке «несвариваемых» алюминиевых сплавов серий 2ХХХ и 7ХХХ заключается в следующем. В ходе сварки в зоне шва – зоне термического влияния – по границам зерен выделяются компоненты сплава – эвтектики и интерметаллиды – с температурой плавления ниже, чем у основного сплава. Это понижает и расширяет температурный интервал затвердевания границ зерен. Поэтому, при дуговой сварке этих типов сплавов границы зерен затвердевают последними и, вследствие этого, легко растрескиваются под воздействием усадочных напряжений. Мало того, это приводит к увеличению разности гальванических потенциалов между границами зерен и остальной зеренной структурой, что делает границы зерен более подверженными коррозии под напряжением.

Когда заклепки лучше сварки

По всем этим причинам алюминиевые сплавы серий 2ХХХ и 7ХХХ чаще соединяют механически, чем сваривают. Иногда применяют контактную сварку, а также сварку трением. Сварка трением «работает» при значительно более низких температурах, чем дуговая, не расплавляет основной металл и поэтому исключает проблемы, связанные с затвердеванием.

Источники:
Aluminum and Aluminum Alloys, J.R. Davis, Ed., 1996.
G. Mathers, The Welding Aluminium and its Alloys, Woodenhead Publishing Ltd, 2002.

Дуговая сварка алюминия: выбор сварочного сплава

 

При дуговой сварке алюминия и его сплавов может применяться довольно большое количество сварочных материалов, как отечественных, так и зарубежных.

Выбор сварочного сплава для сварки алюминия

Японская корпорация KOBE STEEL в своем руководстве по дуговой сварке алюминия и алюминиевых сплавов дает рекомендации по выбору подходящего сварочного сплава из тех, которые представлены в  японском стандарте JIS Z 3232 (таблица). Цифровые обозначения сплавов совпадают с обозначениями стандартов ISO и EN, а также имеют широкое применение в России и ее окрестностях.

Принимаются во внимание следующие факторы:

  • склонность к образованию трещин;
  • прочность шва при растяжении;
  • пластические свойства сплава;
  • коррозионная стойкость;
  • сочетание оттенков цветов шва и основного металла после анодирования.

Среди всех сварочных материалов, наиболее часто применяют алюминиевые сплавы 4043 и 5356. Ниже представлены основные моменты, на которые надо обращать внимание при выборе сварочного материала.

Алюминиевый сварочный сплав 4043

Сплав 4043 проявляет высокое сопротивление образованию горячих трещин и поэтому хорошо подходит для сварки сплавов серии 6ХХХ, а также алюминиевых отливок. Его недостатки: 1) материал шва имеет низкую пластичность и 2) из-за высокого содержания кремния его цвет после анодирования плохо сочетается с цветом сплавов серий 5ХХХ и 6ХХХ. Кроме того, сплав 4043 не подходит для сварки сплавов серии 5ХХХ с высоким содержанием магния (3 % и более), поскольку в этом случае в металле шва образуется чрезмерно много интерметаллидных частиц Mg2Si, что снижает его пластичность и повышает склонность к образованию трещин.

Алюминиевый сварочный сплав 5356

Сплав 5356 широко применяется для сварки сплавов серии 5ХХХ (например, популярного сплава 5083) и сплавов серии 6ХХХ (например, 6061). Потребление этого сплава составляет более половины всего мирового объема потребления алюминиевых сварочных сплавов. Сплав 5356 содержит небольшое количество титана, чтобы обеспечить мелкую микроструктуру и тем самым улучшить механические свойства металла шва. Если нужно хорошее совпадение цветов шва и основного металла, например, в декоративных или строительных изделиях, применяют сварочный сплав 5356.

Алюминиевый сварочный сплав 2319

В большинстве сварных соединений конструкций из алюминия и алюминиевых сплавов металл шва не является термически упрочняемым сплавом или только незначительно термически упрочняется за счет образования твердого раствора легирующих элементов в основном металле. Поэтому, когда сварные конструкции из термически упрочняемых сплавов после сварки должны подвергаться термической обработке, выбор сварочного материала весьма ограничен. При сварке сплавов 2219 и 2014 термически упрочняемый сварочный сплав 2319 обеспечивает максимальную прочность сварного шва.

Алюминиевые сварочные сплавы 5183, 5356, 5556 и 5654

Сварочные сплавы 5183, 5356, 5556 и 5654, которые имеют номинальное содержание магния более 3 %, не подходят для изделий и конструкций, которые работают при температурах выше 65 °С, поскольку могут быть подвержены растрескиванию под напряжением. Сварочный сплав 5554 и все другие сплавы, представленные в таблице кроме перечисленных выше, подходят для работы при повышенных температурах.

Алюминиевые сварочные сплавы 4043 и 4047

Алюминиево-магниевые сварочные сплавы обладают высокой стойкостью к общей коррозии, когда применяются при сварке алюминиевых сплавов с близким содержанием магния. Однако сварочные сплавы серии 5ХХХ могут быть анодными к алюминиевым сплавам серий 1ХХХ, 3ХХХ и 6ХХХ. Поэтому при работе в воде или влажной среде металл шва сам будет подвергаться коррозии и защищать от коррозии основной металл. Это будет происходить с различной скоростью в зависимости от разности электрических потенциалов металла сварочного шва и основного металла. В этом случае алюминиево-кремниевые сварочные сплавы, такие как сплавы 4043 и 4047, будут более предпочтительными с точки зрения коррозионной стойкости, чем сплав 5356 при сварке, например, конструкции из сплава 6061. Именно поэтому, по-видимому, сварочный сплав 4043 применяется для сварки велосипедных рам из алюминиевого сплава 6061.

Источник: The Arc Welding of Nonferrous Metals, KOBE STEEL, LTD, 2011

Сварка алюминия — руководство за 20 минут

Сварка алюминия, алюминий и его сплавы

Алюминий – это химический элемент, который составляет около 8% земной коры, что делает его самым распространенным металлом и третьим по распространенности элементом после кислорода и кремния. Алюминий хорошо известен своей низкой плотностью (около 2,7 г / см 3 ) и, благодаря явлению пассивации, отличной коррозионной стойкостью.

Сварка алюминия – полное руководство. Как мне сварить алюминий?

Поскольку чистый алюминий является относительно мягким, добавляются небольшие количества легирующих элементов для получения ряда механических свойств. Сплавы сгруппированы по основным легирующим элементам. Определенные коммерческие сплавы имеют четырехзначное обозначение в соответствии с международными спецификациями на деформируемые сплавы или буквенно-цифровую систему ISO. 

В таблице 1 представлены дополнительные сведения о составе этих классификаций.

Система нумерации алюминия

Первая цифра серии указывает на основной легирующий элемент, добавляемый в алюминиевый сплав, и используется для описания серии, то есть серии 1000 или серии 5000 и т. д.

Вторая цифра представляет модификацию конкретного сплава в серии; т.е. x1xx представляет первую модификацию указанного сплава, в то время как x2xx представляет вторую модификацию. Третья и четвертая цифры обозначают сплав в определенной серии. Подводя итог, сплав 2024, входит в серию сплавов 2000 года, имеет ноль модификаций и указан сплав типа 24.

Однако есть исключение из этой системы нумерации, которая касается алюминия серии 1000; последние две цифры показывают минимальный процент алюминия выше 99%. Например, 1050 означает минимальное содержание алюминия 99,50%.

Алюминиевые сплавы также будут включать обозначение допуска, они определяют дополнительные этапы обработки (если они реализованы). 

Обозначения и допуски приведены в таблице 2. В дополнение к обозначениям и допуски, приведенным в таблице 2, есть два поднабора для «Н» – деформационное упрочнение и «Т» – термическая обработка. Таблицы 3 и 4 описывают эти обозначения «H» и «T» соответственно.

 

Таблица 1 – Серия кованых алюминиевых сплавов
Серия  легирующий элементПрочность на растяжение (МПа) * 1 Термообработанные Приложения
1 ххх 99% минимум алюминия (чистый)70 – 185нетКоррозионная стойкость, трубопровод, электропроводность
2 ххх медь185 – 430✔Универсальные, аэрокосмические, поковки
3 хххмарганца110 – 280нетКастрюли и сковородки, теплообменники, коррозионная стойкость
4 ххх кремний170 – 380X / ✔Присадочная проволока (сварочная)
5 ххх магниевый125 – 350нетМорские, автомобильные, сосуды под давлением, мосты, здания
6 хххМагний и кремний125 – 400✔Экструзии, декоративные, автомобильные, универсальные
7 хххцинк220 – 750 ✔Универсальная, аэрокосмическая, броневая плита, спортивное спортивное снаряжение

* 1   Зависит от состава и последующих этапов обработки

Таблица 2 – Обозначения характера
Обозначение характера Смысл
FКак изготовлено – применяется к продуктам процесса формования, в которых не применяется особый контроль над условиями термического или деформационного упрочнения
ООтожженный – применяется к продукту, который был нагрет для получения условий с самой низкой прочностью для улучшения пластичности
HШтамм закаленный – применяется к продуктам, которые укрепляются за счет холодной обработки. Деформационное упрочнение может сопровождаться дополнительной термической обработкой, которая приводит к некоторому снижению прочности. Две или более цифры всегда следуют за ‘H’ 
WТермообработка раствора – нестабильный характер, применимый только к сплавам, которые самопроизвольно стареют при комнатной температуре после термической обработки раствора
TТермическая обработка – для получения стабильных температур, отличных от F, O или H. Применяется к продукту, который был подвергнут термообработке, иногда с дополнительным деформационным упрочнением для получения стабильного отпуска. Одна или несколько цифр всегда следуют за буквой «Т»

 

Таблица 3 – Подразделения обозначений «H» 
Обозначение Н * 2 Значение 
h2xНапряжение закаленное
h3xНапряжение закаленное и частично отожженное
h4x Штамм закаленный и стабилизированный
h5xШтамм закаленный и лакированный или окрашенный

* 2 Вторая цифра «х» указывает на степень деформационного упрочнения: х2 – четверть жесткой, х4 – полутвердой, х6 – три четверти твердой, х8 – полная жесткая, х9 – сверхтвердая

Таблица 4 – Подразделения обозначений «T»
Обозначение Т * 3 Значение
T1Естественно состарился после охлаждения от процесса формирования при повышенной температуре
T2Холод работал после охлаждения в процессе формирования при повышенной температуре, а затем подвергался естественному старению
T3Раствор подвергается термообработке, холодной обработке и естественному старению
T4Раствор подвергается термообработке и естественному старению
T5Искусственно состаренный после охлаждения в процессе формирования при повышенной температуре
T6 Раствор термообработан и искусственно состарен
T7Раствор термообработан и стабилизирован (отработанный) 
T8Раствор подвергается термообработке, холодной обработке и искусственному старению
T9Раствор термообработанный, искусственно состаренный и обработанный холодным способом
T10Холод работал после охлаждения в процессе формирования при повышенной температуре, а затем подвергался искусственному старению

* 3 Дополнительные цифры могут быть добавлены к обозначению «Tx» и обозначают снятие напряжения. TX51 или TXX51 – напряжение, снятое при растяжении, и TX52 или TXX52 – напряжение, снятое при сжатии

Зачем используют и нужна сварка алюминия?

Алюминиевые сплавы широко распространены в транспортных целях, поскольку они обеспечивают инженерные материалы хорошим соотношением прочности и веса при разумных затратах. В дальнейшем используют его коррозионную стойкость и проводимость (термическую и электрическую) некоторых сплавов. Хотя обычно у него низкая прочность, некоторые из более сложных сплавов могут иметь механические свойства, эквивалентные сталям.

В связи с многочисленными преимуществами алюминиевых сплавов, предлагаемых для промышленности, существует необходимость в определении лучших практик для его сварки.

Сложно ли сваривать алюминий?

Алюминиевые сплавы создают множество трудностей при сварке, в том числе:

  • Высокая теплопроводность. Это приводит к чрезмерному рассеиванию тепла, что может затруднить сварку и / или привести к нежелательному искажению деталей из-за того, что требуется больший подвод тепла. Для анализа сварки желательно использовать рентгенографический метод контроля рентгеновские пленки, типа AGFA D7,  AGFA D4 от GE
  • Растворимость водорода. Водород очень хорошо растворяется в расплавленном алюминии, в результате чего сварочная ванна поглощает водород во время обработки. Как только расплавленный материал затвердевает, пузырьки водорода захватываются, создавая пористость.
  • Оксидный слой. Алюминий имеет оксидный слой (оксид алюминия), который имеет гораздо более высокую температуру плавления (2060 ° С), чем исходный алюминиевый сплав (660 ° С). При сварке это может привести к тому, что оксидный слой будет включен в область сварного шва, что может привести к отсутствию дефектов плавления и снижению прочности сварного шва. Следовательно, заготовки должны быть очищены проволочной щеткой или химическим травлением перед сваркой, чтобы предотвратить включение оксида.

Как можно сварить алюминий?

Существует множество процессов, которые можно использовать для сварки алюминия и его сплавов, которые подробно описаны ниже:

Дуговая сварка алюминия

Дуговая сварка обычно используется для соединения алюминиевых сплавов. Большинство сортов кованой стали серий 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx и 7xxx средней прочности (например, 7020) могут быть сварены методом дуговой сварки. В частности, сплавы серии 5ххх обладают отличной свариваемостью. Высокопрочные сплавы (например, 7010 и 7050) и большая часть серии 2xxx не рекомендуются для сварки плавлением, поскольку они склонны к растрескиванию и образованию трещин.

  • Можете ли вы сварить алюминий с помощью MIG? Сварка может быть успешно использована для соединения алюминиевых сплавов. Процесс лучше всего подходит для более тонких материалов, таких как алюминиевый лист, потому что количество требуемого тепла меньше по сравнению с более толстыми пластинами. Чистый аргон является предпочтительным защитным газом для этого процесса, и используемая сварочная проволока / стержень должна быть по составу максимально схожей со свариваемыми деталями.
  • Можете ли вы сварить алюминий с TIG? Сварка может также использоваться для соединения алюминиевых сплавов. Вследствие высокой теплопроводности сыпучего алюминия процесс TIG обеспечивает достаточное выделение тепла для поддержания зоны сварки достаточно горячей, чтобы создать сварочную ванну. Сварка TIG может использоваться для соединения толстых и тонких профилей. Подобно сварке MIG, чистый аргон является предпочтительным защитным газом, и используемая сварочная проволока / стержень должна быть по составу аналогична свариваемым деталям.

Лазерная сварка алюминия

Как и другие процессы сварки, в том числе дуговой сварки, лазерные лучи могут быть использованы для сварки многих серий алюминиевых сплавов. Лазерная сварка обычно является более быстрым процессом сварки по сравнению с другими процессами сварки из-за высокой плотности мощности на поверхности материала. Лазерная сварка в замочной скважине позволяет получать сварные швы с высоким соотношением сторон (узкая ширина сварного шва: большая глубина сварного шва), что приводит к узким зонам термического влияния Лазерная сварка  может использоваться с чувствительными к растрескиванию материалами, такими как алюминиевые сплавы серии 6000, в сочетании с подходящим присадочным материалом, таким как алюминиевые сплавы 4032 или 4047. Используемые защитные газы выбираются в зависимости от марки алюминия, подлежащего соединению.

Электронно-лучевая сварка

Подобно лазерной сварке, электронные лучи хороши для получения быстрых сварных швов и небольших сварочных ванн. Электронные пучки также лучше при изготовлении сварных швов в очень толстых сечениях алюминия. В отличие от других процессов сварки , электронно-лучевая сварка происходит в вакууме, что означает, что защитный газ не требуется, что приводит к очень чистым сварным швам.

Правильный выбор присадочного металла (присадочная проволока или присадочный стержень), тщательно выбранные параметры сварки и конструкция соединения необходимы для минимизации риска образования горячих трещин в алюминиевых сплавах при использовании процессов сварки плавлением, таких как дуговая, электронно-лучевая и лазерная сварка.

Сварка трением алюминия

Сварка трением – это процесс соединения в твердом состоянии (т.е. плавление металла не происходит), который особенно подходит для соединения алюминиевых сплавов. Сварка трением способна объединить все серии алюминиевых сплавов, в том числе 2ххх и 7ххх, которые сложны в процессах на основе плавления. Кроме того, благодаря природе твердотельного процесса, необходимость в защитном газе устраняется, и достигается превосходная механическая производительность области сварки по сравнению со сваркой плавлением. Существует несколько вариантов обработки трения:

  • Сварка трением с перемешиванием, была разработан в TWI Ltd в 1991 году. Она работает с использованием нерасходуемого инструмента, который вращается и погружается в интерфейс двух заготовок. Затем инструмент проходит через поверхность раздела, и тепло от трения вызывает нагрев и размягчение материала. Вращающийся инструмент затем механически смешивает размягченный материал для получения сварного шва. Процесс обычно используется для соединения алюминиевого листа / материала плиты
  • Заправка фрикционной мешалкой точечной сварки,  является развитием процесса сварке трением и используется в качестве метода точечной сварки для замены заклепок в алюминиевом листовом металле.
  • Линейная сварка трением, работает путем колебания одной заготовки относительно другой, находясь под большим сжимающим усилием. Трение между колеблющимися поверхностями производит тепло, в результате чего материал поверхности раздела пластифицируется. Затем пластифицированный материал вытесняется с поверхности раздела, в результате чего заготовки укорачиваются (выгорают) в направлении силы сжатия. Во время выгорания интерфейсные загрязнения, такие как оксиды и посторонние частицы, которые могут повлиять на свойства и, возможно, срок службы сварного шва, выбрасываются во вспышку. После удаления загрязнений происходит чистый контакт металла с металлом, что приводит к сварке. Процесс используется для соединения сыпучих алюминиевых компонентов для получения почти чистых форм
  • Роторная сварка трением, аналогичен линейной сварке трением за исключением того, что объемные алюминиевые детали имеют цилиндрическую форму и вращаются для генерирования тепла от трения вместо линейных колебаний

Какой метод лучше всего использовать для сварки алюминия?

Лучший метод для сварки алюминия и его сплавов зависит от области применения соединения. Следующие пункты должны быть включены для рассмотрения, прежде чем принимать решение о сварочном процессе:

  • Стоимость (сварочное оборудование, расходные материалы, утилизация отходов, расходы оператора и т. д.)
  • Желаемая производительность сварки
  • Геометрические ограничения
  • Наличие поставщика
  • стабильность
  • Допуск искажения
  • Скорость производства

Свариваемость материалов — алюминиевые сплавы

Знание профессии 21

Алюминий и его сплавы используются в производстве из-за их небольшого веса, хорошей коррозионной стойкости и свариваемости. Хотя обычно они имеют низкую прочность, некоторые из более сложных сплавов могут иметь механические свойства, эквивалентные сталям. Выявлены различные типы алюминиевых сплавов и даны рекомендации по изготовлению компонентов без ухудшения коррозионных и механических свойств материала или появления дефектов в сварном шве.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Типы материалов

Поскольку чистый алюминий относительно мягкий, в него добавляются небольшие количества легирующих элементов для получения ряда механических свойств. Сплавы сгруппированы в соответствии с основными легирующими элементами, определенные коммерческие сплавы имеют четырехзначное обозначение в соответствии с международными спецификациями для деформируемых сплавов или буквенно-цифровой системой ISO.

Сплавы могут быть дополнительно классифицированы в соответствии со способами, с помощью которых легирующие элементы развивают механические свойства, нетермообрабатываемые или термообрабатываемые сплавы.

Сплавы без термической обработки

Прочность материала зависит от эффекта наклепа и упрочнения твердого раствора таких легирующих элементов, как магний и марганец; легирующие элементы в основном встречаются в сплавах серий 1ххх, 3ххх и 5ххх. При сварке эти сплавы могут потерять эффекты наклепа, что приводит к размягчению ЗТВ, прилегающей к сварному шву.

Термообрабатываемые сплавы

Твердость и прочность материала зависят от состава сплава и термообработки (термообработка на твердый раствор и закалка с последующим естественным или искусственным старением приводит к тонкой дисперсии легирующих компонентов). Основные легирующие элементы определены в сериях 2ххх, 6ххх и 7ххх. Сварка плавлением перераспределяет упрочняющие компоненты в ЗТВ, что локально снижает прочность материала.

Процессы

Большинство марок ковки марок 1xxx, 3xxx, 5xxx, 6xxx и средней прочности 7xxx (e.грамм. 7020) можно сваривать плавлением с использованием процессов TIG, MIG и кислородно-топливной сварки. В частности, сплавы серии 5ххх обладают отличной свариваемостью. Высокопрочные сплавы (например, 7010 и 7050) и большинство сплавов серии 2xxx не рекомендуются для сварки плавлением, поскольку они склонны к ликвации и растрескиванию при затвердевании.

Метод сварки трением с перемешиванием особенно подходит для алюминиевых сплавов. Он способен производить качественную сварку многих сплавов, включая те термически обрабатываемые сплавы, которые склонны к горячему растрескиванию во время сварки плавлением.

Присадочные сплавы

Состав присадочного металла определяется по:

  • Свариваемость основного металла
  • Минимальные механические свойства металла шва
  • коррозионная стойкость
  • требования к анодному покрытию

Номинально соответствующие присадочные металлы часто используются для нетермообрабатываемых сплавов. Однако для материалов с низким содержанием сплавов и термически обрабатываемых сплавов используются несовместимые наполнители для предотвращения растрескивания при затвердевании.

Выбор состава присадочного металла для различных свариваемых сплавов определен в BS EN 1011 Pt 4: 2000 для сварки TIG и MIG; рекомендуемые составы присадочных металлов для наиболее часто используемых сплавов приведены в таблице Таблица .

Обозначение сплава Химическое обозначение Классификация Наполнитель Применение
EN AW-1080A EN AW-Al 99.8 (А) NHT R-1080A Химический завод
EN AW-3103 EN AW-Al Mn1 NHT R-3103 Здания, теплообменники
EN AW-4043A EN AW-Al Si5 (A)–– Присадочная проволока / пруток
EN AW-5083 EN AW-Al Mg4,5Mn0,7 NHT R-5556A Суда, вагоны, мосты
EN AW-5251 EN AW-Al Mg2Mn0.3 NHT R-5356 Автомобили дорожные морские
EN AW-5356 EN AW-Al Mg5Cr (A)–– Присадочная проволока / пруток
EN AW-5556A EN AW-Al Mg5Mn–– Фильтровальная проволока / пруток
EN AW-6061 EN AW-Al Mg1SiCu HT R-4043A
R-5356		 Конструкционные трубы
EN AW-7020 EN AW-Al Zn4.5Mg1 HT R-5556A Строительные, транспортные
HT = термообрабатываемый, NHT = нетермический

Дефекты сварных швов

Алюминий и его сплавы легко свариваются при соблюдении соответствующих мер предосторожности. Наиболее вероятные дефекты сварных швов плавлением:

  • пористость
  • растрескивание
  • Плохой профиль сварного шва

Пористость

Пористость часто рассматривается как неотъемлемая черта сварных швов MIG; Типичный вид мелкодисперсной пористости в сварном шве TIG показан на фотографии.Основной причиной пористости является поглощение водорода в сварочной ванне, который образует дискретные поры в затвердевающем металле сварного шва. Наиболее распространенными источниками водорода являются углеводороды и влага из загрязняющих веществ на поверхностях основного материала и присадочной проволоки, а также водяной пар из атмосферы защитного газа. Даже следовые количества водорода могут превышать пороговую концентрацию, необходимую для образования пузырей в сварочной ванне, поскольку алюминий является одним из металлов, наиболее подверженных пористости.

Для минимизации риска необходимо проводить тщательную очистку поверхности материала и присадочной проволоки.Подходят три метода очистки; механическая очистка, обезжиривание растворителем и очистка химическим травлением.

При сварке в среде защитного газа следует избегать вовлечения воздуха, обеспечив эффективную газовую защиту и защиту дуги от сквозняков. Также следует принять меры, чтобы избежать скопления водяного пара из газовых линий и сварочного оборудования; Перед использованием рекомендуется продуть сварочную систему примерно за час.

Механическая очистка

Для удаления оксидов и загрязнений с поверхности можно использовать проволочную щетку (щетина из нержавеющей стали), соскабливание или опиливание.Перед механической очисткой необходимо провести обезжиривание.

Растворители

Для удаления жира, масла, грязи и незакрепленных частиц можно использовать погружение, опрыскивание или протирание органическими растворителями.

Химическое травление

Для периодической очистки можно использовать 5% раствор гидроксида натрия, но после этого следует промыть HNO 3 и водой для удаления продуктов реакции с поверхности.

Трещины затвердевания

Растрескивание возникает в алюминиевых сплавах из-за высоких напряжений, возникающих в сварном шве из-за высокого теплового расширения (вдвое больше, чем у стали), и значительного сжатия при затвердевании — обычно на 5% больше, чем в эквивалентных стальных сварных швах.

Трещины затвердевания образуются в центре сварного шва, обычно во время затвердевания распространяются вдоль осевой линии. Трещины затвердевания также возникают в кратере сварного шва в конце операции сварки. Основные причины трещин затвердевания следующие:

  • Неправильная комбинация присадочная проволока / основной металл
  • неправильная геометрия сварного шва
  • Сварка в условиях жестких ограничений

Риск растрескивания можно снизить, используя неподходящий, устойчивый к растрескиванию наполнитель (обычно из сплавов серий 4ххх и 5ххх).Недостатком является то, что полученный металл сварного шва может иметь более низкую прочность, чем основной металл, и не поддаваться последующей термообработке. Наплавленный валик должен быть достаточно толстым, чтобы выдерживать напряжения сжатия. Кроме того, степень ограничения сварного шва может быть минимизирована за счет правильной подготовки кромок, точной настройки стыка и правильной последовательности сварки.

Щелочное растрескивание

Ликвационное растрескивание происходит в ЗТВ, когда на границах зерен образуются пленки с низкой температурой плавления.Они не могут выдерживать напряжения сжатия, возникающие при затвердевании и остывании металла шва. Термообрабатываемые сплавы, особенно сплавы серий 6ххх и 7ххх, более восприимчивы к этому типу растрескивания.

Риск можно снизить, используя присадочный металл с более низкой температурой плавления, чем основной металл, например, сплавы серии 6ххх свариваются с присадочным металлом 4ххх. Однако присадочный металл 4ххх не следует использовать для сварки сплавов с высоким содержанием магния (например, 5083), поскольку на границе плавления может образоваться избыточное количество силицида магния, что снизит пластичность и повысит чувствительность к трещинам.

Плохой профиль сварного шва

Неправильная настройка параметров сварки или плохая техника сварки могут вызвать дефекты профиля сварного шва, такие как отсутствие проплавления, проплавление и поднутрение. Высокая теплопроводность алюминия и быстро затвердевающая сварочная ванна делают эти сплавы особенно чувствительными к дефектам профиля.

Эта статья Job Knowledge изначально была опубликована в Connect, октябрь 1996 г. Она была обновлена, поэтому веб-страница больше не отражает в точности печатную версию.

Часто задаваемые вопросы по сварке алюминия

Вот некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов по сварке алюминия и ответы на них от эксперта:

  1. Почему мой алюминиевый сварной шов намного слабее основного материала?
  2. Какой тип защитного газа следует использовать для сварки алюминия?
  3. Какой электрод лучше всего подходит для алюминия для сварки TIG?
  4. Какую степень предварительного нагрева следует использовать при сварке алюминия?
  5. Как правильно снимать напряжение при сварке алюминия?
  6. Как отличить разные алюминиевые сплавы?
  7. Как сварить TIG два алюминия разной толщины?
  8. Как сварить 7075?


1.Почему мой алюминиевый сварной шов намного слабее основного материала?

В сталях сварной шов может быть такой же прочной, как у основного материала, но это не относится к алюминию. Практически во всех случаях сварной шов будет слабее основного материала.

Чтобы лучше понять, почему это происходит, давайте рассмотрим две классификации алюминиевых сплавов: термически обрабатываемые и нетермообрабатываемые. Последняя категория упрочняется только холодной обработкой, которая вызывает физические изменения металла.Чем больше сплав подвергается холодной обработке, тем прочнее он становится.

Но, когда вы свариваете сплав, который был подвергнут холодной обработке, вы локально отжигаете материал вокруг сварного шва, чтобы он вернулся к своему 0 отпущенному (или отожженному) состоянию, и он стал «мягким». Следовательно, из нетермообрабатываемых сплавов единственный раз, когда вы можете сделать сварной шов такой же прочной, как основной материал, — это когда вы начинаете с 0 отпущенного материала.

В случае термически обрабатываемых алюминиевых сплавов на последнем этапе термической обработки металл нагревается примерно до 400 ° F.Но при сварке материал вокруг сварного шва становится намного горячее, чем 400 ° F, поэтому материал имеет тенденцию терять некоторые из своих механических свойств. Следовательно, если оператор не выполняет термообработку после сварки, область вокруг сварного шва станет значительно слабее, чем остальной алюминий — на целых 30-40 процентов. Если оператор действительно выполняет термообработку после сварки, свойства термически обрабатываемого алюминиевого сплава могут быть улучшены.

Ниже приводится руководство относительно того, какие серии алюминиевых сплавов поддаются термообработке, а какие нет:

Термообрабатываемые серии: 2000, 6000, 7000.

Без термической обработки: 1000, 3000, 4000, 5000.

2. Какой защитный газ следует использовать для сварки алюминия?

Как для сварки TIG (газовая вольфрамовая дуговая сварка или GTAW), так и для сварки MIG (газовая дуговая сварка металла или GMAW) используйте чистый аргон для алюминиевых материалов толщиной до ½ дюйма. Толщиной более ½ дюйма операторы могут добавить где-то от 25 до 75 процентов гелия, чтобы сделать дугу более горячей и увеличить проплавление шва.Лучше всего подходит аргон, потому что он обеспечивает большее очищающее действие для дуги, чем гелий, а также дешевле, чем гелий.

Никогда не используйте защитный газ, содержащий кислород или углекислый газ, так как это окислит алюминий.

3. Какой электрод лучше всего подходит для сварки TIG алюминия?

Для большинства материалов, включая сталь, рекомендуется двухпроцентный торированный вольфрамовый электрод, но поскольку алюминий сваривается переменным током, а не постоянным током, электрические характеристики другие, и количество энергии, подаваемой на вольфрамовый электрод, выше при сварке на переменном токе.По этим причинам для сварки алюминия рекомендуется использовать чистый вольфрам или циркониевый вольфрам.

Кроме того, диаметр электрода для сварки на переменном токе должен быть значительно больше, чем при использовании постоянного тока. Рекомендуется начинать с электрода диаметром 1/8 дюйма и при необходимости регулировать его. Циркониевый вольфрам может пропускать больший ток, чем электроды из чистого вольфрама. Еще один полезный совет для сварки на переменном токе — использовать тупой наконечник — дуга имеет тенденцию блуждать вокруг заостренный кончик.

4.Какую степень предварительного нагрева следует использовать при сварке алюминия?

Хотя небольшой предварительный нагрев — это хорошо, слишком большой предварительный нагрев может ухудшить механические свойства алюминия.

Как обсуждалось ранее, последняя термообработка для термообрабатываемых сплавов составляет 400 ° F, поэтому, если оператор предварительно нагревает алюминий до 350 ° F и поддерживает температуру в этом диапазоне во время сварки, механические свойства алюминия изменяются.

Для нетермообрабатываемых сплавов, таких как серия 5000, если оператор поддерживает температуру даже в диапазоне 200 ° F, он или она может сделать материал чувствительным к коррозионному растрескиванию под напряжением.В большинстве случаев допустим некоторый предварительный нагрев, чтобы высушить влагу с детали, но предварительный нагрев должен быть ограничен.

Многие неопытные сварщики алюминия используют предварительный нагрев как опору. Поскольку оборудование для сварки алюминия должно работать с большей мощностью, многие считают, что предварительный нагрев помогает устранить ограничения оборудования, но это не так. Алюминий имеет низкую температуру плавления — 1200 ° F по сравнению с 2600 ° F — 2700 ° F для стали. Из-за такой низкой температуры плавления многие операторы думают, что для сварки алюминия им нужно только легкое оборудование.Но теплопроводность алюминия в пять раз больше, чем у стали, а это означает, что тепло рассеивается очень быстро. Следовательно, сварочные токи и напряжения при сварке алюминия выше, чем при сварке стали, поэтому операторам действительно требуется более тяжелое оборудование для алюминия.

5. Как правильно снимать напряжение при сварке алюминиевых швов?

При сварке оператор создает остаточные напряжения вокруг сварного шва, поскольку расплавленный материал сжимается по мере затвердевания.Кроме того, когда оператор берет эту сварную конструкцию и начинает удалять материал путем механической обработки, она имеет тенденцию искажаться и создавать нестабильность размеров. Чтобы избежать этого в алюминии, операторы снимают напряжение, нагревая материал до такой степени, чтобы атомы алюминия могли двигаться.

Для стали температура снятия напряжения составляет приблизительно от 1050 ° F до 1100 ° F, но для алюминия надлежащая температура снятия напряжения составляет 650 ° F. Это означает, что для эффективного снятия напряжения на алюминии после сварки необходимо материал придется нагреть до температуры, при которой будут потеряны механические свойства.По этой причине снятие напряжений после сварки не рекомендуется для алюминия.

6. Как отличить разные алюминиевые сплавы?

Существует довольно много различных алюминиевых сплавов, и для правильной и безопасной сварки вы должны знать, какой сплав используется для сварки. Если вы этого не сделаете, вы можете следовать этим общим рекомендациям:

Экструзии обычно представляют собой сплавы серии 6000
Отливки чаще всего представляют собой комбинацию алюминиево-кремниевого литья — некоторые из них пригодны для сварки, другие — нет.

Если вы хотите быть точным, купите набор для проверки сплава, который поможет вам определить точный состав вашего сплава.

7. Как сварить TIG два алюминия разной толщины?

Если у оператора две разные толщины, он или она должны установить параметры так, чтобы они были достаточно высокими для сварки TIG самой толстой детали. При сварке отдавайте предпочтение стыку и прикладывайте больше тепла к более толстой детали.

8. Как сварить 7075?

Большинство алюминиевых сплавов поддаются сварке, но есть и другие сплавы, в том числе алюминий 7075.Причина, по которой 7075 выделен в этом примере, заключается в том, что это один из самых прочных алюминиевых сплавов. Когда дизайнеры и сварщики ищут алюминиевый сплав для использования, многие начинают с просмотра таблицы, в которой перечислены все алюминиевые сплавы и их сильные стороны. Но эти новички не понимают, что некоторые из более прочных алюминиевых сплавов поддаются сварке, особенно сплавы серий 7000 и 2000, и их нельзя использовать.

Единственное исключение из правила никогда не использовать 7075 для сварки — это промышленность литья под давлением.В этой отрасли промышленности ремонтируют штампы сваркой 7075, но его никогда нельзя использовать для строительных работ.

Вот несколько простых рекомендаций, которым следует следовать при выборе алюминиевых сплавов:

Сплав серии

Основные легирующие элементы

1000 серии

 Чистый алюминий

2000 серии

 Алюминий и медь.(Высокопрочный алюминий, используемый в аэрокосмической промышленности)

3000 серии

 Алюминий и марганец. (Сплавы низкой и средней прочности; примерами изделий, в которых используются эти сплавы, являются банки для напитков и охлаждающие трубки)

4000 серии

 Алюминий и кремний. (Большинство сплавов этой серии являются присадочными материалами для сварки или пайки)

5000 серии

 Алюминий и магний.(Эти сплавы используются в основном для изготовления конструкций из листового или листового металла — все сплавы серии 5000 пригодны для сварки)

6000 серии

 Алюминий, магний и кремний. (Эти сплавы поддаются термообработке и обычно используются для штамповки листов и пластин — все они поддаются сварке, но могут иметь трещины. Никогда не пытайтесь сваривать эти сплавы без использования присадочного металла)

7000 серии

 Алюминий и цинк.(Это высокопрочные аэрокосмические сплавы, в которые могут быть добавлены другие легирующие элементы)

Lincoln предлагает, чтобы если вам нужно спроектировать что-то из высокопрочного алюминия, обратите внимание на высокомагниевый сплав серии 5000 вместо серии 2000 или 7000. Сплавы серии 5000 поддаются сварке и дают наилучшие результаты.

Заключение

Lincoln Electric предлагает полный спектр алюминиевых решений от источников питания, таких как Power Wave® 455M, которые специально разработаны для работы с оптимальными характеристиками дуги на алюминии, до механизмов подачи проволоки, таких как двухтактная система Cobramatic®, для оптимизации подачи мягкой алюминиевой проволоки к алюминиевой проволоке премиум-класса SuperGlaze®, изготовленной с постоянным химическим составом для стабильной работы.Помимо продукции, Lincoln гордится тем, что является экспертом по сварке алюминия, и с ней можно связаться по телефону 1-888-935-3877 или по электронной почте, чтобы ответить на ваши вопросы.

ПОЛИТИКА ПОМОЩИ КЛИЕНТАМ

Компания Lincoln Electric занимается производством и продажей высококачественного сварочного оборудования, расходных материалов и режущего оборудования. Наша задача — удовлетворить потребности наших клиентов и превзойти их ожидания. Иногда покупатели могут обращаться к Lincoln Electric за советом или информацией об использовании ими наших продуктов.Мы отвечаем нашим клиентам, основываясь на самой лучшей информации, которой мы располагали на тот момент. Lincoln Electric не может гарантировать или гарантировать такой совет и не несет никакой ответственности в отношении такой информации или советов. Мы категорически отказываемся от каких-либо гарантий любого рода, включая любые гарантии пригодности для конкретных целей клиента, в отношении такой информации или советов. С практической точки зрения, мы также не можем нести ответственность за обновление или исправление любой такой информации или совета после того, как они были предоставлены, а также предоставление информации или советов не создает, не расширяет или не изменяет какие-либо гарантии в отношении продажи наших товары.

Lincoln Electric — ответственный производитель, но выбор и использование конкретных продуктов, продаваемых Lincoln Electric, находится под исключительным контролем и остается исключительной ответственностью покупателя. Многие переменные, не зависящие от Lincoln Electric, влияют на результаты, полученные при применении этих методов производства и требований к обслуживанию.

A Руководство по сварке алюминия

Газовая сварка металла и дуговой сварки

Подготовка основного металла: Для сварки алюминия операторы должны позаботиться о том, чтобы очистить основной материал и удалить оксид алюминия и углеводородные загрязнения из масел или режущих растворителей.Оксид алюминия на поверхности материала плавится при 110 ° C, в то время как основной алюминий под ним плавится при 650 ° C. Следовательно, оставление любого оксида на поверхности основного материала будет препятствовать проникновению присадочного металла в заготовку. Для удаления оксидов алюминия используйте проволочную щетку из нержавеющей стали или растворители и травильные растворы. При использовании щетки из нержавеющей стали чистите только в одном направлении. Следите за тем, чтобы не чистить щеткой слишком грубо: грубая чистка щеткой может еще больше накапливать оксиды в заготовке.Кроме того, используйте щетку только для обработки алюминия — не чистите алюминий щеткой, которая использовалась для обработки нержавеющей или углеродистой стали. При использовании растворов для химического травления обязательно удалите их из работы перед сваркой. Чтобы свести к минимуму риск попадания углеводородов из масел или режущих растворителей в сварной шов, удалите их обезжиривающим средством. Убедитесь, что обезжириватель не содержит углеводородов.

Предварительный нагрев: Предварительный нагрев алюминиевой заготовки может помочь избежать растрескивания сварного шва.Температура предварительного нагрева не должна превышать 110 ° C — используйте индикатор температуры, чтобы предотвратить перегрев. Кроме того, выполнение прихваточных швов в начале и в конце свариваемой области поможет усилить предварительный нагрев. Сварщикам следует также предварительно нагреть толстый кусок алюминия при его приваривании к тонкому. если происходит холодная притирка, попробуйте использовать вкладки для притирки и притирки.

Метод проталкивания: В случае алюминия отталкивание пистолета от сварочной ванны вместо его вытягивания приведет к лучшему очищающему действию, уменьшению загрязнения сварных швов и улучшенному покрытию защитным газом.

Скорость перемещения: Сварка алюминия должна выполняться «горячим и быстрым». В отличие от стали, высокая теплопроводность алюминия требует использования более высоких значений силы тока и напряжения, а также более высоких скоростей сварки. Если скорость движения слишком низкая, сварщик рискует получить чрезмерный ожог, особенно на тонкостенных алюминиевых листах.

Защитный газ: Аргон, благодаря хорошему очищающему эффекту и профилю проплавления, является наиболее распространенным защитным газом, используемым при сварке алюминия.Сварка алюминиевых сплавов серии 5XXX в смеси защитного газа, содержащей аргон и гелий — максимум 75 процентов гелия — минимизирует образование оксида магния.

Сварочная проволока: Выберите алюминиевую присадочную проволоку, имеющую температуру плавления, аналогичную температуре основного материала. Чем больше оператор может сузить диапазон плавления металла, тем легче будет сваривать сплав. Возьмите проволоку диаметром 1,2 или 1,6 мм. Чем больше диаметр проволоки, тем легче она подается.Для сварки тонкостенных материалов хорошо подходит проволока диаметром 0,035 дюйма в сочетании с импульсной сваркой с низкой скоростью подачи проволоки — от 250 до 760 см / мин.

Сварные швы выпуклой формы: При сварке алюминия кратерные трещины вызывают большинство отказов. Растрескивание возникает из-за высокой скорости теплового расширения алюминия и значительных сжатий, возникающих при остывании сварных швов. Риск растрескивания наиболее высок для вогнутых кратеров, поскольку поверхность кратера сжимается и разрывается при охлаждении.Поэтому сварщики должны создавать кратеры, чтобы они образовали выпуклую форму или холмик. По мере охлаждения сварного шва выпуклая форма кратера компенсирует силы сжатия.

Выбор источника питания: При выборе источника питания для GMAW алюминия сначала рассмотрите метод переноса — дуговая сварка распылением или импульсный. Аппараты постоянного тока (cc) и постоянного напряжения (cv) могут использоваться для дуговой сварки с распылением. Распылительная дуга забирает крошечный поток расплавленного металла и распыляет его поперек дуги от электродной проволоки к основному материалу.Для толстого алюминия, для которого требуется сварочный ток, превышающий 350 А, оптимальные результаты дает cc.

Импульсная передача обычно выполняется от инверторного источника питания. Новые блоки питания содержат встроенные импульсные процедуры в зависимости от типа и диаметра присадочной проволоки. Во время импульсной GMAW капля присадочного металла переходит от электрода к заготовке в течение каждого импульса тока. Этот процесс обеспечивает положительный перенос капель и приводит к меньшему разбрызгиванию и более высокой скорости следования, чем при сварке с переносом распылением.Использование импульсного процесса GMAW на алюминии также позволяет лучше контролировать подвод тепла, облегчая сварку вне положения и позволяя оператору сваривать тонкостенные материалы при низких скоростях и токах подачи проволоки.

Механизм подачи проволоки: Для подачи мягкой алюминиевой проволоки на большие расстояния предпочтительным методом является двухтактный метод, при котором используется закрытый шкаф подачи проволоки для защиты проволоки от воздействия окружающей среды. Двигатель с регулируемой скоростью с постоянным крутящим моментом в шкафу подачи проволоки помогает проталкивать и направлять проволоку через пистолет с постоянной силой и скоростью.Двигатель сварочной горелки с высоким крутящим моментом протягивает проволоку и поддерживает постоянную скорость подачи проволоки и длину дуги.
В некоторых цехах сварщики используют одни и те же устройства подачи проволоки для подачи стальной и алюминиевой проволоки. В этом случае использование пластиковых вкладышей поможет обеспечить плавную и стабильную подачу алюминиевой проволоки. Для направляющих трубок используйте отходящие и пластиковые входящие трубки зубильного типа, чтобы поддерживать проволоку как можно ближе к приводным роликам, чтобы предотвратить спутывание проволоки. Во время сварки держите кабель горелки как можно прямее, чтобы минимизировать сопротивление подаче проволоки.Проверьте правильность совмещения между ведущими роликами и направляющими трубками, чтобы предотвратить стружку алюминия.

Используйте приводные ролики, предназначенные для алюминия. Настройте натяжение приводных роликов для обеспечения равномерной скорости подачи проволоки. Чрезмерное натяжение приведет к деформации проволоки и вызовет грубую и беспорядочную подачу; слишком маленькое натяжение приводит к неравномерной подаче. Оба условия могут привести к нестабильной дуге и пористости сварного шва.

Сварочные пистолеты: Используйте отдельный вкладыш для сварочного пистолета для сварки алюминия. Во избежание истирания проволоки старайтесь удерживать оба конца лайнера, чтобы устранить зазоры между лайнером и диффузором газа на пистолете.Часто меняйте лайнеры, чтобы свести к минимуму вероятность того, что абразивный оксид алюминия вызовет проблемы с подачей проволоки. Используйте контактный наконечник примерно на 0,38 мм больше, чем диаметр используемого присадочного металла — при нагревании наконечник расширится до овальной формы и, возможно, ограничит подачу проволоки. Как правило, если сварочный ток превышает 200 А, используйте пистолет с водяным охлаждением, чтобы минимизировать тепловыделение и уменьшить трудности с подачей проволоки.

Справочник по ресурсам и продуктам для сварки алюминия

Руководство по ресурсам и изделиям для сварки алюминия Меню
  • Оборудование
    • Сварщики
    • Механизмы подачи проволоки
    • Сварочный интеллект
    • Автоматизация
    • Плазменные резаки
    • Газовое оборудование
    • Газовый контроль
    • Индукционный нагрев
    • Удаление дыма
    • Тренировочное оборудование
  • Технологии
    • Легкость использования
    • Продуктивность
    • Оптимизация и производительность
  • Безопасность
    • Голова и лицо
    • Рука и тело
    • Сварочный дым
    • Перегрев
  • Аксессуары
    • Аксессуары
  • Расходные материалы
  • Отрасли
    • Отрасли
    • Приложения
  • Ресурсы
  • Поддержка
  • Около
  • Ресурсы
    • Руководства по сварке
    • Сварочное образование и обучение
    • Учебные материалы
    • Меры предосторожности
    • Калькуляторы сварных швов
    • Часто задаваемые вопросы
    • Галерея проектов
    • Библиотека статей
    • Видео библиотека
    • Информационные бюллетени
    • Форумы
    • Подкаст — Сварка труб
    • Связаться с нами
  • Поддержка
    • Пункты обслуживания
    • Руководства и запчасти
    • Гарантия
    • Производители двигателей

Сварка алюминия

«Дать мне пять минут, и я могу научить обезьяну сварке проволокой.» Да правда. Сваривать алюминий может кто угодно.
(1) Сварщики проволоки или сварщики MIG (металл в инертном газе) имеют катушку с провод внутри и моторный привод, который проталкивает провод через шлангокабель к пистолету, а также мощность дуги и защитный газ, такой как аргон, для предотвращения попадания кислорода в сварной шов. А Спусковой крючок на пистолете запускает питание, провод и газ. Наземный лагерь должны быть прикреплены к работе, чтобы электрическая цепь была замкнута.Мой стартовый сварщик — Hobart Ironman 210, купленный на аукционе. за 600 долларов. Затем я купил газовый баллон высотой 5 футов и объемом 300 кубических футов. для газа аргона, необходимого для сварки алюминия. Защитный газ для сварка стали не является обязательной, так как вы можете купить проволоку для флюса для стали который вырабатывает собственный защитный газ.


Вы можете использовать пистолет, который идет в комплекте с Hobart, но шлангокабель всего 10 футов давно и поскольку алюминиевая проволока имеет большее трение, чем сталь, и она также гнется легче, чем стальная проволока, у сварщика возникнут проблемы проталкивая его через пуповину.

(2) (3) Это лучше всего добавить катушку для алюминия. Катушка пистолета имеет 1 фунт катушка с проволокой на пистолете, поэтому подача ее через шлангокабель не вопрос. После этого вы можете держать автомат и стандартное ружье заряженными проволока для сварки стали. Это даст вам быстрый способ переключить от алюминия до стали.

Я купил рекомендуемый катушечный пистолет Spoolmate 185 за 400 долларов от Сварка-Прямая.com в 2003 году. Они хорошие цены и быстрая доставка, но смириться придется плохая упаковка, часто поврежденные или неправильные заказы, ужасающие обслуживание клиентов, и тупые представители. С тех пор я взял большая часть моего бизнеса WeldingDepot и Сварка без проблем, а некоторые цены даже лучше.

Не все сварщики иметь недорогие пистолеты для катушек, предназначенные для прямого подключения к сварщик так что проверьте перед покупкой.Spoolmate, как и другая шпуля пистолетов, удерживает на пистолете катушку с проволокой весом 1 фунт и подает ее мотор в тисках. Электроэнергия и газ по-прежнему поступают из сварщик, но шлангокабель имеет длину 20 футов, что значительно упрощает передвигаться на 20-футовой лодке.

Я нашел что нет необходимости спускать газ через пистолет после первого время, когда он подключен. (1) На регулятор, который подключается к аргону.Одно из них — давление в бутылке, а другой — кубический фут в час, протекает через пистолет. Заправка аргоном стоила около 65 долларов. но 300 кубических футов хватит примерно на 25 фунтов проволоки, если вы удерживайте поток газа около 20 кубических футов в час (куб. футов в час). Течение регулируется на регуляторе, и я установил свой на рекомендуемые 20 cfh, когда пистолет работает. Вы узнаете, недостаточно ли вы забыли включить его, потому что ваш сварной шов будет не более чем брызги маленьких алюминиевых сфер.

Важно чтобы оставаться в рабочем цикле сварщика, который для меня сварка 3/16 дюйма алюминия, примерно 5-6 минут из каждых 10 минут. Однако я быстро понял, что рабочий цикл пистолета Spoolmate было намного ниже. Примерно через 4 минуты почти непрерывной сварки ствол стал настолько горячим, что пластиковый шланг подачи газа расплавился и упал. Я обнаружил, что могу сварить только около 4 дюймов, или пару 2-дюймовых стежков, прежде чем мне нужно было сделать перерыв и позволить ствол остынет.(2) Я решил эту проблему поездкой за 50 долларов в Home Depot, где я купил медную трубку 1/4, 50 футов 3/8 дюймовая прозрачная пластиковая трубка и самый маленький садовый фонтанный насос они имели. Я намотал медную трубку на ствол, соединил концы к пластиковой трубке и использованные стяжки для связывания пластиковый шланг к шлангокабелю. Пластиковые шланги доходят до сварщик, а затем в ведро с водой, где насос циркулирует вода по шлангу.Насос может поднимать только воду 3 футов, но после того, как воздух выйдет из строя, я могу поднять пистолет, как как можно выше, потому что вода, текущая обратно в ведро, создает вакуум, который помогает насосу поднимать воду. Добавленный вес незначительный, а ствол остается холодным, что позволяет мне сваривать на 5 или 6 минут и на одну вещь меньше, чтобы сжечь меня.

(4) Есть 9-дюймовый ствол «Long Reach» 9 дюймов для Spoolmate из Сварка-Прямая.ком, что делает можно сваривать в самых труднодоступных местах. (5) Я называю это своим Конфигурация «Панчо Вилла». Нечасто мне это нужно, поэтому я не рекомендовал бы его, если вы не знаете, что он вам понадобится.

Алюминиевые насадки для сварки MIG

Я составил следующий список алюминиевых советы по сварке, которые подходят мне:

Увеличьте ток и скорость провода

(1) Поднимите его и создайте дугу!

(2) Правая сторона — уровень 4, провод
скорость 300 в / мин.Левая грань
уровень 6 при 370 дюйм / мин.

(3) Сварка распылением на 3/16 дюйма.

Первым в списке идет последнее, что я сейчас узнаю. Когда я только начинал, я много дурачился со сварщиком, пытаюсь найти лучшие настройки с проволокой ER4043 диаметром 0,035. я остановился на настройке напряжения 4 и скорости проволоки около 290 дюймов в минуту.На мое решение, скорее всего, повлияли мои невозможность управлять пистолетом с более высокой скоростью подачи проволоки и горением через упражнения, потому что я позволяю им слишком сильно нагреться.

(1) Теперь я свариваю алюминий только при максимальном напряжении и самая высокая скорость подачи проволоки — 380 дюймов в минуту. Я использую эти настройки на 3/16 дюйма и даже на более тонком листе 1/8 дюйма. Это был письмо от Гэри Лукаса, которое привело меня к этому. Вот Гэри письмо:

Я немного разбираюсь в сварке алюминия, поэтому посмотрел, что вы писал о том, как это сделать, и я смотрел фотки ваших сварные швы.Я считаю, что у вас не настроен сварочный аппарат должным образом. Вот что заставляет меня так думать. Вы упомянули шарик на конце сварочной проволоки после сварки. Там не должно быть, это должно быть острие. Ваши сварные швы очень дымчатый с обеих сторон, дыма должно быть очень мало. Сварные швы не вливаются плавно в основной металл, и они должны везде. Алюминий следует сваривать струйной дугой, а не короткой. дуга.Вы можете определить, используете ли вы аэрозольную дугу, по нескольким признакам.

Во-первых, при прекращении сварки проволока имеет острый конец, а не мяч на конце.
Во-вторых, при сварке звук похож на звук, издаваемый распылитель при окраске распылением, а не как жарка яиц. В-третьих, сварка будет довольно блестящим и не весь дымным. [Это верно, только если ваша проволока чистая и сухая.] В-четвертых, во время сварки будет искры практически не образуются, весь металл уйдет в сварной шов.

Чтобы получить струйную дугу, нужно увеличить напряжение, и скорость тоже при увеличении напряжения. Продолжайте повышать напряжение и скорость проволоки, пока не услышите резкое изменение звука сварного шва, затем еще немного, чтобы сварка была гладкой туда. Я думаю, вы будете поражены тем, насколько далеко вы необходимо поднять напряжение, чтобы это произошло.

После достижения дуги со струйным переносом произойдет несколько вещей.Ваши сварные швы будет намного красивее. Ваши сварные швы станут намного прочнее. Вы будет сваривать НАМНОГО быстрее. Вы получите намного больше сварного шва на одну катушку проволоки.

(2) Итак, я последовал совету Гэри и, конечно же, качество улучшенный. На фото слева показан более горячий сварной шов. Это перья намного лучше в лист толщиной 3/16 дюйма, потому что он проникает лучше. Более холодный сварной шов справа требовал обработки наконечника от из стороны в сторону и имеет большую длину холодного старта.

(3) Я все еще вижу шарик на конце провода, как показано на фото но оно меньше. Скорость движения также увеличивается, а звук похож на выходящий воздух под высоким давлением, без щелчков или хлопков. Сварной шов блестит, но у меня все еще есть слой сажи вокруг сварного шва, потому что мой провод влажный.

Толчок вперед

Используйте «толчок вперед» или наклоните кончик на 10-15 градусов от направления сварного шва.Вы можете обмануть, когда это необходимо углы, но для меня это самый простой способ. Просто держи спрей в сварочной ванне.

Потребуется немного практики, чтобы ехать достаточно быстро и не прожигают, но не так быстро, чтобы не получить очищающее действие и проникновение, необходимое для сварочной ванны.

Держи пистолет и зажги

Хорошее освещение и подставка для рук.

Действительно помогает установить подлокотник при сварке длинные чистовые швы. Яркий свет также помогает вам видеть стык и след по прямой.

Чтобы лучше контролировать сварной шов, удерживайте пистолет обеими руками держите проволоку направленной к передней кромке сварочной ванны.

В труднодоступных местах сделайте сухой проход с помощью шлема вниз, чтобы вы могли увидеть, на что вы можете наткнуться или запутаться на.

Предварительный нагрев

Холодный старт оставляет в сварном шве выступ, который может потребоваться. шлифовать и сварной шов под высоким пятном не будет стал достаточно горячим, чтобы основной материал плавился и плавился все вместе. Поскольку большинство сварных швов имеют длину всего несколько дюймов, это хороший идея максимально избежать холодных запусков. Убедитесь, что вы сварка методом распыления, описанным выше.Затем обрежьте проволоку так что примерно 1/8 дюйма выступает из кончика, особенно если от конца проволоки, идущей от предыдущий шов. Лучше, если металл будет уже теплым.

Можно предварительно нагреть основной материал пропановой горелкой. так что он составляет от 150 до 200 по всей длине совместный. Помимо уменьшения холодного пуска, это также устранит любые воды, уменьшите деформацию и улучшите плавление основного металла.В температуру можно проверить с помощью поверхностного термометра, такого как доступно в PCT Instruments по адресу www.ptc1.com или один из множества бесконтактных инфракрасных термометры сейчас на рынке. Через некоторое время вы также узнаете что такое 200 градусов. Широко перемещая пламя по длины шва, вы действительно увидите форму конденсата и затем испариться с поверхности. Убедитесь, что тепло успевает проводиться полностью через поверхность металла.Вы можете проверьте это путем нагревания с одной стороны и измерения с другой.

Залить кратер

Заполните кратер в конце сварного шва, чтобы избежать трещины задерживаясь на секунду в сварочной ванне перед остановкой. Быть будьте осторожны, если металл очень горячий, иначе вы можете прожечь его.

Сварка мелких деталей

Приварите мелкие детали, а затем
обрезать их по размеру.

Потому что тепло проходит через алюминий так быстро, когда сварка мелких деталей легко прожигает полностью, особенно на концах и углах. Если можете, лучше сваривать на мелкие детали, прежде чем разрезать их по размеру. Это позволит вам начните сварку в области, которая будет обрезана, и закончите сварку где есть больше материала для работы в качестве радиатора.

Также тяжелый кусок стали или алюминия для использования в качестве основы при сварка мелких деталей помогает избавиться от лишнего тепла. переносится на материал основы и предотвращает прожиг.

Прикрепление детали к материалу основы или «прочной спинке» также помогают предотвратить коробление.

Положение сварного шва.

При сварке на вертикальной или потолочной поверхности сварке, вам следует держать сварочную ванну небольшого размера и использовать самые маленькие Размер диаметра проволоки можно.На самом деле, в любом случае для меня накладные расходы очень сложно. Я думаю, что лучше потратить время, чтобы переместить лодку и не сваривайте на любой поверхности, которая находится над головой. Хорошее планирование — ключ к успеху но по мере развития моего проекта я уверен, что это будет легче сказать чем сделано.
Если требуются угловые швы большего размера, используйте несколько прямых проходит. Это обеспечит лучший внешний вид и уменьшит вероятность прогорание и прочие дефекты.
Держите наконечник на 3/4 дюйма над рабочей поверхностью, но это больше предложение, чем правило.Чем ближе вы находитесь, тем горячее сварной шов и более вероятно, что ваша проволока прогорит до кончика и забьет его. Я начал с 12 советов при сварке проволокой 8 мм и сумел забил их все в течение первой недели, что побудило меня купить 60 из них примерно по 60 центов за штуку. После того, как я перешел на провод 9мм и Наконечники 9 мм Я забил только 1 (пока), пытаясь сварить меньшая скорость подачи проволоки.
Оставьте «вылет» 1/4 — 3/8 дюйма, который соответствует длине проволоки. выступает из конца контактной трубки.Это тоже рекомендация, но меньше, и проволока прожигает наконечник и забивает его. Вы может уменьшить величину вылета, переместив наконечник ближе к сварите или уменьшите скорость подачи проволоки. Кстати я читал что ты можно повторно использовать забитые наконечники, если вы позволите им пропитаться соляной (Соляная) кислота до растворения алюминия. Я пробовал это и это действительно работает, но вы должны иметь терпение Моисея или только слегка забил наконечник.Теперь просто выбрасываю их в мусорное ведро.

Очистка

Очистите свариваемые поверхности, предварительно протерев их ацетон на чистой тряпке, чтобы удалить масла и грязь. Если сварной шов действительно важно, затем очистите его три раза тремя разными чистые тряпки, часто переворачивая их, и держите тряпки в том же порядке для каждого очищаемого места, поэтому последняя использованная тряпка всегда самый чистый. После того, как поверхность будет тщательно очищена, вам не нужно вернитесь и повторите этот шаг еще раз, если вы не загрязнили область масла.Не очищайте место сварки или электродвигателей (например, кофемолки), или там, где есть другие источники тепла или есть искры! Ацетон и сварка объединяются, чтобы произвести взрывы и Огонь. Я знаю это по опыту. Извините, у меня нет фото.
Затем почистите этот участок щеткой из нержавеющей стали. Окисление слой, образующийся на поверхности, имеет гораздо более высокую температуру плавления, чем алюминий, который лежит внизу, и если его не удалить, он играет разрушает сварочную дугу, приводит к смешиванию окисления с присадочный материал и улавливает сварочные газы в сварном шве, которые образуют пузыри, утечки и трещины.Я использую щетку для шлифовального круга или Угловая шлифовальная машина с чашечной щеткой, но не нажимайте слишком сильно. Вы хотите только разрушить окислительный слой и не хотите размазывать поверхность и захватывать оксид или кусочки стали провод. Щетку никогда не следует использовать ни для чего, кроме алюминия. чтобы он не загрязнялся и его нужно чистить примерно через 8 часов использования, промыв его в ацетоне. Также не почистите большую площадь, чем вы будете сваривать в течение следующего часа, поскольку окисление немедленно начнет преобразовываться.Если сварка критическая затем почистите его снова щеткой из нержавеющей стали размером с зубную щетку непосредственно перед сваркой. Это гарантирует, что окисление распадается, и газы, пытающиеся выйти из сварочной лужи, сделают это через отверстия в окислении.

Кевин Морин, опытный строитель алюминиевых лодок, предлагает следующее предложение. «Я держу одну [кисть] в левой руке и иногда бить его стволом пистолета. В других случаях, если я работая с помощником, я оставлю их на руки чистить мне и держать их руку до конца очищенной области, Затем я иду к их кончик пальца в перчатке и приступайте к следующей сварке — это поможет вам вниз больше проволоки, во много раз, чем чистить зубы самостоятельно.»

Я заварил несколько точек, которые намеренно испачкал потом, масло и грязь. Пот — не очевидная проблема, а вот масло! Некоторые даже Рекомендуем использовать перчатки, чтобы предотвратить загрязнение масла естественно на ваших руках. Это звучало немного экстремально, но я держусь предметы чистой тряпкой, протирая их другой рукой, и перчатки также предотвратят ожоги.

Смазка для резки

Смазка твердосплавных лезвий поможет им резать быстрее и дольше оставаться острым.Я использовал WD-40 и он работает отлично подходит как смазка для резки, но создает беспорядок, который должен быть полностью очищается, если деталь будет свариваться. Тебе нужно обязательно очистите масло ацетоном и сделайте это перед вы чистите ее, чтобы не испачкать проволочную щетку маслом.

Сварочные маски

Спросил у одного из старожилов в сварочном магазине о касках, которые автоматически темнеют при начале сварки.Он осмотрел меня и мою седую бороду и ответил: «Ну, некоторые дети используют их «. Я купил по одной (на eBay) и поверьте мне «детишки» правы! Другой шлем — для гостей и на весь день. Я ломаю свой автоматический шлем и вынужден ждать другого. Возьмите тот, с которым вы можете регулировать степень затемнения. я нашел это когда я получил настройку немного темнее, чем разрешено установив, я мог лучше видеть «выступ», а также края сварочная лужа.Нижняя часть козырька — жидкость порт для просмотра кристаллов, а верхняя часть представляет собой солнечную панель, которая заряжает аккумулятор и воспринимает свет от сварочной дуги, чтобы затемните хрустальную линзу. Вы должны быть осторожны, чтобы не разместить ваша голова, куда вы смотрите, прямо под частью. Это будет не позволяйте солнечной панели обнаруживать дугу, и линза не будет темнеть.

Используйте правый провод, если можете

Хобарт, а также Стивен Поллард в его книге «Судостроение с Алюминий рекомендует использовать 5356 для сварки алюминия 5082 и 5086. сплав, который является стандартным сплавом для алюминиевых лодок.Однако 5356 недоступен локально, поэтому я узнал с 4043, который обычно используется для 5052 и более мягкого алюминия серии 6000 сплавы. Итак, после того, как прибыл мой заказ на 50 катушек 5356, я переключился и обнаружил, что независимо от того, как я настраивал сварщика, я неизменно получались неаккуратные сварные швы с большим количеством брызг и столбы дыма. Поэтому я заказал еще 4043 и отправил 5356 обратно. В Урок в том, что проволока имеет большое значение, попробуйте катушку перед вы покупаете чехол.5356 — предпочтительный провод для использования с 5000 серии алюминия, потому что он обеспечивает более прочные сварные швы. Не важно какой провод вы в конечном итоге используете, все они должны использоваться в комбинации со 100% аргоном в качестве защитного газа. Если тебе действительно нужна сила, тогда вы захотите взглянуть на сварщика, который может производить больше ампер, с импульсное управление и что-то еще, кроме младшего Spoolmate 185. Также увеличьте поток газообразного аргона примерно до 40 кубических футов в минуту.

Регулировка приводных роликов золотникового пистолета

Поддерживайте давление приводного ролика механизма подачи проволоки достаточно плотно, чтобы подавать проволоку.Вы должны уметь тянуть провод с помощью буксира из плоскогубцами и заставьте его проскользнуть через ведущие ролики. Это будет помогают предотвратить попадание птичьего гнезда в приводные ролики, когда вы неизбежно сожгите провод обратно в наконечник.

Хранение проводов

Алюминиевая проволока с кремнеземом
гель, чтобы он оставался сухим.

Если вы хотите действительно хорошего, важно то, как вы храните провод. сварные швы.Вы должны содержать его в чистом, сухом и обезжиренном виде. Если вы купите случай или два и использовать его только изредка, тогда вы обречены черная сажа. Проблема в том, что проволока и любой новый алюминий будут быстро образуют твердый оксидный слой на поверхности при воздействии кислород. Оксид плавится при более высокой температуре и вызывает сварной шов. быть труднее контролировать, а также вызывает черную сажу. если ты хотите сохранить провод в лучшем виде, а затем храните его запечатанным в тепле, контейнер для пыли и влаги.Старый холодильник с подсветкой колба хороша для предотвращения конденсации.

Лучше хранить провод в ящике с влагой. абсорбент или осушитель, например активированный оксид алюминия. Строитель парусное судно Джухи хранит проволоку в ящике с силикагелем осушитель и цифровой гигрометр. Узнайте больше о Чжухи на www.sailjoohee.com. Кремнезем Гель доступен по цене 70 долларов за пакетик с бусинами 1/8 дюйма на 50 фунтов от www.ecompressedair.com или www.deltaadsorbents.com. У них также есть осушитель силикагеля в разновидностях, которые меняют цвет так как впитывает влагу, но стоит в 4 раза дороже. Пока Активированный оксид алюминия не меняет цвета, можно купить влажность метр или гигрометр примерно за 5 долларов, который покажет вам, когда пришло время заменить осушитель. И силикагель, и более экономичный Активированный оксид алюминия можно высушить или регенерировать в печи при температуре 450 градусов. а затем повторно использовать.Вам действительно нужно всего несколько фунтов, но это так много дешевле в 50 фунтов, что было бы отличным рождественским подарком, не думаешь? Может быть, ваш племянник захочет мумифицировать кошку?

Если вы действительно хотите сохранить чистоту, заполните хранилище аргон. Аргон тяжелее воздуха и может быть введен в пластиковый пакет с проволокой, вставленной в верх этого старого холодильник. Вы также можете положить провод в пластиковое ведро. кусочком сухого льда и дайте воздуху выйти из небольшого отверстия в крышке ведра.В результате ведро останется полным CO2. Это тоже хороший повод убивать насекомых в ваших продуктовых магазинах.

Управление искажением

Книги по строительству металлических лодок скажут вам распространять ваши сварные швы и сварные швы, чтобы дать время сварным швам круто и, следовательно, сводят к минимуму искажения. И это очень хорошо рекомендация. Сварите пару тренировочных деталей и проверьте, как деталь выдержит много сварок, прежде чем она потеряет форму.С участием немного попрактиковавшись, вы можете разместить сварные швы на противоположной стороне детали чтобы заставить его вернуться в правильную форму. Сварка MIG должна быть выполняется в безветренном месте, чтобы не продувать защитный газ аргон прочь. Небольшое движение воздуха — это хорошо, поскольку дым от сварки вредны, и большая часть лета на Среднем Западе убьет вас от жары и влажность, если вы слишком заперты. Нет смысла иметь префекта сварите, если вы лежите мертвым в цехе.

Не дыши этим дымом

Welding Aluminium производит озон, азотистые газы, окись углерода, и диоксид углерода, и сварка в закрытом или плохо вентилируемом помещении. пространство или маска прямо над сварным швом позволит вам вдохните достаточно этих паров, чтобы вызвать респираторный дистресс, в форма одышки, головокружения, тошноты и кашля. Это случилось со мной, поэтому, пожалуйста, примите мой совет, вам это не понравится.

Кентукки Кен, мой советник по сварке, добавляет: «Я использую ингалятор сейчас без особого толку. Однажды ночью я сварил алюминиевый корпус толщиной 1 дюйм с МИГ и на улице было ветрено, поэтому мне пришлось закрыть дверь магазина, был белый порошок (пригоревшее окисление) на всем в там. Мой капюшон был покрыт толстым слоем, так как мне пришлось прижаться лицом к работать, чтобы увидеть. На следующий день я пошел и открыл магазин, и я нашел там в полу лежащих 2 мертвых мышей.Теперь становится плохо когда магазин 30 футов на 50 футов. Поместите это на свою страницу о сварке как прямое свидетельство предупреждения. « — Спасибо, Кен. Теперь он мне говорит 🙂

Носить длинные рукава и перчатки


Сварка — Sun Burn

Как только я начал доводить сварные швы и прожигать более один фунт проволоки за один день, я научился носить рубашки с длинными рукавами и перчатки.Это могло не иметь значения, если бы у меня была настоящая работа, работаю на улице для моей жизни, но у моего малыша мягкие предплечья администратора базы данных приятный солнечный ожог от сварки.

Испытание на разрыв при изгибе

Я слышал об испытаниях на изгиб / разрыв, но я дали хорошее описание того, как правильно это сделать, поэтому я спросил судостроителя Кевина Морина, который внес большой вклад в формы на metalboatsociety.org, и он внес следующее.

Испытания на изгиб при разрыве обычно проводятся однопроходные сварные швы с одной стороны испытания, но не исключительно. Двусторонние сварные швы также проходят испытания, но они не изгибаются под нагрузкой. и неподдерживаемая корневая поверхность.

Если стыкованная Т с квадратным краем и без зазора приваривается, то обратно загнутые с корневой стороны назад по торцу целостность сварного шва полностью протестирован. Это должно удерживаться, и сварной шов должен быть загнут обратно без неуспешный разрыв изгиба Т-образного скругления без фаски.Но не все Т-образные скругления проходят этот тест даже с наполнителем 5356 на 5083/86 материал.

Такой же сварной шов выполняется с полным скосом к нижней кромке вертикальный Т-образный элемент, а край корня должен иметь небольшой опадание или проникновение корневого края родительского материал. Это показывает «полное проникновение» в основной материал — обычно без этой небольшой выпуклости корневой изгиб порвет этот «задняя» сторона сварного шва, поскольку газовые карманы корневой зоны действуют как точка провала или выемка на галтеле.Этот сварной шов похож на сварной шов переборки, который полностью водонепроницаем, был переборкой к корпусу шарнир помогает создать фаску.

В зависимости от материала, торцевой ширины галтели, сплава совпадение, охват газа, время замерзания и полученное количество газа эвакуация; общая пластичность сварного шва в сочетании с плавлением площадь и проникновение) позволит испытательному образцу полностью уложиться 90град. Здесь Т-образная часть стыка будет плоской к горизонтальная часть, имеющая набор изгибов в обоих основных материалах, но поверхность корня шва остается «в» основном металле.Если родитель металл «вырывается» или корень цел, но оторван от родительского металл, то сварной шов «побил металл».

Многие сварочные аппараты MIG для алюминия улучшают характеристики увеличивая размер грани скругления, чтобы ЗТВ (термическое воздействие Zone) — это более широкий сплав с несколькими комбинированными эффектами, чтобы помочь тест’. Более широкая лужа НЕ ЯВЛЯЕТСЯ более однородной. Вместо этого угловая поверхность увеличивается за счет «растекания» металла шва. шире при движении, а края более сужаются к родительскому металл на носке и в верхней части галтеля.

Это достигается «взбиванием» лужи движением C или G. обычно рукой с пистолетом, которой помогает другая рука, держащая сопло. Другой метод — просто замедлить скорость троса и скорость движения. дает больше времени в луже для любого корма и тепла сочетание.

Увеличенный размер лужи означает более длительное время жидкости и больший нагрев дуги позволяя большему количеству газа выходить в верхнюю часть сварочной ванны. Шире лицевые скругления позволяют увеличить площадь нагрева, поэтому основной металл может изгибаться на большей длине, благодаря чему силы на заднюю часть меньше распределение нагрузки по большему поперечному сечению, что помогает сварной шов тоже проходит это испытание.Наконец, большая масса лужи помогает чтобы «пропитать» или погрузить лужу в открытую сторону сварного шва, но это поверхность материала на самом деле не «расплавленная жидкость», поэтому поверхность на самом деле не загрязняется из воздуха. Это означает «передний» край возвратного изгиба не такой «зубчатый», как может быть, если сварной шов не провисает и не проникает в эту зону.

Таким образом, взбитая лужа шире, но не такая тяжелая, как более медленная. сплошное сопряжение в режиме перетаскивания.Более тонкий сварной шов также расширяется и обычно применяется при гораздо более высоких настройках, что позволяет лучше смачивание и газ движется, промывая более чистую основу для корня. Это очень распространенный метод улучшения результатов испытаний на изгиб-изгиб. широко используется штатными сварщиками на Северо-Западе, строящими лодки. ежедневно.

С другой стороны, более широкие и медленные сварные швы, в отличие от узорчатых метод, сжимайте больше — так будет больше результирующего напряжения и деформации если эти сварные швы с большим поперечным сечением возникают в середине корпуса панель.Реальное дело для практики — получить высокий сварочный ток. достаточно, чтобы достичь проникновения, не замедляя много. Как и вся сварка, это родственная скорость — или «на ощупь» где разные люди понимают это на разных уровнях усилие.

Дополнительные советы

Для получения дополнительной информации о сварке MIG обязательно посетите сайт Miller: www.millerwelds.com и используйте их бесплатно в Интернете обучение: www.millerwelds.com/education/etraining.html


Герметичные сварные швы


(1) Балластные салазки / аккумуляторный ящик.

(2) Выпускной коллектор.

(3) Опрессовка коллектора.

До сих пор моим сварным швам требовалось только удерживать вместе две части, и попытка разорвать эти сварные швы молотком и зубилом даст Вы хорошо представляете, насколько хорошо вы делаете свою работу.

(1) Я обнаружил, что сваривать герметично тоже несложно, по крайней мере для низкого давления. Когда я сварил балластные салазки, они вода; буквально на первом тесте. Однако создание чего-то способного выдерживать большее давление, когда его можно сваривать только с одной стороны, совсем другая история.

(2) Недавно я отказался от попыток отлить мокрый выхлоп коллектор из алюминия и решил вместо этого сварить один.После долгого нагревания, гибки, резки и сварки у меня было довольно много симпатичный набор трубок для кишок мокрого коллектора. Я отправил фото слева — Кен «Сварщик», мой сварщик и кастинг ресурс. Он ответил, что похоже на то, что у меня дыры от булавок и что я должен проверить это под давлением. (3) Я думал, что сварные швы выглядели неплохо, но я заделал коллектор, подключил к 12 вольт насос для шин, смоченный в мыльном растворе, и.. вы когда-нибудь видели один из этих мыльных машин? Некоторые дыры исправить было легко, но другие были настойчивы. Я мог отшлифовать сварной шов, залить его обратно и утечка вернется. Я прогорел и залатал пару пятен, поэтому часть времени я работал задом наперед. В отчаянии Я заказал немного Super Alloy 5, который представляет собой алюминиевый стержень на 600 градусов. который использует флюс, в надежде, что он исправит мой беспорядок, но я не уверен, и Кен считает это бесполезным…. Кен снова был прав о Super Alloy 5, но мне удалось остановить все утечки с использованием «Seal All Polymer Sealer» Подробная информация о двигателе и Страница Jet Drive в разделе Exhaust Manifold.

Неспособность точно контролировать количество тепла является частью проблема. Сварочная установка TIG решит эту проблему, но пока мне нужно довольствоваться MIG. Итак, после 16 часов проб и ошибок я наконец залатал все отверстия так, чтобы насос достиг 40 фунтов на квадратный дюйм раньше слишком много воздуха просачивалось через временные уплотнения.Лучший подход должен был наложить параллельные сварные швы и использовать щетку из нержавеющей стали для удаляйте копоть между каждым проходом. Отверстия для штифтов чаще всего находились на конец сварных швов, поэтому я начал выполнять финальную сварку на всех концов, или зацепите конец сварного шва так, чтобы он пересекал предыдущий шов. Было бы так приятно иметь возможность выключить тепло при завершении сварки то, что позволяет сварка TIG без дополнительных оборудование и расход.На более дорогих установках MIG вы можете переключатель, который позволяет уменьшить ток. Конечный результат не красиво, но для прототипа это должно быть, и, возможно, у меня будет перешел на TIG к тому времени, когда мне нужно было собрать замену.

Ссылки

Поставщики сварочного оборудования

www.weldingsupply.com Лучшая цена на ER4043 .035, катушка 1 фунт провод, номер детали 40430351
www.weldingdepot.com WeldingDepot — Good Service
www.Welding-Direct.com Spoolmate 185 частей, наконечники являются частью # 186406. Прямая сварка — Плохо Сервис и медленный.
www.abrasives4sale.com Шлифовальные круги — дешево, но не для меня любимый.
Шлифовальные круги: в местном магазине AirGas продается Flexcel 7 «A-medium. диск со ступицей 5/8 «9,84 $ за штуку. Ой!
Best Welders Supply, 1824 Southwest Blvd (918) 587-0183 по запросу Дуэйн

Поставщики алюминия

www.metalalesusa.com MetalSalesUSA
Tridant, 5555 South Garnett Road, Талса, OK 252-5781
Quick Service Steel, 1155 N Peoria, Tulsa OK 587-5909
Interstate Steel and Meta, 2100 N Lewis, Tulsa OK 585-3844
Integris Metals, 1888 N 109 E Av, Tulsa OK 838-9821

Особая благодарность Уоррену Ньюбери, Дюрант, Оклахома, за проверку эта страница.

Похожие записи

Художественная ковка это: Кованые изделия как воплощение искусства

Как самому сделать солнечную батарею: Как сделать солнечную батарею своими руками

Генератор бензиновый самый маленький: 10 самых маленьких генераторов — рейтинг 2020

Автор alexxlab

Просмотр всех записей alexxlab →

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *