Сварка алюминия

Помимо этого, алюминий занимает особое место в сварочной промышленности благодаря своему некоррозионному природному и эстетически приятному внешнему виду. Тем не менее, сварка алюминия является непростой задачей на сегодняшний день. 

1. Почему сварка алюминия трудна?

Алюминий является идеальным металлом для различных типов сварных швов. Но сварщик должен знать о техниках и навыках, необходимых для сварки алюминия. Процесс сварки не прост, так как это очень мягкий металл с относительно высокой склонностью к окислению. В то время, как чистый алюминий имеет температуру плавления 650 ° C, оксиды алюминия имеют температуру плавления 2037 ° C. Поэтому необходимо предотвращать окисление алюминия.

Находясь в расплавленном состоянии, алюминий имеет свойство вступать в реакцию с примесями, что приводит к слабым сварным швам. Кроме того, алюминий обладает высокой теплопроводностью, из-за чего отсутствие точности в сварке может привести к выгоранию. Поэтому совершенно ясно, что сварка алюминия более сложна, чем сварка с другими металлами.

Ниже приведен список факторов, затрудняющих сварку алюминия.

Оксидный слой – Чистый алюминий обладает высокой реакционной способностью с кислородом, а поверх чистого алюминия оседает оксидный слой. Этот слой имеет значительно более высокую температуру плавления, чем чистый алюминий. Чтобы расплавить верхний оксидный слой, нужна высокая температура для достижения более высокой температуры плавления. Тем не менее, нужно быть осторожным, чтобы не прожечь отверстия в чистом алюминии, который лежит под оксидным слоем.

Нечистоты– Алюминий обладает высокой реакционной способностью, благодаря чему он может легко загрязняться в процессе сварки. Он может реагировать с грязью и воздухом, что может изменить свойства алюминия. Помимо реакции с кислородом из воздуха, он также реагирует с водородом из воды или влажного воздуха. Поэтому сварщики должны проявлять крайнюю осторожность, чтобы очистить алюминий и сохранить его в чистом состоянии.

Пузыри– Как было сказано ранее, алюминий может вступать в реакцию с водородом из различных доступных источников. Шансы реакции с водородом сильно возрастают в расплавленном состоянии. Когда металл затвердевает, водород отделяется, оставляя после себя пузырьки. Эти пузырьки приводят к тому, что сварочная часть со временем становится пористой и слабой.

2. Лучший способ сварки алюминия

Несмотря на то, что сварка алюминия сложна, сварщики делают это хорошо, используя правильный процесс сварки. Существуют различные методы для точной сварки алюминия, избегая общих проблем. Перед этим самым важным этапом является правильная подготовка металла перед сваркой. 

• Шаг 1 - Возьмите растворитель, такой как ацетон, и используйте его для удаления любых отложений с поверхности алюминия, таких как масло, жир и капли.
• Шаг 2 – Используйте проволочную щетку из нержавеющей стали, чтобы избавиться от оксидных отложений на алюминиевой поверхности. Также можно использовать кислоту или сильную щелочь. Убедитесь, что поверхность полностью высохла перед сваркой.
• Шаг 3 - Держите алюминий сухим все время и храните его при комнатной температуре. Убедитесь, что вы используете его в течение нескольких дней, чтобы вы могли использовать его в чистом виде.

Существуют различные типы методов сварки, доступных для сварки алюминия. Сварка GTAW/TIG является лучшей среди них. Подробнее о типах сварки обсуждается ниже.

3. Виды сварки алюминия

Ниже приведен список различных типов алюминиевой сварки, которые обычно используются.

Сварка GTAW/TIG

GTAW расшифровывается как Газовая вольфрамовая дуговая сварка, а TIG - сварка вольфрамовым инертным газом. Это, наиболее используемая техника сварки для алюминия. В этом процессе сварщику необходимо оборудование с питанием переменного тока. В технологии используется аргон в качестве защитного газа. Процесс автоматически очищает оксидный слой от поверхности алюминия во время сварки. Таким образом, в течение всего процесса сварки не будет никаких загрязнений или примесей.

Важные моменты, которые следует учесть:

• Используйте чистый вольфрамовый стержень в качестве электрода для достижения наилучшего результата.
• Потратьте достаточно времени на подготовку алюминия.
• Убедитесь, что поток аргона умеренный и равномерный, чтобы избежать нерегулярной сварки.

Сварка GMAW/MIG

GTAW расшифровывается как Газовая дуговая сварка металла, а MIG - сварка металлическим инертным газом. Это еще один наиболее используемый коммерческий процесс сварки алюминия. По сравнению со сваркой TIG, она относительно быстрее, а скорость выше. Недостатком является использование механической системы подачи проволоки. Кроме того, сварщик должен убедиться, что основной материал и наполнитель чистые, чтобы избежать пористости после сварки.

Электронно-лучевая сварка

Для сварки алюминия популярны лазерная лучевая и электронно-лучевая сварка. В электронно-лучевой сварке вы можете точно нагревать только целевую зону, и, следовательно, это обеспечивает больший контроль над общим процессом. Это актуально, когда у вас есть толстые алюминиевые секции для сварки, и отсутствует необходимость в защитном газе.

С другой стороны, лазерная сварка происходит быстрее, и это приводит к узкой зоне теплового воздействия. Он идеально подходит для чувствительных к трещинам материалов, таких как алюминий. Тем не менее, выбор защитного газа должен быть правильным для долговечности в зависимости от марки алюминия.

Контактная сварка

В этом процессе металлы соединяются, пропуская ток под высоким давлением. Это не распространенный процесс, так как алюминий обладает высокой электрической и теплопроводностью. Сварщик должен быть очень квалифицированным и точным, чтобы сварка была достаточно качественной.

Экранированная металлическая дуга

В этом процессе сварщик использует расходный алюминиевый электрод. Электрический ток образует электрическую дугу между соединяющим металлом и электродом. Со временем электрод и металл расплавляются, образуя расплавленный бассейн, который охлаждается с образованием соединения. Этот алюминиевый электрод покрыт флюсом, который действует как защитный или экранирующий газ, когда электрод плавится. Поэтому сварочная часть получает защиту от внешних погодных условий. Хотя это не распространенный процесс сварки, он идеально подходит для модификации литого алюминия.

4. Чего следует избегать при сварке алюминия

Вот список распространенных ошибок, которых следует избегать при сварке алюминия.

• Несоблюдение мер безопасности – Сварка является рискованным процессом, независимо от того, насколько вы опытны. Поэтому принимайте все необходимые меры безопасности, такие как ношение комплекта СИЗ. Комплект СИЗ состоит из очков, сварочного шлема, защитных перчаток и защитной обуви. Будет много искр и брызг, и вредных испарений, поэтому вы должны быть защищены.
• Неправильная подготовка – Подготовка важна как для сварщика, так и для сварочного материала. Мы уже говорили, как подготовить алюминий перед сваркой. Его следует тщательно очистить и защитить от хранения. Точно так же сварщик должен быть заранее осведомлен о методе сварки алюминия. Он не должен быть уверен в себе только потому, что у него есть опыт сварки других металлов. Тесты для сварщика здесь. 
• Детали – Когда вы имеете дело с чувствительным материалом, таким как алюминий, вы должны быть терпеливыми и обращать внимание на детали. Незначительной ошибки достаточно, чтобы сделать сварную деталь хрупкой и пористой. В алюминиевой сварке нельзя ошибиться.

6. Преимущества использования алюминия

Нет сомнений в том, что сварка алюминия сложна, но замены алюминию в промышленности нет. Преимущества алюминия не имеют себе равных среди других металлов.

• Легкий– Самым большим преимуществом алюминия как металла является его легкий вес. Он весит сравнительно меньше, чем сталь, которая является самым популярным металлом для сварки. Алюминий имеет лучшее соотношение прочности к весу. Поэтому легкость не делает его менее прочным. Он также прост в транспортировке и удобен в обращении.
• Долговечность– В отличие от стали и других металлов, алюминий устойчив к коррозии. О ржавчине речи не идет, и она устойчива к атмосферным воздействиям. На самом деле, он не реагирует на ультрафиолетовые лучи, и, следовательно, долговечность значительно увеличивается.
• Гибкость– Алюминий может принимать любую форму по мере необходимости в промышленном процессе. Начиная от прокатки, экструзии до ковки и литья, все эти процессы легко применимы на алюминии.
• Алюминий легко перерабатывается, и он имеет довольно эстетически приятный внешний вид. Алюминий обладает электро- и теплопроводностью. Он огнестойкий и нуждается в минимальном обслуживании.

7. Заключение

Алюминий является очень популярным сварочным материалом в любой отрасли промышленности. Процесс сварки, без сомнения, сложен, но при достаточной практике его можно освоить. Чтобы получить наилучшие результаты, следует обращать внимание на детали и быть внимательным на протяжении всего процесса.