Сварочные работы с алюминием и его сплавами в Москве
Полный спектр услуг по проектированию,
поставке, монтажу, пуско-наладке,
гарантийному и сервисному обслуживанию
инженерных систем зданий
Телефоны:
8 (499) 391-45-36
8 (499) 391-45-37
email: info@itr-montazh.ru

Сварка алюминия

07 июля 2014 г.

Сварочные работы с алюминием и его сплавами

Цветные металлы широко используются в машиностроении и электротехнике. С их помощью снижают вес техники, повышают устойчивость ко всем видам коррозии, обеспечивают требуемую тепло и электропроводность, другие эксплуатационные характеристики. Однако специфические свойства цветных металлов требуют специальных технологий для их соединения, среди которых особое место занимает сварка алюминия.

Физико-химические свойства алюминия – как они влияют на сварное соединение

Физико-химические характеристики алюминия и его сплавов радикально отличаются от углеродистой стали:

• Малый удельный вес – 2,7 г/м3;
• Относительно невысокая температура плавления – 657-660°С в зависимости от чистоты металла;
• Теплопроводность алюминия втрое выше, чем у стали, вследствие чего требуется особая техника наложения сварного шва;
• Высокая химическая активность металла, из-за чего необходимо создавать особую среду в месте, где выполняется сварка поверхностей из алюминия;
• Алюминий совершенно не меняет цвет при нагревании.

Чистый алюминий – очень мягкий металл с недостаточной механической прочностью, поэтому в конструктивных деталях используются марганцевые (АМц) и магниевые (АМг) сплавы алюминия, литейные силумины (АЛ) и термостойкие дюралюмины (Д).

Ввиду высокой химической активности на поверхности алюминия и его сплавов образуется тугоплавкая высокопрочная оксидная пленка (А120з), которая обеспечивает металлу основные параметры механической прочности и одновременно осложняет сварку алюминия.

Подготовка алюминиевых поверхностей к сварке

Оксидная пленка имеет температуру плавления свыше 2060°С, из-за чего алюминиевые поверхности требуют специальной подготовки:

• Исходное травление раствором едкого натра и углекислого натрия в равной пропорции (50/50);
• Чистовое травление 25% ортофосфорной или 15% азотной кислотой;
• Окончательная промывка теплой и холодной водой с последующей сушкой;
• Обработка кромок металлической щеткой;
• Нанесение флюсов из хлористых соединений щелочных металлов и криолита.

Эти меры разрушают оксидную пленку, позволяют добиться равномерного прогрева металла и обеспечивают качественную сварку алюминия – химическую однородность и механическую прочность сварного шва.

Флюсы обладают высокой активностью, поэтому во избежание химической коррозии готовый шов вначале промывается горячей водой, а затем обрабатывается 5% азотной кислотой с добавлением 2% хромпика. Выбор способа травления, флюсов и сварочных материалов определяется маркой сплава, конструктивными особенностями детали, пространственным положением шва, толщиной металла, типом сварочного оборудования и другими факторами, без учета которых невозможна качественная сварка алюминия.

Особенности дуговой и газовой сварки алюминия, сварочные материалы и обработка готовых швов

Прежде чем приступить непосредственно к сварке поверхностей их прогревают до температуры 200-350°С в зависимости от толщины металла. Величина нагрева контролируется специальной термокраской. Электродуговая сварка алюминия проще в технологическом отношении. Для этого могут использоваться такие сварочные материалы:

• Тугоплавкие вольфрамовые электроды и сварочный пруток для сварки алюминия в аргоновой среде;
• Наплавные электроды для заварки дефектов марок ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА оболочка которых содержит соли щелочных металлов, нейтрализующие кислород в месте сварки;
• Сварочная проволока для использования в автоматических и полуавтоматических сварочных машинах.

При малой толщине металла лучший результат дает газовая сварка алюминия под флюсом, поскольку это снижает риск прожога, но требует от сварщика более высокой квалификации, достаточного опыта и практических навыков.

Для устранения внутренних напряжений и упрочнения сварного шва рекомендуется их дополнительная обработка. В литых деталях сварка алюминия заканчивается промывкой шва и последующим отжигом при температуре 300-350°С и медленным остыванием. После газовой сварки выполняется легкая проковка холодного шва для улучшения его структуры и удаления окалины.

Сварка швов алюминия в зависимости от толщины металла

Качественный шов при сварке алюминия требует также соответствующей обработки кромок в зависимости от толщины металла. На тонких листах (1,5-2 мм) предварительно выполняется отбортовка кромок для предотвращения прожога. В таком случае сварка деталей из алюминия проводится без использования присадочных материалов. Металл толщиной 3-5 мм сваривают на прямых кромках. При большей толщине необходим односторонний скос кромки под углом 60°.

От толщины металла зависит также допустимый зазор между соседними участками шва, который может составлять не более 1-2,5 мм, и количество проходов для его заполнения. Для деталей толщиной до 14 мм шов сваривают в 1-2 слоя, при толщине более 14 мм требуется 2-3 слоя наплавления. Из-за высокой теплопроводности металла сварка шва из алюминия требует особого внимания в момент его завершения, когда необходим повышенная точность регулировки мощности сварочного аппарата.

Применение автоматических и полуавтоматических сварочных машин улучшает качество и производительность сварочных работ, позволяя выполнять точные настройки скорости подачи сварочных материалов, параметров тока, мощности дуги и прочее. Сварка алюминия имеет множество других технологических и профессиональных секретов, знание которых определяет уровень квалификации специалиста. За подробностями и услугами обращайтесь в компанию «ИТР – монтаж».

Оставьте комментарий
Имя*:

Введите защитный код

* — Поля, обязательные для заполнения