Флюс для сварки алюминия аргоном: Флюсы для сварки Алюминия

Содержание

Флюсы для сварки Алюминия

Часто для сваривания алюминия используются аргонодуговое сваривание, которое известно прочностью и долговечностью изделий. Для проведения работ аргонодуговым сварочным аппаратом требуется использование газовой среды из инертных газов. В некоторых случаях производить сварочные работы с использованием газового баллона не получается, поэтому приходится пользоваться другими методами сваривания.

Наиболее подходящим методом сварки алюминия без газа является сваривание полуавтоматическим сварочным аппаратом с использованием присадочного материала – проволоки. Внутри специальной проволоки ля сварки алюминия находится флюс, который выполняет функцию инертного газа и предотвращает появление окиси.

Автоматическое сваривание алюминия производится по слою флюса, потому как нерасплавленный флюс имеет высокую электропроводность и нарушает стабильность сварочного процесса.

Для того чтобы избежать протекания жидкого металла с другой стороны шва, требуется использовать формирующую прокладку. Сварочная дуга питается постоянным током обратной полярности.

Автоматическое сваривание производят под флюсом с помощью расщепленного электрода на постоянном токе обратной полярности или переменном токе. В некоторых случаях используются флюсы для сварки алюминия с пониженной электропроводностью, например керамического типа.

Наиболее часто для работы применяются флюсы АН-А1 и АН-А4, которыми производят сваривание алюминиево-марганцевых сплавов. Для сплавов данного типа недопустимо наличие хлора натрия во флюсе, потому как из-за алюминия и магния происходит реакция восстановления натрия из флюса. При попадании в шов, натрий приводит к образованию в металле шва пористости, а также значительно снижает пластичность.

Нередко для работы используются керамические флюсы марок ЖА-64 и ЖА-64А, которые имеют низкую проводимость электроэнергии. Такие флюсы используются в некоторых случаях для проведения сварочных работ алюминия с помощью переменного или постоянного тока обратной полярности.

При подготовке деталей для сварки требуется производить профилирование свариваемых кромок, а также удалять поверхностные загрязнения с окислами. Обезжирить поверхность для сваривания можно с помощью органических растворителей или с помощью обработки материала в специальных ваннах со щелочным составом.

В качестве растворителя используется уайт-спирит, РС-1, РС-2 и технический ацетон. Обезжирив алюминиевый сплав и убрав с его поверхности оксидную пленку, можно начинать сваривание.

При удалении оксидной пленки стоит отметить, что ее можно удалять с помощью металлических щеток из проволоки. Диаметр ворса должен составлять 0,1 – 0,2 миллиметра, а в длину он должен быть не менее 30 мм. После очистки кромок вновь требуется произвести обезжиривание с помощью растворителя. Очищенные детали могут дожидаться сваривания в течение 2 – 3 часов после очистки.

В больших производственных масштабах детали подвергаются травлению, что ускоряет рабочий процесс.


Сварка и пайка алюминия. Припои и флюсы.

Пайка различных металлов и сплавов

Изделия, очищенные и подготовленные для пайки, не должны храниться продолжительное время во избежание окисления. Их следует возможно скорее загружать в печь или контейнер с обеспечением защитной среды. Особенное внимание должно быть уделено удалению воздуха при пайке высоколегированных сталей и сплавов, содержащих легкоокисляемые элементы. Удаление воздуха может достигаться вакуумированием или продуванием защитного газа — аргона. При продувании температура должна повышаться постепенно, начиная от комнатной до 800—900 С (1073— 1173 К). Этот процесс требует значительного расход аргона. Вакуумирование более рационально, так как при этом значительно снижается расход аргона. Большое значение при пайке имеет контроль температуры нагрева изделия; перегрев может оказать вредное влияние.

Общее время пребывания припоя в расплавленном состоянии состоит из времени:

t = t1 + t2 + t3

где t1 — время нагрева от температуры плавления припоя до температуры пайки; t2 — время выдержки при пайке; t3 — время охлаждения от температуры пайки до температуры кристаллизации припоя.

В случае взаимодействия припоя с основным металлом t1 и следует, возможно, сокращать. После окончания процесса панки необходимо удалить флюс, очистить окисленные поверхности, устранить наплывы и участки растекания припоя, в особенности в тех местах, которые подлежат последующей обработке. Требование удаления флюса вызвано возможным отрицательным влияние его, например появлением коррозии (в алюминиевых сплавах).

Флюсы (для пайки алюминиевого сплава) удаляют промывкой горячей и холодной водой при условии последующей обработки в растворе хромового ангидрида. Флюсы на основе буры образуют на поверхности твердую корку. Их удаляют механическим путем или погружением деталей в горячую воду. Паяные швы на алюминиевых сплавах обрабатывают металлической щеткой и вторично промывают от флюсов, могущих остаться в порах швов. Растекающийся припой удаляют механическим, химическим или электромеханическим способами.

Для контроля качества паяных соединений применяют разные методы. Существенное значение имеет внешний осмотр швов. Швы проверяются на прочность, плотность, электропроводность. Паяные швы можно контролировать физическими методами: рентгеновским просвечиванием, применением радиоактивных изотопов, прозвучиванием.

Кроме испытания паяных образцов без их разрушения, нередко применяют испытания с доведением их до разрушения. Результаты, полученные при испытаниях до разрушения нескольких образцов, позволяют установить механические свойства серии аналогичных изделий.

К углеродистым и низколегированным сталям относится стали, имеющие температуру плавления 1450—1520 С (1723—1793 К). При низкотемпературной пайке сталей применяются главным образом оловянно-свинцовые припои с активными флюсами. Перед пайкой рекомендуется детали облуживать. Это ускоряет процесс пайки и позволяет обеспечивать высокие механические свойства соединений.

Более часто для пайки сталей применяют высокотемпературные медно-цинковые припои с добавкой серебра (температура плавления 940—700 С (1213—973 К). Однако вследствие легкого испарения цинка эти припои не применяют для вакуумной панки. Их целесообразно использовать при пайке в среде с низкими окислительными свойствами, например продуктов неполного сгорания азотно-водородной смеси с флюсом в виде буры, борного ангидрида и т. д. Для пайки углеродистых сталей в качестве припоя применяют также чистую медь, в особенности при пайке в печах в среде водорода. Медь хорошо растекается, заполняет малые зазоры. При этом прочность соединений превосходит прочность самой меди.

К высоколегированным сплавам относятся коррозионно-стойкие аустенитные стали 0Х18Н9, 12Х18Н9 со стабилизирующими добавками — титаном, ванадием, ниобием и т. д., кислотоупорные хромистые стали Х17, Х25 и другие ферритного класса, жароустойчивые никелевые сплавы, например, имеющие около 80% Ni и др.

Указанные сплавы могут паяться легкоплавкими припоями с применением активных флюсов. Однако пайка легкоплавкими припоями указанной группы сплавов технически нецелесообразна. Рациональнее применять для их соединений высокотемпературные припои (табл. 1).

В соответствии с маркой припоя применяются флюсы с различными составляющими. Некоторые припои при быстром нагреве т. в. ч. теряют свои составляющие.

Высоколегированные сплавы и стали можно паять в среде аргона, водорода, в вакуумных печах, Недостаток пайки в аргоне — не вполне удовлетворительная растекаемость припоя. Для улучшения растекаемости во флюсы вводят добавки, например литий. Пайка в атмосфере водорода требует высокой его чистоты; использование водорода всегда сопряжено с некоторой опасностью взрыва.

Пайка в вакууме дает хорошие результаты при применении припоев, не содержащих легко испаряющихся элементов (цинка и др.). При пайке указанных выше материалов могут возникать поры вследствие испарения некоторых составляющих припоя, например, цинка: непровары в результате неудовлетворительного смачивания расплавленным припоем соединяемых частей или недостаточной очистки поверхностей; трещины при проникновении жидкого припоя между границами зерен основного металла.

Особенно часто образуются трещины при пайке медно-цинковыми и медно-серебряными припоями. Применением более высокотемпературных припоев можно избежать растрескивания паяных соединений.

Таблица 1. Состав припоев, %

Применение никелевых припоев иногда сопровождается образованием подрезов основного металла в местах перехода к швам. Это происходит вследствие того, что припой этого рода имеет способность растворять основной металл. Чтобы избежать этого явления, следует вести технологический процесс пайки при возможно более низкой температуре.

При помощи пайки хорошо соединяются изделия из чистой меди и медных сплавов. Чистая медь хорошо паяется при нагреве в вакуумных печах, а также в атмосфере хорошо очищенного водорода без каких-либо примесей кислорода. Медно-цинковые сплавы, содержащие 4—38% Zn, при длительном нагреве теряют его (цинк испаряется), поэтому латунные детали перед пайкой целесообразно покрывать медью.

Пайка широко применяется для соединений различных бронз; алюминиевых, содержащих 5—10% Аl; бериллиевых, применяемых в приборостроении и имеющих в своем составе 2—2,5% Be; хромовых, содержащих около 0,5% Сr; оловянных, применяемых при обработке давлением, содержащих олово, а также фосфор и др.

Медь и ее сплавы легко паяются при применении низкотемпературных припоев с использованием канифольных флюсов, не вызывающих коррозии. Нередко перед пайкой поверхности деталей облуживают чистым оловом слоем толщиной 0,005 мм на стали и 0,0075 мм на меди. Низкотемпературные припои не обеспечивают высокой прочности паяных соединений, поэтому рекомендуется пайка в печах высокотемпературными твердыми припоями. Целесообразно применение медно-фосфорных и серебряных припоев и флюсов на основе буры с добавлением фтористых соединений. Алюминиевые бронзы хорошо паяются серебряными припоями с никелем, который препятствует проникновению в припой алюминия и повышает производительность технологического процесса.

Титан и его сплавы паяют в электрических печах, т. в. ч., газопламенным горелками. Наилучшие механические свойства спая достигаются при пайке ТВЧ. Это объясняется тем, что в результате сокращения термического цикла при этом способе пайки отсутствует рост зерна, приводящий к охрупчиванию соединений. При пайке титановых сплавов целесообразно применять серебряные припои, имеющие температуру плавления ниже температуры рекристаллизации титана и выше температуры, требуемой для удовлетворения условий смачивания припоем паяных деталей.

Очень важная задача производства — соединение пайкой различного рода керамических материалов и окислов друг с другом и с металлами. Возможны разные случаи: металлы более тугоплавки, нежели керамика, при этом соединение обеих деталей происходит в твердом состоянии, контакт обеспечивается необходимым давлением, применением покрытий. В последнем случае соединение достигается при температурах ниже температуры плавления каждой из соединяемых деталей.

Особенно благоприятные условия для соединения, когда металлы имеют температуру плавления ниже температуры плавления керамики и в результате своих специфических химических свойств склонны к образованию связи с последней. Гак, например, титан и цирконий имеют большое сродство к кислороду и образуют твердые растворы со многими металлами и окислами. Окислы титана и циркония весьма тугоплавки. При некоторых условиях эти металлы восстанавливают окислы металлов, образующих керамику, и присоединяют к себе освобожденный кислород. Такое восстановление, необходимое для прессовой пайки, следует проводить в условиях вакуума или в среде аргона.

Серьезные затруднение пайки керамик с металлами — существенная разница в их температурных коэффициентах расширения, в результате чего в соединениях образуются остаточные напряжения значительной величины. В неблагоприятных случаях, при недостаточной пластичности материалов в них возникают трещины. Для устранения этого явления иногда между соединяемым металлом и керамикой прокладывают пластины из пластичного металла, например молибдена. При пластических деформациях последнего опасность возникновения трещин в керамике значительно уменьшается.

С помощью специальных присадочных металлов можно получать качественные соединения не только однородных элементов, например Al2O3 + Al2O3, но и разнородных. Сплавы, содержащие сильные карбидообразующие элементы — молибден, тантал, титан, цирконий и др., — хорошо смачивают графит.

 

Припои и флюсы для пайки

Большинство способов пайки осуществляют с применением различных припоев и лишь в тех случаях, когда в процессе пайки между металлами могут образоваться легкоплавкие эвтектики, пайка возможна без специального припоя.

К припоям предъявляют ряд требований общего характера. Припой должен хорошо растекаться по поверхности основного металла, смачивать и растворять его, легко заполнять зазоры между деталями, обеспечивать необходимую прочность соединения и т. п.
Припои применяют в виде лент, паст, прутьев. Особенно распространены припои в виде проволочных контуров и прокладок из фольги, штампуемых в соответствии с поверхностью соединяемых частей.

Широкое применение в качестве припоев получили высокотемпературные припои — сплавы на основе серебра, алюминия, меди и др., обладающие, как правило, температурой плавления выше 450—500 С (723—773 К). Медно-цинковые припои ПМЦ 36, ПМЦ 48, ПМЦ 54 имеют предел прочности σв = 21-35 кгс/мм2 (206,0—343,2 МН/м3), относительное удлинение до 26%, рекомендуются для пайки изделий из меди, томпака, латуни, бронзы. Серебряные припои имеют температуру плавления 740—830 С (413—1103 К). Согласно ГОСТ 8190-56 марки припоев разделяют в зависимости от содержания в сплавах серебра, которое изменяется в пределах от 10 (ПСр 10) до 72% (ПСр 72). В них также содержатся цинк, медь и в небольшом количестве свинец. Эти припои применяют для пайки тонких деталей, соединения медных проводов и в случаях, когда место спая не должно резко уменьшать электропроводность стыковых соединений.

Низкотемпературные припои имеют температуру плавления ниже 450—400 С (723—673 К). Они обладают небольшой прочностью. Их применяют для пайки почти всех металлов и сплавов в разных их сочетаниях. В большинстве случаев низкотемпературные припои содержат значительный процент олова. 

Низкотемпературные оловянно-свинцовые припои (ГОСТ 1499—70) имеют верхнюю критическую точку плавления 209—327° С (482—600 К). Олово имеет точку плавления 232 С (505 К). Его предел прочности при растяжении 1,9 кгс/мм2 (18,6 МН/м2), относительное удлинение 49%, НВ 6.2 кгс/мм2 (60,8 МН/м2). Оловянно-свинцовые припои ПОС-90, ПОС-61, ПОС-40 и др. применяют при пайке медных аппаратов, авиационных радиаторов, изделий из латуни и железа, медных проводов и т. д.

Образование качественного паяного соединения в значительной степени зависит от возможности наиболее полного удаления с поверхности металла окисных, адсорбированных газовых и жидких пленок. В практике пайки для удаления поверхностных пленок применяют различного рода флюсы, восстановительную атмосферу или вакуум. В последнее время для этой цели успешно используют механическое разрушение пленок с помощью ультразвуковых упругих колебаний.

Флюсы при пайке имеют несколько назначений. Они защищают основной металл и припои от окисления, растворяют или восстанавливают образовавшиеся окислы, улучшают смачивание поверхностей, способствуют растеканию припоев. Флюсы можно применять в твердом, жидком и газообразном виде (в виде порошков, паст, растворов газов). Роль флюса выполняют некоторые специальные газовые атмосферы и вакуум, которые также могут способствовать восстановлению окислов и улучшению условий смачивания. Флюсующее действие оказывают в некоторых случаях отдельные составляющие, входящие в состав припоев. Например, фосфористые припои не требуют флюсов при пайке медных сплавов.

 

Флюсы сварочные

Флюсами называют специально приготовленные неметаллические гранулированные порошки с определенным размером зерен.

Назначение флюсов – расплавляясь, они создают шлаковый купол над зоной дуги, а после химико-металлургического воздействия образуют шлаковую корку на поверхности, в ней остаются окислы, вредные примеси и газы.

Флюсы делят на неплавящиеся, керамические и плавильные.

Керамические флюсы.

Изготавливают так же, как и электродное покрытие.

Сухие компоненты шихты замешиваются в жидком стекле. Полученную массу измельчают путем продавливания. Потом прокаливают, просеивают для получения частиц определенного размера.
Частицы сухой смеси могут быть скреплены за счет спекания. Происходит это при повышенных температурах без расплавления. Затем гранулируют до необходимого размера.

Не плавильные флюсы приготавливаются в виде механической смеси. Наиболее распространенны керамические флюсы. По составу близки к составу основного покрытия.
Легирование металла флюсом достигается путем введения в их состав ферросплавов.
Сочетание легирующих элементов может быть различно, а это позволяет получать практически любой состав металла шва.

Это наиболее характерная особенность керамических флюсов.

Химический состав шва также зависит от параметров сварки.

Чтобы определить, как изменились свойства шва, надо замерить твердость в различных местах.

Наиболее критичная зона – зона сплавления и околошовная зона. Керамические флюсы имеют и свои недостатки: малая прочность, вследствие чего в процессе транспортировки или эксплуатации меняют свою грануляцию.

Часто применяют для сварки высоколегированных и специальных сталей, а также для наплавочных работ.

Плавильные флюсы.

Сплавы оксидов и солей металлов. Процесс их изготовления включает следующие стадии:

1. Расчет и подготовка шихты.
2. Выплавка флюса.
3. Грануляция.
4. Сушка, если использовалась мокрая грануляция.
5. Просеивание.

Предварительно измельченные части флюса загружают в дуговые или плавильные печи. После расплавления и выдержки до окончания реакции при температуре 1400 C флюс выпускают из печи.

При сухой грануляции флюс выливается в металлические формы. После остывания отливка дробится, при этом используются валки. Размер частиц 0,1-3 мм. Затем флюсы просеивают.

Сухая грануляция применяется для гигроскопических флюсов, содержащих большое количество фтористых и хромистых солей.

Преимущество этих флюсов в том, что они могут быть использованы несколько раз.

Используют для сварки алюминиевых и титановых сплавов.

Мокрый способ грануляции: расплавленный флюс выпускается из печи достаточно тонкой струей и попадает в емкость с проточной водой. В ряде случаев используют дополнительную струю воды.
Далее идет просеивание.

Получают различную грануляцию. Флюс сушат при температуре 250-300 C, а после дробят, если возникает необходимость. После этого просеивают.

Флюс представляет из себя неровные зерна светло-серого, красно-бурого и коричневого цвета.

Транспортируют в герметичной таре, полиэтиленовых мешках, бочках.

Плавильный флюс не может содержать легирующих элементов в чистом виде, так как они окисляются в процессе изготовления. Поэтому легирование происходит путем восстановления окислов флюсов.


В основу классификации флюсов по химическому составу положено содержание в нем оксидов и солей.

Различают окислительные флюсы, имеющие оксид марганца и кремния в составе.

Для получения определенных свойств флюса, в его состав вводят другие компоненты – плавиковый шпат, более прочные оксиды.

Чем больше во флюсе оксида марганца и кремния, тем сильнее он может легировать металл данными элементами, но тем больше он будет окислять этот металл.

Плавильные флюсы применяются для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Безокислительные флюсы практически не содержат оксидов марганца и кремния, в их состав входят фториды, используются для сварки высоколегированных сталей.
Также безокислительные флюсы могут состоять из фтористых и хлоридных солей и элементов, не содержащих кислород.
Используют для сварки высокоактивных металлов – алюминия и титана.

В связи с широким применением флюсов, есть ГОСТ на основные марки: ГОСТ 9087-81 «Флюсы сварочные плавильные».
Регламентирует химический состав.

Различают стекловидный и пемзовидный характер зерна.
Строение зерна зависит от состава расплава флюса, степени его перегрева.
В зависимости от этого, флюс может получаться плотным, прозрачным, пористым, рыхлым.
Следует учитывать, что пемзовидный флюс при том же химическом составе, имеет в полтора-два раза меньший вес, чем стекловидный.

Данные флюсы хуже защищают металл от воздействия воздуха, но обеспечивают хорошее формирование шва при больших плотностях тока и скоростях сварки.

Буквы в обозначениях флюсов:

  • М – мелкий
  • С – стекловидный
  • П – пемзовидный
  • СП – смешанный

 

Сварка под флюсом

На первый взгляд может показаться, что одно из основных преимуществ сварки под флюсом — возможность получения большой глубины проплавления свариваемого металла — противоречит условиям сварки тонколистовой стали. Однако при определенных условиях сварка под флюсом допускает регулирование глубины проплавления металла, начиная от долей миллиметра, и поэтому хорошо известные ее достоинства могут быть использованы для сварки тонколистовой стали.

Успешное внедрение в производство сварки под флюсом изделий из тонколистовой стали стало возможным, главным образом, благодаря применению тонкой сварочной проволоки. Известны примеры сварки тонколистовой стали и обычной электродной проволокой диаметром, например, 4 мм. Однако в этом случае удавалось сваривать сталь толщиной не менее 3—4 мм при условии весьма тщательной сборки изделия.

Для сварки тонколистовой стали большое значение имеет применение приспособлений, облегчающих точную сборку изделия и обеспечивающих надежное поджатие к свариваемому стыку медной или флюсомедной подкладки, флюсовой подушки и т. п. Опыт показывает, что производительность автоматической сварки изделий из тонколистовой стали со сравнительно короткими швами зависит не столько от машинной скорости сварки, сколько от затрат времени на подготовительные и вспомогательные операции. Поэтому важной задачей является разработка эффективно действующих сборочных и сборочно-сварочных приспособлений.

Чем меньше величина тепловой энергии, передающейся от дуги основному металлу в процессе сварки, тем меньше глубина его проплавления и, следовательно, тем более тонкий металл можно сваривать без прожогов. Тепловая энергия, передаваемая основному металлу, может быть уменьшена за счет уменьшения мощности дуги или увеличения скорости ее перемещения по свариваемому соединению.

Для сварки тонколистовой стали в основном применяют уменьшение мощности дуги, а не увеличение скорости сварки. Это в значительной мере объясняется тем, что применение больших скоростей сварки (более 150—200 м/час) связано с жесткими требованиями к точности поддержания режима сварки, необходимостью тщательной очистки свариваемых кромок, с очень точной сборкой стыков, в ряде случаев со специальным наклоном изделия и электрода и т. п. При указанных скоростях сварки металл шва может быть поражен порами, поперечными трещинами и другими дефектами. Если при этом учесть, что производительность сварки тонколистовой стали, как указывалось выше, главным образом, зависит от затрат времени на установочные и подготовительные операции, то станет ясным, почему увеличение скорости не стало основным способом уменьшения погонной тепловой энергии.

Устойчивость процесса сварки

При сварке тонколистовой стали равномерность глубины проплавления имеет особенно важное значение. Если сваривая сталь толщиной более 4—5 мм, можно допустить колебание глубины проплавления в пределах ± 1 мм, не опасаясь возникновения прожогов, то в случае сварки тонких листов стали такое же колебание совершенно недопустимо.

Равномерность глубины проплавления зависит от устойчивости режима сварки, главным образом, от колебаний сварочного тока. Колебания скорости сварки, а также напряжения дуги сказываются в меньшей степени. Исходя из этого, для сварки тонколистовой стали следует рекомендовать сварочные автоматы с постоянной скоростью подачи электродной проволоки, так как они обеспечивают практически почти постоянные значения тока при колебании напряжения в сети или случайных изменениях длины дуги в процессе сварки. При этом сохраняются почти постоянной глубина проплавления, а также количество наплавляемого металла. Сварочные головки с регулируемой скоростью подачи электродной проволоки в тех же условиях не обеспечивают постоянство тока и поэтому применять их не рекомендуется.

Понижение мощности дуги, требующееся для сварки тонколистовой стали, может быть осуществлено только до определенного предела, зависящего от диаметра электродной проволоки. Дальнейшее снижение мощности резко ухудшает устойчивость процесса сварки и приводит к неудовлетворительному формированию шва. В случае сварки переменным током этот предел достигается при значительно большей мощности дуги, чем в случае сварки постоянным током обратной полярности. Поэтому сварку тонколистовой стали рекомендуется осуществлять постоянным током обратной полярности (положительный полюс присоединен к электроду). В табл. 1 приведены полученные опытным путем значения минимально-допустимых сварочных токов для электродной проволоки различных диаметров при сварке под флюсом АН-348 постоянным током обратной полярности.


Как следует из табл. 1, для обеспечения устойчивого горения дуги при понижении ее мощности необходимо увеличивать плотность тока в электроде, что практически достигается путем уменьшения диаметра электродной проволоки. Эту таблицу можно использовать для выбора диаметра электродной проволоки при сварке на заданном режиме.

При рассмотрении условий устойчивого горения электрической дуги пользуются ее статическими вольтамперными характеристиками. Вольтамперной характеристикой называется зависимость между током и напряжением дуги при постоянной ее длине. На фиг. 1 приведены такие характеристики для дуг различной длины. Каждая вольт- амперная характеристика дуги состоит из нескольких участков: падающего (с ростом тока напряжение падает), почти горизонтального (жесткий участок) и растущего (с ростом тока напряжение увеличивается). В зависимости от условии сварки, дуге соответствует тот или иной участок характеристики. Так, например, при сварке неплавящимся угольным или вольфрамовым электродом, при ручной сварке качественными электродами, при автоматической сварке под флюсом со сравнительно небольшой плотностью тока и в некоторых других случаях характеристика сварочной дуги является падающей с переходом к жесткой. При сварке под флюсом или в защитной газовой среде с повышенной плотностью тока в плавящейся электродной проволоке характеристика дуги становится растущей.

Если дуга имеет падающую вольтамперную характеристику, то устойчивое ее горение возможно только при том условии, что внешняя характеристика сварочного генератора также будет падающей, т. е. напряжение холостого хода генератора значительно превышает напряжение дуги при сварке.

С ростом плотности тока в плавящемся электроде изменяются свойства сварочной дуги. Эти изменения настолько существенны, что позволяют предъявить совершенно другие требования к характеристикам источников питания постоянного тока.

Еще в 1950 г. в Институте электросварки им. Е. О. Па- тона было доказано, что при повышении плотности тока в плавящемся электроде может быть получен устойчивый процесс сварки при использовании в качестве источника питания генератора постоянного тока с жесткой внешней характеристикой (напряжение холостого хода генератора практически равно напряжению дуги при сварке). В отечественной и зарубежной практике в последние годы такие генераторы нашли широкое применение.

Генераторы с жесткими внешними характеристиками значительно более экономичны, чем обычные сварочные генераторы с крутопадающими характеристиками и высоким напряжением холостого хода, так как пропорционально снижению напряжения холостого хода генератора снижаются затраты на активные материалы, уменьшается вес генератора и его стоимость.

Чем больше скорость подачи электродной проволоки п меньше сварочный ток, тем труднее возбудить дугу путем непосредственной подачи электродной проволоки к изделию. Опыт показывает, что при использовании обычных сварочных генераторов с крутопадающей внешней характеристикой в ряде случаев этот способ возбуждения дуги практически оказывается неосуществимым. Совершенно иное наблюдается в случае применения генераторов с жесткими внешними характеристиками. Резкое нарастание тока при закорачивании электрода на изделие обеспечивает безотказное возбуждение дуги. Короткое замыкание не наносит ущерба генератору, так как тонкая электродная проволока выполняет роль плавкой вставки в цепи, ограничивая время протекания и величину тока короткого замыкания.

В тех случаях, когда генераторы с жесткими внешними характеристиками по какой-либо причине не могут быть применены для сварки тонкого металла, следует применять генераторы с весьма пологопадающими характеристиками, т. е. с большой величиной тока короткого замыкания.

Чем резче изменяется ток в цепи при случайных изменениях длины дуги, тем интенсивнее протекают процессы саморегулирования и тем быстрее восстанавливается заданный режим сварки. Генераторы с крутопадающими внешними характеристиками дают значительно меньшие изменения тока при случайных колебаниях длины дуги, чем генераторы с пологопадающими, жесткими или растущими характеристиками, благодаря чему обеспечивают большую устойчивость процесса сварки тонкой электродной проволокой.

Весьма характерно влияние внешних характеристик генераторов на процесс сварки и формирование шва при изменении величины зазора в соединении. Опыт показывает, что в случае питания дуги от генераторов с жесткой или пологопадающей внешней характеристикой можно допустить большие по величине зазоры в стыке, не нарушая нормального формирования шва. Такое же явление наблюдается при увеличении плотности тока в электроде.

В табл. 2 приведены режимы сварки стыковых соединений стали толщиной 3 мм, собранных с постепенно возрастающим зазором от 0 до 5 мм при длине образцов 500 мм. Образцы сваривались электродной проволокой диаметром 3 мм при питании от генератора с крутопадающей внешней характеристикой и генератора с пологопадающей характеристикой. Один из образцов был сварен электродной проволокой диаметром 1,6 мм при питании от генератора с крутопадающей характеристикой. Как следует из табл. 2 и фиг. 2, где изображены образцы сварных соединений, в случае внешней характеристики генератора, приближающейся к жесткой (пологопадающей), а также в случае большей плотности тока в электроде (меньший диаметр электрода), максимальный зазор, при котором еще происходит правильное формирование шва, значительно больше.

Не следует считать, что приведенные в таблице максимальные зазоры могут быть рекомендованы как допустимые при сборке стыков. В данном случае имеет место плавное возрастание зазора, что не равноценно резким изменениям зазоров, которые могут наблюдаться в практике.

Влияние формы внешней характеристики, а также плотности тока на формирование швов при сварке с зазорами в стыке связано, по-видимому, с изменением интенсивности процессов саморегулирования.

При автоматической сварке стыкового соединения одно из активных пятен дуги расположено на расплавленном металле ванны, заполняющей разделку. В отдельные моменты времени скорость перемещения ванны расплавленного металла может отличаться от скорости движения электрода вдоль стыка. Одной из причин этого бывает изменение величины зазора между свариваемыми кромками или изменение зазора между подкладкой и свариваемыми листами.

При увеличении зазора в стыковом соединении или возникновении большего зазора между подкладкой и свариваемыми листами скорость перемещения ванны расплавленного металла уменьшается. Так как скорость движения электрода при этом остается прежней, имеет место рост дугового промежутка. Резкое увеличение дугового промежутка вызывает обрыв дуги и нарушение процесса сварки. При плавном удлинении дуги процесс может не нарушиться, активное пятно успеет занять новое положение, обеспечивая восстановление прежней длины дуги.

Если питание дуги осуществляется от генератора с крутопадающей внешней характеристикой, то при удлинении дуги, как показали исследования, наблюдается рост ее мощности, что ведет к дополнительному оплавлению кромок в месте повышенного зазора, где начала удлиняться дута. При этом электродного металла окажется недостаточно для заполнения зазора между оплавленными кромками, в результате чего образуется не заполненный металлом участок — прожог.

Увеличение интенсивности саморегулирования дуги, имеющее место в случае применения генераторов с жесткими внешними характеристиками или при повышенной плотности тока в электроде, в известных пределах может предотвратить возникновение прожогов. Благодаря интенсивному саморегулированию значительное удлинение или обрывы дуги не будут наблюдаться при отставании ванны жидкого металла в месте увеличившегося зазора. При этом длина дуги будет поддерживаться постоянной и опасный участок с увеличенным зазором может быть пройден без нарушения процесса сварки (без обрывов дуги, прожогов и пр.). Этот участок от остальной части шва будет отличаться только меньшим усилением шва или даже полным отсутствием усиления.

Как известно из практики автоматической сварки под флюсом, с увеличением плотности тока в электроде глубина проплавления заметно возрастает. Например, при сварке на токе 500 а увеличение плотности тока приблизительно в 3 раза, за счет уменьшения диаметра электродной проволоки от 5 до 3 мм, вызывает увеличение глубины проплавления на 25%. Так как переход к сварке тонкой электродной проволокой связан с еще большим увеличением плотности тока в электроде, то возникает опасение, не может ли интенсивный рост глубины про­плавления в этом случае стать препятствием на пути применения тонкой электродной проволоки и повышенной плотности тока для сварки тонколистовой стали. Проведенные опыты показали, что это опасение несостоятельно.

На фиг. 3 приведен график зависимости глубины проплавления от диаметра электродной проволоки. Как видно из графика, рост глубины проплавления с увеличением плотности тока (уменьшением диаметра электрода) наблюдается только при сварке на токах, превосходящих 300—350 а. Что же касается интересующего пас диапазона токов, применяемых для сварки тонкой стали (до 300—350 а), то в нем увеличение плотности тока не вызывает изменения глубины проплавления. Это объясняется некоторыми особенностями, отличающими маломощные электрические дуги от дуг большей мощности.

 

Материал с сайта: http://ruswelding.com

 

Сварка алюминия и его сплавов

При механизированной сварке меди и ее сплавов успешно используют обычные марки флюсов ОСЦ-45, АН-348-А, АН-20, АН-26, т. е. флюсов, широко применяемых для сварки сталей. Для сварки алюминия и его сплавов по слою флюса разработаны две основные марки бескислородных флюсов АН-А1 и АН-А4 (табл. 21).  [c.119]

Трудности сварки алюминия и его сплавов следующие.  [c.353]

СВАРКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ  [c.236]


Лабораторная работа 15 СВАРКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ  [c.100]

Сварка алюминия и его сплавов  [c.132]

Основные трудности при сварке алюминия и его сплавов  [c.133]

Свариваемость сталей — ОсноБНые характеристики 23 Сварка алюминия и его сплавов 27  [c.555]

Специальные флюсы и обмазки, применяемые при сварке алюминия и его сплавов, содержат фтористые или хлористые соли лития, калия, натрия и кальция.  [c.121]

Фтористые и хлористые соли этих материалов хорошо растворяют пленку оксидов алюминия. Их легкоплавкость и жидкотекучесть способствуют качественному формированию сварного шва. В табл. 13 приведен состав некоторых флюсов, которые применяют при газовой и дуговой сварке алюминия и его сплавов.  [c.121]

Сварка алюминия и его сплавов 120—122  [c.475]

Флюсы для сварки алюминия и его сплавов.  [c.101]

При аргонно-дуговой и газовой сварке алюминия и его сплавов сварочная проволока и присадочные прутки следует применять того же или аналогичного состава, что и свариваемый металл.  [c.29]

Наиболее широко применяют сварку алюминия и его сплавов в атмосфере защитных газов неплавящимся (толщины  [c.280]

Металлические стержни электродов для сварки алюминия и его сплавов получают из сварочной проволоки в соответствии с ГОСТ 7871—75. Основой покрытия служат галоидные соли щелочных и щелочноземельных металлов, а также криолит. Сухую шихту замешивают на воде или водном растворе поваренной соли, так как при использовании жидкого стекла, химически взаимодействующего с компонентами шихты, замес быстро твердеет. Кроме того, кремний, восстанавливаясь из жидкого стекла и проникая в металл шва, ухудшает его свойства.  [c.87]

Режимы сварки алюминия и его сплавов вольфрамовым электродом в инертных газах  [c.258]

Электрошлаковую сварку алюминия и его сплавов толщиной  [c.261]

Сварка алюминия и его сплавов. В чистом виде алюминий применяют главным образом в химической, пищевой и электротехнической промыщленности. Он может быть особой, высокой и технической чистоты.  [c.338]

Основные трудности сварки алюминия и его сплавов вызываются  [c.338]

Ацетиленокислородную сварку алюминия и его сплавов выполняют нормальным или науглероживающим пламенем. Окислительное пламя не допускается. Мощность пламени устанавливается исходя из условия = 755.  [c.338]

Геометрические параметры кромок при сварке алюминия и его сплавов  [c.339]


При изготовлении электродов для сварки алюминия и его сплавов ввиду его большого сродства к кислороду применять покрытия из окислов нельзя, так как металл будет разрушать эти окислы и интенсивно окисляться, В этих случаях покрытия практически полностью состоят из бескислородных соединений, хлоридов и фторидов (КС1, Na l, KF и т. п.), которые наносятся па стержни многократным окунанием стерлшей в водные растворы указанных компонентов.  [c.93]

Сварка алюминия и его сплавов с медью. Кроме значительного различия физико-химических свойств алюминия и меди, сварка этих металлов зат])удпена образованием хрупкой интерметал-лидной фазы.  [c.387]

Трудности при сварке алюминия и его сплавов обусловлены образованием тонкой прочной и тугоплавкой поверхностной пленки оксида AI2O3, плавящегося при температуре 2050 °С склонностью к образованию газовой пористости склонностью к образованию горячих трещин.  [c.236]

Наиболее широко применяют сварку алюминия и его сплавов в атмосфере защитных газов неплавящимся (толщины 0,5—10 мм) и плавящимся (толщины более 10 мм) электродом. В этом случае получают более высокое качество сварных швов по сравнению с другими видами дуговой сварки. Применяют также автоматическую сварку плавящимся электродом полуоткрытой дугой по слою флюса, при которой для формирования корня шва используют медные или стальные подкладки. Возможна газовая (ацетилено-кислородная) сварка алюминия и его сплавов. Флюс наносят на свариваемые кромки в виде пасты или вводят в сварочную ванну на разогретом конце присадочного прутка. Алюминий и его сплавы также сваривают плазменной и электрошлаковой сваркой они достаточно хорошо свариваются контактной сваркой. Учитывая высокую теплопроводность и электропроводимость алюминия, для его сварки необходимо применять большие силы тока.  [c.237]

Способы сварки алюминия и его сплавов. Основными способами сварки алюминия и его термонеупрочняемых сплавов являются сварка в инертных газах, по флюсу и под флюсом, ручная покрытыми электродами, контактная. Используют также газовую сварку, электрошлаковую сварку угольным электродом. Для термически упрочняемых сплавов применяют преимущественно механизированные способы сварки в инертных газах, электронно-лучевую, плазменно-дуговую.  [c.134]

Таким образом, наиболее склонен к порообразованию алюминий и его сплавы. В сварочной технологии на возникновение пор влияет время пребывания сварочной ванны в жидком состоянии, что зависит от скорости сварки. При малой скорости сварки алюминия водород успевает покинуть ванну и наплавленный металл будет плотным, при больших скоростях сварки (Исв>50м/ч) водород не успевает выделиться из кристаллизующегося металла и образовать поры, а при скорости сварки 20 м/ч обычно возникают поры. При сварке алюминия и его сплавов типа АМгб требуются особые меры для очистки кромок свариваемых изделий и тщательная подготовка электродной проволоки, а также использование аргона, имеющего минимальную влажность (Г. Д. Никифоров).  [c.346]

Сварка алюминия и его сплавов (АМгб, Д80 и т. д.) затруднена наличием оксидных пленок АЬОз с температурой плавления около 2300 К. Оксиды алюминия способствуют образованию пор в металле шва и снижают стабильность горения дугового разряда при сварке вольфрамовым электродом на переменном токе. Кратко отметим физико-химические особенности этих процессов при сварке и те мероприятия, которые необходимо осуществить в целях предотвращения их отрицательного влияния на качество сварки.  [c.387]


Сварка алюминия и его сплавов встык производится без скоса кромок с зазором 1 —1,5 мм Минимальный катет Л , п валиков ых швов, обеспечивающий удовлетворительный провар, определяется в зависимости от толщины спариваемых элеменгов о, а именно  [c.225]

Сварка алюминия и его сплавов. Наилучшее качество сварного шва дает аргоно-дуговая сварка алюминия и его сплавов. Аргопо-дуговая сварка производится в защитной среде инертных газов (аргона и. 1и гелия) и требует специальной аппаратуры, что затрудняет ее применение для целей ремонта.  [c.60]

Сварка алюминия и его сплавов неплавятммся (вольфрамовым) электродом  [c.299]

Сварка алюминия и его сплавов. При сварке деталей из алюминия и его сплавов возникают трудности, связанные с тугоплавкостью пленки окислов (AI2O3) на поверхности деталей, температура плавления которой 2050 °С. Пленка мешает соединению свариваемых деталей, поскольку температура плавления алюминия 658 °С. Коэффициент линейного расширения алюминия в 2 раза, а теплопроводность в 3 раза больше, чем эти же параметры для стали, что приводит к значительным деформациям свариваемых деталей.  [c.120]

Сварка алюминия и его сплавов. 1 Алюминиевые изделия перед сваркой должны проходить специальную подготовку, заключающуюся в обезжиривании металла и удалении с его поверхности пленки окиси ajiraMHHHH химическим или другими способами.  [c.29]

Одна из главных проблем при сварке алюминия и его сплавов — высокая химическая активность алюминия он образует на поверхности окисную пленку AI2O3 с температурой плавления 2050 °С, которая не расплавляется в процессе сварки и покрывает металл Прочной оболочкой, затрудняя образование сварочной ванны. Частицы пленки, попадающие в шов, снижают механические свойства сварных соединений, их работоспособность. Для осуществления сварки должны быть приняты меры по разрушению и удалению пленки и защите металла от повторного окисления. Вследствие большой химической прочности AI2O3 восстановление алюминия из окисла в условиях сварки практически невозможно. Не удается также связать AI2O3 в прочные соединения сильной кислотой или щелочью. Поэтому действие шлаков для сварки алюминия основано на процессах растворения и смывания разрушающейся окисной пленки расплавленным шлаком.  [c.132]

Флюсы для сварки алюминия и его сплавов. Тугоплавкий оксид алюминия AI2O3 прочное химическое соединение, плохо поддающееся действию флюсующих веществ. Поэтому флюсы для его сварки должны обладать достаточно большой активностью. Наиболее эффективными растворителями оксида алюминия являются хлорид и фторид лития. Помимо солей лития флюсы для сварки алюминия содержат ряд фтористых или хлористых солей калия, натрия и кальция.  [c.286]

В качестве присадочного материала при сварке чистого алюминия применяют проволоку примерно такого же химического состава, как у основного металла. Упрочняемые сплавы и сплавы АМц сваривают проволокой Св-АК5, содержащей 5 % кремния, который повышает жидкотекучесть и уменьшает усадку шва. Для сварки сплавов АМг используются проволоки марок Св-АМгЗ, Св-АМг5 и Св-АМг7 с несколько большим содержанием магния, чем в основном металле. Алюминиевое литье сваривают проволоками Св-АК, Св-АМц и проволокой из чистого алюминия. Сварку обычно ведут левым способом при угле наклона мундштука к изделию не более 45°. После сварки выполняют легкую проковку шва в холодном состоянии. Режимы сварки алюминия и его сплавов приведены в табл. 10.14, а составы флюсов — в табл. 10.15. Наибольшее распространение получил флюс № 6, известный под маркой АФ-4А.  [c.339]


Описание технологии сварки цветных металлов и сплавов на их основе

Алюминий и его сплавы

Для алюминия и его сплавов используют все виды сварки плавлением. Наибольшее применение нашли автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка неплавящимся и плавящимся электродом в среде инертных защитных газов, автоматическая дуговая сварка с использованием флюса (открытой и закрытой дугой), электрошлаковая сварка, ручная дуговая сварка плавящимся электродом, электронно-лучевая сварка.

Дуговую сварку в среде инертных газов осуществляют неплавящимися (вольфрамовыми чистыми, лантанированными и иттрированными) и плавящимися электродами. Используемые инертные газы: аргон высшего и первого сорта по ГОСТ 10157-79, гелий повышенной чистоты, смесь аргона с гелием. Выбор конкретного способа сварки определяется конструкцией изделия и условиями производства.

Сварка неплавящимся электродом диаметром 2 … 6 мм используется для узлов с толщиной стенки до 12 мм. Толщины 3 мм сваривают за один проход на стальной подкладке, толщины 4 … 6 мм — за два прохода (по проходу с каждой стороны), более 6 мм — за несколько проходов с предварительной разделкой кромок (V- или Х-образной). Присадочный металл выбирают в зависимости от марки сплава: для технического алюминия — проволоку марок АО, АД или АК, для сплавов типа АМг — проволоки той же марки, но с увеличенным (на 1 … 1,5 %) содержанием магния для компенсации его угара. Диаметр проволок 2 … 5 мм.

Ручную дуговую сварку вольфрамовым электродом ведут на специально для этого разработанных установках типа УДГ. При других условиях питание дуги при сварке неплавящимся электродом может осуществляться от других источников переменного тока. Использование источников переменного тока связано с тем, что при сварке постоянным током обратной полярности допустим сварочный ток небольшой величины из-за возможного расплавления электрода, а при сварке постоянным током прямой полярности не происходит удаления окисной пленки с поверхности алюминия. Расход аргона составляет 6 … 15 л/мин. При переходе на гелий расход газа увеличивается примерно в 2 раза. Напряжение дуги при сварке в аргоне 15 … 20 В, а в гелии 25 … 30 В. Рекомендуемые режимы сварки приведены в табл. 1.

Табл. 1 Рекомендуемые режимы сварки вольфрамовым электродом

При выполнении швов на алюминии вручную особое внимание уделяется технике сварки. Угол между присадочной проволокой и электродом должен быть примерно 90°. Присадка подается короткими возвратно-поступательными движениями. Недопустимы поперечные колебания вольфрамового электрода. Длина дуги 1,5 … 2,5 мм. Вылет электрода от торца наконечника горелки 1 … 1,5 мм. Сварку ведут обычно справа налево («левый» способ), чтобы снизить перегрев свариваемого металла. При автоматической сварке вольфрамовым электродом качество и свойства шва по его длине более стабильны, чем при ручной сварке.

Производительность сварки вольфрамовым электродом можно повысить в 3 … 5 раз, если использовать трехфазную дугу (рис. 1). Благодаря более интенсивному прогреву за один проход на подкладке сваривают листы толщиной до 30 мм. Сварку осуществляют как ручным, так и механизированным способом (табл. 2).

Сварку плавящимся электродом выполняют полуавтоматом или автоматом в чистом аргоне либо в смеси из аргона и гелия (до 70 % Не) на постоянном токе обратной полярности проволокой диаметром 1,5 … 2,5 мм. Режимы сварки плавящимся электродом сплавов типа АМг приведены в табл. 3.

При использовании газовой смеси (30 % Аr и 70 % Не) увеличиваются ширина и глубина провара и улучшается форма шва.

Рис. 1 Схема сварки трехфазной дугой (a) и поперечное сечение сварного шва (б): 1 — сопло; 2,3 — электроды; 4 — изделие

Для обеспечения большей устойчивости процесса переноса капель с плавящегося электрода, особенно при сварке в различных пространственных положениях, используют наложение на основной сварочный ток импульсов тока заданных параметров с частотой 50 … 100 Гц.

Табл. 2 Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки алюминия трехфазной дугой

Табл. 3 Рекомендуемые режимы сварки плавящимся электродом в защитных газах алюминиевых сплавов типа АМг

При сварке листов малых толщин хорошие результаты по формированию сварного соединения получают при микроплазменной сварке. При этом аргон является плазмообразующим газом, а гелий — защитным. Гелий выполняет две функции: охлаждает периферийные слои плазмы и защищает жидкий металл сварочной ванны от воздействия воздуха.

Автоматическая сварка алюминия и его ставов с применением флюсов реализуется в двух вариантах: сварка по флюсу полуоткрытой дугой и сварка под флюсом закрытой дугой.

Сварку по флюсу применяют при производстве сосудов из алюминия и сплавов типа АМц с использованием фторидно-хлоридных флюсов. Сварка по флюсу ведется вследствие высокой электропроводности данных флюсов даже в нерасплавленном состоянии, а поэтому возможно шунтирование дуги и нарушение стабильности ее горения. Благодаря высокой концентрации энергии при сварке алюминия по флюсу достигается глубокое проплавление основного металла.

При равных токах глубина проплавления алюминия в 2 … 3 раза выше, чем стали. Для технического алюминия применяют флюс АН-А1, а для сплавов — другие флюсы, не содержащие NaCl, так как в случае загрязнения металла шва восстановленным натрием ухудшается его пластичность. Толщина слоя насыпанного флюса обычно составляет 7 … 16 мм, а ширина 25 … 45 мм в зависимости от толщины свариваемого металла. Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности одинарным (табл. 4) или сдвоенным (расщепленным) электродом на стальной формирующей подкладке.

Табл. 4 Режимы однопроходной сварки по слою флюса одиночным электродом на формирующей подкладке

Сварочные алюминиевые проволоки обладают небольшой жесткостью и вследствие значительных колебаний конца проволоки при сварке могут возникнуть непровары. Использование сдвоенных проволок позволяет увеличить размеры сварочной ванны, время пребывания в жидком состоянии, улучшить условия для дегазации сварочной ванны и уменьшить пористость.

В конструкцию тракторов для автоматической сварки по флюсу вносят специальные бункеры с дозаторами флюса, подающие механизмы тянущего типа, специальные водоохлаждаемые мундштуки, газоотсасывающее устройство. Основные преимущества сварки по флюсу: высокие производительность и экономичность по сравнению с другими способами, меньшее коробление конструкции. Недостаток — необходимость удаления шлака после сварки.

Автоматическую сварку под флюсом ведут на больших плотностях тока расщепленным электродом переменным или постоянным обратной полярности током. Применяют керамические флюсы ЖА-64 и ЖА-64А. При этом предъявляются повышенные требования к вентиляционным системам для удаления паров флюса.

Электрошлаковую сварку алюминия и его сплавов осуществляют для толщин металла 50 … 250 мм. Сварку ведут на переменном токе пластинчатыми электродами или плавящимися мундштуками. Применяют флюсы АН-301, АН-302 на основе галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов. Формирование шва осуществляют медными водоохлаждаемыми или графитовыми кристаллизаторами. Плотность тока в электроде около 2,5 А/мм2, скорость сварки 6 … 8 м/ч. Прочность сварных соединений составляет 80 … 100 % прочности основного металла. Технико-экономическая эффективность данного способа сварки возрастает с увеличением толщины свариваемых изделий.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами выполняется для изделий из технического алюминия, алюминиево-марганцевых и алюминиево-магниевых (с содержанием магния до 5 %) сплавов, силуминов при толщине металла более 4 мм. Можно сваривать металл толщиной до 20 мм без разделки кромок, но рекомендуется производить разделку с толщин 10 мм.

Наиболее применяемый тип соединения — стыковое. Соединения внахлестку и тавровые не рекомендуют, так как возможно затекание шлака в зазоры, откуда его сложно удалить при промывке. Остатки шлака могут вызвать коррозию.

При сварке необходим подогрев до 100 … 400 °С в зависимости от толщины деталей. Диаметр электродов d = 4 … 8 мм. Стержень электрода изготовляют из проволок состава, близкого к составу основного металла. Для сплавов типа АМг берут проволоку с увеличенным на 2 % содержанием магния для компенсации его угара при сварке.

Основу покрытия составляют криолит, хлористые и фтористые соли натрия и калия. Ток постоянный обратной полярности. При сварке алюминиевый электрод расплавляется в 2 … 3 раза быстрее стального. Покрытия электродов имеют значительное электрическое сопротивление. При обрывах дуги кратер и конец электрода покрываются пленкой шлака, препятствующей ее повторному зажиганию. Поэтому сварку рекомендуют выполнять на высоких скоростях, без колебания конца электрода, непрерывно в пределах одного электрода.

При выполнении многослойных швов перед наложением каждого слоя требуется тщательная зачистка от шлака и окислов. Получаемые сварные соединения обладают удовлетворительными механическими свойствами.

Ручная дуговая сварка угольными электродами производится только для неответственных конструкций из алюминия. Сварку производят постоянным током прямой полярности. Диаметр угольного электрода dэ = 10 … 20 мм. Конец угольного электрода затачивают на конус под углом 60°. Металл толщиной до 2,5 мм сваривают без разделки кромок, а свыше — с разделкой (угол разделки 70 … 90°). Используют присадочный пруток диаметром 2 … 5 мм. Предварительно на присадочный пруток наносят слой флюса многократным окунанием в водный раствор флюса (смеси фторидно-хлоридных солей) или флюс наносят в виде пасты на свариваемые кромки.

Газовая сварка алюминия ведется с использованием ацетилена и реже с использованием пропан-бутановой смеси и метана. Сварка ведется нормальным пламенем при незначительном избытке ацетилена. При выборе горелки исходят из расхода примерно 100 л/ч ацетилена на 1 мм толщины основного металла. Номер наконечника выбирают в зависимости от толщины свариваемых заготовок. Диаметр присадочного прутка 1,5 … 5,5 мм в зависимости от толщины свариваемых заготовок.

Наиболее распространенный флюс АФ-4А наносится на присадочный пруток или свариваемые кромки. При толщине заготовок до 4 мм разделку кромок не выполняют, а свыше 4 мм — рекомендуется выполнять. При толщине листов более 8 мм производят общий или местный подогрев. Сварку выполняют «левым» способом. После сварки швы промывают для удаления флюсов теплой или подкисленной (2 %-ный раствор хромовой кислоты) водой.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) является эффективным способом соединения заготовок из алюминиевых сплавов. По сравнению с другими способами этот способ позволяет производить сварку при высокой плотности теплового потока, минимальных тепловложениях, высоких скоростях и получать минимальное разупрочнение металла в зоне термического влияния, плотные качественные швы, минимальные деформации конструкций.

Разрушение окисной пленки при электронно-лучевой сварке идет за счет воздействия на пленку паров металла и за счет разложения окиси алюминия в вакууме с образованием газообразной субокиси алюминия А1О. Вакуум способствует удалению водорода из шва.

Магний и его сплавы

Сварку магниевых сплавов в основном осуществляют вольфрамовым лантанированным или иттрированным электродом в аргоне (иногда в гелии) на переменном токе. Инертный газ аргон обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны от окружающей атмосферы, а переменный ток способствует разрушению окисной пленки в периоды обратной полярности вследствие катодного распыления. Для предотвращения попадания в металл окисной пленки с корня шва сварку ведут с полным проплавлением кромок на подкладках из металлов с малой теплопроводностью (аустенитные стали). С этой позиции менее технологичны нахлесточные, тавровые и угловые соединения. Наилучшие защита зоны сварки и эффект катодного распыления обеспечиваются при малой длине дуги (1 … 1,5 мм). Ориентировочные режимы сварки вольфрамовым электродом приведены в табл. 5.

Для сварки металлов толщиной более 5 мм может быть использована сварка плавящимся электродом со струйным переносом электродного металла на повышенных токах. Сварку плавящимся электродом осуществляют от источников постоянного тока на обратной полярности. Сварка магниевых сплавов плавящимся электродом осуществляется за один проход при толщинах до 5 мм без разделки кромок, толщинах 10 … 20 мм -с V-образной разделкой с углом раскрытия 50 … 60° и притуплением 2 … 6 мм, при толщинах больше 20 мм — Х-образной разделкой.

Табл. 5 Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом магниевых сплавов

Медь и ее сплавы

Для сварки меди и ее сплавов могут быть применены все основные способы сварки плавлением. Наибольшее применение нашли дуговая сварка в защитных газах, Ручная дуговая сварка покрытыми электродами, механизированная дуговая сварка под флюсом, газовая сварка, электронно-лучевая сварка.

Сварка в защитных газах позволяет получить сварные соединения с наиболее высокими механическими и коррозионными свойствами благодаря минимальному содержанию примесей. В качестве защитных газов используют азот особой чистоты, аргон высшего сорта, гелий высшей категории качества, а также их смеси (например, (70 …. 80) % Аr + (20 … 30) % N2 для экономии аргона и увеличения глубины проплавления). При сварке в среде азота эффективный и термический КПД дуги выше, чем при сварке в среде аргона и гелия, но ниже устойчивость горения дуги.

Табл. 6 Выбор диаметра вольфрамового электрода и присадки

При сварке в защитных газах в качестве неплавящегося электрода используют лантанированные или иттрированные вольфрамовые электроды диаметром до 6 мм. В качестве присадочного материала используют проволоку из меди и ее сплавов, по составу близкую к основному металлу, но с повышенным содержанием раскислителей (МРЗТЦрБ 0,1-0,1-0,1-0,1; БрХНТ; БрКМц 3-1; БрХ 0,7). При сварке в азоте для улучшения качества сварного шва дополнительно применяют флюс на борной основе, который наносят на присадочную проволоку или в канавку подкладки. Выбор диаметров электрода и присадки зависит от толщины свариваемых заготовок (табл. 6).

Сварку вольфрамовым электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. При сварке в среде азота или в смеси азота с гелием сварочный ток уменьшают, а напряжение повышают (табл. 7). При толщинах более 4 … 5 мм рекомендуется подогрев до 300 … 600 °С.

Табл. 7 Рекомендуемые режимы сварки меди вольфрамовым электродом (стыковые соединения на медной водоохлаждаемой подкладке или флюсовой подушке)

При сварке плавящимся электродом используют постоянный ток обратной полярности. Широкое распространение для меди при толщинах более 4 мм получила многослойная полуавтоматическая сварка проволокой малого диаметра (1 … 2 мм). Режимы сварки: сварочный ток 150 … 200 А для проволоки диаметром 1 мм и 300 … 450 А для проволоки диаметром 2 мм, напряжение дуги 22 … 26 В, скорость сварки зависит от сечения шва. Температура подогрева 200 … 300 °С.

Для латуней, бронз и медно-никелевых сплавов предпочтительнее сварка неплавящимся электродом, так как в этом случае меньше испарение цинка, олова и других элементов. Предварительный подогрев для медных сплавов требуется при толщинах более 12 мм.

Ручная дуговая сварка меди и ее сплавов покрытыми электродами выполняется на постоянном токе обратной полярности (табл. 8). Медные листы толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок, до 10 мм с односторонней разделкой при угле скоса 60 … 70° и притуплении 1,5 … 3 мм, более 10 мм — с Х-образной разделкой кромок. Для сварки меди используют электроды с покрытием «Комсомолец-100», АНЦ/ОЗМ-2, АНЦ/ОЗМ-3, ЗТ, АНЦ-3.

Сварку ведут короткой дугой с возвратно-поступательным движением электродов без поперечных колебаний. Удлинение дуги ухудшает формирование шва, увеличивает разбрызгивание, снижает механические свойства сварного соединения. Предварительный подогрев делают при толщине 5 … 8 мм до 200 … 300 °С, а при толщине 24 мм — до 800 °С. Теплопроводность и электропроводность металла шва резко снижаются при сохранении высоких механических свойств. Для сварки латуней, бронз и медно-никелевых сплавов применяют электроды ММЗ-2, Бр1/ЛИВТ, ЦБ-1, МН-4 и др.

Табл. 8 Ориентировочные режимы ручной однопроходной сварки меди покрытыми электродами

Рис. 2 Схема механизированной сварки меди угольным электродом под флюсом

Механизированную дуговую сварку под флюсом осуществляют угольным (графитовым) электродом (рис. 2) и плавящимся электродом. Сварка угольным электродом выполняется на постоянном токе прямой полярности с использованием стандартных флюсов АН-348А, ОСЦ-45, АН-20. При сварке угольным электродом кромки 1 собирают на графитовой подкладке 2, поверх стыка накладывают полоску латуни 3, которая служит присадочным металлом. Дуга горит между угольным электродом 4, заточенным в виде плоской лопаточки, и изделием под слоем флюса 5. Способ пригоден для сварки толщин до 10 мм. Диаметр электрода до 18 мм, сила тока до 1000 А, напряжение дуги 18 … 21 В, скорость сварки 6 … 25 м/ч.

Механизированная сварка плавящимся электродом под плавлеными флюсами (АН-200, АН-348А, ОСЦ-45, АН-M1) выполняется на постоянном токе обратной полярности, а под керамическим флюсом ЖМ-1 и на переменном токе. Основным преимуществом этого способа сварки является возможность получения высоких механических свойств сварного соединения без предварительного подогрева. При сварке меди используют сварочную проволоку диаметром 1,4 … 5 мм из меди МБ, M1, бронзы БрКМц 3-1, БрОЦ 4-3 и т.д. За один проход можно сваривать без разделки кромок толщины до 15 … 20 мм, а при использовании сдвоенного (расщепленного) электрода — до 30 мм. При толщинах кромок более 15 мм рекомендуют делать V-образную разделку с углом раскрытия 90°, притуплением 2 … 5 мм, без зазора. Флюс и графитовые подкладки перед сваркой должны быть прокалены. Для возбуждения дуги при сварке под флюсом проволоку закорачивают на изделие через медную обезжиренную стружку или пружину из медной проволоки диаметром 0,5 … 0,8 мм. Начало и конец шва должны быть выведены на технологические планки. Режимы сварки приведены в табл. 9.

При сварке латуней применяют флюсы АН-20, ФЦ-10, МАТИ-53 и бронзовые БрКМцЗ-1, БрОЦ4-3 и латунные ЛК80-3 проволоки. Сварка ведется на низких значениях сварочного тока и напряжения для снижения интенсивности испарения цинка. Бронзы под флюсом свариваются хорошо.

Табл. 9 Ориентировочные режимы автоматической сварки меди под флюсом (стыковое соединение, диаметр электродной проволоки 5 мм)

Газовая сварка меди используется в ремонтных работах. Рекомендуют использовать ацетиленокислородную сварку, обеспечивающую наибольшую температуру ядра пламени. Для сварки меди и бронз используют нормальное пламя, а для сварки латуней — окислительное (с целью уменьшения выгорания цинка). Сварочные флюсы для газовой сварки меди содержат соединения бора (борная кислота, бура, борный ангидрид), которые с закисью меди образуют легкоплавкую эвтектику и выводят ее в шлак. Флюсы наносят на обезжиренные сварочные кромки по 10 … 12 мм на сторону и на присадочный металл. При сварке алюминиевых бронз надо вводить фториды и хлориды, растворяющие Аl2О3. При сварке меди используют присадочную проволоку из меди марок M1 и М2, а при сварке медных сплавов — сварочную проволоку такого же химического состава. При сварке латуней рекомендуют использовать проволоку из кремнистой латуни ЛК80-3. После сварки осуществляют проковку при подогреве до 300 … 400 °С с последующим отжигом для получения мелкозернистой структуры и высоких пластических свойств.

При электрошлаковой сварке меди применяют легкоплавкие флюсы системы NaF-LiF-CaF2 (AHM-10). Режим электрошлаковой сварки: сварочный ток Iсв = 1800 … 1000 А, напряжение U = 40 … 50 В, скорость подачи пластинчатого электрода 12 … 15 м/ч. Механические свойства шва мало отличаются от свойств основного металла.

Электронно-лучевая сварка меди эффективна при изготовлении электровакуумных приборов. Она обеспечивает сохранение высокой чистоты меди от примесей и получение мелкозернистой структуры.

При соединении элементов из меди и ее сплавов больших толщин хорошие результаты дает плазменная сварка. Возможно производить сварку элементов толщиной до 60 мм за один проход. Применяют плазмотроны прямого действия. Для обеспечения хорошей защиты от атмосферного воздуха плазменную сварку иногда выполняют по слою флюса, а для создания мелкозернистой структуры используют порошковую проволоку. Для сварки малых толщин до 0,5 мм эффективно используют микроплазменную сварку.

Никель и его сплавы

Основным способом сварки никеля и его сплавов является дуговая сварка в среде защитных газов. Используются также способы сварки плавлением: ручная дуговая покрытыми электродами, автоматическая дуговая под слоем флюса, угольным электродом, газовая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная.

Сварка в среде защитных газов никеля и его сплавов обеспечивает высокое качество сварных соединений, отвечающих эксплуатационным требованиям. Дуговую сварку вольфрамовым электродом выполняют на прямой полярности с применением аргона первого сорта и без присадочного или с присадочным (чаще всего проволока НМц 2,5) металлом. Сварку рекомендуют проводить на медной подкладке или с защитой корня шва аргоном, с соплами горелок, как при сварке титана. Сварку никеля осуществляют при минимально возможной длине дуги, повышенных силе тока и скорости сварки.

При ручной сварке применяют «левый» способ. Наклон горелки к оси шва должен быть 45 … 60° вылет вольфрамового электрода 12 … 15 мм. Присадочный металл подают под углом 20 … 30° к оси шва. При многопроходной сварке последующие швы необходимо накладывать после полного охлаждения, зачистки и обезжиривания предыдущих слоев. Швы, обращенные к агрессивной среде, выполняются в последнюю очередь. Начинать и заканчивать сварные швы необходимо на технологических планках. Для предотвращения образования трещин в кратере заканчивают сварку с уменьшением сварочного тока. Режимы сварки никеля приведены в табл. 10.

Табл. 10 Ориентировочные режимы ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом в среде аргона стыковых соединений никеля

Ручную дуговую сварку покрытыми электродами для листов толщиной более 1,5 мм осуществляют на постоянном токе обратной полярности. Для сварки никеля используют электроды «Прогресс-50» со стержнем из проволоки НШ и ОЗЛ-22 со стержнем НМцАТК 1-1,5-2,5-0,15. Толщины до 4 мм сваривают без разделки, а больше 4 мм с разделкой кромок (табл. 11). Рекомендуется по возможности вести сварку за 1 проход, а длинные швы выполнять отдельными участками.

Для предупреждения перегрева электрода и получения меньших остаточных напряжений при сварке используют ток, пониженный по сравнению с током при сварке сталей и пониженную скорость сварки (табл. 12).

Сварку рекомендуют вести в нижнем положении короткой дугой для уменьшения угара стабилизирующих и раскисляющих элементов, содержащихся в электродной проволоке. Продольные колебания конца электрода способствуют газоудалению и получению более плотных швов.

Газовая сварка алюминия и его сплавов.

Газовая сварка алюминия — это хорошая альтернатива дорогой аргонно-дуговой сварке. Оборудование газовой сварки может быть аж в десять раз дешевле современного аргонно-дугового аппарата, с  обеими функциями переменного и постоянного тока (подробнее о нём в этой статье). И тем не менее качество шва может не намного уступать дорогому аргонно-дуговому аппарату. Алюминий и его сплавы хорошо свариваются газовой сваркой. И даже всемирно признанный авторитет в обработке листового металла Ронн Ковель, в своих видео-уроках по изготовлению бензобаков для чёппера из алюминия, не смотря на наличие дорогого аргонно-дугового аппарата известной американской фирмы «Миллер Электрик», варит алюминиевый бензобак обыкновенной газовой горелкой. А вообще рекомендую сначала научиться варить алюминий газовой сваркой, и только после этого приобретать дорогой аргонно-дуговой сварочный аппарат и начинать учиться варить на нём. Опыт и навыки газовой сварки непременно пригодятся вам при обучении сварке в среде аргона.

Особенность сварки алюминия  и его сплавов состоит в образовании очень тугоплавкой плёнки окиси алюминия(AL2O3), которая располагается на поверхности жидкого металла сварочной ванны.Парадокс состоит в том, что температура плавления алюминия всего 657°С, а температура плавления окисной плёнки аж 2060°С. Эта плёнка окиси препятствует сплавлению частиц металла и обязательно должна удаляться с помощью флюса. Газовую сварку алюминиевых сплавов наиболее целесообразно применять для толщин от 1 до 5 мм. Она даёт хорошие результаты при правильном выборе режима сварки, наличии навыков у сварщика и применения флюсов, которые хорошо растворяют окись алюминия.

флюсы для газовой сварки алюминия.

Важное значение имеет правильный выбор мощности пламени, так как плёнка окиси алюминия полностью закрывает сварочную ванну и мешает сварщику контролировать начало расплавления металла. При слишком мощном пламени этот момент может быть упущен и тогда в месте сварки образуется сквозное проплавление металла, которое трудно поддаётся исправлению. В зависимости от толщины металла, мощность пламени при сварке алюминия и его сплавов должна быть : при толщине металла в 0,5 — 0,8 мм расход ацетилена 50 дм³/ч; при толщине 1 мм расход ацетилена 75 дм³/ч; при толщине 1,2 мм  75 — 100 дм³/ч ; при толщине 1,5 — 2 мм 150 — 300 дм³/ч; при толщине 3 — 4 мм 300 — 500 дм³/ч.

Флюсы . Для сварки алюминия разработано множество флюсов и основные из них приведены в таблице. Флюс наносят на зачищенные от грязи и окислов кромки металла и присадочную проволоку, составы флюсов наносят в виде пасты или порошка. Входящие в состав флюса хлористые соли, например лития, отнимают кислород от окиси алюминия, а фтористые соединения растворяют в расплавленном состоянии окись алюминия. Все флюсы для сварки алюминия гигроскопичны, то есть жадно поглощают влагу, и поэтому должны храниться в герметичных стеклянных банках, и готовить флюс желательно небольшими порциями, в соответствии с фактическим расходом флюса на сварку. После сварки остатки флюса необходимо тщательно удалять промывкой жёсткой щёткой в горячей воде, так как остатки флюса вызывают коррозию шва.

В таблице по подготовке кромок показаны способы и углы подготовки кромок при газовой сварке алюминиевых сплавов. Листы толщиной менее 1,5 мм можно сваривать с отбортовкой кромок. Соединений в нахлёстку следует избегать из за опасности затекания флюса между листами и последующей коррозии соединения, да и не шов это, когда соединяют детали внахлёст. Я считаю что листы должны соединяться только встык и на одном уровне, только тогда после проковки и шлифовки шва можно добиться качества однородной детали.

Не смотря на применение флюса, желательно перед сваркой кромки свариваемых деталей очистить промывкой в щелочном растворе, состоящем из 20 — 25 грамм едкого натра и 20-30 грамм углекислого натрия на 1 дм³ горячей воды(65°С), а затем кромки промывают в воде комнатной температуры. Сплавы АМц и АМг ещё и желательно протравить перед сваркой в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты, а сплавы Д и АМг можно протравить в 15%-ном растворе азотной кислоты. После травления кромки промывают в тёплой воде и насухо вытирают. Во избежание нового окисления, металл сваривают не позже 8 часов после указанной подготовки. Хотя сейчас в крупных городах можно найти фирменные флюсы, с которыми травление кромок перед сваркой можно не делать.

Присадочная проволока. Для газовой сварки алюминия и его сплавов предусмотрено 12 марок проволоки диаметром от 1 до 12 мм. Применяют проволоку из чистого алюминия марок А0 и А1 химического состава — 55 ; из алюминия марок АД, АД1 и алюминиевых сплавов марок АМц, АМг, АМг5п, АК, АМгЗ, АМг5В, АМг6, Д20 химического состава 49( по ГОСТ). Проволока для газовой сварки алюминия поставляется в бухтах в нагартованном состоянии, чистой, гладкой, без грубых следов протяжки, трещин, расслоений и вмятин. На поверхности проволоки не допускаются белые и тёмные пятна с шероховатой поверхностью, являющиеся признаком коррозии. Допускаются белые и тёмные пятна без шероховатостей, а так же цвета побежалости, которые являются следствием отжига проволоки.

Для сварки алюминия можно применять проволоку той же марки, что и свариваемый металл. При сварке термически обработанных алюминиевых сплавов и сплава АМц, лучшие результаты даёт применение проволоки АК, которая содержит 5% кремния, повышающего жидкотекучесть металла шва и даёт меньшую усадку. Для сплавов АМг не рекомендую применять проволоку АК, так как она снижает пластичность шва, лучше использовать проволоку АМг, с несколько большим содержанием магния, чем в основном металле. Для сварки литых алюминиевых деталей используйте проволоку АК, АМц или проволоку из чистого алюминия. Проволока из чистого алюминия подходит почти ко всем алюминиевым сплавам, но всё же советую использовать проволоку точно такого же сплава, что и свариваемый металл и вы не ошибётесь и шов будет качественным.

Алюминий и его сплавы сваривают левой сваркой, только восстановительным пламенем(о видах сварочного пламени читаем в этой статье) или с небольшим избытком ацетилена. Угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла должен быть не более 45°. Для закрепления кромок делайте предварительные прихватки. Допускается лёгкая проковка шва в холодном состоянии. Литые алюминиевые детали рекомендую сваривать участками по 50 -60 мм и с предварительным подогревом до 200 — 250°С (особенно массивные детали). После сварки для получения и сохранения мелкозернистой структуры алюминия, литые детали подвергаем отжигу при температуре 300 — 350°С и затем медленно охлаждаем.

 

можно ли паять алюминий оловом и как это сделать в домашних условиях?

Алюминий представляет собой распространенный материал, из которого создают провода, посуду и многое другое. Ввиду своих особенностей алюминий от времени или других воздействий может разрушаться, что вызывает необходимость в проведении ремонтных работ. Оптимальным вариантом в этом случае является пайка, которая может осуществляться различными способами и с помощью разных элементов. Наиболее удобным способом считается использование олова для пайки алюминия.

Особенности

Алюминий представляет собой металл, обладающий достаточной плотностью, но при этом имеющий небольшой вес. Именно эти преимущества позволили так широко применять данный материал для изготовления посуды. Процесс эксплуатации изделий из алюминия несложный, но время от времени возникают ситуации, когда необходимо ликвидировать трещину, дырку или припаять части посуды. Помимо кухонной утвари, из алюминия делают проволоку, с которой удобно работать ввиду ее мягкости, но хорошей прочности.

Минус у такой проволоки только один – ее очень трудно паять.

Большую часть металлов можно нагреть и спаять, но алюминий представляет собой особое вещество, окисляющееся при контакте с воздухом и покрывающееся оксидной пленкой, поверх которой не ложится ни один металл. Чтобы спаять данный материал, нужно подобрать подходящий флюс.

Флюс – это вещество или несколько компонентов, при помощи которых удается изъять оксиды из металлов, которые нужно спаять. Благодаря органическим и неорганическим соединениям флюсов получится снять поверхностное натяжение и улучшить растекание жидкого припоя. Кроме того, он позволяет защитить материал от действий окружающей среды.

Поскольку алюминий представляет собой необычный металл, то и флюс для него стоит искать особенный. Пайка алюминия оловом считается наиболее простым и удобным вариантом, при котором можно получить желаемый результат. К достоинствам использования олова для плавки алюминия можно отнести:

  • невысокую цену материала;
  • возможность использования олова для деталей с разной толщиной;
  • высокую скорость плавления и способность покрыть всю поверхность алюминиевой детали, на которой проводятся работы;
  • низкую температуру плавления, что позволяет быстро справляться с задачей;
  • общедоступность олова.

Кроме плюсов, стоит сказать и о минусах:

  • возможность разрушения готового соединения под воздействием высокой температуры;
  • неспособность выдерживать сильные механические нагрузки;
  • своими силами не всегда удается достичь желаемого результата.

Чтобы расплавить алюминий, необходимо знать об основных методах данного процесса и уметь их использовать.

Методы

В процессе расплавления алюминия оловом возникает оксидная пленка, которую можно убрать лишь с помощью растворителей или металлических щеток. Чтобы правильно расплавить основной металл, нужно правильно выбрать температурный режим. При высоких показателях будет разрушаться алюминий, при низких – не получится качественно спаять материалы.

Существует несколько методов пайки оловом.

  1. С использованием газовой горелки, которая крепится шлангом к баллону, что дает возможность регулировки мощности поступающего газа. Температуру огня можно отрегулировать изменением давления внутри баллона.
  2. С использованием бензиновых горелок. Применяется для соединения тонких слоев металла ввиду невозможности менять и повышать температуру пламени.
  3. С использованием паяльника. Для работы необходимы дополнительные материалы, такие как канифоль. Паяльник нужно разогреть до той температуры, которая расплавит и канифоль, и олово.

Для подобной работы необходимо использовать флюс для алюминия Ф-59А, Ф-61А и активный флюс для пайки алюминия. При расплавлении металла нужно иметь при себе такие инструменты:

  • растворитель;
  • щетка из металла;
  • паяльник или горелка;
  • инструмент для резки;
  • флюс.

При наличии всего необходимого можно приступать к работе.

Полезные советы

Чтобы паять алюминий оловом в домашних условиях, рекомендуется придерживаться определенной последовательности действий:

  • прогреть алюминиевую деталь, что разрушит слой оксида;
  • сместить акцент на место соединения деталей и греть его несколько секунд;
  • поднести припой к центру пламени, держать его около алюминиевой детали;
  • как только припой начнет плавиться, поднести его к металлу, чтобы он заполнил все швы и пустоты.

Таким способом можно паять как плоские, так и округлые детали. Для работы с алюминиевыми трубочками, которые нужно спаять вместе, необходимо нагреть их края и разместить припой в месте стыка двух деталей, где концентрируется огонь. Благодаря флюсу припой будет распространяться по стыку, склеивая его, а не заливать трубочку изнутри. В том случае, если толщина металла большая, олово нужно наносить в несколько слоев.

Для качественной оловянной плавки алюминия крайне важно выдерживать нужную температуру при использовании газовой горелки.

Этого добиться очень сложно, особенно неопытному мастеру, потому следует быть максимально осторожным и аккуратным во время работы. Процесс пайки алюминия предполагает работу с включенными инструментами, поэтому очень важно не нарушать технику безопасности. У газовой горелки важно проверить шланг на наличие трещин и изгибов, а также целостность баллона.

Выбирая вариант с использованием пламени, нужно знать о том, что для плавки нужен огонь, который не коптит, ровно горит без перебоев. Должна быть возможность увеличить или уменьшить пламя для поддержания оптимальной температуры.

При использовании паяльника важно размещать его на безопасном месте и после использования выключать. В процессе работы с флюсами некоторые из них могут выделять вредные соединения после нагрева, потому стоит позаботиться о проветривании рабочего места.

Как запаять алюминий оловом, смотрите далее.

Сервис объявлений OLX: сайт объявлений в Украине

Тернополь Сегодня 23:18

500 грн.

Договорная

Львов, Сиховский Сегодня 23:17

Тростянец Сегодня 23:17

1 200 грн.

Договорная

Коломыя Сегодня 23:16

Forney 37025 Алюминиевый сварочный флюс, 4 унции — Оборудование для дуговой сварки

Я припаяю алюминиевые детали, чтобы сделать радиатор для моего компьютера. Я использовал прутки для пайки Bernzomatic AL3, которые не требуют использования флюса. У меня были смешанные результаты: иногда склейка была прочной, а иногда она отслаивалась при помощи плоскогубцев. Я определенно получаю лучшие результаты, когда протираю расплавленный металл основным металлом щеткой из нержавеющей стали. Он прилипает лучше, чем просто позволяет расплавленному металлу плавать поверх слоя оксида алюминия.Проблема в том, что щетка со временем забилась металлом. Поэтому я обратился к этому флюсу, чтобы избавиться от расчесывания.

В спецификациях на веб-сайте Форни указано, что это флюс для плазменной пайки, несмотря на название. Ингредиенты: хлорид лития, хлорид цинка, хлорид калия, хлорид натрия, фторид натрия. Это тот же флюс, что и Superior № 20. с рабочей температурой 345-690 ° C. AL3 плавится при 400 ° C.

Я сделал несколько тестов с флюсом, и пока все хорошо. Мне все еще нужно отточить мою технику, но связи достаточно крепкие.Я смешиваю очень небольшое количество с водой и затем наношу. Консистенция как у лимонада. Таким образом, горелка не сдувает порошок. Когда вода выкипит, основной металл покрывается слоем сухого белого флюса. Затем он превращается в прозрачную жидкость и быстро становится серой. Серый цвет — отрыв оксида алюминия. По мере того, как вы продолжаете прикладывать тепло, серые частицы перемещаются, и вы начинаете видеть блестящий алюминий, и именно тогда вы можете применить пруток или припой. Припой олово / серебро хорошо сочетается с этим флюсом.

Я думаю, что он лучше всего работает с небольшим количеством флюса и позволяет теплу задерживаться, пока флюс очищает его. Расстояние между горелками имеет решающее значение, чтобы не расплавить основной металл. Проблема, которая возникает, заключается в том, что при слишком большом количестве флюса образуется толстый слой серых частиц, который создает барьер для пайки. Затем вам придется вручную сместить этот слой, чтобы обнажить блестящий металл под ним, прежде чем класть пруток или припой. Иногда припой или припой просто бусинки. Это означает, что основной металл недостаточно горячий.Просто продолжайте медленно прикладывать тепло, пока флюс передает тепло. Когда температура будет подходящей и обнажится блестящий основной металл, вы увидите, как борт схлопывается и полностью покрывает основной металл. Приятно смотреть.

Газовая сварка алюминия — Мировой отчет журнала Cycle Source Magazine

Опубликовано в выпуске Cycle Source

за март 2013 г.

Автор статьи: Уилл Рэмси — Забытые верблюдами — www.faithforgottenchoppers.com

Ведутся споры о наилучшем способе сварки листового алюминия (под.090 ”). Два метода, наиболее часто используемые для сварки алюминия, — это газовая сварка (кислородно-ацетиленовая) и сварка TIG на переменном токе. Хотя процесс TIG был изобретен в 40-х годах, газовая сварка алюминия оставалась основным методом изготовления топливных баков в авиастроении до середины 90-х годов. У обоих методов есть достоинства и недостатки. Тем не менее, повышенная плотность сварного шва, характерная для алюминиевых газовых сварных швов, является веским аргументом в пользу того, что это лучший выбор при сварке алюминиевого топливного бака измельчителя.Пористый сварной шов на алюминиевом топливном баке, прикрепленном к измельчителю с хардтейлом, который фактически едет, требует катастрофы в будущем. Не секрет, что обычные сварные швы TIG алюминия очень чувствительны к пористости. Без инверторного источника питания стоимостью от 4000 до 8000 долларов и системы очистки аргона от 2000 до 3000 долларов плотность и пластичность традиционного алюминиевого сварного шва TIG не сможет сравниться с газовой горелкой и хорошим флюсом. В следующей технической статье показаны этапы сварки алюминиевых панелей 3003 с использованием сварочного прутка из сплава 1100 с кислородно-ацетиленовой газовой горелкой.

После того, как панели сформированы и установлены, самое время подготовить алюминиевые панели к сварке.

Алюминий очень чувствителен к загрязнениям. Правильная подготовка необходима для получения прочного плотного сварного шва. Сначала алюминий протирают растворителем, например ацетон или изопропиловый спирт. Затем нужно протереть край чистой щеткой из нержавеющей стали.

Панели можно скрепить вместе с помощью газовой горелки или сварочного аппарата TIG.Я часто использую TIG для выполнения прихваток просто потому, что для меня это быстрее.

Стремитесь, чтобы панели были полностью профилированы и достаточно плотно прилегали только для прихваточных швов. Это позволяет получить однородный сварной шов со сбалансированной «зоной термического влияния», что приводит к меньшему искажению. Заполнение больших зазоров сварочным стержнем — не лучший вариант.

Порошкообразный алюминиевый флюс смешивают с чистой водой до образования густой пасты. Смесь следует держать в керамической или пластиковой посуде, чтобы избежать загрязнения.

Новые сварочные прутки имеют остатки смазки, которые используются для придания размера прутка. Все сварочные стержни необходимо очистить растворителем, чтобы избежать загрязнения.

Флюс наносится на сварной шов и сварочный стержень.

Защитные очки, специально разработанные для сварки алюминия, должны использоваться для защиты глаз от оранжевого натриевого блеска, образующегося от сварочного флюса.

Шов сваривают с использованием присадочного прутка ровно столько, чтобы избежать подрезов алюминия.Излишек прутка затрудняет процесс отделки металла. Практика ведет к совершенству!

Алюминиевый флюс вызывает коррозию и должен быть полностью удален после сварки. Оставшийся флюс лучше всего удалить горячей водой с помощью щетки из нержавеющей стали или губки Scotch-Brite.

В отличие от сварки TIG, хороший газовый шов будет лежать ровно, что упрощает процесс чистовой обработки металла.

Обратная сторона шва показывает отличное проникновение сварного шва, валик снова ложится ровно, и его легко можно гладко забить молотком.

Алюминиевые газовые сварные швы пластичны, их можно шлифовать ровно и гладко с минимальной шлифовкой или без нее. Строгание сварного шва восстанавливает прочность и однородную поверхность сварного шва.

Наконец, сварной шов просто отшлифуют наждачной бумагой с зернистостью 240 для окончательной обработки поверхности.

Aufhauser — Сварочные флюсы

Flux10 Порошковый флюс для пайки и сварки алюминия. Премиум-формула флюса.Активен в диапазоне от 1080 ° F до 1140 ° F. Порошок превращается в прозрачную жидкость при достижении надлежащей температуры пайки. Также может использоваться как паста.
Flux11 Порошковый флюс для пайки литого или ковкого чугуна бронзовым стержнем. Flux11 активен при температуре от 1500 ° F до 2000 ° F. Стыки светлые, чистые, прочные и лишенные пористости благодаря поглощающему действию флюса. Области применения включают промышленное оборудование, судовые двигатели и техническое обслуживание.
Flux14 Порошковый флюс для сварки алюминия и алюминиевых сплавов в листовой, прессованной и литой форме. Он специально разработан для сварки листов 52-S, 53-S и чистого алюминия 2-S, используемого в самолетах. Этот флюс плавится при температуре 1060 ° F и имеет полезный диапазон до 1200 ° F. Флюс является отличным растворителем оксида алюминия и способствует образованию прочных сварных швов без оксидных включений. Применения включают самолеты, HVAC, жилищное строительство и техническое обслуживание.
Flux17 Высокотемпературный флюс, очень хорошо работает с черными металлами, нержавеющими сталями, карбидами и специальными сплавами, содержащими тугоплавкие оксиды. Применения включают твердосплавные инструменты, промышленное оборудование, горные инструменты, огнетушители, работы с крупными деталями и длительные циклы нагрева.
Flux52 Флюс солевого типа, используемый для литья под давлением цинка, металлической посуды и металлов DOW.
Flux505 Жидкий флюс для пайки всеми мягкими припоями.Используйте флюс Aufhauser 505 (нейтральный) с любыми имеющимися в продаже мягкими припоями олово-свинец, олово-серебро, олово-сурьма. Это нейтральный «некоррозионный» паяльный флюс общего назначения для использования на электрических устройствах, электронных деталях, скрытых соединениях, а также для предметов, где коррозия недопустима. Он активен при температуре от 300 ° F до 500 ° F.
Флюс 600 Белый гранулированный порошковый флюс. Хорошо работает с черными, цветными сплавами и нержавеющей сталью и наиболее подходит для использования с присадочным металлом из бронзы (C681) с низким уровнем дымления.Полностью не содержит фторидов, с высоким содержанием борной кислоты, которая позволяет флюсу прилипать к горячим стержням из присадочного металла. Он активен в диапазоне температур от 1400 ° F до 2200 ° F.
Флюс 800 Порошковый флюс для газовой сварки чугуна с чугунным прутком. Флюс поддерживает чистоту сварочной ванны и способствует образованию непористых, плотных и однородных сварных швов, которые поддаются обработке. Применения включают ремонт двигателя и общее техническое обслуживание.
Флюс 900 Порошковый флюс для пайки и сварки магния.Используется с магниевыми сплавами Aufhauser AZ61A и AZ92A. Aufhauser Flux900 — это специальный солевой порошок, созданный на основе магния. Активный тепловой диапазон составляет от 950 ° F до 1300 ° F. Его можно смешать с водой или спиртом до образования пасты. Остаток можно удалить теплой водой.
Флюс для нержавеющей стали Порошковый флюс для газовой сварки нержавеющих сталей и других хромоникелевых сплавов. Специально разработан для сварки нержавеющей стали серий 300 и 400.Обеспечивает отличные сварные швы; Стекловидный остаток самоочищается, обнажая чистый и блестящий металл. Области применения включают промышленное оборудование и техническое обслуживание.
Обратная сторона StainFlux Порошковый флюс, используемый на обратной стороне нержавеющей стали при сварке MIG или TIG. Он предназначен для замены продувочной ленты аргоном или керамической резервной ленты. Этот флюс увеличивает проплавление шва, уменьшает оксидные включения и значительно улучшает качество сварного шва.Области применения включают бытовую технику, пищевое и ресторанное оборудование, бумагоделательное оборудование и техническое обслуживание.

Как можно сварить алюминий MIG без газа

Даже новичок знает, что аргон необходим для сварки MIG цветных металлов, таких как алюминий. В то же время идея безгазовой процедуры имеет немалую привлекательность для отрасли. Означает ли это, что алюминий можно сваривать методом MIG, а использование защитного газа необязательно?

Вы можете выбрать алюминий для сварки MIG с помощью проволоки «Самозащитная порошковая сварка (FCAW-S)».Вам следует отрегулировать настройки и использовать проволоку с «низкой чувствительностью к трещинам», чтобы минимизировать пористость, растрескивание и другие дефекты. Примените метод проталкивания и также устраните проблемы с подачей проволоки.

Хотя это не лучший способ действий, вы все же можете приложить усилия для выполнения работы и удовлетворить свои потребности с помощью соответствующей информации и рекомендаций. Перейдем непосредственно к делу.

Правда об алюминии FCAW-S

Согласно теории и лабораторным экспериментам, порошковые проволоки можно производить для алюминия.Тогда почему Американское сварочное общество (AWS) не предоставило никаких спецификаций наполнителя для этих проволок FCAW?

Поскольку единственной задачей флюса является защита свариваемого металла, он должен быть химически более активным, чем этот металл (в данном контексте алюминий). Немного химикатов достаточно хороши, чтобы сделать подходящие флюсы для алюминия из-за высокого потенциала электродвижущей силы металла.

Вы можете задаться вопросом, почему флюсы для нержавеющих или углеродистых сталей не так популярны. Уже проведено множество экспериментов, но сам алюминий не является подходящим кандидатом для процесса FCAW по двум причинам:

  • Он очень агрессивен.
  • Его гигроскопичное вещество поглощает или притягивает воду из окружающего воздуха.

Несмотря на эти ограничения, вы увидите небольшое количество флюсов, рекламируемых как «эффективные для сварки алюминия». Ни один из этих продуктов не может быть тем, что мы называем «идеальным». Химические вещества, используемые для производства этих флюсов, не идеальны с экологической точки зрения. Что еще более важно, пористость будет слишком значительной, чтобы ее можно было игнорировать.

Итак, похоже, вы не сможете сваривать алюминий методом MIG без защитных газов.У меня есть здесь положительное предложение. Вы можете удалить большую часть пористости, если не всю, и проект должен быть предназначен только для личных целей, я имею в виду цели DIY. Не делайте это коммерческим, потому что выполнить требования правил сварки будет практически невозможно.

Перед тем, как рассказать вам, как уменьшить пористость, я должен познакомить вас с трудностями, которые могут помешать вашим усилиям.

Общие проблемы при сварке алюминия

Независимо от того, свариваете ли вы алюминий или сталь, вы должны быть готовы иметь дело с некоторыми дефектами, такими как прожог, кратеры, плохое плавление и пористость.С алюминием работа только усложняется из-за определенных свойств металла на более высоких / более низких уровнях, чем у стали.

  • Теплопроводность (в шесть раз быстрее)
  • Температура плавления (примерно на 50% ниже)
  • Теплопроводность (примерно в четыре раза выше)

Все это делает алюминий необычно восприимчивым к деформации. Его химический состав может привести к горячему растрескиванию. Кроме того, чрезмерная усадка во время затвердевания и охлаждения сварного шва часто приводит к растрескиванию под напряжением.

У этой работы есть еще одна сторона. Сварка MIG требует непрерывной подачи проволочного электрода через горелку для катушки. Таким образом, существует вероятность того, что система подачи / подачи проволоки не будет работать должным образом из-за неправильных настроек машины, неправильной техники, отсутствия обслуживания или низкого качества проволоки.

Я мог бы звучать как человек, который слишком боится сваривать, не говоря уже о том, чтобы обращаться с алюминием. Но мой друг, я просто рассказывал вам о проблемах, с которыми сталкивается большинство людей и которые в конечном итоге делают сварной шов бесполезным.

В другой статье я рассказывал о сварке нержавеющей стали методом MIG без газа — это может вас заинтересовать!

Mig Weld Aluminium Without Gas: Tips For Success

Вы обязательно хотите избежать обстоятельств, подобных тем, которые я упомянул выше. Что ж, продолжайте мое обсуждение, чтобы вы могли что-то из этого сделать.

Держите металл в чистоте, чтобы минимизировать риск пористости

Осмотрите кусок алюминия или лист.Если вы заметили присутствие смазки или грязи, тщательно очистите его. Поскольку алюминий чрезвычайно агрессивен, он имеет твердый слой окисления, и вы должны удалять его каждую частичку во время каждого прохода сварки.

Распространенным методом удаления окисления является очистка алюминия проволочной щеткой с помощью чашки из нержавеющей стали или ручной проволочной щетки. Только стальные щетки могут содержать примеси только для того, чтобы помешать вашим попыткам сохранить металл чистым во время сварки. Обе кисти требуют ручных действий, которые потребуют много труда и времени.

Использование провода питания может быть хорошей идеей. Будьте осторожны при правильной настройке давления и числа оборотов в минуту, поскольку неправильные настройки могут привести к размазыванию металлической поверхности, что может ухудшить ситуацию из-за захвата примесей и оксидов под поверхностью. Некоторые проволочные щетки предназначены только для очистки алюминия. Вы можете получить один из этих продуктов.

Выбирайте проволоку с умом, чтобы предотвратить образование горячих трещин

Если выбранная вами порошковая проволока имеет низкую чувствительность к нагреву и образованию трещин, вам не следует много думать об этой проблеме.Чем ниже чувствительность, тем легче поддерживать химический состав металла.

Отрегулируйте настройки сварочного аппарата

Возможность правильно настроить все помогает вам работать, не беспокоясь о прожоге, кратерах и отсутствии плавления.

Решение проблемы проплавления и прожига

Слишком низкая скорость подачи проволоки или слишком высокая скорость перемещения (ваше движение по зоне сварного шва) является причиной недостаточной сварки.Более высокая теплопроводность алюминия вызывает отсутствие плавления в начале процесса, если только машина не подает достаточно энергии в сварной шов.

Как обеспечить соблюдение требований к энергии? Некоторые сварочные аппараты MIG оснащены передовыми технологиями для увеличения энергии (тока) вначале и автоматического уменьшения потока, чтобы предотвратить накопление слишком большого количества тепла. Если вы не можете самостоятельно установить напряжение или поддерживать постоянную скорость движения, обратитесь к одному из этих сварщиков.

Все, что противоречит вышеуказанным условиям (подача проволоки, напряжение и скорость движения), приводит к чрезмерному тепловложению, которое вызывает «прожиг» или деформацию более тонких датчиков. Вы можете немного увеличить скорость движения.

Ключ к предотвращению кратеров

Растрескивание под напряжением не так часто, как горячее растрескивание. Посмотрите на конец сварного шва, чтобы обнаружить кратеры. Их легко игнорировать, поскольку они могут начинаться с очень малого. Эти трещины быстро распространяются по сварному шву, и, как только они появятся, у вас уже будет мало средств, чтобы спасти сварной шов от серьезного разрушения.

Обратитесь к руководству сварщика, чтобы узнать о функции заполнения кратера. После развертывания функция автоматически заполняет кратер во время сварки. Увеличение скорости движения помогает за счет сужения зоны термического влияния и снижения температуры плавления алюминия. Но вы хотите избежать этого шага, так как он может вызвать проблемы со слиянием.

Вы также можете предварительно нагреть алюминий, чтобы снизить уровень остаточного напряжения на протяжении всего процесса. Единственный риск при этой операции заключается в том, что вы можете перегреть металл.Некоторые сплавы, особенно серия 6xxx, плохо себя чувствуют при чрезмерном нагреве. Передержка может значительно снизить предел прочности этих сплавов.

Несмотря на то, что вы можете освоить правила отопления, у меня есть еще одно предложение. Не выбирайте слишком холодный основной металл. Для большинства сплавов безопасная температура составляет 150 ° F.

Следуйте правильной технике: передняя рука / толчок для алюминия

Держите сопло и наконечник в направлении движения под углом от 10 ° до 15 °.Не используйте технику перетаскивания или наотмашь, потому что это приведет к загрязнению сварных швов и серьезной пористости.

Устранение неисправностей в системе подачи проволоки

Проблемы с подачей проволоки могут возникать не из-за того, что вы применяете безгазовый метод, а из-за отсутствия внимания к тому, где (оборудование) они возникли. Вы можете почувствовать, когда проволока не подается плавно. Вы также услышите дребезжащий звук. Посмотрите на таблицу ниже, чтобы узнать больше.

Проблемы Причины Эффекты / признаки Средства правовой защиты
Проблемы с контактным наконечником Наконечники большого размера, неправильное расстояние от наконечника до работы Несовместимость , Неприемлемая форма валика Выбор размера контактного наконечника, соответствующего диаметру проволоки
Неисправный лайнер пистолета Грязный или негабаритный лайнер Горение контактного наконечника, потеря силы тока Очистка лайнера и определение его размера в соответствии с диаметром проволоки
Неисправный пистолет Регулярный износ Оборванные жилы медной проволоки (внутри пистолета) Замена пистолета
Поврежденный ведущий ролик Регулярный износ, неправильный размер, ненадлежащее натяжение, Использование привода с V-образной канавкой Непостоянная подача проволоки Выбор размера приводной валок следует диаметру проволоки и с использованием правого привода (с V-образной накаткой или U-образной канавкой) типа
Birdnesting Инерция катушки с проволокой, грязный вкладыш, неточное натяжение проволоки Катушка с выбегающей проволокой, проволока свободно / запутанная Регулировка натяжения тормоза

Все, что я пытался сделать на протяжении всего обсуждения, — это помочь вам понять, на что будет похожа сварка алюминия методом MIG без газа.Я также хотел бы, чтобы вы осознали тот факт, что способность использовать хорошие методы так же важна, как и знания об устранении возможных неудач.

Прочтите эту статью, если вас интересует сварка алюминия TIG.

Заключительные слова

Одной из причин, по которой этот безгазовый метод выбирают многие сварщики, является возможность использовать его на улице, особенно в ветреную погоду. Я не советую этого делать.

Однако не забывайте о осторожности! Ветер — это нормально, но не совсем снисходительный.Для безгазовых проволок требуются газы и система снарядов, образующаяся в ходе химических реакций дуги.

Когда ветер становится очень сильным, это может повлиять на экранирующую способность провода, оставляя расплавленный металл незащищенным от атмосферных факторов. Итак, подумайте, стоит ли рисковать чистотой сварного шва, в котором все происходит при сварке алюминия.

Теперь я могу сказать, что вы попробуете. Не забудьте поделиться своим опытом. Безопасная сварка!

10 наиболее распространенных ошибок при сварке алюминия

10 наиболее распространенных ошибок, совершаемых при сварке алюминия TIG

Хотя некоторые могут подумать, что сварка TIG — это легкий ветерок, для сварки алюминия требуется много внимания и опыта.Если у вас возникли проблемы, вот 10 основных ошибок, допущенных при сварке алюминия методом TIG.

1 — Новички часто забывают использовать настройку высокой частоты и устанавливают ее на непрерывную. Это приводит к остановке машины при низкой силе тока, поскольку переменный ток теряет большую часть своих полупериодов при изменении протекания тока. Если ваша машина похожа на дизельный двигатель, вам необходимо отрегулировать эту настройку при сварке алюминия методом TIG.

2 — Другой распространенной ошибкой является неправильный размер электрода.Любители могут забыть, насколько нагревается электрод при 250 А на переменном токе, поэтому они идут дальше и используют тот же электрод на постоянном токе. Это, очевидно, приводит к неисправности и взрыву электрода! Не пытайтесь сваривать алюминиевые банки с помощью электрода 1/8 дюйма, потому что это тоже не сработает.

3 — Новички часто используют наполнитель неправильного размера. Поэтому они добавляют небольшой присадочный стержень, который в конечном итоге расплавляет его до того, как будет проведена настоящая сварка. И наоборот, большой наполнитель может блокировать защитный газ и отводить тепло из лужи.

4 — Еще одна ошибка при сварке TIG, которую следует избегать, как чума, — это использовать щетку из углеродистой стали для очистки алюминия , а не проволочную щетку из нержавеющей стали. Это основная рекомендация, которую никогда не должен забывать сварщик.

5- Новые сварщики любят сваривать под большим углом наклона горелки. Это приводит к плавлению присадочного металла и превращению его в лужу. Поэтому избегайте резака под слишком большим углом любой ценой!

6 — Новички, ради Бога, пожалуйста, не используйте слишком длинную дугу при сварке алюминия.У вас есть правильное место, где дуга не слишком близка и не слишком далеко. Последнее, что вам нужно, — это подготовить электроды, а не сваривать алюминий TIG.

7 — Следуя цифре 6, вы также можете перегрузить горелку аргоном. Вы можете быть сбиты с толку различными источниками, предлагающими накачать газ в горелке, но если дуга издает слишком много шума до такой степени, что вы думаете, что ваши барабанные перепонки лопаются, это означает, что поток аргона слишком велик. Для сравнения, вам нужно всего около 13-15 кубических футов в час для тигровой чашки размером 7/16 дюйма.Больше не всегда значит лучше.

8 — Не следуйте всем инструкциям, которые вы видите, особенно когда речь идет о вылете электродов. Еще одна распространенная проблема — недостаточный вылет электрода. Вы увидите, что учебные пособия Хобарта рекомендуют электроды диаметром 1–1 1/2, чего недостаточно. Как можно быть уверенным в длине дуги, если кончик электрода не виден?


9 — Хотя это может показаться заманчивым, не используйте чистый вольфрам, потому что это неэффективно. Приобретите простой 2% лантановый электрод, если вам нужен универсальный электрод, который хорошо работает как на переменном, так и на постоянном токе.

10 — Не допускайте шариков в электроде. Просто убедитесь, что он круглый, но не должен быть слишком круглым. Большой шар на конце электрода снизит эффективность, а это последнее, что вам нужно.

Краткая история сварки алюминия

В: Какова история сварки алюминия? Сварка Heliarc по-прежнему жизнеспособна для сварки алюминия? Почему мы не видим много Газовая сварка или сварка стержнем алюминия в промышленности?

A: В ходе своей попытки ответить на эти вопросы я также постараюсь уточнить некоторые используемые термины и определения.

  • Сварка Heliarc — это старое традиционное название, которое иногда используется до сих пор, для процесса газовой дуговой сварки вольфрамом (GTAW) . Этот же процесс сварки часто называют, особенно в Европе, процессом сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG).

Процесс GTAW довольно часто является приемлемым вариантом для сварки алюминия. Он был разработан в 1944 году (см. Рис. 1) и до сих пор широко используется для успешной сварки алюминиевых сплавов.Некоторые из самых качественных сварных швов, используемых в критических областях, например, сварные швы с полным проплавлением труб в резервуарах с криогенным давлением, почти исключительно выполняются с помощью этого процесса сварки. Переменный ток (AC) используется для большинства приложений, но постоянный ток (DC) используется для некоторых специализированных приложений. Процесс GTAW был разработан раньше, чем процесс газовой дуговой сварки (GMAW), и какое-то время использовался для сварки алюминия всех толщин металла и типов соединений. С тех пор процесс GTAW был заменен процессом газовой дуговой сварки (GMAW) для многих применений при сварке алюминия, в первую очередь из-за повышенной скорости процесса GMAW для сварки более толстых секций.Однако GTAW по-прежнему занимает важное место в индустрии сварки алюминия. GTAW с переменным током (AC) и чистым аргоном в качестве защитного газа в настоящее время чаще всего используется для сварки алюминия более тонких толщин (до дюйма), а также в тех случаях, когда эстетика является наиболее важной. Переменный ток (AC) — самый популярный метод дуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом. Уравновешенная дуга переменного тока обеспечивает очищающее действие для большинства применений и равномерно распределяет тепло дуги между электродом и основным материалом.Источники питания GTAW для сварки на переменном токе, которые позволяют регулировать баланс между полярностями, позволяют пользователю выбирать либо улучшенную очистку дуги, либо большую проникающую способность. Для более специализированных применений мы можем найти GTAW, используемую в режиме отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Этот метод обеспечивает концентрацию дуги около 80% тепла на основном материале и около 20% на электроде. Это приводит к относительно глубокому и узкому провару сварного шва и к очень незначительной очистке дуги во время сварочной операции, если она вообще отсутствует.Этот метод сварки, который обычно используется с чистым гелием в качестве защитного газа, позволяет сваривать материалы гораздо большей толщины (до 1 дюйма) и чаще всего используется при автоматической сварке швов. Третий режим GTAW — это положительный электрод постоянного тока (DCEP). При использовании этого метода около 20% тепла выделяется на опорной пластине и 80% — на электроде. Мы обеспечиваем отличное очищающее действие, но очень неглубокое проникновение. Вероятно, это наименее используемый метод GTAW.

  • Газовая сварка — это нестандартный термин для процесса газовой газовой сварки (OFW) (OFW) .Это был один из первых способов сварки алюминия. На рис. 2 показана водяная фляга армии США. Сваренная по технологии OFW и датированная 1918 годом, эта столовая, вероятно, использовалась во время «Великой войны» (1 и Мировая война) и сваривалась примерно за 25 лет до разработки процессов сварки в инертном газе (GTAW и GMAW).

Газовая сварка на кислородном топливе — это процесс газовой сварки. Коалесценция достигается за счет использования тепла пламени кислородно-топливного газа и, в случае алюминия, активного флюса для удаления оксида и защиты сварочной ванны.Раньше с помощью этого процесса сваривались очень толстые стыки, но чаще всего его применяли для листового металла. Одна из проблем этого процесса сварки заключается в том, что используемый во время процесса флюс гигроскопичен, что означает, что он поглощает влагу из окружающей атмосферы. Во влажном состоянии флюс вызывает коррозию алюминия. Поэтому после сварки флюс необходимо удалить, чтобы свести к минимуму вероятность коррозии. Поскольку может быть трудно быть уверенным, что все следы флюса были удалены, часто приходилось завершать операцию окунанием в кислоту, чтобы нейтрализовать любые остатки флюса.Другими недостатками использования этого процесса для сварки алюминия являются более низкая механическая прочность и более широкие зоны термического влияния, чем при дуговой сварке. Сварка практична только в плоском и вертикальном положениях, и деформации могут быть очень значительными. Большинство проблем вызвано коррозионным флюсом и чрезмерным тепловложением, связанным с этим процессом. Процесс кислородно-газовой сварки широко использовался для сварки алюминия до разработки процесса сварки в инертном газе, но сегодня имеет ограниченное применение.

  • Сварка стержневым электродом — это нестандартный термин для дуговой сварки экранированного металла (SMAW)

До разработки процесса сварки в инертном газе (GTAW и GMAW) дуговая сварка алюминия в основном ограничивалась дуговым процессом с использованием экранированного металла (SMAW), который иногда называют ручным процессом сварки металлической дугой (MMA). В этом процессе сварки используется сварочный электрод с флюсовым покрытием. Электроды представляют собой прямые отрезки алюминиевых стержней, покрытых флюсом.Флюс растворяет оксид алюминия как на основном сплаве, так и на стержне во время сварки, что необходимо для коалесценции. Некоторые компоненты флюса испаряются в дуге с образованием защитных газов, которые помогают стабилизировать дугу и защищают ее и сварочную ванну от окружающей атмосферы. Одной из основных проблем этого процесса сварки была коррозия, вызванная захватом флюса, особенно в угловых швах, где флюс мог задерживаться за сварным швом и вызывать коррозию с обратной стороны сварного шва.Другая проблема заключалась в том, что сварные швы, полученные в результате этого процесса, склонны к большой пористости. Нет электродов для основных сплавов с высоким содержанием магния, и электроды, оказавшись на воздухе, начинают поглощать влагу в флюс, что в конечном итоге приводит к коррозии алюминиевого сердечника и возникновению проблем с чрезмерной пористостью. Вскоре выяснилось, что этот процесс не наиболее подходит для сварки алюминия. Текущие правила и стандарты сварки алюминиевых конструкций не признают этот процесс сварки подходящим для производственных сварочных работ.

Заключение :

Без сомнения, прорыв в использовании алюминия как сварного конструкционного материала произошел с появлением в 1940-х годах процессов сварки в инертном газе. С введением процесса сварки, в котором для защиты расплавленного алюминия во время сварки используется инертный газ, стало возможным выполнять высококачественные и высокопрочные сварные швы на высоких скоростях и во всех положениях без воздействия коррозионных флюсов.

Рис 1.1944-1994 — реклама, посвященная 50-летию Heliarc (торговая марка, используемая для процесса сварки GTAW / TIG, который иногда используется до сих пор). Важный прорыв в использовании алюминия как конструкционного сварного материала.

Рис. 2. Эта водяная фляга армии США, сваренная по технологии OFW, датируется 1918 годом, примерно за 25 лет до разработки процессов сварки в среде защитного газа GMAW / MIG и GTAW / TIG.


Блог на складе сварщиков

Сварка алюминия

часто считалась чем-то вроде темного искусства, прерогативой опытных профессиональных сварщиков.Но так ли это до сих пор?

Сварка алюминия, безусловно, не так проста, как сварка материалов, таких как низкоуглеродистая и нержавеющая сталь, но современные методы и оборудование делают сварку алюминия менее сложной (обратите внимание, я не сказал «просто» 🙂

Так почему же сварка алюминия сложнее, чем других обычных металлов?

Свойства алюминия

Алюминий имеет оксидный слой на поверхности. Этот оксидный слой образуется практически мгновенно, поэтому даже если вы отшлифуете поверхность наждачной бумагой, он восстановится до того, как у вас появится возможность сваривать.

Таким образом, кусок алюминия можно условно описать как алюминий, зажатый между слоями оксида алюминия.

Оксид алюминия плавится при температуре выше 1000 ° C.

Алюминий плавится при температуре около 660 ° C.

Итак, вот проблема, когда мы приступаем к сварке ваших расплавов алюминия

  • Вы включаете пламя или дугу, и работа начинает нагреваться.
  • При 660 ° C алюминий плавится, но у вас еще не будет сварочной ванны, потому что слой оксида алюминия все еще на месте.
  • При температуре чуть выше 1000 ° C оксидный слой плавится, но к настоящему времени алюминий имеет температуру 350 ° C + ВЫШЕ своей температуры плавления, поэтому он очень жидкий и сдерживается только оксидными слоями.
  • Когда слои оксида плавятся, суперрасплавленный алюминий выделяется, и вся масса падает на пол, оставляя большую дыру!

Решение проблемы оксидов при сварке алюминия зависит от используемого процесса сварки.

Газовая сварка алюминия

Это включает использование флюса для разрушения оксида алюминия и предотвращения его преобразования в процессе сварки.

Необходимо использовать кислородно-ацетиленовое оборудование (не кислородно-пропан или пропилен).

Комплект для газовой сварки

Помимо использования флюса, газовая сварка алюминия во многом аналогична газовой сварке низкоуглеродистой стали. Единственная реальная разница — это допустимая погрешность, которой практически нет!

Таким образом, газовая сварка алюминия действительно должна рассматриваться только теми, у кого есть большой опыт газовой сварки стали и ловкая рука. Но это выполнимо !!!

Если у вас еще нет газосварочного оборудования, у нас есть довольно большой выбор вариантов Oxy Acetylene

.

Алюминий для сварки TIG

Тигровая сварка — самый популярный из процессов сварки алюминия и, возможно, наименее сложный.

Важно отметить, что сварщики Tig делятся на две основные категории: с выходом постоянного тока (DC) и с выходом постоянного тока (DC) и переменного тока (AC), обычно называемые сварочными аппаратами Tig AC / DC.

Сварочный аппарат Tig AC / DC

Как я уже говорил, для сварки алюминия требуется выход переменного тока, поэтому сварочный аппарат Tig AC / DC — это то, что нужно. У нас есть отдельная информация о сварочных аппаратах Tig, или вы можете ознакомиться с нашим ассортиментом аппаратов Tig Welders

.

Сварка алюминия Mig

Mig также можно использовать для сварки алюминия, хотя тип сварочного аппарата Mig, который у вас есть, будет иметь большое значение для вашего успеха.

Важно иметь тефлоновый или пластиковый вкладыш горелки, поскольку стальной вкладыш будет соскабливать частицы с поверхности алюминиевой проволоки, что приведет к быстрому застреванию проволоки в гильзе. В идеале у вас также должен быть подающий ролик U-образной формы. Большинство машин имеют V-образную форму. Вы можете обойтись без V-образной формы, но U-образная форма будет способствовать надежному кормлению.

Чистый газ аргон важен, смесь аргона и углекислого газа затруднит сварку алюминия и может привести к снижению прочности сварного шва.

Небольшие станки типа «сделай сам» можно использовать для сварки алюминия, но это может быть немного проблематично, поскольку алюминий требует значительно большей мощности, чем сталь, поэтому ожидайте, что толщина алюминия будет ограничена примерно половиной толщины, на которую вы способны обрабатывать сталь. .

Хороший вариант для середины дороги — машина с выходной мощностью не менее 200 А и горелкой Euro Fitting Torch. Такая машина должна иметь достаточную мощность, а горелка европейского типа позволяет установить тефлоновую подкладку за пару минут.

Mig Welder

Лучший тип сварочного аппарата Mig для сварки алюминия — это устройство Synergic, имеющее специальную программу для алюминия, но оно, как правило, ОЧЕНЬ дорогое и, следовательно, является прерогативой предприятий с большой потребностью в сварке алюминия.

Если у вас еще нет, взгляните на нашу линейку сварочных аппаратов Mig

В заключение

На мой взгляд, сварочный аппарат TIG на переменном / постоянном токе — лучший вариант для большинства операторов, желающих сваривать алюминий. Сварочные аппараты для сварки TIG на переменном и постоянном токе за последние годы сильно подешевели, и освоить этот процесс не так уж и сложно.При этом стоит покупать машину у поставщика с хорошей репутацией, у которого есть хорошая техническая поддержка, так что вам будет у кого-то спросить совета по ходу дела.

Газовая сварка и MIG-сварка алюминия тоже в порядке, но газовая сварка, на мой взгляд, сложнее, и MIG, если у вас нет промышленного оборудования, не дает сварных швов высокого качества.

Думаю, суть в том, что все зависит от того, чего вам нужно достичь и сколько денег вы хотите потратить.

Нужно знать больше?

Если вы хотите узнать больше или обсудить, какое оборудование лучше всего соответствует вашим потребностям, не стесняйтесь обращаться к нам, вы можете написать через нашу страницу «Контакты» или позвонить и спросить меня! (цифры вверху страницы)

Надеюсь, вы сочли это полезным. Если у вас все складывается хорошо, пожалуйста, разместите несколько фотографий своих достижений на нашей странице в Facebook.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *