Як правільна варыць алюміній электродам

Алюміній і яго сплавы часцяком выкарыстоўваецца для стварэння розных тэхнічных і тэхналагічных канструкцый. Чысты алюміній ўжываецца не так шырока, як яго сплавы, з-за яго нізкіх трывальных уласцівасцяў і высокай пластычнасці. Варта адзначыць, што перад тым як зварыць алюміній, неабходна ўлічыць асаблівасці зварачнага працэсу, абумоўленыя фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі гэтага металу.

Схема тэхналогіі кропкавай зваркі алюмінія.

Асноўная праблема пры злучэнні алюмінія складаецца ў бесперапынным адукацыі на паверхні зварваецца металу аксіднай плёнкі Al2O3, якая з'яўляецца тугаплаўкай і перашкаджае сплавленных. Акрамя таго, аксіды алюмінію маюць досыць высокую тэмпературу плаўлення (+ 2050 ° С) у параўнанні з аналагічным паказчыкам для самога металу (+ 658 ° С), што ўносіць свае карэктывы ў працэс. Алюміній мае высокі паказчык цеплаправоднасці, што цягне за сабой выкарыстанне спецыяльных прыёмаў і метадаў.

Віды зваркі алюмінія

Тэмпература плаўлення алюмінія.

Зварыць алюміній можна наступнымі відамі зваркі:

• электрадугавой (аўтаматычнай, ручной);
• аргонодуговой (аўтаматычнай, паўаўтаматычнай і ручной);
• газавай.

Разгледзім найбольш распаўсюджаны і эфектыўны спосаб зваркі алюмінія - электродам ўручную аргонодуговой зваркай на пастаянным токе з зваротнай палярнасць.

Аргонодуговая зварка

Схема аргон-дуговой зваркі алюмінія.

Плюсы гэтага віду заключаюцца ў адсутнасці прымянення дапаможных матэрыялаў (электродных пакрыццяў, флюс). Працэс праводзяць ўручную, паўаўтаматычным і аўтаматычным метадамі.

Варта адзначыць, што выкананне любых зварачных работ неабходна праводзіць толькі на спраўным абсталяванні, у добра якое ветрыцца памяшканні або ў памяшканні з прытокава-выцяжной вентыляцыяй і з ужываннем сродкаў індывідуальнай абароны (шчыток, скураныя пальчаткі, спецвопратка, спецабутак).

Матэрыялы і інструменты для ручной аргонодуговой зваркі

Тэхніка бяспекі пры зварачных працах.

Для такога віду злучэння алюмінія электродам з вальфраму на пастаянным токе з зваротнай палярнасць вам спатрэбяцца:

• растваральнік (ацэтон, бензін);
• шчотка металічная;
• раствор для тручэння;
• азотная кіслата (раствор);
• ванна для падрыхтоўкі металу;
• неплавящиеся электроды з вальфраму;
• зварачная ўстаноўка або зварачны апарат для аргонодуговой зваркі з гарэлкай пэўнага тыпу, электроды вальфрамавай, асушанае аргон (чысціня 99,8%), зварачныя трымальнікі, дрот присадочная неабходнага дыяметра;
• падшэўка з каразійна-ўстойлівай сталі (медзі);
• сродкі індывідуальнай абароны (шчыток, скураныя пальчаткі, гумовыя пальчаткі), спецвопратка, спецабутак.

Падрыхтоўка металу перад зваркай

Схема паўаўтамата для зваркі алюмінія.

Перад тым як варыць алюміній любым відам, алюмініевыя дэталі падвяргаюць папярэдняй падрыхтоўцы, якая заключаецца ў абястлушчвання паверхні матэрыялу і растварэнні плёнкі аксідаў.

Абястлушчванне металу праводзяць шляхам апрацоўкі яго паверхні растваральнікамі (ацэтонам, бензінам і г.д.). Пасля гэтага чысцяць аксіды механічна шчоткай або шляхам тручэння з выкарыстаннем раствораў хімічных рэчываў (гідраксід натрыю - 45-55 г, фтарыд натрыю - 10-50 г, вада - 1 л). Затым алюміній на працягу 0,5-1 хвіліны промывают чыстай вадой, далей, паверхня металу нейтралізуюць азотнай кіслатой (растворам 25-30% на працягу 1-2 хвілін), пасля промывают метал у праточнай, затым у гарачай вадзе, далей, метал сушаць да поўнага высыхання.

Такую падрыхтоўку ажыццяўляюць не раней, чым за 2-4 гадзіны да зварвання. Такім жа чынам варта апрацаваць дрот для асадкі ў выпадку яе прымянення.

Тэхналогія злучэння алюмінія

Асноўныя характарыстыкі пакрытых электродаў для зваркі алюмінія.

Лісты алюмінія таўшчынёй менш за 5 мм вараць, не падзяляючы беражкоў. Пры таўшчыні алюмінія да 20-25 мм працу можна праводзіць, якія папярэдне не падаграваючы матэрыял. Калі дэталі маюць таўшчыню больш за 20 мм, то матэрыял варта загадзя прагрэць да 300-400 ° С.

Аргонодуговую зварку можна праводзіць на пераменным альбо пастаянным току (палярнасць зваротная). Пры працы на пераменным току выкарыстоўваюць асцылятара-стабілізатары зварачнай дугі. Зварвання неплавящимся электродам праводзяць на пастаянным токе з зваротнай палярнасць і на пераменным току, з матэрыялам асадкі або без яго. У ролі присадочной дроту выкарыстоўваюць дрот маркі АК айчыннай вытворчасці па ДАСТ 7878-75 ці замежныя аналагі. Пры зварвання таўровых, кутніх або стыкавых злучэнняў выкарыстанне присадочного матэрыялу абавязкова. У выпадку выканання работ па отбортовку і ўсутыч пры нязначнай таўшчыні алюмінія прысадкі не выкарыстоўваюць. Параметры (дыяметр Д) драцяной асадкі пры ручной працы выбіраюць, зыходзячы з таўшчыні алюмінія (S):

• S да 2 мм, Д асадкі да 1-1,5;
• S = 2-5 мм, Д асадкі = 1,5-3;
• S звыш 5 мм, Д асадкі = 3-4.

Пры аргонодуговой зварцы выкарыстоўваюцца электроды з вальфраму таўшчынёй 0,8-8,0 мм і лантанированные вальфрамавай айчыннага або замежнага вытворчасці. Іх дыяметр выбіраюць, згодна з роду току і значэнняў яго сілы (I). Так, пры сталым току з зваротнай палярнасць:

• Д электрода = 1 мм, I да 10 А;
• Д электрода = 2 мм, I = 10-30 А;
• Д электрода = 3 мм, I = 20-40 А;
• Д электрода = 4 мм, I = 40-80 А;
• Д электрода = 5 мм, I = 60-100 А;
• Д электрода = 6 мм, I = 80-130 А.

Працэс ручной аргонодуговой зваркі алюмініевых элементаў і канструкцый складаецца з некалькіх этапаў.

Выконваць працу такога роду варта на падкладцы з каразійна-ўстойлівай сталі або лістоў медзі. Выбар рэжыму (сілы току I, хуткасці расходу аргону Q) аргонодуговой ручной зваркі электродамі з вальфраму залежыць ад перасеку зварваецца дэталяў (S), наяўнасці прысадак або отбортовку і мае такія параметры:

• ўсутыч з прысадкай, S = 1,0 мм, I = 65-85 А, Q = 4-5 л / мін;
• ўсутыч з прысадкай, S = 1,2, I = 70-90 А, Q = 5-6 л / мін;
• ўсутыч з прысадкай, S = 1,5, I = 80-100 А, Q = 7-8 л / мін;
• ўсутыч з прысадкай, S = 2,0, I = 90-110 А, Q = 7-8 л / мін;
• ўсутыч з прысадкай, S = 3,0, I = 100-120 А, Q = 8-9 л / мін;
• без асадкі ўсутыч, S = 0,8 мм, I = 45-55 А, Q = 4-5 л / мін;
• без асадкі ўсутыч, S = 1,0, I = 50-65 А, Q = 4-5 л / мін;
• без асадкі ўсутыч, S = 1,2, I = 60-70 А, Q = 5-6 л / мін;
• без асадкі ўсутыч, S = 1,5, I = 70-90 А, Q = 7-8 л / мін;
• без асадкі ўсутыч, S = 2,0, I = 90-110 А, Q = 7-8 л / мін;
• без асадкі ўсутыч, S = 3,0, I = 100-120 А, Q = 8-9 л / мін;
• па отбортовку, S = 0,8 мм, I = 40-45 А, Q = 4-5 л / мін;
• па отбортовку, S = 1,0, I = 45-55 А, Q = 4-5 л / мін;
• па отбортовку, S = 1,2, I = 55-70 А, Q = 5-6 л / мін;
• па отбортовку, S = 1,5, I = 70-85 А, Q = 7-8 л / мін.

Для ручной аргонодуговой зваркі неплавящимся электродам выкарыстоўваюць спецыяльныя айчынныя агрэгаты тыпу УДАР, УДГ або іх замежныя аналагі.

Працэс аргонодугового злучэння дэталяў ўручную пачынаецца з ўзбуджэння (запальвання) дугі. Перад гэтым ўключаюць падачу аргону і ўсталёўваюць адпаведную сілу току згодна з выбраным рэжыму. Дугу запальваюць такімі спосабамі: чирканьем электрода аб паверхню алюмінія і дакрананнем перпендыкулярнага электрода ў кропцы пачатку. Калі мае месца абрыў дугі, то чарговае запальванне робяць перад кратэрам на зварваецца алюмініі, а затым вяртаюцца да ўжо наплавленного матэрыялу для таго, каб вывесці забруджвання з кратэра на паверхню. Далей, працу праводзяць у неабходным напрамку. Варта адзначыць, што пры правядзенні ручной аргонодуговой зваркі ня варта здзяйсняць вагальныя руху гарэлкай, бо магчыма парушэнне абароны зварачнай зоны. Кут паміж плоскасцю вырабы і воссю гарэлкі павінен складаць ад 75 да 80 °. А кут паміж вырабам і присадочной дротам пры яе выкарыстанні - 15-20 °. Гарэлку варта перамяшчаць ўслед за присадочным прутком.

Размяшчэнне шва ў прасторы абумоўлівае размяшчэнне электрода. Перамяшчаюць электрод «ад сябе» ці «да сябе». Згодна з траекторыі яго руху атрымліваюць сярэднія небудзь вузкія швы. Тып руху электрода вызначае прагрэў ці не прагрэў беражкоў металу.

Тып руху электрода і присадочного прутка пры яго выкарыстанні выбіраюць, зыходзячы з патрабаванні да шве і згодна даведкавым дадзеных.

Швы робяць сярэднімі (ад 350 да 1000 мм), доўгімі (звыш 1000 мм) і кароткімі (ад 250 да 300 мм). Доўгія швы праварваюць часткамі па 250-300 мм. У залежнасці ад таўшчыні дэталяў швы могуць быць аднаслаёвымі (однопроходная) і шматпластовымі (шматпрахаднога). Аднаслаёвыя швы эканамічныя і хуткія ў выкананні, але шоўны метал мае недастатковую пластычнасць. У выпадку шматслойнага шва звараны метал мае добрыя механічныя ўласцівасці. Пры правядзенні шматслаёвай працы для алюмінія таўшчынёй больш за 20-25 мм варта якасна выканаць першы асноўны пласт, які вызначае трывальныя ўласцівасці ўсяго шва.

Пасля выканання швоў адключаюць падачу аргону і падвяргаюць швы дадатковай апрацоўцы - выдаляюць рэшткі шлака з шовной паверхні, бо дзындра мае ўласцівасць раз'ядаць метал. Выдаленне шлака праводзяць шляхам прамывання шва ў гарачай вадзе.

Неабходна адзначыць, што варыць алюміній электродам можна не толькі пры ручной аргонодуговой, але і пры ручной электрадугавой, а таксама аўтаматычнай электрадугавой зварцы. Аднак гэтыя віды зварвання дэталяў з алюмінія не атрымалі шырокага распаўсюджвання з прычыны прымянення флюс, а таксама з-за шэрагу асаблівасцяў якія ўжываюцца электродаў і нізкай якасці швоў. Пры аўтаматычнай аргонодуговой і паўаўтаматычнай аргонодуговой зваркі захоўваецца высокая якасць зварных швоў пры адсутнасці неабходнасці выкарыстання флюс. Самым неэфектыўным выглядам злучэння алюмінія з'яўляецца газавая зварка з ужываннем газавых гарэлак і флюс.