Тэхналогія кантактнай зваркі алюмінія

Электрадугавая зварка алюмінія і яго сплаваў спалучаная са значнымі цяжкасцямі, гэта асабліва дакладна, калі ўзнікае неабходнасць зварыць алюміній і медзь, алюміній і латунь. Асноўныя складанасці ствараюць фізічныя і хімічныя ўласцівасці гэтых матэрыялаў. Кантактная зварка алюмінія, а таксама кантактная зварка гэтага металу і медных сплаваў здымае частка пытанняў і з'яўляецца больш тэхналагічным працэсам пры неабходнасці наладзіць масавую вытворчасць.

Схема зваркі алюмінія.

падрыхтоўка паверхняў

Ключавым момантам пры атрыманні неразъемных злучэнняў алюмінія з'яўляецца падрыхтоўка зварачных паверхняў перад выкананнем работ. Шэры колер алюмінія абумоўлены наяўнасцю на яго паверхні шчыльнай аксіднай плёнкі. Тэмпература яе плаўлення перавышае 2000 ° С, у той час як сам алюміній плавіцца пры тэмпературы ўсяго 657 °. Ужо пры 1800 ° алюміній кіпіць. Таму выдаліць аксіды выпальваннем цяжка.

Хімічныя ўласцівасці алюмінія.

Акрамя таго, аксіднай плёнкай на паверхні алюмінія з'яўляецца хімічна нейтральнай. Размякчэння вокіслаў дапамагае раствор каўстычнай соды, яшчэ можна выкарыстоўваць бензін. Такая апрацоўка сама па сабе можа прывесці да карозіі алюмінія, таму растваральнікі старанна змываюць вялікай колькасцю вады.

Замест або ў дадатак да хімічнай апрацоўцы ўжываецца механічнае выдаленне аксідаў. Пры невялікай працягласці зварваюць паверхняў гэта робяць шчоткай па метале. Для выдалення плёнкі на значнай плошчы ўжываюць электраінструмент з асадкамі. Для адказных работ і для паўтаранасці вынікаў выкарыстоўваюць шабрение.

Аксіднай плёнкай на паверхні алюмінія аднаўляецца даволі хутка, таму яе выдаленне лепш вырабляць непасрэдна перад зварачнымі працэсамі. Час паміж ачысткай і зварвання не павінна перавышаць 10 гадзін.

Тэхналогія зварачных працэсаў

Кантактнаму злучэнню падвяргаюцца толькі нарыхтоўкі адносна невялікі таўшчыні. Пры таўшчыні дэталяў больш за 8 мм гэта ўжо нерацыянальна. Чым больш таўшчыня нарыхтовак, тым большая сіла току неабходная для якаснага прагрэву металу ў зоне кантакту. Паколькі нават пры зусім невялікі таўшчыні нарыхтовак зварачны ток вымяраецца тысячамі ампер, то для масіўных вырабаў ток можа складаць сотні тысяч ампер. Пры гэтым узнікаюць праблемы з астуджэннем электродаў. Растуць і неабходныя сціскальныя высілкі рабочых органаў інструмента.

Для злучэння алюмініевых нарыхтовак ўжываецца адзін з трох відаў кантактнай зваркі, гэта можа быць шовная, стыковой і кропкавая зварка.

Машына для кропкавай зваркі алюмінія.

У любым з гэтых відаў тэрмамеханічнай зварачных працэсаў збліжэнне атамаў крышталічнай рашоткі выконваецца з дапамогай ціску пры разагрэве зоны кантакту з дапамогай які праходзіць праз яе электратоку.

Алюміній з'яўляецца добрым правадыром току. Найбольшую супраціў плыні току і звязаны з гэтым прагрэў ствараюцца менавіта на стыку злучаных паверхняў. Разагрэтыя да пластычнага стану паверхні дэталяў сціскаюцца. У выніку высокай тэмпературы матэрыял у зоне кантакту растопліваецца і фармуецца зварачнае зерне.

Віды кантактнай зваркі адрозніваюцца спосабам прыкладання сціскальнага намаганні і геаметрыяй шва. Пры шовной зварцы паверхні заціскаюцца паміж двума ролікамі, праз якія прапускаецца пераменны зварачны ток. Падача току па часе можа быць дыскрэтнай або бесперапыннай. Адсюль і сам шво можа атрымлівацца бесперапынным герметычным, перарывістым і нават кропкавым. Так злучаюць беражкі труб вялікага перасеку, ліставыя матэрыялы. Таўшчыня нарыхтовак пры гэтым не перавышае 3 мм. Ролікавыя электроды вырабляюць звычайна з медзі. Шовная зварка алюмінія патрабуе вельмі магутных крыніц харчавання з прерыватель іённага тыпу.

Стыкавыя кантактная зварка падыходзіць для злучэння тарцоў стрыжняў, профіляў, труб невялікага дыяметра. Нарыхтоўкі заціскаюцца ў трымальніках, на іх падаецца зварачны ток і адначасовае восевы высілак. Пры гэтым вялікае значэнне мае дбайная падрыхтоўка паверхняў: ачыстка, забеспячэнне паралельнасці беражкоў і сумяшчэнне восяў нарыхтовак. Велічыня зварачнага току дасягае 15 кА на кожны квадратны сантыметр плошчы тарцоў нарыхтовак.

Найбольшае распаўсюджванне пры злучэнні ліставых нарыхтовак атрымала кропкавая зварка алюмінія. З прычыны нізкага электрычнага супраціву алюмінія прагрэў і расплаўлення металу адбываюцца вельмі хутка. Працягласць ўздзеяння на адну кропку займае ўсяго каля 0,005 секунды і менш. Гэта патрабуе хуткага збліжэння задушлівых беражкоў інструмента. Інакш здушванне не будзе паспяваць за расплаўленнем металу. Высокая хуткасць разраду дасягаецца прымяненнем ў ланцугі харчавання кандэнсатараў.

У гэтым выглядзе зваркі электроды таксама вырабляюць з медзі. Медзь і некаторыя яе сплавы валодаюць высокай цвёрдасцю і выдатнай электропроводностью. Добра падыходзіць для такіх мэтаў сплаў ЭВ. Калі вырабляецца кропкавая зварка з электродамі з медзі, можа адбывацца зварка медзі кантактных электродаў і алюмінія нарыхтоўкі. Тады прыходзіцца зачышчаць тарцы электродаў з выдаленнем павярхоўнага пласта металу.

біметалічныя злучэння

Памеры кропкавых зварных злучэнняў.

Пры кропкавай зварцы алюмініевых нарыхтовак зварка медзі з алюмініем з'яўляецца непажаданым з'явай, але часам узнікае неабходнасць атрымаць неразъемное злучэнне двух металаў. Асабліва часта гэта патрабуецца для забеспячэння надзейнага электрычнага кантакту ў злучэнні. Пры раздымных злучэннях ізалявальная аксіднай плёнкай павышае супраціў у месцы кантакту.

Электрадугавая зварка медзі і алюмінія спалучаная з некаторымі цяжкасцямі. Тэмпературы плаўлення гэтых рэчываў розныя. Пры вялікай зоне расплаўлення алюмінію медзь ўсё яшчэ застаецца ў крышталічным стане. Гэтыя металы ўзаемна раствараюцца адзін у адным. З-за больш ранняга расплаўлення алюмінію шво фармуецца з раствора медзі ў алюмініі. Пры высокіх канцэнтрацыях медзі раствор становіцца далікатным.

Калі ў будаўнічых умовах знайсці альтэрнатыву электрадугавой зварцы цяжка, то ў завадскіх умовах злучэнне гэтых металаў часцей выконваюць тымі ж кантактнымі спосабамі, што і пры злучэнні алюмініевых нарыхтовак. Пры кантактнай зварцы можна забяспечыць мінімальнае ўзаемнае пранікненне металаў і не дапусціць охрупчивания злучэння. Добрыя вынікі дае ўжыванне невысокіх тэмператур у спалучэнні з невялікім часам ўздзеяння.

Плакирование, то ёсць пакрыццё алюмініевых лістоў чыстай меддзю, адносіцца да халоднай зварцы гэтых металаў. Злучэнне атрымліваецца прокаткой з перакрыццем да 70%. Так, на алюмініевую нарыхтоўку накатваюць пласт медзі да 0,8 мм.

Для атрымання плакирующего пласта таўшчынёй да 2,5 мм выкарыстоўваюць гарачую пракатку з нагрэвам да 450 ° С. Аперацыя вырабляецца ў два этапы для зніжэння акіслення медных плакирующих лістоў.