Сварка алюминия и его сплавов может быть выполнена всеми способами сварки. известными в настоящее время. В промышленности и технике существует достаточно много разных марок алюминия и алюминиевых сплавов.

Чтобы понять, как варить алюминий разных марок, нужно знать, что технология и особенности сварки примерно одинаковы для всех алюминиевых сплавов, в том числе и сам алюминий. При этом, их физико-химические могут существенно отличаться.

Особенности сварки алюминия

1. Поверхность алюминия и его сплавов обволакивает тугоплавкая плёнка, состоящая из оксида алюминия Al2O3. Температура плавления этой плёнки 2050°C и она существенно затрудняет сплавление основного и присадочного материала. Поэтому, сварочные кромки необходимо очистить от плёнки механическим способом.

Однако, чаще всего, очистка делается химическим способом, при использовании флюсов, т.к. при очистке механическим способом плёнка достаточно быстро образуется вновь из-за высокой активности алюминия, вступающем во взаимодействие с кислородом.

2. Вторая особенность это резкое снижение прочности алюминия при сильном его нагревании. При температуре 400…500°C алюминиевые детали могут разрушаться даже под действием собственного веса.

3. Основная трудность при сварке алюминия заключается в случае повышенных требований к его коррозионной стойкости в агрессивных, химически активных средах. Коррозия проявляется, в основном, при высокой температуре, либо при постоянных перепадах температуры, а также при большой концентрации кислотных паров. В первую очередь коррозия разрушает металл сварного шва и металл в зоне термического влияния .

Причинами появления коррозии могут быть дефекты сварного шва . Кроме этого, причиной коррозии может быть загрязнение сварного шва различными примесями в процессе сварки. Особенно опасными являются примеси кремния и железа. Поэтому, при сварке алюминия необходимо исключить попадание этих элементов в металл сварного шва. Подробнее о сварных дефектах при сваривании алюмиевых конструкций мы рассказывали здесь .

Марки алюминиевых сплавов, наиболее применяемые для сварки

Сплавы алюминия классифицируются на две группы: термически упрочняемые и, соответственно, термически не упрочняемые. Среди термически не упрочняемых марок для сварки применяются алюминиево-магниевые сплавы марок АМг. Их химический состав соответствует ГОСТ 4784, а сортамент листов - ГОСТ 1946. См. таблицу:

Технология выполнения сварки алюминия и его сплавов

Сварка алюминия и его сплавов это трудоемкая и технологически сложная операция, требующая наличия определенных знаний и умений. Высокие показатели электро- и теплопроводности, небольшой вес и отличные механические свойства алюминия делают его одним из самых популярных материалов во многих областях деятельности человека.

Сварка алюминия с применением вольфрамовых электродов самая экономичная, так как требует мало расходных материалов.

Несмотря на все достоинства, алюминий очень трудно сваривается. Умение качественно варить алюминий это то, что отличает опытного сварщика от новичка. Поэтому далее будут рассмотрены основные методы и технология сварки алюминия.

Особенности сварки алюминия и его сплавов

1. На поверхности алюминиевых изделий всегда присутствует окисная пленка Al₂ O₃. которая имеет температуру плавления около 2040°C, в то время как плавление самого металла осуществляется при температуре 660°C.
2. Большая жидкотекучесть материала затрудняет управление сварочной ванной и приводит к необходимости использования теплоотводящих подкладок.
3. Легкая окисляемость алюминия приводит к образованию тугоплавкой пленки на каплях расплавленного металла, что затрудняет их соединение в единый шов. Чтобы избежать возникновения пленки, необходимо организовать надежную защиту сварочной зоны от поступления к ней воздуха.
4. Большая усадка материала приводит к деформации сварного шва после его охлаждения и затвердевания.
5. Склонность к возникновению кристаллизационных пор и трещин в шве приводит к уменьшению его механических характеристик.
6. Высокая теплопроводность алюминия вызывает необходимость использования большого значения рабочего тока. Оно должно быть в 1,5-2 раза больше за ток для сварки стальных изделий.

Способы сварки алюминиевых изделий

Таблица выбора проволоки для сварки алюминия.

Варить алюминий и его сплавы можно различными методами, среди которых самыми популярными являются следующие:

Электроды для сварки алюминия и его сплавов

Схема газовой сварки алюминия.

Электродуговая сварка алюминия осуществляется с помощью различных схем:

Газовая сварка алюминия

Алюминий и его сплавы широко применяют в промышленности в виде листов, труб и другого профильного материала. Сплавы алюминия имеют высокие механические свойства при малой плотности, что достигается легированием их марганцем , магнием , кремнием , никелем , хромом и другими элементами. Алюминиевые сплавы делят на две группы - деформируемые и литейные. Деформируемые, в свою очередь, подразделяют на неупрочняемые и упрочняемые термообработкой. К деформируемым неупрочняемым сплавам алюминия относят сплавы алюминия с Mg или Мn, а к термически упрочняемым - дюралюмины Д1, Д16 и сплавы АВ, АК и В-95. Из литейных сплавов наибольшее распространение получили силумины - сплавы алюминия с кремнием Si . Литейные сплавы применяют для деталей, имеющих сложную конфигурацию.

Основной трудностью при сварке алюминия является образование на его поверхности оксидной пленки с температурой плавления 2050°С, которая затрудняет плавление металла и сплавление свариваемых кромок. Оксидная пленка имеет плотность 3,85 г/см 3 и остается на поверхности сварочной ванны. Другая трудность при газовой сварке алюминия заключается в том, что при нагреве алюминий не меняет цвет, и поэтому трудно уловить момент начала его плавления. Для этого требуются опыт и навык сварщика.

При газовой сварке алюминия необходимо учитывать низкую температуру плавления и высокую теплопроводность, что требует правильного выбора мощности сварочного пламени. При газовой сварке алюминия возникают также значительные остаточные напряжения и деформации. связанные с высокими значениями коэффициента теплового расширения этих сплавов. Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла:

Лазерная сварка алюминия и его сплавов

Анализ режимов лазерной сварки некоторых систем алюминиевых сплавов. Защита сварочного шва от окисления. Пороговый характер проплавления как отличительная особенность лазерной сварки алюминиевых сплавов. Макроструктура сварных соединений сплава.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Основные сварочные материалы, применяемые при сварке распространенных алюминиевых сплавов. Оборудование для аргонно-дуговой сварки алюминиевых сплавов. Схема аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом. Электросварочные генераторы постоянного тока.

курсовая работа , добавлен 20.05.2015

Применение деформируемых алюминиевых сплавов в народном хозяйстве. Классификация деформируемых алюминиевых сплавов. Свойства деформируемых алюминиевых сплавов. Технология производства деформируемых алюминиевых сплавов.

курсовая работа , добавлен 05.02.2007

Механические свойства, обработка и примеси алюминия. Классификация и цифровая маркировка деформируемых алюминиевых сплавов. Характеристика литейных алюминиевых сплавов системы Al–Si, Al–Cu, Al–Mg. Технологические свойства новых сверхлегких сплавов.

презентация , добавлен 29.09.2013

Основные параметры режимов сварки. Стыковая лазерная сварка. Компьютерное моделирование процесса лазерной сварки. Выбор устройства охлаждения для лазера. Подбор охлаждения для головы лазера. Выбор технологической оснастки. Система подачи защитного газа.

курсовая работа , добавлен 29.05.2015

Особенности взаимодействия алюминия и его сплавов с газами окружающей атмосферы во время их плавления и разливки. Основные типы изменений в составе и состоянии расплава. Причины и факторы образования газообразных включений. Дегазация алюминиевых сплавов.

реферат , добавлен 28.04.2014

Физические особенности лазерной сварки титановых сплавов. Моделирование процесса воздействия лазерного излучения на металл. Исследование влияния энергетических и временных характеристик и импульсного лазерного излучения на плавление титановых сплавов.

курсовая работа , добавлен 11.01.2014

История развития сварочного производства. Понятие промышленной продукции сварочного производства. Сварка, понятие, виды и классы: электродуговая, контактная, газовая сварка и резка металлов. Сборка и техника сварки. Предупреждение деформации изделия.

реферат , добавлен 26.01.2008

Сущность сварки и ее классы: термический , термомеханический и механический . Свойства электрической дуги. Свариваемость металлов и сплавов. Контроль качества сварных соединений.

контрольная работа , добавлен 03.07.2015

История развития сварочного производства. Понятие промышленной продукции сварочного производства и её качества. Сварка, понятие, виды и классы. Подготовка металла к сварке. Предупреждение деформации. Прогрессивные методы сборки и сварки узла. Контроль кач

Газовая сварка алюминия

Для газовой сварки алюминиевых и магниевых сплавов могут быть использованы обычные газовые горелки. Для сварки деталей малой толщины мощность пламени составляет 75—100 л ацетилена м час на 1 мм толщины листа, при более значительной толщине ли­ста 100—150 л ацетилена в час на 1 мм толщины металла.

Сварка выполняется нейтральным пламенем, так как избыток ацетилена или кислорода ухудшает качество сварного шва.

Номер наконечника горелки и расход ацетилена в зависимости от толщины свариваемого металла приведены в табл. 6. При сварке чистого алюминия в качестве присадочного металла исиользч-ется алюминий или сплав алюминия и кремния ЛК .

Присадка А К способствует лучшему формированию сварных швов и имеет меньшую литейную усадку. Присадочный металл в виде проволоки обычно покрывается флюсом и просушивается Химический состав флюсов, применяемых при газовой сварке алюминия и его сплавов, приведен в табл. 7.

Сварка алюминия и его сплавов

В строительстве широко применяют алюминий в виде уголков, тавра, труб, прутков, листов и отливок с использованием термически упрочняемых и неупрочняемых сплавов. В последние годы широко применяются сборные строительные конструкции из алюминия и его сплавов: ограждающие конструкции ; конструкции, совмещающие несущие и ограждающие функции ; несущие конструкции .

Для изготовления и монтажа конструкций из алюминия применяют различные способы соединения: клепаные, клееные, сварные, клеесварные, болтовые, клееболтовые и пр. Наиболее распространены сварные соединения, выполняемые механизированной или ручной электродуговой сваркой в защитной среде инертных газов с применением неплавящегося и плавящегося электродов, а также электрической контактной сваркой, автоматической под слоем флюса и газовой сваркой.

Электродуговая сварка выполняется вольфрамовым электродом с подачей присадочной или электродной проволоки. Присадочная или электродная проволока применяются в зависи» мости от химического состава основного металла. При техническом алюминии или сплавах АМц, АМг2, АМгЗ, АМг5, АМгб, АМгбІ используют и проволоку аналогичного состава; при сплавах системы Аl—Mg—Si применяют проволоку из состава Св. АКЗ и Св. АК5; при сплавах В92 — проволоку из состава Св и АК5. Чтобы повысить качество сварного шва, сварочную ванну защищают осушенным от влаги инертным газом — аргоном, позволяющим вести сварку вручную, полуавтоматическим и автоматическим способами.

Сварка давлением алюминия и его сплавов применяется для изготовления ограждающих и несущих строительных конструкций . При этом используют точечную и шовную контактные сварки. Сложность конструкции трехслойной панели требует применения специальных устройств для точечной сварки ребер жесткости и обшивки. Одним из таких устройств является раздвижная электропроводная вставка, оборудованная раздвижными и нераздвижными клиньями. Толщина между обшивками регулируется подвижным клином, который перемещается при помощи тяги, прикрепленной к цилиндру пневмосистемы. После установки электропроводящей прокладки, продвигающейся внутри панели, электроды сжимаются, пропускается ток и образуется сварная точка. Если расстояние между обшивками составляет более 10 мм, используют электродное устройство, которое перемещается внутри панели при помощи пневмотяги.

Газовая сварка алюминия и его сплавов малоэффективна, так как требует малой концентрации тепла по сравнению с дуговой сваркой, тщательной защиты сварочной ванны от окисления, контроля за перегревом металла. Поэтому этот вид сварки применяют очень редко.

Термическая обработка сварных соединений, выполненных из алюминиевых сплавов, если необходимо обеспечить высокую прочность сварного шва, проводится в зависимости от вида материала. Изделия из дюралюминия и силумина отжигаются при температуре 300—370° С с выдержкой в течение 1,5—2 ч и последующим медленным охлаждением. Изделия из закаленного дюралюминия после сварки подвергаются закалке в воде с последующим старением.

Статьи по данной теме:

Источники: taina-svarki.ru, moyasvarka.ru, weldering.com, knowledge.allbest.ru, svarak.ru, sv-svarka.s2m2.ru