Ручная дуговая сварка алюминия

Особенности сварки алюминия.
Режимы сварки и материалы.

Алюминий и его сплавы, как и любой другой металл, поддается сварке основными способами сварки, разница заключается в экономической целесообразности того или иного способа, а также в качестве полученного сварного шва. То есть в общем можно сказать, что различают три основных способа сварки алюминия и его сплавов:

  • pучная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА)
  • полуавтоматическая сварка (MIG)
  • аргонодуговая сварка (TIG).

 Наиболее простой способ сварки – это MMA сварка алюминия и его сплавов или как ее еще называют, ручная дуговая сварка покрытым электродом. Несмотря на все недостатки ручной дуговой сварки алюминия, а именно: плохое формирование сварного шва, пористость и сниженная прочность, значительный процент разбрызгивания, усложненное отделение шлака и т.д., существуют условия, когда ММА сварка просто необходима.

Чтобы получить сварной шов надлежащего качества при помощи ручной дуговой сварки, в первую очередь нужно подобрать правильный электрод. Для этого необходимо знать химический состав и физические особенности заготовки, после чего по спецификации производителя подбирается соответствующий электрод. Следует отметить, что электроды, разработанные для сварки чистого алюминия, и электроды для сварки сплавов на его основе значительно отличаются и не являются взаимозаменяемыми. Также нужно помнить, что минимально возможная толщина заготовки при ручной сварке должна быть не меньше, чем диаметр сварочного электрода.

Чтобы улучшить свойства сварного шва, в состав покрытых электродов для сварки алюминия вводят специальные добавки, например:

  • марганец (Mn) для повышения коррозионной стойкости;
  • кремний (Si) для улучшения текучести металла и его свариваемости
  • магний (Mg) для улучшений свариваемости и получения более прочного шва

Особенно следует обратить внимание чистоте поверхности заготовки – чем более качественно подготовлена поверхность заготовки перед сваркой, тем более качественным будет сварной шов. Чистота поверхности влияет на сплавление основного металла з присадочным и на появление пор.

Сварка алюминия покрытым электродом проводится на постоянном токе обратной полярности, то есть к заготовке подводится «-», а к держателю электрода – «+».  Такая система подвода тока обусловлена тем, что поверхность заготовки из алюминиевых сплавов всегда покрыта тугоплавкой оксидной пленкой, разрушить которую можно исключительно катодным распылением при сварке на обратной полярности.

Основные проблемы при ручной дуговой сварке алюминия – это высокая текучесть металла, образование тугоплавкой оксидной пленки и высокий коэффициент линейного расширения.

Текучесть расплавленного алюминия очень высока и его очень сложно контролировать в процессе сварки в следствие чего расплав в сварочной ванне может разрушить слой твердого металла и образуется протечка. Чтобы предупредить вытекание расплавленного металла рекомендуется использовать специальные подкладки.

При контакте алюминия и кислорода на поверхности металла образуется плотная оксидная пленка (Al2O3), которая отличается высокой температурой плавления - 2055°С (температура плавления алюминия составляет 660°С) и диэлектрическими свойствами. Поэтому при сварке алюминия необходима тщательная зачистка поверхности деталей и сварка на обратной полярности.

Высокий коэффициент линейного расширения алюминия может привести к появлению трещин или возникновению деформаций детали, потому необходимо постоянно контролировать уровень тепловложений при сварке или же предварительно подогреть детали до 210-300°С. Горячие трещины могут появиться при кристаллизации металла, чтобы предупредить их появление нужно правильно подбирать марку электродов. 

Поделиться :