Алюминий - металл, который всего сто лет назад считался одним из самых дорогих и редких, стал повседневным, недорогим и самым привычным в наше время. И методы его обработки, особенно сварки, постоянно совершенствуются. Да и купить алюминий можно сегодня без проблем.
Физические свойства алюминия
Чистый металл обладает значительно лучшей теплопроводностью и электропроводностью, чем железо или сталь. Теплопроводность стали составляет примерно 0,6 Вт/см К, а чистого алюминия - около 2,2 Вт/см К. Наиболее распространенные в быту сплавы имеют теплопроводность 1,2-1,3 Вт/см К. Высокая теплопроводность материала мешает увеличивать скорость сварки – значительно снижается глубина провара. Кроме того, из-за увеличения скорости кристаллизации в сварном шве могут образовываться поры, так как не успевает выделяться газ.
Избавиться от этих эффектов можно при помощи предварительного разогрева места обработки, увеличения величины тока, и использования инертного газа в процессе обработки. Из-за малого прогрева кромок в начале работы, шов может ослабляться из-за неполного провара. Для избегания такого эффекта используется 4-тактный цикл, с мощным импульсом тока в первом такте.
Особенности сварочной проволоки
Особенностью использования алюминиевой проволоки для сварки является ухудшение ее свойств при хранении в открытом виде - поверхность материала быстро окисляется на воздухе. Также необходимо быстро зачищать перед сваркой кромки деталей от загрязнений и окислов. Возникающий окисленный слой может также разрушаться методом катодного распыления (переменным током или постоянным обратной полярности).
Использование инертных газов
По причине быстрого образования на поверхности материала слоя окислов, необходимо проводить работы в окружении инертных газов. Лучшие результаты показывает работа с гелием, однако на практике чаще используются аргон, реже – в смеси с гелием. Преимущество гелия в высокой теплопроводности, что позволяет повышать температуру обработки.
Особенности аппаратов для сварки
MIG-сварка
На стандартных аппаратах должна быть установлена программа для алюминиевой импульсно-дуговой сварки. Установка большинства параметров при этом делается автоматически, кроме силы тока, которая устанавливается вручную. Рекомендуется также использование импульс-метода, с добавлением второго процесс-импульса. Этот метод обеспечивает отличный внешний вид и уменьшение деформаций при нагреве.
Для подачи более мягкой (по сравнению со сталью) алюминиевой проволоки необходимо применять 4-роликовое устройство подачи, распределяя прижимное усилие.
Горелка должна быть установлена под углом 10-20° к вертикали. Расстояние от сопла горелки до детали устанавливается в 10-15 мм. При увеличении расстояния требуется повысить давление инертного газа. Расход газа составляет от 12 до 22 л/мин.
TIG (AC)-сварка
При использовании TIG- аппаратов применяется переменный (AC) ток. Горелка устанавливается под углом от 15 до 40° к вертикали. Расход защитного газа - от 5 до 12 л/мин, а зависимости от диаметра форсунки.
