Особенности сварки алюминия

Алюминий и его особенности

Среди наиболее популярных металлов с точки зрения металлургической промышленности алюминий занимает свое почетное место в силу своих отличительных особенностей. Алюминий легкий и ковкий металл, при этом он достаточно прочный и пластичный. Считается самым распространенным металлом из встречающихся в земной коре. При этом при всех его плюсах алюминий считается достаточно сложным материалом для сварки.

Сложности возникают уже на этапе определения составной структуры алюминиевого сплава. Сплавы могут быть с магнием, марганцем, кремнием, медью и цинком, в том числе могут быть примеси титана, циркония, бериллия и другие. Примеси могут существенно повлиять на внешний вид готового изделия после сварки.

Можно выделить несколько основных особенностей алюминия, которые могут существенно повлиять на ход сварки и на результат в целом.

• Температура плавления алюминия сравнительно невысокая (660°С), однако температура плавления поверхности значительно выше и может достигать 2000°С. Такая разница в температурах происходит за счет образования на поверхности алюминия оксидной пленки, за счет чего происходит пассивация. Эта пленка защищает алюминий от коррозионного разрушения. Сварочный аппарат в данном случае должен сначала проплавить поверхность.
• Оксидная пленка может образовываться очень быстро. Даже если удастся проплавить поверхность, капли металла тут же будут покрываться оксидной пленкой и не будут склеиваться между собой.
• Низкая температура плавления алюминия способствует увеличению риска прожига изделия. В том числе алюминий обладает высокой теплопроводностью, что необходимо будет компенсировать за счет тока высокой частоты.
• За счет низкой температуры плавления алюминий обладает высокой текучестью, что будет мешать при сварке. При работе необходимо будет быстро охлаждать материал.
• Алюминий характеризуется склонностью к необратимым деформациям при нагревании. Внутри сварочного шва могут образовываться пустоты и трещины, что делает соединение непрочным. Это может происходить за счет примесей, которые входят в состав алюминиевого сплава.

Особенности сварки алюминия

Алюминий считается достаточно сложным материалом для сварки в силу своих особенностей. Поэтому перед тем, как приступить к сварочному процессу для начала его нужно подготовить. Подготовительный этап позволит снизить риск воздействия этих особенностей на сварочное соединение. Этот этап включает в себя несколько стадий:

• удаление кромок изделия;
• удаление оксидного слоя и обезжиривание поверхности в среде инертного газа;
• равномерный прогрев заготовок (для горячей сварки);
• укладка теплоотводящего материала для быстрого охлаждения заготовки;
• проведение диагностики возможных дефектов (глубина, ширина трещин и т.д.);
• помещение заготовки в среду инертного газа с целью предотвратить образование новой оксидной пленки.

После комплекса всех процедур и манипуляций, проведенных на заготовках, сварщик может приступить к работе.

Основные типы сварки

Сваривать алюминий можно всеми теми же способами, какие подходят для сварки любого другого металла. Выделить способы сварки металлов можно исходя из применяемого оборудования:

• аргоновая;
• электродуговая;
• полуавтоматическая.

Самым популярным типом из всех трех считается аргонодуговая сварка, так как обладает рядом положительных особенностей. В частности, это универсальность, стабильность работы и качество. Данный тип сварки в том числе может применяться для сварки конструкций, на которые приходится значительная нагрузка. Для этой же цели подходит полуавтоматическая сварка. Электродуговая не подходит для сварки больших конструкций с использованием большой нагрузки в силу плохого качества получаемых изделий, но хорошо подходит для бытовых нужд.

Тип сварки выбирается в зависимости от индивидуальных характеристик свариваемых заготовок – состава, толщины, примесей, а также от требований, предъявленных к готовому изделию.