Зварювання алюмінію є складним завданням – матеріал має властивості, які можуть викликати проблеми у недостатньо кваліфікованих спеціалістів. Чи можна отримати міцний, естетичний зварний шов, не порушуючи структуру зварних елементів? Так, звичайно, з цим завданням впорається аргонний зварювальний апарат.
Алюміній – які його властивості?
Обробка алюмінію істотно відрізняється від обробки сталі, що пов’язано з відмінностями у властивостях обох матеріалів. Основною відмінністю є низька температура плавлення алюмінію, близько 660 °C (у порівнянні зі сталлю, температура плавлення якої становить близько 1450 °C). Характерною особливістю алюмінію є утворення на поверхні важкоплавкого оксидного шару (Al2O3 плавиться при температурі 2072°С). Цей довговічний, міцний шар, що самовідновлюється, забезпечує чудову стійкість до корозії, значно ускладнюючи зварювання алюмінію. Оксид алюмінію, що розплавляється, утворює включення в розплавленому матеріалі, сприяючи утворенню пір і дефектів зварного шва, знижуючи його довговічність і міцність. Для досягнення необхідної якості зварного шва в процесі зварювання необхідно як до, так і під час зварювання зняти і розпорошити оксидний шар.
Які ще властивості алюмінію варто мати на увазі під час зварювання?
Коефіцієнт теплового розширення алюмінію приблизно вдвічі перевищує коефіцієнт теплового розширення сталі, що може означати неприпустимий вигин і деформацію під час зварювання.
Коефіцієнт теплопровідності алюмінію в шість разів вище, ніж у сталі. Це означає, що джерело тепла для зварювання має бути набагато більш інтенсивним і концентрованим.
Алюміній не змінює колір при підвищенні температури, через що зварнику важко визначити момент плавлення. Це вимагає відповідної підготовки зварювальника при переході від зварювання сталі до зварювання алюмінію.
Як зварювати алюміній? Найважливіші методи
Зварювання алюмінію вимагає всебічних знань, відповідної кваліфікації та перевіреного обладнання. Для здійснення цього процесу зазвичай використовуються два популярні методи зварювання алюмінію: MAG і TIG. У кожному з цих випадків зварювання відбувається під інертним газом, найчастіше аргоном. Зверніть увагу, що алюмінієві сплави значно відрізняються за зварюваністю – наприклад, термічно оброблені сплави Al-Mg або Al-Mn добре піддаються зварюванню, на відміну від сплавів Al-Cu (дура), які практично не зварюються.
MIG зварювання алюмінію
MIG-зварювання алюмінію виконується плавким електродом в інертному газі. Метод MIG використовується для зварювання більш товстих швів – зазвичай він використовується, коли товщина матеріалу становить 1 мм і більше. Також можливе зварювання більш тонких матеріалів методом MIG з пульсуючим гаком.
TIG зварювання алюмінію
Як зварюється алюміній методом TIG? Процес здійснюється за допомогою вольфрамового електрода в інертному газовому екрані. Для з’єднань меншої товщини зварювання TIG виконується змінним струмом. Для усунення проблем, пов’язаних з розтріскуванням гарячих зварних швів, використовуються відповідні зв’язуючі, підібрані в залежності від структури з’єднуваного матеріалу. Цим методом зварюють тонкі матеріали товщиною менше 1 мм.
Як зварювати алюміній?
Вирішуючи питання про те, як зварювати алюміній, слід в першу чергу враховувати тип і товщину з’єднуваних матеріалів – тільки на основі цього можна вибрати рішення, яке дозволить досягти міцного, естетичного зварного шва. Також варто пам’ятати про конструкцію, яка може навіть перешкоджати процесу зварювання, як у випадку з дюралем. Для тонких елементів можна використовувати метод TIG, а для більш товстих – MIG. В обох випадках рекомендується використовувати тільки інертні гази, такі як аргон або гелій. Зварювання алюмінію повинні проводити кваліфіковані фахівці з використанням професійного обладнання у вигляді зварювальних апаратів і зварювальних матеріалів. Вибір перевірених, висококласних пристроїв та інструментів дозволяє підтримувати зварний шов в чистоті, тим самим виключаючи ризик сколів або дефектів.
Інструмент для зварювання алюмінію – на що звернути увагу?
При виборі інструментів для зварювання алюмінію слід враховувати тип сплаву і використовувані домішки, які можуть істотно вплинути на зсув межі температури плавлення. Важливу роль відіграє і діаметр подається дроту – чим товще дріт, тим більше глибина шва. У процесі зварювання також варто узгодити рівень просунутості інструментів з навичками оператора. Кваліфікований зварювальник за допомогою професійних інструментів зможе налаштувати параметри процесу так, щоб готовий зварний шов був міцним, бездефектним і естетичним.