Сварка алюминия и его сплавов

Отличаясь малой массой, сравнительно высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью, алюминиевые сплавы имеют большую применимость во всех отраслях народного хозяйства. Высокая коррозийная стойкость, теплопроводимость и электропроводимость, во многих случаях делают их труднозаменимими конструкционными материалами. В сварных конструкциях получили распространение алюминиевые сплавы, которые деформировались. Не крепящиеся термической обработкой (ПЕКЛО, ПЕКЛО 1, Амц, Амгб и др.), И сплавы, которые укрепляются термообработкой (Ад31, АДЗЗ, 1201, 1420 и др.). Алюминий владеет способностью активно взаимодействовать с кислородом. Окисел алюминия, который образуется, покрывает поверхность металла крепкой и плотной пленкой. Окисление алюминия при нормальной температуре после достижения предельной толщины пленки практически прекращается. Поэтому пленка владеет защитными свойствами. Важнейшей характеристикой пленки окисла алюминия является ее способность адсорбировать газы, особенно водяные пары. Коэффициент теплового расширения пленки почти в 3 разы меньше, чем у алюминия, потому при нагреве в ней образуются трещины. При наличии в сплаве легирующих Добавок состав пленки может меняться и приобретать более сложный состав, включая окислы этих добавок. Подобные сложные пленки могут быть более рыхлыми, гидроскопичними и не владеть защитными свойствами. Наличие пленки окисла на поверхности алюминия и его сплавов затрудняет процесс сварки. Владея высокой температурой плавления (2050°с), пленка окисла не расплавляется в процессе сварки и, покрывая металл крепкой оболочкой, затрудняет образование общей сварочной ванны. При сварке должны быть приняты мероприятия для разрушения пленки и защиты металла от повторного окисления. Для удаления пленки окисла при сварке, используют применение флюсов и процесс катодной распиловки. Роль флюсов в удалении пленки заключается в их смывающей действию. Катодная распиловка обусловлена бомбардировкой поверхности катода положительно заряженными ионами дуги. Дальше, алюминий и сплавы склонны к образованию в швах газовых пор и включений окислов. Поэтому перед сваркой нужна тщательная подготовка поверхности по удалению старой пленки окисла. Присутствие на поверхности металла крепкой пленки окисла отражается на характере капельного перенесения электродного металла при сварке. При наличии окислительной среды размер капель из электрода достигает большой величины и горения дуги протекает неустойчивый. Начиная с определенной плотности тока крупнокапельний перенесения металла электрода сменялось мелкокапельним струйным. Дуга приобретает высокую стойкость и способность к саморегулированию. Это объясняется тем, что начиная с определенного значения сварочного тока силы, которые отрывают каплю от электрода, превалируют над силами, которые удерживают ее. В связи с этим капля отрывается от электрода раньше, чем успевает вырасти к своим конечным размерам. Для устранения включений окислов в металле швов рекомендуются разные технологические приемы для перемешивания металла сварочной ванны и дробления пленок окислов. Алюминий активно реагирует со всеми газами, однако, при наличии в атмосфере кислорода в первую очередь образуется пленка окислов, которая препятствует последующему обмену с окружающей средой.

сварных конструкциях

сварке

электроду