Когда речь идет о сварных конструкциях, алюминий используются не только в чистом виде, но так и в виде различных сплавов, которые бывают:
– деформируемые сплавы, туда относят поковоки, прокат и другие. Они делятся на термоупрочняемые и нетермоупрочняемые сплавы.
– литейные сплавы, тут имеются ввиду отливки, применяя данный вид плавов, часто устраняются различные дефекты литья, которые отлично используются в данной сфере.

Такие алюминиевые сплавы, как нетермоупрочнямые, гораздо чаще используются при сварке, ведь они легко поддаются сварке. А вот если рассматривать термоупрочняемые деформируемые сплавы алюминия, то они очень тяжело поддаются сварке, поэтому их называют трудносвариваемыми. Такие виды сплавы применяются только при возможности обработки изделия термическим способом.

Но, как и у любого вида сварки, сварка алюминия имеет свои трудности. Давайте рассмотрим эти сложности и возможные способы их решения.


Основные сложности сварки алюминия и его сплавов и способы решения

– Когда образуется тугоплавкий оксид алюминия, то сразу начинаются проблемы, ведь он имеет большую плотность по сравнению с алюминием. Когда проводится сварка, то шов загрязняется частицами этой пленки, а поэтому плавление усложняется.
Чтобы не позволить появится пленку, нужно тщательно очищать перед началом сварки кромки и металл, а также нужно уделить большое внимание очищению поверхности присадочного металла любым из способов: механическим путем или травлением.
Оксидная пленка, когда она образуется, при помощи катодного распыления или с применением различных флюсов можно растворить и разрушить с переводом ее в летучее состояние. Катодное распыление может быть при сварке на обратной полярности. А если мы рассмотрим аргонную сварку электродом, то обратная полярность не применяется, так как идет нерациональное распределение тепла между электродом и изделием. Поэтому сварка может осуществляться только на переменном токе, при этом пленка разрушается в полупериоды обратной полярности.
– Второй проблемой сварки алюминия является тот факт, что из-за снижения прочности под воздействием высокой температуры твердый металл нерасплавившейся части кромок может разрушиться от воздействия массы сварочной ванны. Алюминий может вытекать через корень шва, так как имеет высокую жидкотекучесть. Он практически не изменяет своего цвета при нагреве, из-за чего достаточно сложно контролировать размеры сварочной ванны. Для исключения прожогов или провалов при однослойной сварке металла или сварке первых слоев многопроходных швов на высокой погонной энергии используют формирующие подкладки из керамики, стали или графита.
– Алюминиевые сплавы очень склонны к деформациям, так как имеют большой коэффициент линейного расширения и низкую упругость. Чтобы алюминий не деформировался, для этого тщательно подбирают режим сварки, используют подогрев и проводят другие мероприятия.
– Из-за того, что при сварке наблюдается водородная пористость, это уменьшает ее пластичность и прочность. Поры возникают в основном в металле шва, а также у линии сплавления. В связи с этим необходимо выполнять очень тщательную химическую очистку сварочной проволоки и механическую очистку и обезжиривание свариваемых кромок. При сварке металла большой толщины к снижению пористости приводит предварительный и сопутствующий подогрев до температуры 150–250°С.
– Из-за того, что алюминий имеет высокую теплопроводность, то при его сварки необходимы очень мощные источники тепла. Поэтому начальные участки сварного шва предварительно или одновременно подогреваются.
– Также существует большой риск появления горячих трещин в шве при проведении сварочных работ, это происходит из-за проявления внутренней деформации, а также напряжения при кристаллизации металла. Для уменьшения риска возникновения трещин в швах, применяются модификаторы, которые улучшают структуру шва. Однако нужно не забывать следить за швами, чтобы не допустить их близкого расположения.


Способы сварки алюминия

Сварка алюминия может проводиться множеством видов сварки, при этом используются различное оборудование и сварочные материалы. Также для этого используется защита зоны сварки инертными газами или флюсами. Давайте рассмотрим самые распространенные из них:
– такой вид сварки, которая проводится вольфрамовым электродом в среде инертных газов;
– также часто проводится сварка полуавтоматами в среде инертных газов, при которой подача проволоки происходит автоматически;
– сварка покрытыми плавящимися электродами без использования защитного газа.


Сварка вольфрамовым электродом в инертном газе.

Такой способ является самым распространенным, так как он обеспечивает изделию высокую прочность и эстетичность. При данной сварке используются вольфрамовые электроды и присадочные прутки. При этом используется защитный газ: аргон или гелий, который имеет высокую степень чистоты. Дуга питается переменным током, а он в свою очередь обеспечивает качественное разрушение оксидной пленки. Длина дуги, которой производится сварка, не должна превышать 1,5-2,5 мм, при этом горелка движется за присадочным прутком. Таким образом шов является гораздо защищенным.

Сварка алюминия полуавтоматами.

Алюминий лучше всего варится специальным импульсным аппаратом, ведь в нем импульс, когда разбивает оксидную пленку, падает до базового значения. Каждая капля расплавленного электродного материала как бы "вбивается" в сварочную ванну, обеспечивая тем самым высокое качество шва. Недостаток такого метода является его высокая стоимость.


Сварка алюминия штучными покрытыми электродами.

Данный вид сварки применяется при сварке конструкций, толщина которых не менее 4 мм. Но у данного вида много недостатков, так как при таком виде сварки получается некачественный шов. Он будет пористым и непрочным, все недостатки этого метода вызывают коррозию металла.

Чтобы качество шва было удовлетворительным нужен высокий подогрев металла. Такое сочетание, как высокий подогрев и медленное охлаждение позволяют получить достаточное проплавление металла при умеренных сварочных токах, в таком случае уменьшается риск возникновения трещин и уменьшается коробление.

«Мир сварки» гарантирует качественную сварку при ремонте и изготовлении различных изделий и конструкций!