Металлоконструкции
Все виды сварки
Ковка, гибка металла до 4м

8 (800) 250 90 84, +7 (812) 933 43 64
[email protected]

Сварка алюминия: виды и особенности

Алюминий – металл химически активный. Он трехвалентен в стабильных химических соединениях. Его взаимодействие с кислородом даже при нормальной температуре приводит к образованию прочной, плотной окисной пленки, укрывающей поверхность металла. Это придает алюминию должную коррозионную устойчивость, особенно в кислых средах. Однако во время проведения сварочных работ окисная пленка способна погружаться в металл шва, ухудшая его свойства (электропроводность, стойкость к коррозии). Именно поэтому разработка способа сварки непременно включает в себя решение такой задачи как выведение в шлак пленки Al2O3, присутствующей в металле сварочной ванны.

Применяемые к алюминию способы сварки

Итак, сварка алюминия выполняется почти всеми промышленными способами, включающими в себя плавление. Обычно для этого используют:

  • аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым электродом с одновременной подачей присадочной проволоки (или TIG);
  • ручную дуговую сварку покрытыми электродами (или MMA);
  • плазменную сварку;
  • полуавтоматическую сварку, производимую в защитном газе (в том числе, традиционную, импульсную, а также полуавтоматическую сварку на инверторном источнике питания с управляемым массопереносом, полуавтоматическую сварку на источниках питания вида ВД-306ДК с переключателем крутизны вольтамперных характеристик).

Кроме того, сварка алюминия может выполняться и при помощи других методик, скажем, посредством автоматической сварки под слоем флюса или газовой сварки. Однако их применяют значительно реже. Каждый из приведенных способов обладает собственными особенностями, что следует учитывать для достижения оптимального результата.

Общие рекомендации по сварке алюминия

Чистый алюминий обладает значительно большей теплопроводностью, нежели сталь. Именно поэтому при сваривании нежелательно увеличивать скорость процесса, поскольку при этом уменьшается глубина провара. Кроме того, гораздо меньше времени требуется для кристаллизации сварочной ванны, наряду с этим осуществляется неполное газовыделение, которое может стать причиной образования пор в получаемом шве. Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно устанавливать большую величину силы сварного тока, чем в процессе сваривания стали. Одновременно следует использовать защитный инертный газ (например, гелий) и предварительно прогреть обрабатываемые детали. Полезно в работе задействовать 4-тактный сварочный цикл. Так, в первом такте нужно подавать очень концентрированный импульс тока (превышающий необходимые для сварки значения) – это дает возможность ускорить нагрев кромок свариваемых элементов и получить впоследствии более прочный шов.

О трудностях процесса

Помимо уже названных проблем с окисной пленкой, возникающих в сварочных процессах, к таковым относят:

  • Сплавы алюминия имеют повышенную склонность к короблению в связи с низким уровнем упругости и со значительной величиной коэффициента линейного расширения. Уровень сварочных деформаций здесь в 1,5-2 раза превышает те, что возникают в стальных конструкциях.
  • При высоких температурах алюминий теряет прочность. Возможно его вытекание через корень шва в процессе сварки.
  • Шов склонен к трещинообразованию в связи с грубым столбчатым строением шовного металла. Этому же способствует развитие здесь существенных усадочных напряжений, поскольку алюминий характеризуется высокой литейной усадкой (показатель составляет 7%).
  • Значительная теплопроводность рассматриваемого металла служит основанием для применения мощных источников теплоты. Именно поэтому принято прогревать начальные участки шва до 120-150 градусов, либо применять методики предварительного и сопутствующего подогрева свариваемых алюминиевых элементов.