Технология сварки дюралюминия

сварка дюралюминия Сварка алюминия

Одним из самых распространенных цветных металлов является алюминий, его применяют как в чистом виде, так и в составе сплавов. Из дюралюминия делают разные детали, поэтому сварщикам приходится часто сталкиваться с этим материалом. Сложность обусловлена тем, что кроме алюминия, в составе такого сплава есть и другие металлы, такие как Cu, Mg, Mn. Сварка дюралюминия — сложный технологический процесс, требующий некоторых навыков, поэтому новичку справиться с ним будет сложно.

Сварщик
Сварщики часто сталкиваются с алюминием.

Что такое дюралюминий

Дюралюминий состоит из следующих элементов: алюминия — 93,5%, меди — 4,5 %, магния — 1,5%, марганца — 0,5 %. Такой состав обуславливает эксплуатационные характеристики сплава. Основной компонент влияет на химическую активность дюралюминия, поэтому он быстро окисляется на открытом воздухе, в результате чего на поверхности образуется прочная оксидная пленка.

Приведенный состав сплава не является постоянным, он может меняться. Значение имеет не только соотношение металлов, но и технология термообработки дюралюминия.

Свойства и свариваемость дюралюминия

Сложности процесса сварки дюралюминия во многом объясняются его тугоплавкостью. По сравнению с основным компонентом, такой состав получился более плотным, поэтому он менее мягкий и гибкий. Во время сварочных работ быстро расходуются электроды, а текучесть сплава повышается. К этому надо подготовиться до начала сварки. Устранить указанную проблему помогает предварительная закалка дюралюминиевых деталей, ее выполняют при температуре +500°C.

Основные свойства:

  • плотность — 2,5-2,8 тонн/м³;
  • температура плавления — +650°C;
  • мах текучесть — 250 МПа.
Такой материал обладает высокой прочностью и сравнительно небольшим весом, что позволяет изготавливать из него детали, механизмы и конструкции, применяемые в разных отраслях промышленности, народного хозяйства и в быту.

В связи с высокой склонностью к окислению, варят дюралюминий при температуре в пределах +300°С, при этом используют защитную атмосферу инертных газов или флюс.

Прутья дюралюминия
Данный материал весьма тугоплавкий.

Преимущества и недостатки

Среди преимуществ указанного сплава отмечают следующие:

  • небольшой вес, но при этом дюралевые детали способны выдерживать высокие нагрузки;
  • сварочные работы выполняют, используя разные технологии, их выбор зависит от условий проведения работ и других факторов;
  • подготовка изделий не требует больших трудозатрат и времени;
  • необходимые электроды всегда можно приобрести в специализированных магазинах.

Есть у данного процесса и ряд недостатков:

  • сварочный шов имеет низкую устойчивость против коррозии;
  • после создания такого соединения характеристики сплава ухудшаются;
  • для проведения работ надо иметь высокую квалификацию, быть внимательным и все выполнять с высокой точностью;
  • чтобы подобрать электроды, надо точно знать марку сплава;
  • высокая текучесть дюралюминия создает сложности при формировании сварочного валика;
  • для качественного выполнения работ приходится использовать флюс или защитный газ;
  • стоимость расходных материалов высокая;
  • при выполнении скоростной сварки сложно организовать контроль качества шва.
Коррозия шва
Шов может подвергаться коррозии.

Требования, выдвигаемые к сварке

Сваривая детали из дюралюминия, надо придерживаться таких требований:

  • на место соединения предварительно наносят и равномерно распределяют флюс, это позволяет улучшить процесс сваривания;
  • нагрев соединяемых деталей проводят равномерно, иначе под действием температуры они могут деформироваться;
  • после завершения работ некоторое время выполняют подогрев созданного шва, делают это, пока металл не остынет;
  • после сварки и остывания шва его очищают от шлака и проверяют на наличие трещин, раковин, повреждений.

Подготовка перед сварочным процессом

Для получения качественного соединения перед началом работ поверхность деталей надо правильно подготовить. Это поможет убрать оксидную пленку, которая имеет высокую плотность и температуру плавления, что не позволяет стабильно образовываться дуге, в результате чего надежность соединения снижается.

Подготовительный процесс состоит из таких этапов:

  1. Зачистка поверхности от коррозии, масла и других загрязнений.
  2. Удаление тугоплавкого слоя, для этого используют щетку по металлу и мелкозернистую наждачную бумагу. На производстве оксидную пленку чаще всего удаляют методом катодного распыления, в таком случае она обрабатывается ионами, что позволяет быстро и качественно очистить поверхность.
  3. Обезжиривание поверхности. При этом не только удаляются остатки масла, но и оставшиеся частички, которые в процессе сварки мешают качественно выполнить работу.
  4. Обработка кромок. Если толщина свариваемых участков больше 4 мм, их углы скашивают под углом 35°.

Перед использованием электродов их прогревают при температуре +150°С, что помогает удалить лишнюю влагу. После проведения подготовительных работ рекомендуется начинать сварку, на протяжении 3 часов делать это можно не позже чем через сутки, т.к. снова образуется прочная оксидная пленка.

Снятие ржавчины
Избавление от коррозии.

Необходимое сварочное оборудование

Для проведения сварочных работ с дюралюминиевыми деталями используют стандартный электродуговой сварочный аппарат и плавящиеся электроды, а также это делают с помощью газовой горелки. На производстве для таких целей используют:

  • полуавтоматы, в которых проволока подается в среде защитных газов, их обозначают DC MIG;
  • сварочное оборудование, работающее с неплавящимися электродами, помещенными в среду аргона, их обозначают AC TIG.

Для сварки дюралюминия применяют оборудование, поддерживающее работу с постоянным и переменным током. Оно должно быть инверторным, компактным, чтобы его можно было перевозить. Хорошо, когда аппарат оснащен осциллятором для сварки, а длина шланга для подключения горелки до 3 м.

Технология сварки дюралюминия

Хотя в домашних условиях и на производстве для сварки дюралевых деталей используют разное оборудование, технология проведения работ одинаковая. Обязательно учитывают высокую текучесть этого материала, поэтому чаще всего работу выполняют в нижнем положении.

Чтобы избежать образования большой ванны расплава, шов делают с большой скоростью, а для этого понадобится высокая квалификация. В домашних условиях при использовании электродуговой сварки получить соединение высокого качества не получится. Он будет пористым, в нем остаются остаточные напряжения и появляются трещины.

Аргонодуговая

Данная технология подразумевает использование неплавящегося вольфрамового электрода, который работает в среде защитного газа. Сварку выполняют переменным током, в современных аппаратах есть все необходимые настройки, что помогает упростить процесс. Использование данного метода помогает получать прочный и качественный шов, при этом вероятность его коррозии будет минимальной.

Полуавтоматическая

Применение полуавтомата при сварке дюраля похоже на то, как этим способом соединяют стальные элементы. Различие заключается в том, что надо более тщательно контролировать мощность дуги и продвижение проволоки, а также увеличить ее подачу.

Сварка дюралюминия в домашних условиях

Часто возникает необходимость выполнять сварку дюралюминия в быту. При наличии достаточных навыков можно получить сравнительно прочный и надежный шов. Работают с помощью электродугового аппарата и специальных плавящихся электродов, которые продаются в специализированных магазинах.

Электроды

В зависимости от вида дюраля используют следующие типы стержней, легированные разными металлами:

  • ОЗА-1 — титаном, медью;
  • ОЗА-2 — алюминием с железом, титаном;
  • ОЗАНА-1, ОЗАНА-2 — кремнием, железом;
  • ОК96.10, ОК96.20 — марганцем, кремнием, железом.

Устройства

В бытовой электросети недостаточная частота тока, поэтому, чтобы соединить дюралюминиевые детали, надо использовать аппараты для повышения этого параметра.

Можно выполнить сварочные работы с применением ацетилено-кислородной горелки. При ее горении создается температура, превышающая температуру плавления дюрали. Применение такого варианта приводит к окислению алюминия и образованию оксидной пленки, для устранения этого недостатка работу выполняют в среде аргона.

Удобнее сварку проводить с применением водородно-кислородных горелок, которые еще называют плазменными. Они позволяют создать качественный и прочный шов, который меньше подвергается деформации и коррозии.

Даже имея необходимое оборудование, опыт и знания, дома сложно получить надежное сварочное соединение дюралюминиевых деталей. Если к качеству шва предъявляются высокие требования, то в таких случаях лучше обращаться в специализированные организации.

Плазменная сварка
Сварка с помощью плазменной грелки.

Техника безопасности

Как и при выполнении сварки других материалов, во время работы с дюралюминием надо придерживаться правил техники безопасности:

  • перед началом работ проверяют работоспособность оборудования, надежность и исправность контактов, соединений;
  • сварщик должен работать в средствах индивидуальной защиты: костюме, рукавицах и маске.

Возможные сложности

Если свариваемые детали поддаются статическим нагрузкам, то работу можно выполнять плавящимися электродами. Когда в месте шва создаются скручивающие нагрузки, сварку выполняют полуавтоматом или аргонодуговым методом, т.к. они обеспечивают более надежное соединение.

Дюралюминий быстро плавится, поэтому работу надо проводить с высокой скоростью. При выгорании легирующих компонентов на месте шва часто образуется коррозия.

Проблемы возникают при неправильной настройке оборудования. Повышенная продувка сварочной зоны не позволяет шву нормально образоваться, кроме этого, увеличиваются затраты на данный процесс. Если же подача газа недостаточная, то металла в зоне проведения работ вспенивается, а вольфрамовый электрод начинает гореть.

Помощь специалистов

Для получения качественного шва при работе с дюралюминием специалисты советуют придерживаться следующих правил:

  • перед выбором электродов определяют марку сплава, т.к. при его легировании используют разные элементы;
  • чтобы металл не деформировался, его прогревание выполняют постепенно и медленно;
  • нельзя резко прекращать работу, после наложения шва его еще некоторое время прогревают, чтобы он остывал постепенно.

Дополнительная информация

Для создания стыковых швов при работе с изделиями толщиной более 3 мм чаще используют вольфрамовый электрод. Во время сварки в рабочую зону подают инертный газ.

Применение угольного электрода и газосварки ацетиленом не позволяет создавать прочное соединение. Более качественный результат будет с использованием водородно-кислородных горелок.

Работая полуавтоматом, важно не только правильно выставить подачу проволоки, но и силу дуги, чтобы соединяемые детали не перегревались. Правильная настройка на переменный ток при выполнении аргонной сварки вольфрамовым электродом позволяет получать соединения высокого качества.

Чтобы методом сварки надежно соединить изделия из дюралюминия, надо четко придерживаться разработанных технологий, использовать исправное оборудование, иметь необходимые навыки и соблюдать правила техники безопасности.

svarkaved.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector