Jak gotować elektrodę aluminiową

Aluminium i jego stopy są często wykorzystywane do tworzenia różnych struktur technicznych i technologicznych. Czyste aluminium nie jest używane tak szeroko, jak jego stopy, ze względu na jego niskie właściwości wytrzymałościowe i wysoką ciągliwość. Należy zauważyć, że przed spawaniem aluminium konieczne jest wzięcie pod uwagę specyfiki procesu spawania, ze względu na fizyczne i chemiczne właściwości tego metalu.

Schemat technologiczny zgrzewania punktowego aluminium.

Głównym problemem związanym z połączeniem aluminium jest ciągłe formowanie się na powierzchni spawanej warstewki tlenku metalu Al2O3, która jest ogniotrwała i przeszkadza w fuzji. Ponadto tlenki glinu mają raczej wysoką temperaturę topnienia (+ 2050 ° C) w porównaniu z tym samym wskaźnikiem dla samego metalu (+ 658 ° C), który dokonuje własnych regulacji procesu. Aluminium ma wysoką przewodność cieplną, co pociąga za sobą zastosowanie specjalnych technik i metod.

Rodzaje spawania aluminium

Temperatura topnienia aluminium.

Można spawać aluminium, stosując następujące rodzaje spawania:

• łuk elektryczny (automatyczny, ręczny);
• łuk argonowy (automatyczny, półautomatyczny i ręczny);
• gaz.

Rozważmy najczęstszą i najskuteczniejszą metodę spawania aluminium - za pomocą elektrody ręcznej przez spawanie argonem na prądzie stałym z odwrotną polaryzacją.

Spawanie łukiem argonowym

Schemat spawania łukowego argonu z aluminium.

Zaletami tego typu są brak zastosowania materiałów pomocniczych (powłoki elektrodowe, topniki). Proces odbywa się ręcznie, półautomatycznie i automatycznie.

Należy zauważyć, że wszelkie prace spawalnicze powinny być wykonywane wyłącznie na urządzeniach nadających się do użytku, w dobrze wentylowanym pomieszczeniu lub w pomieszczeniach z wentylacją nawiewno-wywiewną i użyciem środków ochrony osobistej (tarcza, skórzane rękawiczki, kombinezon, obuwie ochronne).

Materiały i narzędzia do ręcznego spawania łukiem argonowym

Bezpieczeństwo podczas spawania.

W przypadku tego typu związku aluminium elektroda wolframowa z prądem stałym i odwrotną polaryzacją będzie wymagać:

• rozpuszczalnik (aceton, benzyna);
• metalowa szczotka;
• roztwór trawiący;
• kwas azotowy (roztwór);
• kąpiel do przygotowania metalu;
• nie zużywające się elektrody wolframowe;
• zgrzewarka lub zgrzewarka do spawania łukowego argonem za pomocą określonego rodzaju palnika, elektrod wolframowych, suszonego argonu (czystość 99,8%), uchwytów spawalniczych, drutu spawalniczego o wymaganej średnicy;
• podszewka ze stali odpornej na korozję (miedź);
• osobiste wyposażenie ochronne (tarcza, skórzane rękawiczki, gumowe rękawice), kombinezon, obuwie ochronne.

Przygotowanie metalu przed spawaniem

Schemat półautomatycznego urządzenia do spawania aluminium.

Przed przystąpieniem do wszelkiego rodzaju obróbki aluminium elementy aluminiowe poddaje się wstępnemu przygotowaniu polegającemu na odtłuszczeniu powierzchni materiału i rozpuszczeniu filmu tlenkowego.

Odtłuszczanie metalu odbywa się poprzez obróbkę jego powierzchni rozpuszczalnikami (acetonem, benzyną itp.). Następnie mechanicznie oczyścić tlenki za pomocą pędzla lub wytrawić za pomocą roztworów chemicznych (wodorotlenek sodu - 45-55 g, fluorek sodu - 10-50 g, woda - 1 l). Następnie glinkę myje się czystą wodą przez 0,5-1 minuty, następnie powierzchnię metalu zobojętnia się kwasem azotowym (roztwór 25-30% przez 1-2 minuty), następnie metal przemywa się w bieżącej wodzie, następnie w gorącej wodzie, a następnie metal suszy się. aż do całkowitego wyschnięcia.

Takie przygotowanie przeprowadza się nie wcześniej niż 2-4 godziny przed spawaniem. W ten sam sposób należy przerobić drut dla dodatków w przypadku jego zastosowania.

Technologia złożona z aluminium

Główne cechy elektrod powlekanych do spawania aluminium.

Blachy aluminiowe o grubości mniejszej niż 5 mm gotuje się bez oddzielania krawędzi. Przy grubości aluminium do 20-25 mm prace można wykonywać bez podgrzewania materiału. Jeżeli części mają grubość większą niż 20 mm, materiał powinien zostać podgrzany do 300-400 ° C.

Spawanie łukiem argonowym może odbywać się prądem przemiennym lub stałym (odwrotna polaryzacja). Podczas pracy na prądzie przemiennym stosowane są oscylatory-stabilizatory łuku spawalniczego. Spawanie elektrodą nie zużywalną odbywa się na prądzie stałym z odwrotną polaryzacją i prądem przemiennym, z dodatkiem lub bez dodatku. W roli drutu spawalniczego używać drutu marki AK produkcji krajowej zgodnie z GOST 7878-75 lub zagranicznych analogów. Podczas spawania w kształcie litery T, kątowych lub stykowych, użycie materiału wypełniającego jest obowiązkowe. W przypadku prac nad kołnierzem i tyłek o małej grubości aluminium nie stosuje się dodatków. Parametry drutu (średnica D) dla obróbki ręcznej dobierane są w zależności od grubości aluminium (S):

• S do 2 mm, dodatki D do 1-1,5;
• S = 2-5 mm, dodatki D = 1,5-3;
• S ponad 5 mm, dodatki D = 3-4.

W spawaniu argonem stosuje się elektrody wolframowe o grubości 0,8-8,0 mm i lantanowane wolframu w produkcji krajowej lub zagranicznej. Ich średnica dobierana jest w zależności od rodzaju prądu i wartości jego siły (I). Tak więc przy stałym prądzie z odwrotną polaryzacją:

• D elektroda = 1 mm, I do 10 A;
• D elektroda = 2 mm, I = 10-30 A;
• D elektroda = 3 mm, I = 20-40 A;
• D elektroda = 4 mm, I = 40-80 A;
• D elektroda = 5 mm, I = 60-100 A;
• D elektroda = 6 mm, I = 80-130 A.

Proces ręcznego spawania łukowego aluminium elementów i konstrukcji składa się z kilku etapów.

Wykonuj tego rodzaju prace na okładzinie z blachy nierdzewnej lub miedzianej. Wybór trybu (prąd I, natężenie przepływu argonu Q) spawania łukowego argonem z elektrodami wolframowymi zależy od przekroju części spawanych (S), obecności dodatków lub kołnierza i ma następujące parametry:

• koniec do końca z dodatkiem, S = 1,0 mm, I = 65-85 A, Q = 4-5 l / min;
• koniec do końca z dodatkiem, S = 1,2, I = 70-90 A, Q = 5-6 l / min;
• koniec do końca z dodatkiem, S = 1,5, I = 80-100 A, Q = 7-8 l / min;
• koniec do końca z dodatkiem, S = 2,0, I = 90-110 A, Q = 7-8 l / min;
• koniec do końca z dodatkiem, S = 3,0, I = 100-120 A, Q = 8-9 l / min;
• bez dodatku doczołowego, S = 0,8 mm, I = 45-55 A, Q = 4-5 l / min;
• bez dodatku dołek, S = 1,0, I = 50-65 A, Q = 4-5 l / min;
• bez dodatku doczołowego, S = 1,2, I = 60-70 A, Q = 5-6 l / min;
• bez doczołowego otworu, S = 1,5, I = 70-90 A, Q = 7-8 l / min;
• bez dodatku doczołowego, S = 2,0, I = 90-110 A, Q = 7-8 l / min;
• bez dodatku doczołowego, S = 3,0, I = 100-120 A, Q = 8-9 l / min;
• flara, S = 0,8 mm, I = 40-45 A, Q = 4-5 l / min;
• flara, S = 1,0, I = 45-55 A, Q = 4-5 l / min;
• kołnierzowe, S = 1,2, I = 55-70 A, Q = 5-6 l / min;
• kołnierzowe, S = 1,5, I = 70-85 A, Q = 7-8 l / min.

Do ręcznego spawania łukiem argonowym z elektrodą nie zużywającą się stosuje się specjalne urządzenia domowe, takie jak UDAR, UDG lub ich obce odpowiedniki.

Proces ręcznego łączenia części w argon rozpoczyna się od wzbudzenia (zapłonu) łuku. Przedtem włącz zasilanie argonu i ustaw odpowiednią wartość prądu zgodnie z wybranym trybem. Łuk jest zapalany w następujący sposób: uderzając elektrodą o powierzchnię aluminium i dotykając prostopadłej elektrody w punkcie początkowym. W przypadku pęknięcia łuku, następny zapłon następuje przed kraterem spawanego aluminium, a następnie wraca do już zdeponowanego materiału w celu doprowadzenia zanieczyszczeń z krateru na powierzchnię. Co więcej, praca jest wykonywana w pożądanym kierunku. Należy zauważyć, że przy ręcznym spawaniu argonem nie jest konieczne wykonywanie ruchów oscylacyjnych za pomocą latarki, możliwe naruszenie ochrony strefy spawania. Kąt między płaszczyzną produktu a osią palnika powinien wynosić od 75 do 80 °. Kąt między produktem a drutem wypełniającym, gdy jest używany - 15-20 °. Palnik należy przesunąć za listwę wypełniającą.

Lokalizacja szwu w przestrzeni decyduje o lokalizacji elektrody. Odsuń elektrodę "od siebie" lub "w swoją stronę". Zgodnie z trajektorią jego ruchu otrzymują średnie lub wąskie szwy. Rodzaj ruchu elektrody decyduje o nagrzaniu lub braku nagrzewania metalowych krawędzi.

Rodzaj ruchu elektrody i pręta wypełniacza, gdy jest używany, wybiera się w oparciu o wymagania dla szwu i zgodnie z danymi referencyjnymi.

Szwy są wykonane średnio (od 350 do 1000 mm), długie (ponad 1000 mm) i krótkie (od 250 do 300 mm). Długie szwy są gotowane w częściach 250-300 mm. W zależności od grubości części, szwy mogą być jednowarstwowe (jednoprzebiegowe) i wielowarstwowe (wieloprzebiegowe). Szwy jednowarstwowe są ekonomiczne i szybkie w wykonaniu, ale szew metalowy ma niewystarczającą ciągliwość. W przypadku spoiny wielowarstwowej spawany metal ma dobre właściwości mechaniczne. Przy wykonywaniu wielowarstwowych prac na aluminium o grubości większej niż 20-25 mm, pierwsza warstwa główna powinna być jakościowo wykonana, co determinuje właściwości wytrzymałościowe całego spoiny.

Po zakończeniu łączenia, dostawa argonu jest wyłączona, a szwy poddawane są dodatkowej obróbce - resztki żużla są usuwane z powierzchni szwu, ponieważ Żużel ma tendencję do korodowania metalu. Usuwanie żużla przeprowadza się przez przemycie szwu w gorącej wodzie.

Należy zauważyć, że możliwe jest gotowanie aluminium za pomocą elektrody nie tylko z ręcznym spawaniem łukiem argonowym, ale także z ręcznym spawaniem łukowym, a także automatycznym spawaniem łukowym. Jednak te rodzaje spawania części aluminiowych nie są szeroko stosowane ze względu na zastosowanie topników, a także ze względu na szereg cech użytych elektrod i słabą jakość szwów. Dzięki automatycznemu spawaniu argonem i półautomatycznym spawaniu argonem, zachowana jest wysoka jakość spoin bez konieczności stosowania strumienia. Najbardziej nieefektywnym rodzajem związku aluminium jest spawanie gazowe za pomocą palników gazowych i topników.