Особенности сварки алюминия и его сплавов

Основные трудности при сварке алюминия и его сплавов обусловлены следующими его свойствами: низкой температурой плавления (около 660 С), высокой теплопроводностью, сильной окисляемостью с образованием тугоплавких оксидов (температура плавления Al₂O₃ 2050 С), большой литейной усадкой, хрупкостью при температурах 350-380 С, склонностью к образованию пор и трещин, неизменяемостью цвета при нагреве и охлаждении, что требует высокой квалификации сварщика. Причиной образования газовых пор в сварных швах является водород, который из-за резкого снижения растворимости при переходе алюминия из жидкого состояния в твердое стремится выйти в атмосферу. Кристаллизационные трещины в сварных швах чистого алюминия образуются из-за повышенного содержания кремния. Вероятность их образования снижается с введением в алюминий добавок железа.

При сварке алюминия и его сплавов используют нормальное ацетилено-кислородное пламя - ( = 1,1-1,2), V_а = (75-100). Сварочные кромки перед сваркой должны быть очищены от загрязнений и оксидной пленки механическим путем, а также обезжириванием и последующим травлением. Обезжиривают кромки бензином, дихлорэтаном или ацетоном. После обезжиривания детали промывают в горячей воде и просушивают. Травление производят в 10 %-м растворе едкого натра с последующей промывкой в воде и осветлением в 10 %-м растворе азотной кислоты. Сварку следует производить не позднее 6 часов после травления. Для защиты металла от окисления газами пламени и удаления возможных оксидов с свариваемых кромок применяют специальные флюсы, например, АФ-4А. Флюсы наносят на свариваемые кромки в виде порошка или пасты. После сварки остатки флюса необходимо удалить с поверхности шва и прилегающей к нему зоны для предотвращения коррозии сварного соединения. Швы очищают металлической щеткой с последущей промывкой 2 %-м раствором азотной кислоты, горячей водой и просушкой.

Сварку металла толщиной до 4 мм ведут без разделки кромок. При толщине металла свыше 5 мм делают V-образную разделку кромок. При сварке алюминия толщиной более 12 мм рекомендуется Х-образная разделка кромок. Сварку металла толщиной до 5 мм ведут левым способом, более толстый металл – правым способом. Сварка должна выполняться непрерывно, без остановок. При сварке деталей толщиной более 10 мм рекомендуется предварительный подогрев до температуры 300-350 С. Литые детали из алюминиевых сплавов сваривают с сопутствующим подогревом до температуры 250 С, отливки из силумина – до температуры 350-400 С. После сварки рекомендуется проковка шва в холодном состоянии.

В качестве присадочного материала при сварке чистого алюминия применяют проволоку или прутки того же состава, что и основной металл. Для сварки термически упрочняемых сплавов Амц применяют проволоку Св-АК5. Для сварки сплавов Амг используют проволоку Св-Амг3, Св-Амг5, Св-Амг7. Отливки сваривают проволокой Св АК, Св Амц и проволокой из чистого алюминия. Примерные режимы сварки алюминия и его сплавов приведены в табл. 39.

Таблица 39

Примерные режимы газовой сварки алюминия

, мм	b, мм	, 	d п.п., мм	Расход газа, л/ч
				С2Н2	О2
до 1,5	1	-	1,5 – 2,5	50 - 100	70 - 130
1,5 - 3	0,8 - 2	-	2,5 - 3	100 - 200	120 - 240
3 - 5	1,5 – 2,5	60 – 65	3 - 4	200 - 400	240 – 480
5 - 10	2 - 3	65 - 70	4 - 6	400 - 700	480 - 800
10 - 15	3 – 4	65 – 70	5 - 8	700 - 1200	800 – 1300
15 - 25	4 – 5	65 – 70	6 - 8	900 – 1200	1000 – 1300
25 - 50	4 - 5	65 - 70	8 - 10	900 - 1200	1000 - 1300