Лекція.

Тема: Автоматичне зварювання алюмінію.

При зварюванні алюмінію і його сплавів суттеву роль також відіграє «критичний зварювальний струм». Збільшення зварювального струму вище критичного значення порушує процес формування шва, його поверхня покривається складками, а глибина проплавлення різко зменшується. Величина критичного струму залежить від виду зварювання, якості захисту поверхні зварочної ванни інертним газом, складу захисного газу, товщини деталей, що зварюються. Нині найбільш поширене аргонодугове зварювання з використанням змінного струму і електродом, що не плавиться. Цей спосіб не оптимальний для всіх видів з’єднань. Він не продуктивний. В більшості зварювання якісне. Механізоване зварювання електродом, що розплавляється в середовищі аргону, в 4 – 5 разів продуктивніше, але гірше руйнується окисна плівка, що негативно впливає на якість зварювання.

Найбільші труднощі при зварюванні алюмінію викликає окисна плівка. При зварюванні в зоні шва вона не розплавляється, а руйнується на дрібні частинки, які потрапляють в рідкий метал. При кристалізації металу вони перешкоджають міжмолекулярному з’єднанню, утворюючи своєрідні тріщини. Крім того, оксидній плівці властива здатність адсорбувати гази, а особливо водяну пару. В результаті утворюються гази, котрі розчиняються в металі шва і утворюють пори.

На повітрі зачищена механічним способом поверхня швидко відновлюється (протягом декількох днів). Тому поверхню деталей, що з’єднуються, зачищають перед зварюванням і створюють штучну плівку. Вона дуже тонка і легко руйнується електричною дугою і флюсом під час зварювання. У відповідальних випадках спочатку поверхню алюмінію зачищають металічною щіткою, потім деталі, що зварюються, і присадочний дріт знежирюють водним розчином такого складу: 40 – 50% г/л тринатрійфосфату, 35 – 50 г/л кальційованої соди і 25 – 30 г/л рідкого скла. Час знежирення близько 5 хвилин при температурі розчину 60 – 70оС. Далі деталі і дріт травлять протягом 1 – 3 хвилин в 5% розчині лугу NaOH чи KOH. Після цього продукти травлення змивають спочатку гарячою, а потім холодною водою. Далі деталі пасивують 20% азотною кислотою, нагрітою до 60оС. При цьому вони покриваються новою тонкою плівкою. Підготовлені таким чином деталі потрібно зварити не пізніше як через 24 години, а дріт – 8 годин.

Ефективніше нова плівка руйнується на поверхні металу з від’ємним потенціалом. Присутні в електричній дузі іони інертних газів розганяються катодною напругою. Процес обробки поверхні металу позитивними іонами називають катодним розпиленням.

Менш ефективно руйнується плівка на поверхні з позитивним потенціалом. Для такого методу зварювання застосовують потужніші горілки і високі струми дуги. Такий метод називають термічною очисткою. При цьому рекомендується використовувати захисний газ гелій.

При ручному дуговому зварюванні покритими електродами і автоматичному зварюванні по шару флюсу розплавлений алюміній захищають від навколишнього середовища флюсами із хлоридів і фторидів лужних і лужноземельних металів, які розплавляються і реагують з окисом алюмінію, утворюючи комплексні летучі та легкі з’єднання, які випаровуються і переходять в шлак. Після зварювання шов промивають гарячою водою або парою.

Література: http://www.studfiles.ru/preview/5643874/page:9/