Сварка алюминия и его сплавов

Сварка алюминия затруднительна из-за образования прочной и тугоплавкой пленки окисла А12О3, плавящейся при 2050°С, пленка окисла покрывает капли расплавленного металла и пре­пятствует сплавлению их между собой и основным металлом. Только применение активных флюсов позволяет растворить этот окисел и обеспечить условия для нормального формирования сварного шва. Флюсы и обмазки для сварки алюминия и его сплавов состоят из смеси хлористых и фтористых солей щелочно­земельных металлов (NaCl, KC1, LiF и т. п.).

Алюминий можно сваривать различными способами дуговой и газовой сварки. При ручной дуговой сварке металлическим электродом применяют прутки того же состава, что и свариваемый материал, с обмазкой их из смеси хлористых и фтористых солей. При низкой температуре плавления (657° С) алюминий обладает высокой теплопроводностью и большой теплотой плавления. Для его сварки необходимо применять электрическую дугу отно­сительно большой мощности. Сваривают на постоянном токе об­ратной полярности.

Автоматическую сварку металлическим электродом выпол­няют полуоткрытой дугой по слою флюса. Для формирования корня шва применяют медные и железные подкладки. Необхо­димо иметь в виду, что при 400—500° С алюминий имеет низкую прочность и нагретое сварное соединение может разрушиться под действием собственной массы. В таких случаях необходимо наличие подкладок.

Наиболее широко применяют сварку алюминия и его сплавов в защитных газах. Листы толщиной 0,5—10 мм сваривают неплавящимся вольфрамовым электродом с присадочным материалом, листы большей толщины — плавящимся металлическим электро­дом. Толстые листы и отливки рекомендуется подогревать до 400° С. При сварке в защитных газах получают более высокое качество сварных швов по сравнению с другими способами дуговой сварки.

Сплавы алюминия с магнием и цинком (АМг и АМц) сваривают без особых затруднений и теми же способами, что и алюминий. Исключение составляют дюралюмины, представляющие собой сплавы алюминия и меди. Эти сплавы являются термически уп­рочняемыми закалкой и последующим старением. В результате старения значительно повышаются прочность и твердость спла­вов. Нагрев свыше 500°С приводит к оплавлению и окислению границ зерен, вследствие чего резко снижаются механические свойства. Свойства перегретого дюралюминия не могут быть вос­становлены никакой термической обработкой. Таким образом, сварка дюралюминов связана с разупрочнением зоны термичес­кого влияния на 40—50%. При сварке в атмосфере защитного газа также снижается прочность дюралюминия, однако терми­ческой обработкой ее можно восстановить до 80—90% относи­тельно прочности основного металла.

Алюминий и некоторые его сплавы удовлетворительно свари­вают контактной сваркой. Для точечной контактной сварки алю­миния, обладающего высокими электропроводностью и тепло­проводностью, необходима большая мощность тока при очень коротком времени его протекания. Стыковую сварку выполняют методом оплавления при повышенной плотности сварочного тока.