info@svartek.ru
III. Типы сварных соединений алюминиевых сплавов.
Типы соединений, применяемые при сварке алюминиевых сплавов, размеры и форма подготовки кромок в основном регламентированы ГОСТ 14806-80 и ГОСТ 23792-79. При сварке плавлением алюминиевых сплавов наиболее рациональным типом соединений являются стыковые, выполнить которые можно любыми способами сварки. Для устранения оксидных включений в металле швов применяют подкладки с канавкой рациональной формы или разделку кромок с обратной стороны шва, что в некоторых случаях обеспечивает удаление оксидных включений из стыка в формирующую канавку или в разделку.
Применение при сварке флюсов, наносимых на торцовые поверхности перед сваркой в виде дисперсной взвеси фторидов в спирте, также способствует уменьшению количества окисных включений в металле шва.
При разделке кромок угол их раскрытия необходимо ограничивать с целью уменьшения объёма наплавленного металла в соединении, а следовательно, и вероятности образования дефектов. Конкретный выбор конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых деталей, их размеров и размеров выполненных швов для основных типов соединений должен производиться согласно ГОСТ 14806-69.
Для точечной и шовной контактной сварки характерны нахлёсточные соединения, размеры которых установлены ГОСТ 15878-70. При этом соотношение толщин свариваемых деталей, как правило, не превышает 1:2. Для стыковой сварки оплавлением используются стыковые соединения. Форма деталей должна обеспечивать надёжное закрепление их в зажимах машины и токоподвод вблизи стыка. Площади сечения деталей в зоне соединения должны быть приблизительно одинаковыми.
IV. Применяемые методы сварки
Для сварки алюминиевых сплавов используются следующие методы сварки:
1) Газовая сварка.
2) Сварка штучными электродами с покрытием.
3) Сварка неплавящимся электродом в среде инертных защитных газов (TIG).
4) Сварка плавящимся электродом в среде инертных защитных газов (MIG).
5) Плазменная сварка (PAW).
6) Сварка плавящимся электродом по слою флюса. Наиболее распространёнными являются методы TIG, MIG и PAW, о которых в дальнейшем и пойдёт речь.
V. Сварочные материалы для алюминиевых сплавов
5.1. Газы и газовые смеси.
При дуговой сварки алюминия и его сплавов для предотвращения окисления используются инертные защитные газы — аргон или его смеси с гелием (гелий повышает температуру дуги и увеличивает проплавление). Особое внимание необходимо обращать на чистоту защитного газа: допущено применение аргона чистотой не менее 99,9% по ГОСТ 10157-73, сорта: высший, первый и второй. При сварке плавящимся электродом иногда применяют аргон с добавкой до 5% О2.
Повышенное содержание влаги в защитном газе повышает вероятность образования дефектов сварки. Поэтому, если поставщик газов не может гарантировать их чистоту и влажность, рекомендуется применение газовых фильтров.
5.2. Неплавящиеся электроды.
Для сварки методом TIG используются неплавящиеся вольфрамовые электроды. Для алюминиевых и магниевых сплавов используются электроды:
марка WP чистый вольфрам 99,95% зелёная маркировка
марка WT 20 легирование 2% оксид тория ThO2 красная маркировка
марка WZ 10 легирование до 1% оксида циркония ZrO2 коричневая маркировка
марка WC 20 легирование 2% оксида церия CeO2 оранжевая маркировка
марка WL 20 легирование 2% оксид лантана LaO2 жёлтая маркировка
При этом электроды из чистого вольфрама являются более предпочтительными; электроды с цериевым легированием являются универсальными и могут использоваться для сварки как на переменном, так и на постоянном токе; лантанированные электроды применяются только для сварки на постоянном токе.
Одним из важнейших элементов качественной TIG сварки является подготовка неплавящегося электродов, которая неплавящихся электродов заключается в шлифовке стержня электрода и подготовке геометрии. Шлифовка стержня делается на заводе-изготовителе; шлифовка проводится в продольном направлении для исправления дефектов, возникающих при прокатке стержней. Подготовка геометрии заключается в заточке острия и проводится непосредственно перед сваркой. Чем острее заточен электрод, тем большим является давление электрической дуги. При заточке также важны направление заточки и определенная шероховатость острия электрода. Заточка электрода обязательно должна проводится вдоль оси электрода. Электроды, у которых заточка выполнена «поперек» и имеет сильную шероховатость, оказывают негативное влияние на острие электрода вследствие влияния надреза.