TIG-сварка алюминия считается одним из самых технически сложных процессов в области сварки. При работе с алюминием, металлом, который характеризуется малым весом, коррозионной стойкостью и высокой электропроводностью, возникает ряд беспрецедентных проблем, которые так сильно отличают его от стали или нержавеющей стали. Неправильное обращение с алюминием может привести к тому, что естественный оксидный слой даст слабый, пористый или другой структурно нежелательный сварной шов из-за уровня естественного оксида, низкой температуры плавления и способности поглощать газообразный водород. Таким образом, процесс TIG (сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа) или газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) является наиболее предпочтительным для использования в тех случаях, когда главными факторами являются точность, эстетика и целостность сварного шва.
Они будут касаться поведения материалов, выбора оборудования, выбора защитного газа, подготовки швов и методов устранения неполадок, хотя особое внимание будет уделено контролю качества и повторяемости. Кроме того, в статье будет подробно рассказано о том, как правильно выбрать и эксплуатировать аппарат для сварки алюминия tig, управлять различными типами алюминиевые сварочные деталии производить последовательные, бездефектные соединения при попытке сварить алюминий TIG. К концу книги читатель будет иметь глубокие знания о том, как создать качественный, чистый, структурно хороший алюминиевый узел, сваренный тиговой сваркой в соответствии с промышленными стандартами в аэрокосмической, автомобильной, морской, а также обрабатывающей промышленности.
В этой статье рассматриваются наука, методы, а также практические аспекты TIG-сварки алюминия. Она предназначена для экспертов и технически подготовленных людей, которые хотят расширить свои знания о сварке алюминия в высокопроизводительных или промышленных процессах.
Оглавление
ToggleЧто такое TIG-сварка алюминия?
TIG-сварка алюминия относится к процессу соединения алюминиевых деталей с помощью сварки в инертном газе вольфрама (TIG), также известной как газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW). При этом электрическая дуга генерируется неплавящимся вольфрамовым электродом, а основной металл алюминий и присадочный пруток расплавляются в защитной оболочке из инертного газа, обычно аргона. Поскольку алюминий обладает высокой теплопроводностью, низкой температурой плавления и высокоплавким оксидным слоем, сварка алюминия имеет уникальную окраску, и сушка должна производиться тщательно. Сварка TIG позволяет контролировать подачу тепла и сварочную ванну, что делает ее идеальной для тонких материалов, современных узлов и других высокопроизводительных применений. Аэрокосмическая, автомобильная и морская промышленность, а также другие отрасли используют сварку TIG для производства прочных, не подверженных коррозии и аккуратно выглядящих сварочных видеоматериалов. Для успешной "TIG-сварки алюминия" требуется квалифицированная техника, надлежащее оборудование и тщательная подготовка поверхности для обеспечения целостности и прочности сварного шва.
Зачем нужна сварка алюминия TIG?
Газодуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), которая также известна как сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG), - это идеальная техника для тех случаев, когда требуются точность, контроль и прекрасный внешний вид. Она обеспечивает беспрецедентный контроль над количеством подаваемого тепла, так что сварщики имеют возможность контролировать текучесть сварочной ванны алюминия.
Сварка TIG при работе с алюминием очень удобна, прежде всего потому, что:
- Неплавящийся электрод: Вольфрамовый электрод не плавится, что обеспечивает стабильное управление дугой.
- Вместо загрязнения: При сварке TIG защитные газы охватывают достаточное количество металла, и сварные швы получаются малозагрязненными.
- Возможность работы с полярностью переменного тока: Режим переменного тока позволяет очищать оксидный слой, обеспечивая глубокое проплавление, что очень важно при TIG-сварке алюминия.
- Поведение алюминия при сварке: Поведение алюминия при сварке, особенно в зонах термического влияния, требует должного внимания.
Сварка алюминия предполагает лучшее понимание его физических и химических свойств, которые значительно отличаются от свойств других широко используемых металлов. Ниже перечислены основные проблемы, связанные с TIG-сваркой алюминия.
1. Очень высокая теплопроводность
Алюминий проводит тепло в 5 раз больше, чем сталь. Это означает, что тепло быстро рассеивается из зоны сварки, что требует более высокой силы тока при сварке алюминия TIG, особенно при работе с толстыми материалами. Если не сделать этого наилучшим образом, то в итоге могут образоваться провалы или неравномерный провар.
2. Проблемы оксидного слоя
При контакте алюминиевой поверхности с воздухом мгновенно образуется слой оксида (надежно прилипающий), причем тонкий. Этот слой плавится при температуре около 2050 °C, что значительно выше температуры плавления основного металла алюминия, которая составляет 660 °C. Сварка TIG, когда используется режим переменного тока, помогает разрушить этот слой, но для получения высококачественного алюминия, сваренного TIG, также важно провести предварительную очистку.
3. Восприимчивость к водородной пористости
Водород легко впитывается в расплавленный алюминий, что может привести к образованию пористости или трещин при охлаждении. Масло, влага или грязные присадочные прутки служили источником загрязнений, которые привели к попаданию водорода в сварочную ванну. Правильная очистка и использование сухих присадочных прутков необходимы для предотвращения дефектов в алюминиевых сварочных деталях.
Сводная техническая таблица для TIG-сварки алюминия
Перед вами обширная техническая таблица, в которой кратко описаны основные аспекты TIG-сварки алюминия, включая параметры сварки, типы соединений, распространенные дефекты и способы их устранения. В этой таблице вы объединили идеи вашей статьи, и она получилась оригинальной и высокотехничной.
Категория | Технические детали | Рекомендации / параметры |
Материал основания | Алюминиевые сплавы 1xxx - 6xxx чаще всего свариваются TIG. | Очистите все поверхности перед сваркой; избегайте 7xxx для высокой чувствительности к трещинам |
Основной процесс | TIG-сварка алюминия на переменном токе (AC) | Используйте инверторный TIG с балансом переменного тока, высокочастотным запуском и стабильным контролем дуги |
Основное ключевое слово | Сварка алюминия tig | Используйте соответствующий баланс переменного тока и силу тока; оптимизируйте управление лужами и нанесение наполнителя |
Тип электрода | 2% Вольфрам с лантановым или цериевым покрытием (1/16″, 3/32″ или 1/8″) | Затачивайте до усеченного острия или шарикового наконечника (для переменного тока), в зависимости от применения |
Экранирующий газ | Аргон высокой чистоты (99,99%) | Скорость потока: 15-20 CFH; добавьте гелий для более толстых материалов или более глубокого проникновения |
Наполнительные стержни | ER4043, ER5356 | Подберите наполнитель в соответствии с основным сплавом и областью применения (ER5356 - для прочности, ER4043 - для трещиностойкости). |
Типы суставов | Кнопка, нахлест, Т, угол | Конструкция с небольшими зазорами (~1/16") и возможностью теплового расширения |
Подготовка к сварке | Обезжиривание + проволочная щетка из нержавеющей стали | Не прикасаться после очистки; удалить оксидный слой перед сваркой |
Факельная техника | Короткая длина дуги (<1/8"), угол перемещения 10-15° | Держите наполнитель за пределами конуса дуги, чтобы предотвратить окисление |
Настройки силы тока | 1 ампер на базовую толщину 0,001 дюйма | 60-130 ампер для большинства применений тонкого и среднего алюминия |
Частота переменного тока | Управление фокусом дуги | 120-200 Гц для чистой, узкой дуги при сварке тонких алюминиевых деталей |
Баланс переменного тока | 70% EN / 30% EP типовой | Регулировка в сторону увеличения EN для более глубокого проникновения; увеличения EP для очистки оксида |
Совет:
Убедитесь, что ваш аппарат для сварки алюминия tig правильно откалиброван для используемой серии сплавов, и всегда проверяйте целостность защитной оболочки перед началом производственных операций. При работе с алюминием качество сварных швов зависит как от качества подготовки поверхности и настройки параметров, так и от качества работы оператора.
Выбор подходящего сварочного аппарата TIG для алюминия
Выбор подходящего аппарата для сварки алюминия TIG имеет решающее значение для получения чистых, прочных и бездефектных сварных швов при работе с алюминием. Поскольку свойства алюминия требуют тщательного контроля нагрева, стабильности дуги и полярности, не каждый аппарат TIG можно использовать для работы с таким материалом. Ниже перечислены основные характеристики и особенности, на которые следует обратить внимание.
1. Сварка переменным током Возможность сварки
Для успешного прорезания оксидного слоя и одновременного достижения хорошего провара алюминия необходим переменный ток (AC). Аппарат без переменного тока неприменим при TIG-сварке алюминия. Высокотехнологичные аппараты позволяют точно настроить баланс переменного тока, то есть соотношение очистки и проплавления.
2. Запуск высокочастотной дуги
Высокочастотный старт обязателен для предотвращения загрязнения и залипания электрода. Высокочастотный запуск обеспечивает чистый, бесконтактный запуск дуги, что помогает сохранить целостность вольфрама и стабильность дуги, особенно при сварке хрупких или тонких алюминиевых деталей.
3. Регулируемая частота/форма волны
Современные аппараты для сварки алюминия tig позволяют настраивать частоту переменного тока (обычно 60-200 Гц), что повышает остроту конуса дуги и улучшает контроль. Дополнительные возможности тонкой настройки производительности для различных алюминиевых сплавов и сварочных соединений дает управление формой волны (квадратная волна или мягкий квадрат).
4. Функция импульсной сварки
Настройки импульсов используются для контроля количества подаваемого тепла и деформации, особенно при сварке тонких материалов или сборке, чувствительной к температуре. Это очень важно при сварке алюминия TIG в аэрокосмической, автомобильной промышленности или при работе с электроникой.
5. Дистанционное управление и управление силой тока с помощью ножной педали
Изменения силы тока легче контролировать в режиме реального времени с помощью ножной педали или пульта дистанционного управления, а также предотвратить опасность перегрева или недостаточного проникновения в сложные или криволинейные соединения, которые часто встречаются при TIG-сварке алюминия.
Экранирующие газы и наполнители
Выбор присадочного прутка и защитного газа при TIG-сварке алюминия напрямую влияет на качество сварного шва, механические характеристики и коррозионную стойкость. Различные алюминиевые сплавы уникальным образом реагируют на различные присадочные составы и защитные среды, что делает обоснованный выбор крайне важным, особенно при изготовлении ответственных деталей из алюминия.
1. Выбор подходящего стержня для наполнителя
Совместимость присадочных прутков зависит от основного сплава и предполагаемых свойств готового сварного шва. Алюминиевые присадочные прутки могут включать в себя:
ER4043
Эта шпатлевка на основе силикона является текучей, а значит, свариваемой. Он обладает хорошей трещиностойкостью и подходит к основным металлам серии 6xxx. Но он слаб по сравнению с ER5356.
ER5356
Улучшенный магниевый наполнитель, более прочный и пластичный. Применяется в конструкционных работах и в областях, требующих послесварочного анодирования. Может широко применяться для алюминиевых сплавов 5xxx и 6xxx.
ER4045
Подобен ER4043, но обладает большей текучестью и меньшей склонностью к образованию горячих трещин. Поскольку он может сваривать быстрее и создавать более качественный сварной шов, его часто используют в автомобильной промышленности.
Выбор подходящего наполнителя предотвратит растрескивание, пористость и проблему послесварочной хрупкости (при использовании разнородных алюминиевых сплавов).
2. Выбор экранирующего газа
Экранирование сварочной ванны от атмосферных загрязнений должно быть выполнено надлежащим образом. Стандартным газом для TIG-сварки алюминия является:
100% Аргон
Аргон обеспечивает хорошую сварочную дугу, возможность очистки с помощью переменного тока и превосходный контроль сварочной ванны. Он подходит для алюминия практически любой толщины и для любых условий применения.
Аргон/гелиевые смеси
Добавление гелия повышает теплоотдачу и энергию дуги, что улучшает проплавление толстого алюминия. Смесь гелия 75% / аргона 25% обычно используется в промышленности для сварки тяжелых алюминиевых деталей.
3. Скорость потока газа и его чистота
Скорость потока: Чаще всего для большинства работ используется расход от 15 до 20 CFH (кубических футов в час). Считается, что основных защитных камер может быть слишком мало, что приводит к окислению, а может быть слишком много, что приводит к образованию турбулентности и загрязнению.
Чистота: Для сварки можно использовать аргон с чистотой не менее 99,99%. Нестабильность дуги и пористый алюминий, сваренный методом tig, являются продуктами загрязненного газа.
Что касается защитных газов, то следует выбирать аргон 100%. Гелий или аргонно-гелиевые смеси могут использоваться в особых случаях для увеличения проплавления, особенно при сварке толстых алюминиевых деталей.
Подготовка поверхности: Решение для очистки сварных швов
Подготовка поверхности - один из самых ответственных этапов в обеспечении качественного результата TIG-сварки алюминия. В отличие от других металлов, алюминий практически мгновенно образует прочное оксидное покрытие при контакте с воздухом. Этот оксид не только плавится при значительно более высокой температуре (2050 °C), чем основной металл (660 °C), но и захватывает загрязнения, такие как влага и масло, а также углеводороды. Отсутствие их удаления приводит к ухудшению стабильности дуги, пористости, неполному проплавлению и разрушению конструкции, в частности, в сварных швах, работающих под нагрузкой или давлением.
1. Механическая очистка
Сначала протрите грязь, масло или краску чистой безворсовой тканью с использованием ацетона или специального обезжиривателя для алюминия. Затем счистите оксидный слой с помощью проволочной щетки из нержавеющей стали, которая должна использоваться исключительно для алюминия. Непосредственно перед сваркой следует провести чистку, чтобы избежать повторного окисления.
2. Химическая очистка
В более сложных случаях, например, после химического травления с использованием щелочной жидкости (например, гидроксида натрия), можно использовать промывку азотной кислотой. Это позволяет удалить органические и неорганические отложения и сделать поверхность химически активной для проведения сварки.
3. Фитнес для суставов и подготовка краев
Хорошая подгонка и подготовка кромок помогут сохранить контроль над дугой и хорошее покрытие газом. Грубые кромки должны быть слегка скошены, а все поверхности не должны иметь заусенцев или окисных пятен, в случае если соединения между кусками алюминия будут выполняться сваркой tig, при которой необходимо глубокое проплавление.
Последовательная и чистая подготовка необходима при работе с прецизионными узлами или деталями из алюминия, подлежащими сварке с высокой степенью интеграции. Даже самый лучший аппарат для сварки алюминия tig не сможет компенсировать загрязненную поверхность.
Параметры и методы сварки TIG
Получение стабильных и качественных алюминиевых швов возможно только при условии владения параметрами сварки и соответствующими техниками работы с горелкой. Быстрая тепловая реакция, низкая температура расплава и чувствительность алюминия к загрязнениям требуют практически точного контроля электрической конфигурации, расстояния до дуги, а также распределения присадочного металла. В этом разделе описаны наиболее важные параметры TIG и лучшие практики, используемые для сварки алюминия tig на профессиональном уровне.
1. Настройки силы тока
Подача тепла регулируется непосредственно силой тока. Обычно минимальная толщина алюминия составляет 1 ампер на 0,001 дюйма толщины основного металла, хотя из-за высокой скорости теплообмена алюминия часто требуется больше. Например:
- Алюминий на 1/8 (125-140 ампер)
- Тонкий лист (0,040"): 40-50 ампер импульсный контроль
Ножная педаль или пульт дистанционного управления с большим током рекомендуется использовать, если вы не свариваете очень толстый материал и не меняете материал/толщину, и/или не меняете участки шва.
2. Управление балансом переменного тока
Современное оборудование для TIG позволяет изменять соотношение переменного тока между отрицательным электродом (EN) и положительным электродом (EP):
- EN: Проникновение в детали
- ЭП: Окисляет оксидный слой
Обычный базовый уровень - 70 % EN, 30 % EP. При увеличении EN преимущества проникновения достигаются за счет потери очищающего действия, и это может не подойти для сильно окисленного алюминия.
3. Регулировка частоты переменного тока
Повышение частоты переменного тока (обычно от 60 до 200 Гц) сужает и стабилизирует дугу. Увеличение количества раз использования туалета:
- Обеспечивает лучший контроль над направлением
- Уменьшает блуждание дуг
- Улучшает внешний вид сварного шва
Это особенно удобно при работе с тонкими или косметическими деталями из алюминия.
4. Выбор и подготовка вольфрамового электрода
- Сварка алюминия переменным током: Используйте вольфрам соответствующего типа.
- Чистый вольфрам: Он производит сферический наконечник с переменным током, стабильно работает со старыми машинами
- 2% лантанированный или цериевый: выбор в современных инверторах из-за лучшего запуска дуги и снижения потребления
Сила тока должна соответствовать размеру вольфрама (например, 3/32, 1/8″), так как работа со слишком большим размером может привести к нестабильности дуги или расплавлению электрода.
5. Техника и обработка стержней наполнителя
Вставляйте стержень в сварочную ванну в постоянном темпе в переднюю часть сварочной ванны и никогда непосредственно в дугу. Это ограничивает количество турбулентностей и окисления. Применяйте сплавы присадочных прутков, подходящие для вашего основного металла (ER4043 или ER5356 - наиболее распространенные), и избегайте намокания или загрязнения прутков, чтобы избежать очень опасного поглощения водорода.
6. Высота над уровнем моря и угол наклона факела
Длина дуги должна быть минимальной - в идеале менее 1/8 дюйма, чтобы свести к минимуму блуждание дуги и загрязнение. Факел: Он должен быть наклонен примерно на 10-15° вверх по направлению движения. Это обеспечивает большую видимость и охват защитным газом.
Эти параметры важно изучать и осваивать вместе с практикой, а глубокое понимание поведения материалов - это то, что должно лежать в основе высококачественных соединений алюминия, полученных с помощью сварки TIG, особенно в аэрокосмической, автомобильной и конструкционной сферах.
Техника сварки для сварки алюминия TIG
При сварке алюминия TIG техника имеет такое же значение, как и настройки аппарата. Профессионалы берут на вооружение следующее:
- Угол резака: Держите его под углом 15 15 градусов к вертикали, чтобы он был направлен в ту сторону, куда вы идете.
- Длина дуги: Длина дуги должна быть небольшой (1/8″ или меньше), чтобы уменьшить пористость и загрязнение.
- Скорость движения: Слишком медленное нагревание приведет к чрезмерному нагреву, а искажение будет затруднено. Работайте достаточно быстро, чтобы вы могли контролировать ситуацию, но не слишком быстро, чтобы не перегреться.
- Наполнительный стержень: Выполняйте повторяющиеся и регулярные шаги присадки и погружайте присадочный материал в переднюю часть сварочной ванны, а не в дугу.
Пристальное внимание следует уделить сварочной ванне. Из-за быстрого плавления алюминия расплавленную ванну может быть трудно разглядеть, поскольку она имеет отражающую способность, так как быстро превращается в жидкость.
Проектирование соединений - сварка алюминия
Эффективное проектирование швов имеет большое значение для получения структурно прочных, эстетически чистых и бездефектных швов при TIG-сварке алюминия. Алюминий очень теплопроводен, имеет низкую температуру плавления и может легко деформироваться при перегреве; поэтому конфигурация шва должна быть четко продумана. В этом разделе рассказывается о том, как правильная конструкция шва может уменьшить концентрацию напряжений, предотвратить коробление и оптимизировать качество сварки, особенно при использовании аппарата для сварки алюминия тигом.
Важные принципы коллективного дизайна
Термодинамическая природа алюминия требует, чтобы при проектировании соединений учитывалось, что он быстро отводит тепло и расширяется при тепловой нагрузке. Алюминий, в отличие от стали, при нагревании увеличивается гораздо больше, до двух раз, поэтому любая неплотно подогнанная деталь может легко деформироваться или выдуться. Обычно в стыковых соединениях оставляют небольшой зазор (обычно 1/16 дюйма), чтобы компенсировать расширение и обеспечить полное проплавление. При сварке TIG, где требуется высокий уровень точности, соединение также должно поддерживать стабильную сварочную ванну и обеспечивать возможность полного покрытия защитным газом. Горелка и присадочный пруток должны быть сконструированы максимально просто, если геометрия узкая или ставятся многопроходные задачи.
Распространенные типы соединений, применяемые при сварке алюминия TIG
Соединения встык, внахлест, Т-образные и угловые - самые популярные виды соединений, выполняемых на алюминии. Они отличаются друг от друга по своим преимуществам и техническим характеристикам.
- Стыковые соединения очень хорошо подходят для сварки плоских пластин. Небольшое корневое отверстие способствует хорошему проплавлению и обеспечивает тепловое расширение.
- Нахлесточные соединения просты в выравнивании, обладают хорошей механической прочностью и склонны к образованию окислов между поверхностями, если они не были хорошо очищены перед сваркой.
- Т-образные соединения чаще всего встречаются в рамах, фермах и опорах. Они должны быть хорошо закреплены, чтобы избежать вибраций, поскольку алюминий - мягкий металл и плавится под воздействием тепла.
- Угловые соединения хороши в корпусах и коробках, но они прожигают тонкий материал, если не следить за количеством подаваемого тепла.
Во всех этих случаях сварщики должны учитывать как прочность конструкции, так и доступность сварного шва, чтобы обеспечить успех, особенно при создании ответственных деталей из алюминия.
Подготовка кромок и крепление
При сварке TIG подготовка кромок очень важна, поскольку алюминий очень чувствителен к загрязнению и неполному проплавлению. При использовании более толстого материала (более 3/16 дюйма) кромки шва должны быть скошены (30-37,5), чтобы сформировать канавку для правильного нанесения наполнителя. Кромки должны быть очищены от окислов и заусенцев, их необходимо предварительно обработать щеткой из нержавеющей стали или химическим протравливателем.
Такое крепление также очень важно, чтобы справиться с мягкой природой алюминия и его восприимчивостью к термическим перемещениям. Для предотвращения деформации следует использовать медные, алюминиевые охлаждающие шины, зажимы жесткости и прихваточные швы. При работе с тонкими листами для поддержки сварочной ванны можно использовать опорные пластины. Низкая прочность алюминия к деформации в присутствии тепла делает правильную фиксацию швов первостепенной задачей.
Сварка алюминия TIG Рассмотрение аппаратов
Производительность аппарата для сварки алюминия tig напрямую влияет на то, насколько хорошо будет работать конструкция соединения во время сварки. Высококачественные аппараты TIG, используемые для сварки алюминия, обладают такими возможностями, как контроль баланса переменного тока (используется для очистки и проплавления), регулировка частоты (используется для настройки точности дуги) и высокочастотный старт (используется для разделения дуги без загрязнений). При их отсутствии даже самые тщательно разработанные соединения могут иметь низкую производительность из-за недостаточной стабильности дуги, плохого сплавления или захвата окислов. При выполнении точных или нагрузочных работ сварщики должны убедиться, что тип выполняемого ими шва соответствует типу машины, на которой они работают.
Общие неисправности при сварке алюминия тягой и их предотвращение
Даже при наличии необходимого оборудования и навыков TIG-сварка алюминия сопряжена с уникальными трудностями, которые могут привести к дефектам сварного шва при отсутствии тщательного контроля. Загрязнение окислами, неправильная подача тепла или плохая защитная оболочка могут испортить как косметический вид, так и прочность сварного шва. Ниже приведены новые потенциальные проблемы с наиболее частыми причинами и возможными способами их систематического предотвращения с помощью практики и контроля, а также проблемы, с которыми чаще всего приходится сталкиваться при работе с алюминием, сваренным методом Tig.
1. Пористость (захват газа)
Пористость: Это результат, вызванный захватом газообразного водорода в жидком аппарате во время затвердевания сварочной ванны. Особенно часто это происходит при сварке алюминия, который сильно реагирует с водородом, содержащимся во влаге воздуха, испорченных присадочных прутках и нечистых основных металлах.
Профилактика:
- Следует использовать защитный газ аргон чистотой 99,99% и поддерживать соответствующий поток (15-20 CFH).
- Предпочтительно хранить концевые заправочные стержни в сухом состоянии, не загрязненном маслами или окислениями.
- Хорошо очистите нижний металл ацетоном, а затем почистите специальной проволочной щеткой из нержавеющей стали.
- Следует избегать сквозняков или вентиляторов, чтобы не нарушить газовое покрытие во время сварки.
2. Неполное слияние
Причина: Когда металл шва не полностью сцепляется с основным металлом или соседними проходами, возникает этот дефект. Обычно это результат низкой силы тока, высокой скорости перемещения или неочищенных поверхностей.
Профилактика:
- Применяйте силу тока, соответствующую толщине материала (как правило, 1 ампер на 0,001 дюйма алюминия).
- Уменьшите скорость перемещения до такой, чтобы основной металл полностью расплавился.
- Тщательно промывайте пространство, допустимы открытые и полностью открытые стыки.
- Возьмите дугу небольшой длины и сверните ее под правильным углом к одному из швов.
3. Раскалывание
Причина: Растрескивание может происходить во время затвердевания (горячий излом: горячее растрескивание) или после охлаждения (холодный излом: холодное растрескивание), особенно в высокопрочном алюминии или сварных швах из разнородных материалов. Обычно это происходит из-за использования плохого присадочного металла или быстрого охлаждения.
Профилактика:
- Необходимо выбрать металлы-наполнители. В одном случае ER5356 отличается прочностью и трещиностойкостью, в отличие от ER4043.
- Из-за проблем, связанных с тепловым ударом, предварительно нагревайте толстые участки до 150 200 oF.
- Не сваривайте на загрязненных поверхностях и обязательно очищайте оксидные слои перед сваркой.
- Используйте преимущества хорошей геометрии соединений для снижения концентрации напряжений.
4. Слишком большое количество тепла и искажения
Причина: Алюминий обладает высокой теплопроводностью, что может привести к распространению избыточного тепла в зону сварки, которое невозможно контролировать. В тонком случае участки прогорают насквозь, а более крупные конструкции просто деформируются.
Профилактика:
- Применяйте импульсную сварку TIG для снижения среднего теплового потока и проплавления.
- При зажатии деталей используйте, при необходимости, опорные планки или охлаждающие блоки.
- Применяйте нагрев за несколько проходов на толстых участках, а не пытайтесь выполнить сварку за один проход.
- С помощью регулировки баланса переменного тока и материала настройки частоты можно улучшить энергию дуги и свести к минимуму побочный нагрев.
5. Окисленные сварные швы (включения и окисление)
Пояснение: Алюминий имеет липкую оксидную пленку (температура плавления ~2050 °C), которую необходимо удалить перед сваркой. В противном случае она может образовать включения и препятствовать идеальному сплавлению, делая сварной шов непрочным.
Профилактика:
- Усильте очистку поверхности сварного шва с помощью регулятора баланса переменного тока.
- Перед сваркой необходимо постоянно чистить и обезжиривать поверхность.
- Избегайте контакта голых рук с очищенными поверхностями, так как это может привести к их загрязнению, в то время как масла делают их свободными от загрязнений.
- Время от времени меняйте газовые линзы и чашки, чтобы поддерживать необходимый уровень экранирования.
Реальные области применения сварки алюминия TIG
TIG-сварка Алюминий незаменим в отраслях, где эстетика, прочность и коррозионная стойкость имеют ключевое значение:
- Аэрокосмическая промышленность: Структурные панели фюзеляжа, опоры и топливные баки
- Автомобили и автоспорт: Трубопроводы интеркулера, шасси, колеса
- Морская техника: Алюминиевые сплавы, устойчивые к коррозии, в качестве корпусов, лестниц и поручней
- Медицинское оборудование: Алюминиевый каркас, используемый в оборудовании для визуализации и передвижения
- Легкие корпуса: Защитные кожухи, создающие корпуса, которые не только скрывают технологию, но и добавляют элемент дизайна к потребительскому электронному прибору или промышленному электронному оборудованию.
Во всех этих случаях выбор правильного аппарата для сварки алюминия tig и овладение навыками безопасной и чистой сварки алюминия tig имеют первостепенное значение.
Советы и рекомендации экспертов
Профессионалы, желающие отточить свое мастерство в TIG-сварке алюминия, могут воспользоваться следующими советами:
- Обратная очистка: При сварке на закрытых трубах или коробках необходимо произвести обратную продувку трубы или коробки аргоном, иначе произойдет внутреннее окисление.
- Предварительный нагрев: Это полезно при работе с толстыми секциями. Чтобы уменьшить тепловой удар и улучшить плавление, предварительно нагревайте при температуре 150-200°F (65-93°C).
- Использование ножной педали: Точный контроль силы тока в режиме реального времени позволяет регулировать ее в зависимости от поведения сварочной ванны, что крайне важно для сварки деликатных алюминиевых деталей.
- Послесварочная очистка: удаление нагара и послесварочного оксида, обычно на косметических сварных швах, с помощью щетки из нержавеющей стали.
Заключение
Освоение TIG-сварки алюминия - важная веха в карьере любого сварщика. Это ремесленное мастерство доведено до совершенства - оно обеспечивает наивысшую степень контроля и эстетический вид сварных швов, а также самые прочные механические свойства, но требует глубоких знаний, детальной проработки и высочайшего уровня мастерства.
От подготовки основного металла и выбора подходящего аппарата для сварки алюминия TIG до совершенствования техники работы с дугой и устранения дефектов в алюминиевых швах, сваренных TIG, - этот процесс бросает вызов даже самым лучшим. Однако тем, кто умеет сваривать алюминий TIG на профессиональном уровне, открываются двери в востребованные отрасли и точные производства.
Изготавливаете ли вы структурные рамы, морские компоненты или сложные корпуса, способность уверенно работать с алюминий Сварка деталей с использованием процесса TIG остается золотым стандартом в современном мире.
Часто задаваемые вопросы
1. Какая установка лучше всего подходит для сварки алюминия tig?
Используйте аппарат AC TIG с высокочастотным запуском, 2-процентным лантанированным вольфрамом и чистым газом аргоном. Перед сваркой убедитесь, что дуга плотная и ровная.
2. Почему в алюминии, сваренном методом тиг-сварки, есть пористость?
Причиной пористости обычно становится влага или загрязнение. Никогда не чистите растворителями, кроме ацетона и щетки из нержавеющей стали, и храните стержни шпатлевки в сухом месте.
3. Какими характеристиками должен обладать аппарат для сварки алюминия тигром?
Найдите баланс переменного тока, импульсный режим и высокочастотный старт. Эти характеристики позволяют контролировать нагрев, стабильность дуги и уменьшать количество дефектов в алюминии.
4. Как обеспечить прочность алюминиевых сварочных деталей?
Выберите правильный присадочный металл (например, ER5356), очистите, предварительно подогрейте, если необходимо, и проверьте сварной шов после завершения сварки, чтобы убедиться в его прочности.