Як зварювати алюміній: посібник для початківців зі зварювання алюмінію

Зварювання алюмінію може бути дуже корисною навичкою для будь-якого ентузіаста DIY або професійного зварника. З огляду на його поширеність у таких галузях, як автомобільна, аерокосмічна та будівельна промисловість, необхідно знати, як зварювати алюміній. Цей покроковий посібник охопить основи, різні техніки та кілька порад для початку. Ми також обговоримо типові проблеми, з якими ви можете зіткнутися під час цього процесу.

Що таке зварювання алюмінію?

Зварювання алюмінію – це процес з’єднання двох частин алюмінію разом за допомогою тепла або в поєднанні з тиском. На відміну від інших металів, таких як сталь, для зварювання алюмінію існують особливі методи та міркування через його унікальні властивості. Алюміній має високу провідність і відносно низьку температуру плавлення, що означає, що він легко деформується і тріскається, якщо з ним не поводитися належним чином під час процесу виготовлення. Необхідно навчитися, як краще це зробити, оскільки оволодіння цією навичкою відкриває двері для багатьох проектів, де легка вага та стійкість до корозії є бажаними якостями, які демонструє алюміній.

Чому важко зварювати алюміній?

Зварювання алюмінію викликає кілька проблем:

Окислення: Під впливом повітря алюміній швидко утворює оксидний шар. Цей шар плавиться при набагато вищих температурах, ніж сам метал, що призводить до ускладнень під час спроб зварювання. Слабкі з’єднання можуть бути результатом неповного проникнення, спричиненого неплавкими оксидами, які вже вкрили поверхні, які наближаються під високим тиском протягом тривалого періоду часу без достатнього нагрівання або потоку струму, необхідного для належного з’єднання між ними.

Теплопровідність: Висока теплопровідність алюмінію дозволяє йому швидко відводити тепло від місця зварювання. Це може ускладнити досягнення необхідної температури через ефект швидкого охолодження навколо зони з’єднання, спричинений швидким зазором між заготовками.

Низька температура плавлення: Алюміній плавиться при нижчій температурі, ніж сталь, але його оксидний шар потребує значно вищих температур для руйнування. Його можна легко перегріти, що призведе до прогорань.

Усадка і викривлення: Швидке охолодження, пов’язане з алюмінієм, спричиняє усадку та деформацію, що ускладнює зварювальні операції, які вимагають точного контролю температури.

Види зварювання алюмінію

Існує кілька способів зварювання алюмінію. До найпоширеніших відносяться:

Газова вольфрамова дугова зварка (GTAW/TIG): Цей метод часто вважається найкращим, коли мова йде про зварювання алюмінію, особливо на тонких ділянках. TIG забезпечує чудовий контроль тепла та отримання чистіших зварних швів, оскільки немає потреби у присадковому дроті, який може внести забруднення в зону з’єднання. Невитратний вольфрамовий електрод використовується, тоді як захисний газ зазвичай повинен використовуватися газ аргон.

Газова дугова зварка (GMAW/MIG): Зварювання MIG є швидшим і легшим для вивчення, ніж TIG, тому підходить для початківців. Його необхідно належним чином контролювати, щоб під час процесу не виникало пористості через відсутність достатньої кількості захисних газів або використання поганих механізмів подачі дроту. Витратний електродний дріт потрібно використовувати разом із захисним металевим газом, таким як аргон або гелій

Етапи зварювання алюмінію

• Почніть зварювання: почніть з одного кінця та дотримуйтеся постійної швидкості та кута.

• Наповнювач: за потреби додайте наповнювач, щоб забезпечити міцне з’єднання.

• Контроль нагріву: стежте за нагріванням, щоб воно не стало занадто гарячим і не спотворило заготовку.

Післязварювання

• Перевірте зварний шов: подивіться на наявність тріщин або дірок у зварному шві.

• Очистіть зону зварювання: видаліть шлак або інше сміття, що залишилося після зварювання.

• Оздоблення: за потреби використовуйте відповідні інструменти, щоб згладити зварний шов.

Які типові проблеми виникають під час зварювання алюмінію?

Навіть при правильній техніці зварювання алюмінію можуть виникнути труднощі:

Пористість:Мінімізуйте цю проблему, правильно використовуючи чисті матеріали та захисний газ, оскільки пори можуть послабити зварний шов.

Крекінг:Тріщини можуть бути викликані швидким охолодженням або неправильними параметрами зварювання. Попереднє нагрівання алюмінію допоможе зменшити цю проблему.

Прогорання:Перегрів матеріалу може призвести до появи отворів у зварюваній частині. Цьому можна запобігти, контролюючи надходження тепла та швидкість руху.

Неповне злиття:Це відбувається, коли оксидний шар недостатньо очищений або підведення тепла недостатнє.

Висновок

Зварювання алюмінію відрізняється від роботи з іншими металами своїми унікальними властивостями і вимогами. Знаючи ці характеристики алюмінію, вибираючи відповідні способи з’єднання деталей шляхом їх нагрівання, поки вони не розплавляться одна з одною, правильно виконуючи необхідні кроки, ви зможете отримати міцні високоякісні з’єднання. Пам’ятаючи про типові підводні камені під час цього процесу, ви отримаєте навички, необхідні для успішного завершення ваших проектів, а з часом частіше практикуватиметеся, щоб стати експертом у поводженні з алюмінієм як металом під час виготовлення.