Сварка алюминия: способы, причины трудносвариваемости

Алюминиевые сплавы обладают очень хорошими механическими свойствами, благодаря чему, они получили очень широкое применение в авиации и космонавтике. Поэтому этот металл ещё называют «крылатым». Но, несмотря на все его достоинства, у него есть один недостаток. Сварочные работы с этим металлом достаточно сложные в выполнении. Сварщик любитель с ними не справится. Выполнить это по плечу только мастеру, имеющему высокую квалификацию.

сварка алюминия

Свойства сплавов

Алюминиевые изделия широко используют не только в промышленности, атак же и в быту. Это обусловлено такими его качествами, как:

  • Этот металл и его сплавы хорошо проводят тепло и ток;
  • Они имеют очень небольшой вес, по сравнению с другими металлами;
  • Поверхность алюминиевых деталей имеет привлекательный внешний вид;
  • Они не поддаются коррозии;
  • Алюминиевые сплавы выдерживают высокие температуры;
  • Этот металл достаточно пластичный, износостойкий, хорошо работает на изгиб.

Причины трудносвариваемости металла

  • Поверхность алюминиевых конструкций всегда покрыта окисной пленкой. Расплавить такую пленку можно только, воздействуя на поверхность температурой, превышающей 2000 градусов. При этом сам алюминий плавится уже при 658 градусах;
  • Алюминий очень легко окисляется от взаимодействия с воздухом, и образует тугоплавкую защитную пленку на своей поверхности. В процессе сварки она попадает на шов, и не даёт соединяться деталям. Шов получается неоднородным, и непрочным. Поэтому зона сварки во время работы нуждается в надежной защите от атмосферных воздействий. Этого можно достичь, применяя инертный газ аргон;
  • Алюминий обладает большой жидкотекучестью. Это его свойство приводит к необходимости применения во время сварочных работ специальных прокладок. Они нужны для того, чтобы отводить лишнее тепло из зоны шва;
  • Алюминиевые сплавы во время остывания после сварки, часто образуют кристаллизационные трещины. Они появляются из-за содержащегося в алюминиевых сплавах кремния, и приводят к разрушению шва во время эксплуатации;
  • Металл имеет высокий коэффициент расширения, и после остывания дает большую усадку. В результате чего, затвердевший шов деформируется;
  • Из-за высокой теплопроводности, для сварки алюминия применяют ток, который в полтора раза превышает его значение при сваривании стальных деталей. Хотя стали плавятся при более высоких температурах;
  • Состав алюминиевых сплавов очень разнообразен, и для каждого из них необходимо подбирать свой режим работ и используемый в качестве присадки материал.

Способы соединения

Способов для соединения деталей существует немал, но чаще всего сварщики используют такие :

  • Соединение с применением электродов, изготовленных из вольфрама р защитной газовой среде;
  • Полуавтоматическая сварка с помощью аргона. При это способе проволока, используемая в качестве присадки, подается автоматически;
  • Выполнение работ без использования газовой среды. При этом применяют плавящиеся электроды со специальным покрытием.

Самое сложное выполнение работ — разрушить защитную плёнку, и не перегреть алюминиевый сплав. Для этого применяется ток с обратной полярностью. Она позволяет произойти катодному распылению, которое приводит к разрушению оксидного слоя.

Подготовительные работы

Какой бы метод сварки не применялся, существуют общие правила проведения подготовительных работ. Они направлены, в первую очередь, на подготовку к сварке соединяемых поверхностей.

  • Прежде, чем приступить к работе, очищают и обезжиривают не только саму деталь, но и материал, используемый в качестве присадки. Это можно сделать бензином, ацетоном и другими растворителями.
  • По краю детали удаляют оксидный слой. Используют для этого:
    • щетку с тонкой металлической щетиной из нержавейки;
    • бумагу с наждачным слоем;
    • различные напильники.
  • Если толщина детали больше, чем 4 мм, то необходимо выполнить разделку ее кромок;
  • На тонких деталях свариваемые края отбортовывают, т.е. загибают внутрь.

Если вам нужно сварить детали и конструкций, в составе которых есть алюминий, стоит очень ответственно подойти к выбору специалиста. Только мастер с высоким профессиональным уровнем имеет соответствующее оборудование. Он сможет визуально определить, из какой примерно марки алюминиевого сплава, выполнена ваша деталь. И самое главное, он способен правильно подобрать необходимые режимы для выполнения работ.