Spawanie aluminium
Aluminium topi się w 660 °C, a jego warstwa tlenku dopiero w 2050 °C. Cała technika spawania aluminium jest zbudowana wokół tej sprzeczności: najpierw trzeba usunąć tlenek, a dopiero potem spawać.
Warstwa tlenku
Tlenek aluminium powstaje na powietrzu natychmiast, jest trudnotopliwy i nie przepuszcza łuku do metalu. Usuwa się go na dwa sposoby i zwykle stosuje się oba naraz.
- Mechanicznie — szczotką z drutu nierdzewnego bezpośrednio przed spawaniem. Nie papierem ściernym: ścierniwo wbija cząstki w miękki metal.
- Łukiem — na prądzie przemiennym. W półokresie biegunowości odwrotnej łuk rozbija warstwę przez rozpylanie katodowe; to właśnie powód, dla którego aluminium spawa się na AC.
Między czyszczeniem a spawaniem powinno upłynąć jak najmniej czasu: warstwa odbudowuje się w ciągu minut.
Stal ostrzega przed przegrzaniem kolorem, aluminium nie. Wygląda tak samo aż do chwili, gdy element się zapada. Orientować się trzeba po połysku jeziorka i po zachowaniu krawędzi, a na cienkim materiale po czasie.
Prąd i gaz
| Parametr | TIG | MIG |
|---|---|---|
| Rodzaj prądu | AC, balans 30 % czyszczenia | DC, biegunowość odwrotna |
| Gaz | Ar 100 %, gruby materiał Ar + He | Ar 100 %, od 6 mm Ar + 30 % He |
| Elektroda | WZ 8 (biała), kulka na końcu | — |
| Podawanie | spoiwo ręcznie | podajnik push-pull |
Hel podnosi wprowadzone ciepło i jest potrzebny na grubym materiale: bez niego nie da się uzyskać przetopu, bo aluminium odprowadza ciepło trzy razy szybciej niż stal. Średnicę wolframu dobierze kalkulator elektrody wolframowej: na prądzie przemiennym przyjmuje się ją z zapasem.
Spoiwo: 4043 czy 5356
| ER 4043 (Si) | ER 5356 (Mg) | |
|---|---|---|
| Płynność | większa, spoina gładsza | mniejsza |
| Wytrzymałość | niższa | wyższa |
| Odporność na pęknięcia | lepsza | gorsza na części stopów |
| Anodowanie | ciemnieje | kolor zachowany |
| Podawanie w MIG | miękkie, lubi się plątać | sztywniejsze, idzie równiej |
Reguła praktyczna: stopy odlewnicze i serię 6xxx spawa się częściej 4043, konstrukcje z 5xxx oraz wszystko, co pójdzie na anodowanie — 5356.
Pęcherze
Porowatość to główna wada spoin aluminiowych, a przyczyną prawie zawsze jest wodór. Jego źródła: wilgoć na brzegach i na spoiwie, olej, warstwa tlenku, zasysanie powietrza do uchwytu. Dlatego brzegi się odtłuszcza, spoiwo trzyma w suchym miejscu i nie dotyka gołymi rękami, a przed pracą sprawdza szczelność toru gazowego.
Częste pytania
Dlaczego aluminium spawa się na prądzie przemiennym?
Przez warstwę tlenku. W półokresie biegunowości odwrotnej łuk rozbija ją rozpylaniem katodowym, w półokresie biegunowości prostej topi metal. Na czystym prądzie stałym warstwa zostaje i spoina wychodzi z brakiem przyklejenia. Wyjątkiem jest MIG, gdzie czyszczenie zapewnia prąd stały biegunowości odwrotnej.
Czym czyścić aluminium przed spawaniem?
Szczotką z drutu nierdzewnego, osobną, którą nie dotykano stali. Tarcza ścierna się nie nadaje: ścierniwo wbija się w miękki metal i potem daje wtrącenia w spoinie. Odtłuszczanie — rozpuszczalnikiem, który nie zostawia warstwy.
Dlaczego przepala cienkie aluminium?
Aluminium odprowadza ciepło około trzy razy szybciej niż stal, więc na starcie potrzebny jest większy prąd, a dalej materiał się nagrzewa i zaczyna się zapadać. Stąd chwyt: zaczynać podwyższonym prądem i obniżać go w trakcie, do czego służy pedał albo funkcja obniżania prądu na uchwycie.
Aktualizacja: