Сварка алюминия
Алюминий плавится при 660 °C, а его оксидная плёнка — при 2050 °C. Вся техника сварки алюминия построена вокруг этого противоречия: сначала нужно убрать плёнку, и только потом варить.
Оксидная плёнка
Оксид алюминия образуется мгновенно на воздухе, тугоплавок и не пропускает дугу к металлу. Убирают его двумя способами, и обычно применяют оба сразу.
- Механически — нержавеющей щёткой непосредственно перед сваркой. Не наждаком: абразив вбивает частицы в мягкий металл.
- Дугой — на переменном токе. В полупериод обратной полярности дуга разрушает плёнку катодным распылением; это и есть причина, по которой алюминий варят на AC.
Между зачисткой и сваркой должно пройти как можно меньше времени: плёнка восстанавливается за минуты.
Сталь предупреждает о перегреве цветом, алюминий — нет. Он выглядит одинаково до самого момента, когда деталь проваливается. Ориентируются по блеску ванны и по поведению кромки, а на тонком металле — по времени.
Ток и газ
| Параметр | TIG | MIG |
|---|---|---|
| Род тока | AC, баланс 30 % очистки | DC, обратная полярность |
| Газ | Ar 100 %, толстый металл Ar + He | Ar 100 %, от 6 мм Ar + 30 % He |
| Электрод | WZ 8 (белый), шарик на конце | — |
| Подача | присадка вручную | механизм проталкивающе-тянущий |
Гелий поднимает тепловложение и нужен на толстом металле: без него провара не добиться, потому что алюминий отводит тепло втрое быстрее стали. Диаметр вольфрама подбирает калькулятор вольфрама: на переменном токе он берётся с запасом.
Присадка: 4043 или 5356
| ER 4043 (Si) | ER 5356 (Mg) | |
|---|---|---|
| Текучесть | выше, шов глаже | ниже |
| Прочность | ниже | выше |
| Трещиностойкость | лучше | хуже на некоторых сплавах |
| Анодирование | темнеет | цвет сохраняется |
| Подача в MIG | мягкая, склонна путаться | жёстче, подаётся ровнее |
Практическое правило: литые сплавы и серии 6xxx чаще варят 4043, конструкции из 5xxx и всё, что пойдёт на анодирование, — 5356.
Поры
Пористость — главный дефект алюминиевых швов, и причина почти всегда водород. Его источники: влага на кромках и на присадке, масло, оксидная плёнка, подсос воздуха в горелку. Поэтому кромки обезжиривают, присадку хранят в сухом месте и не трогают голыми руками, а перед работой проверяют плотность газового тракта.
Частые вопросы
Почему алюминий варят на переменном токе?
Из-за оксидной плёнки. В полупериод обратной полярности дуга разрушает её катодным распылением, в полупериод прямой — плавит металл. На чистом постоянном токе плёнка остаётся, и шов получается с несплавлениями. Исключение — MIG, где очистку обеспечивает постоянный ток обратной полярности.
Чем зачищать алюминий перед сваркой?
Щёткой из нержавеющей проволоки, отдельной, которой не трогали сталь. Наждачный круг не подходит: абразив вбивается в мягкий металл и потом даёт включения в шве. Обезжиривание — растворителем, который не оставляет плёнки.
Почему прогорает тонкий алюминий?
Алюминий отводит тепло примерно втрое быстрее стали, поэтому на старте нужен больший ток, а дальше металл прогревается и начинает проваливаться. Отсюда приём: начинать с повышенного тока и снижать его по ходу, для чего и нужна педаль или функция снижения тока на горелке.
Обновлено: