Zavarivanje aluminijskom tehnologijom

Elektrolučno zavarivanje aluminijuma i njegovih legura poprima znatne poteškoće, što je osobito istinito kada postoji potreba za zavarivanjem aluminijuma i bakra, aluminija i mjedi. Glavne poteškoće su fizička i kemijska svojstva tih materijala. Zavarivanje aluminija, kao i kontaktni zavarivanje ove metalne i bakrene legure uklanjaju neka od problema i ako je potrebno tehnološki proces za uspostavljanje masovne proizvodnje.

Shema aluminijskih zavarivanja.

Priprema površine

Ključna točka u proizvodnji stalnih aluminijskih spojeva je priprema površina za zavarivanje prije rada. Siva boja aluminija je zbog prisutnosti gustog oksidnog filma na površini. Njegova točka taljenja prelazi 2000 ° C, a sam se aluminijem topi na temperaturi od samo 657 °. Već na 1800 stupnjeva aluminija kuha. Zbog toga je teško ukloniti okside spaljivanjem.

Kemijska svojstva aluminija.

Osim toga, oksidni film na površini aluminija je kemijski neutralan. Otopina kaustične sode pomaže da omekša okside, još uvijek možete koristiti benzin. Takav tretman sam može dovesti do korozije aluminija, tako da se otapala temeljito isperu s puno vode.

Umjesto ili uz kemijsku obradu, koristi se mehaničko uklanjanje oksida. S malom duljinom zavarenih površina to učiniti četkom na metalu. Za uklanjanje filma na velikom području pomoću električnog alata s mlaznicama. Za zahtjevni rad i ponovljivost rezultata koristite struganje.

Oksidni film na površini aluminija vraćen je prilično brzo, pa je njegovo uklanjanje najbolje izvršiti neposredno prije procesa zavarivanja. Vrijeme između čišćenja i zavarivanja ne smije biti duže od 10 sati.

Tehnologija procesa zavarivanja

Samo se pločice relativno male debljine podvrgavaju dodiru s kontaktima. S debljinom dijelova veći od 8 mm to je već neracionalno. Što je veća debljina radnih dijelova, to je veća čvrstoća struje potrebne za kvalitetno zagrijavanje metala u dodirnoj zoni. Budući da čak i uz vrlo malu debljinu radnih dijelova, struja zavarivanja mjeri se u tisućama ampera, a za masivne proizvode struja može biti stotine tisuća ampera. To uzrokuje probleme s hlađenjem elektroda. Potrebne tlačne sile radnih tijela alata također rastu.

Jedno od tri vrste zavarivanja otpora koristi se za spajanje aluminijskih pločica, može biti šav, zavoj i točkasti zavarivanje.

Aluminijska točkasta varilica.

U bilo kojem od ovih tipova termomehaničkih postupaka zavarivanja, pristup atoma kristalne rešetke se vrši pomoću tlaka tijekom zagrijavanja kontaktne zone pomoću električne struje koja prolazi kroz nju.

Aluminij je dobar dirigent struje. Najveća otpornost na strujni tok i pripadajuće grijanje stvaraju se točno na spoju površina koje treba povezati. Komprimirane su površine dijelova koji se zagrijavaju u plastično stanje. Zbog visoke temperature, materijal u dodirnoj zoni se topi i zrnja zavarivanja nastaje.

Zavarivanje otpornosti razlikuje se u načinu primjene sile kompresije i geometrije šavova. Kod zavarivanja šavova, površine se pričvršćuju između dva valjka kroz koje se mijenja izmjenična struja zavarivanja. Tekuća opskrba može biti diskretna ili kontinuirana. Dakle, sam šav može biti kontinuiran, hermetičan, isprekidan i čak označen. Zato spojite rubove cijevi velikih presjeka, plošnih materijala. Debljina praznina u isto vrijeme ne prelazi 3 mm. Roller elektrode su obično izrađene od bakra. Zavarivanje aluminijskim šavom zahtijeva vrlo snažne izvore napajanja s ionskim prekidačima tipa.

Zavarivanje sa zupčanika pogodno je za spajanje krajeva šipki, profila, cijevi malog promjera. Žljebovi su pričvršćeni na držače, struja za zavarivanje i njihova istovremena aksijalna sila. Istodobno je temeljita priprema površina od velike važnosti: čišćenje, osiguravanje paralelnih rubova i kombiniranje sjekira obradaka. Veličina struje zavarivanja doseže 15 kA po kvadratnom centimetru područja krajeva radnih komada.

Najčešći u vezi s praznim listovima primio je točkasti zavarivanje aluminija. Zbog niske električne otpornosti aluminija, vrlo brzo se zagrijava i taljenje metala. Trajanje izloženosti jednoj točki traje samo oko 0.005 sekundi ili manje. To zahtijeva brzi pristup rubovima stiskanja alata. Inače, kompresija neće zadržati korak s topljenjem metala. Visoka razina pražnjenja postiže se korištenjem kondenzatora u krugu napajanja.

Kod ove vrste zavarivanja elektrode su izrađene od bakra. Bakar i neke od njegovih legura imaju visoku tvrdoću i izvrsnu električnu vodljivost. Dobro pogodan za takve svrhe slitina EV. Kada se vrši točkasti zavarivanje s bakrenim elektrodama, mogu se zavarivati ​​bakreni kontaktni elektrode i aluminij iz radnog dijela. Zatim morate ukloniti krajeve elektroda uklanjanjem površinskog sloja metala.

Bimetalni spojevi

Dimenzije točkastih zavarenih spojeva.

Kod točkastog zavarivanja zavarivanjem aluminija od aluminija s bakrenim aluminijem nepoželjan je fenomen, ali ponekad postoji potreba da se dobije trajna veza dvaju metala. Posebno često je to potrebno kako bi se osigurao pouzdan električni kontakt u vezi. S odvojivim zglobovima, izolacijski oksidni film povećava otpor na mjestu kontakta.

Električno zavarivanje bakra i aluminija povezano je s nekim poteškoćama. Točke taljenja tih tvari su različite. S velikom zonom aluminijskog taljenja, bakar i dalje ostaje u kristalnom stanju. Ti se metali međusobno rastvaraju. Zbog ranije taljenja aluminijuma, šava se formira iz otopine bakra u aluminiju. Kod visokih koncentracija bakra, otopina postaje krhka.

Ako je teško pronaći alternativu elektrolučno zavarivanju u uvjetima gradnje, tada u tvorničkim uvjetima, spajanje tih metala češće se provodi uz iste metode kontakta kao kod spajanja aluminijskih billeta. Kod otpornog zavarivanja, moguće je osigurati minimalni međusobni prodor metala i spriječiti škrgutanje zgloba. Dobri rezultati postižu se korištenjem niskih temperatura u kombinaciji s kratkim vremenom izlaganja.

Pokrivanje, tj. Premaz aluminijskih ploča s čistim bakrom, odnosi se na hladni zavarivanje tih metala. Povezivanje se postiže valjanjem s preklapanjem do 70%. Zato, na aluminijskom kolutu namjestite sloj bakra na 0,8 mm.

Da bi se dobio sloj s omjerom debljine do 2,5 mm, koristi se vruće valjanje uz zagrijavanje do 450 ° C. Rad se izvodi u dvije faze kako bi se smanjila oksidacija ploča za oblaganje bakra.