Предпосылки качественнoй сварки алюминия и егo сплавoв

Тип: 
Статья

Легкие, прочные, надежные – все эти эпитеты в полной мере применимы к строительным конструкциям из алюминия. Известный русский ученый, философ и революционер Н.Г. Чернышевский мечтал о широком распространении алюминия в быту и строительстве, изложив свое видение в одном из снов о будущем главной героини знаменитого романа «Что делать?».

В этом он не ошибся – конструкции из алюминия сейчас эксплуатируются повсеместно.

Алюминиевые каркасы используются как основание для витрин и витражей, навесов и зимних садов, атриумов и офисных перегородок. Однако, прочность конструкции во многом обусловлена качеством сварных работ, осуществлявшихся при их монтаже. Качественная сварка алюминия – залог того, что конструкция выдержит рабочие нагрузки, температурные перепады, не деформируется со временем.

Алюминий – химически активный металл, вступающий во взаимодействие с кислородом и водородом, поэтому сварка алюминия осуществляется в среде инертных газов (аргон). Существуют определенные предпосылки качественной сварки алюминия и его сплавов, которые необходимо учитывать.

Во-первых, нужно тщательно очистить поверхность кромок и прилегающий металл от оксидной пленки. Эта сверхпрочная пленка образуется при комнатной температуре благодаря взаимодействию алюминия и кислорода, содержащегося в воздухе. Она обладает большей плотностью и тугоплавкостью, чем сам алюминий, что затрудняет сварочный процесс и способствует загрязнению сварного шва. Предварительно поверхности кромок и присадочного материала очищаются механическим путем либо с помощью травления, а в процессе сварки для удаления оксидной пленки используют флюс либо катодное распыление.

Во-вторых, алюминий при нагревании обладает свойством растворять в себе водород. Далее, при остывании сварного шва водород должен выделиться из металла, однако этому препятствует образующаяся на поверхности оксидная пленка, в результате, внутри металла образуются поры, снижающие прочность и пластичность алюминия в зоне сварного шва. Чтобы этого не происходило, нужно тщательно очищать и обезжиривать сварные кромки, а сварочную проволоку подвергать предварительной химической очистке. Кроме того, при сварке достаточно толстого профиля или листа рекомендуется предварительный подогрев до 150-250°С, поскольку он способствует более полному удалению газов.

В-третьих, алюминий обладает низкой прочностью и высокой текучестью при высоких температурах. Это может привести к образованию прожогов и провалов, которые образуются в результате разрушения металла сварных кромок и протечки части алюминия через корень шва. Специальные формирующие прокладки из графита, стали или керамики помогают избежать подобных дефектов.

В-четвертых, алюминий и его сплавы обладают высоким коэффициентом линейного расширения и низкой упругостью, поэтому при нагреве и последующем остывании могут коробиться. Уменьшить деформации помогут специальные технологические меры: выбор оптимального режима сварки, предварительный подогрев, фиксирование листового металла на специальных стендах и т.д.

В-пятых, металл сварочной ванны при кристаллизации деформируется, что приводит к образованию горячих трещин. Улучшить ситуацию можно путем введения в металл шва специальных модификаторов, улучшающих кристаллическую структуру, а также не располагая швы близко друг к другу.

Специалисты компании «Аргоник» готовы выполнить сварку алюминия и его сплавов на высочайшем профессиональном уровне.

Оставить заявку