Предотвращение плохих сварных швов алюминия: от подготовки поверхности до финишной обработки

Теперь доступны распылители, которые покрывают поверхности сварочных сопел и предотвращают прилипание брызг и засорение сопел. Это позволяет защитным газам свободно течь и равномерно подавать проволоку, предотвращая некачественные сварные швы. По сравнению с обычными продуктами на основе геля, эти приложения служат дольше и сокращают затраты на замену насадок, затраты на обработку и трудозатраты на удаление брызг.

Как и все материалы, алюминий, «металл с крыльями», имеет свои преимущества и недостатки.

Высокое соотношение прочности и веса алюминия уже давно сделало его очевидным выбором в автомобильной и аэрокосмической отраслях, прежде всего потому, что он легкий и устойчивый к коррозии. Хотя алюминий не является самым прочным из металлов, легирование его другими металлами, такими как медь, магний, олово и цинк, помогает повысить его прочность, долговечность и массу.

Алюминиевые сплавы легко поддаются обработке, но, как и у любого материала изготовления, у них есть свои преимущества и недостатки. С одной стороны, изделия из литого алюминия относительно дешевы из-за низкой температуры плавления алюминия. С другой стороны, они имеют меньшую прочность на разрыв. Кроме того, алюминиевые сплавы деформируются при высоких температурах. Они имеют более низкие пределы выносливости, чем сталь, и ослабевают при повторяющихся нагрузках, поэтому алюминиевые сплавы редко используются в приложениях с высокой усталостной устойчивостью, таких как балки в строительстве зданий и железных дорогах.

Хотя промышленные преимущества алюминия впечатляют (помимо вышеперечисленных преимуществ, он пригоден для вторичной переработки, долговечен и энергоэффективен), он может создавать уникальные проблемы для металлистов.

Что касается проблем до и после сварки, алюминий имеет некоторые общие черты со сталью, но не всегда. Алюминий проводит тепло в шесть раз быстрее, чем сталь, и имеет низкую температуру плавления, что делает его очень восприимчивым к деформации и прожогу. Алюминиевая проволока имеет относительно низкую прочность на разрыв, что может вызвать проблемы с подачей проволоки и привести к дефектам сварки, если не используется подходящее оборудование. Распространенными дефектами сварного шва алюминия являются брызги, пористость, растрескивание и непровар.

Пористость возникает, когда водород попадает в сварочную ванну во время плавления, а затем попадает в сварной шов во время затвердевания. Защитный газ защитит расплавленную сварочную ванну от окружающей атмосферы, которая может загрязнить сварной шов, но необходимо соблюдать и другие передовые методы, такие как правильный расход газа и циклы продувки. Также следует учитывать использование газов с низкой точкой росы.

Сварочные брызги, или шлак, представляют собой капли расплавленного металла или неметаллических материалов, которые разбрызгиваются в процессе сварки. Эти крошечные кусочки горячего материала могут прилипать к основному материалу и любому окружающему металлическому материалу. Основными причинами этих недостатков обычно являются плохая подготовка поверхности и неправильная настройка оборудования. Для слесарей брызги, которые обычно возникают из-за нарушений в сварочной ванне, являются ненужной и дорогостоящей неприятностью.

Если не следовать ряду передовых методов, наличие головни, особенно во время газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW), практически неизбежно при сварке алюминия. Все сварные швы, независимо от того, выполнены ли они GTAW или газовой дуговой сваркой (GMAW), должны быть яркими и блестящими. Головня черная, поэтому многие сварщики предполагают, что это углерод или сажа. Фактически, рентгеновский анализ доказал, что сварочная пыль представляет собой комбинацию алюминия и магния.

Изменение цвета и появление пятен возникают, когда оксиды алюминия или магния собираются на основном материале и привариваются. Поскольку точки кипения алюминия и магния ниже, чем температуры сварочной дуги, алюминий и магний в присадочном металле фактически испаряются во время сварки и конденсируются на более холодном основном металле, если они не защищены должным образом защитным газом.

Почему трескаются сварные швы алюминия?

Что касается очистки алюминия, произошел отказ от традиционных проволочных щеток и агрессивных химических чистящих средств. Сегодня возможно использовать эффективные, экологически чистые электрохимические технологии. Эти устройства не повреждают поверхности из нержавеющей стали, а в некоторых используется раствор электролита с нейтральным pH, который подается непосредственно на очищаемую поверхность, а динамический контроль электрического тока предотвращает микропиттинг на сварных поверхностях.