Varjenje aluminija: pogoji, oprema, opis po korakih in priporočila

Aluminij je ena najpogostejših barvnih kovin, ki se uporablja ne samo v industrijskih obratih, ampak tudi v življenjskih pogojih. Vendar pa so aluminijeve zlitine nedvomno obravnavane kot problematične kovine pri varjenju.

Značilnosti povezave aluminijastih delov pogosto povzročajo določene težave za varilce začetnike. Ampak, če ste pozorno preučiti pogoje za varjenje aluminija, potrebno opremo, kot tudi priporočila izkušenih strokovnjakov in korak za korakom opis tehnološkega procesa, lahko samostojno opravljajo varjenje aluminijevih zlitin doma.

Značilnosti povezave aluminijastih izdelkov

Številne lastnosti barvnih kovin preprečujejo ustvarjanje močnega in zanesljivega spoja. Varjenje aluminija in njegovih zlitin ni izjema, prav tako je pomembno upoštevati celotno paleto posebnih lastnosti tega materiala.

Glavne značilnosti zanesljivega povezovanja aluminijastih delov so:

1. Tališče same kovine je 660 ℃, medtem ko se oksidni film, ki je med postopkom varjenja vedno prisoten, tali pri temperaturi okoli 2000 ° C.
2. Resen problem je ustvarjanje zvare, saj ima aluminij v staljenem stanju visoko fluidnost. Zato varjenje aluminija doma zahteva uporabo posebnih orodij, ki lahko učinkovito odstranijo toploto iz skupnega območja.
3. Oksidni film takoj prekrije kapljice staljene kovine in bistveno preprečuje nastanek zanesljivega, trdnega zvara. Da bi preprečili to pomanjkljivost, je v procesu varjenja aluminija in njegovih zlitin potrebno uporabiti zaščitni plin, ki obdaja varjeno območje in preprečuje interakcijo kovine z zrakom.
4. Raztopljeni vodik, ki je vključen v kemično sestavo aluminijevih zlitin, se nagiba k izogibanju v ozračje. Ta postopek vodi do nastajanja kristalizacijskih razpok in zračnih por med varjenjem.
5. Proces spajanja materiala mora biti izveden pri velikih tokovnih vrednostih, saj ima visoko toplotno prevodnost.
6. Visok koeficient linearnega raztezanja prispeva k znatnemu krčenju kovine med strjevanjem.
7. Metoda varjenja aluminija in način povezave sta zelo težka, ker je težko vizualno določiti kakovost kovine.

Težave pri varjenju

Med varjenjem se katerakoli kovina znatno segreje in lahko spremeni barvo. Prav ta lastnost obnašanja bakra ali železa pomaga izkušenemu varilcu določiti kakovost veznega šiva in opraviti potrebne prilagoditve temperature ogrevanja. V primeru aluminija se barva ne spreminja pod vplivom visoke temperature, kar preprečuje celo izkušenemu strokovnjaku, da oceni rezultat dela.

Prisotnost oksidov na svoji površini, ki vodijo do intenzivnega nastajanja plina in poroznosti spojine, negativno vpliva na pogoje varjenja aluminija.

Ker se aluminij hitro segreva, je potrebno nenehno spremljati trajanje toplotnih vplivov na varjene površine. Prekoračitev ogrevalne dobe povzroči nastanek razpok in deformacijo izdelka.

Prednosti in slabosti aluminijeve spojine

Kljub vsem težavam pri varjenju aluminija doma, obstajajo nekatere prednosti take spojine. Te vključujejo:

• znatne prihranke pri finančnih naložbah, če imate potrebno opremo;
• možnost uporabe dodatnih improviziranih naprav;
• hitro izvedbo povezave, ki jo je enostavno upravljati;
• manjše zahteve glede kakovosti zvarni šiv.

Poleg prednosti pri zavarivanju aluminija obstajajo tudi nekatere pomanjkljivosti:

• kompleksnost uporabe naprednih tehnologij v domu ne omogoča doseganja visokokakovostnih povezav;
• velike težave s pravilno izbiro polnilnega materiala;
• skladnost z varnostnimi predpisi je otežena s hkratno uporabo plina in električne energije;
• težave pri ustvarjanju pravih pogojev za shranjevanje elektrod;
• metode za nadzor kakovosti povezave je težko na več načinov.

Varilni postopek

Pri delu z barvnimi kovinami, zlasti z aluminijastimi izdelki, mora varilec strogo izvajati glavne korake varilnega postopka, ki vključujejo:

1. Pripravljalna faza čiščenja površine delov, ki jih je treba združiti.
2. Segrevanje zvara na temperaturo 150 ° C.
3. Nastavitev stroja za varjenje aluminija na optimalni način delovanja.
4. Faza vzbujanja loka je v celoti odvisna od metode varjenja.
5. Oblikovanje varjene plasti je treba izvesti nekaj sekund pred priključitvijo. V ogrevalni coni mora biti vidno mesto ogledala.
6. Deli se varijo po dodajanju polnilnega materiala v varilno bazo.
7. Aluminijasto varjenje poteka z enosmernim tokom s povratno polarnostjo.

Metoda mehanskega čiščenja površin

Predpriprava varjenih robov je jamstvo za zanesljivo in kakovostno povezavo aluminijastih delov.

Mehansko čiščenje se izvaja z:

• strgalo;
• finozrnati brusni papir;
• posebne kovinske ščetke iz kovine.

Uporaba brusnega papirja v mnogih primerih vodi do kontaminacije površine z majhnimi čipi, tako da se ta metoda lahko uporablja samo v nepredvidenih situacijah. Najbolj učinkovito uporabo posebnih ščetke iz nerjaveče jeklene žice s premerom do 0,15 mm. Glavna stvar, da je bil čopič namenjen izključno za čiščenje aluminija, saj delci drugega materiala znatno zmanjša trdnost zvara.

Ni priporočljivo uporabljati različnih šob za vrtalnike ali brusilnike, saj prispevajo k prodoru kisika do stičišča.

Metoda kemičnega čiščenja

Oksidni film lahko uničite na kemični način. V ta namen je treba površino varjenih delov obdelati z naslednjo sestavo:

• 50 gramov tehnične kavstične sode;
• 45 gramov natrijevega fluorida;
• en liter vode.

Ta sestava mora biti izdelana jedkanje kovin v eni minuti. Kemično očiščeni materiali so zaščiteni pred oksidnim filmom 3-4 dni, prav tako pa je treba obdelati polnilno palico.

Po jedkanju se deli izperejo z vodo in površina se očisti z dušikovo kislino (2 minuti).

Metode varjenja aluminijastih izdelkov

Postopek varjenja aluminija se izvaja z uporabo različnih naprav in sestavkov, namenjenih predvsem za zaščito mesta varjenja pred škodljivimi učinki oksidnega filma. S takimi zaščitnimi sredstvi so neaktivni plini in tokovi.

Metode aluminijevih spojin so odvisne od uporabe zaščitnih komponent:

1. Varjenje elektrod z zaščitnim neaktivnim plinom (TIG-varjenje).
   
2. Povezava s polavtomatskim aparatom za varjenje aluminija v coni inertnega plina s samodejnim dovajanjem polnilne žice (MIG-tehnologija).
3. Uporaba taljivih elektrod s pretokom v prahu brez uporabe plinaste zaščite (MMA - varjenje).

Značilnosti polavtomatskega varjenja

Kljub visoki učinkovitosti se ta metoda ne uporablja pogosto doma. To je posledica precej visoke cene varjenja z aluminijem, oziroma opreme same.

Pri delu s polavtomatskim strojem se gorilnik premika ročno, polnilna žica pa se samodejno napaja. Varilni aparat za varjenje aluminija s polavtomatsko metodo je konfiguriran za delo z enosmernim tokom s povratno polarnostjo.

Izbira varilnih načinov s polavtomatsko, ki ni opremljena z dodatnimi funkcijami, se v glavnem opravlja empirično, tako da ta metoda za začetnike varilce predstavlja določeno zapletenost.

Posebno pozornost je treba nameniti podajalniku, saj bo nizka hitrost dovoda žice za registracijo povzročila pogosto zamenjavo konice.

Varilna elektroda v zaščitnem plinu

To vrsta varjenja najbolj priljubljena v domu, saj je njegova moč vam omogoča, da ustvarite veliko modelov aluminijevih zlitin. Za povezavo delov so uporabljene posebne elektrode za varjenje aluminija, ki so volframove palice premera 1,6–5 mm s tališčem 3000. Pri tem se takšne palice komaj izrabijo, večinoma pa se uporabljajo za ustvarjanje električnega loka.

Material za izdelavo zvara je polnilna aluminijska palica. Kot zaščitni plin se uporablja argon ali helij. Moč električnega obloka opravlja varilni stroj z izmeničnim tokom.

Hitrost varjenja je odvisna od pretoka zaščitnega plina. Če je dovod plinske mešanice velik, lahko v območje varjenja vstopi zrak, kar negativno vpliva na kakovost povezave. Oskrba s plinom se mora vklopiti štiri sekunde pred vžigom električnega obloka in izklopiti sedem sekund po izklopu. Takšni ukrepi bodo popolnoma zaščitili mesto stika delov pred vdorom zraka.

Varilna elektroda brez plina

Po izkušenih varilcih se lahko pri delu z elektrodo brez plasti zaščitnega plina izkaže, da rezultat varjenja ni slabši od spojine z uporabo argona. Res je, novice strokovnjaki opredeliti nekatere od glavnih pomanjkljivosti te metode: znatne kovinske brizganja med varjenjem, nizko kakovost varjenja, slabo odstranitev žlindre, ki vodi do oblikovanja rje.

Ta vrsta spajanja aluminija in njegovih zlitin se uporablja za izdelavo kovinskih konstrukcij z debelino materiala najmanj 4 mm. Da bi dobili visokokakovosten spoj, je potrebno mesto predgrevanja predgrevati na 350–400.

Po koncu postopka varjenja je potrebno šiv očistiti z vročo vodo in kovinsko ščetko.

Priporočila strokovnjakov

Po pripravi površine obstajajo določena pravila, ki veljajo za vse načine spajanja. Izkušeni varilci priporočajo:

• vse operacije se izvajajo od desne proti levi;
• polnilni material krme v kratkih, izmeničnih gibanjih;
• dolžina električnega obloka, ki vzdrži v območju 1,5-2,5 mm;
• elektrodo je treba namestiti pravokotno na žico;
• Ne dovolite prečnih premikov elektrode.

Seveda pa postopek varjenja z aluminijem za določenega varilca predstavlja določene težave, če pa skrbno in skrbno izvedete vse tehnološke operacije, lahko dosežete zanesljivo in trajno povezavo te muhaste kovine. Najpomembneje je, da ne pozabite upoštevati varnostnih ukrepov, ker je zdravje najdražje.