Даже у самых опытных мастеров сварка алюминия может вызвать сложности. Сварка алюминия отличается от сварки стали. Важно знать эти различия, чтобы правильно выполнять сварные швы и понимать компетенцию мастера.
Почему сварка алюминия сложна
Алюминий не подвержен коррозии, легок и после зеркальной полировки выглядит эстетично, поэтому часто используется в производстве. Из него делают посуду, трубы, столы и стулья, оконные рамы, кондиционеры и многое другое, что мы ежедневно используем в быту.. Однако свойства, которые делают алюминий востребованным, затрудняют работу с ним.
Так почему же алюминий так трудно сваривать? Этот материал мягкий, высокочувствительный и изолирован прочным оксидным слоем. В расплавленном состоянии алюминий восприимчив к примесям, что может привести к пористым и слабым сварным швам.
Вот несколько фактов о наиболее распространенных причинах, которые затрудняют сварку алюминия:
- Окисление: чистый алюминий плавится при 650°C, а оксид, защищающий металл, плавится при 2037°C. Поскольку оксид плавится при температуре примерно на 1370°C выше, чем сам алюминий, перед началом сварки оксид необходимо сочистить с поверхности металла.
- Пористость: в расплавленном состоянии алюминий поглощает водород тем быстрее, чем больше он нагревается. Водород выделяется по мере того, как металл возвращается в твердую форму, и оставляет пузырьки в материале. В результате металл становится пористым и слабым.
- Примеси: поскольку алюминий очень чувствителен, существует несколько способов его загрязнения воздухом и водой в процессе сварки. Алюминий загрязняется воздухом, достигающим сварного шва из-за плохой защиты или чрезмерно длинных дуг. Кислород снижает прочность, пластичность алюминия и вызывает образование оксида на сварных швах алюминия, что ухудшает его внешний вид и усложняет многопроходную сварку. Водород поступает из влаги в электродных флюсах, влажного воздуха, влажных сварных швов и во время остывания металла. Чтобы этого избежать, алюминий очищают и правильно хранят перед сваркой.
- Толщина: Поскольку алюминий имеет теплопроводность 236 Вт/(м·град) и температуру плавления – 660,3°C, он имеет меньший интервал обрабатываемости, чем другие металлы, что может легко привести к прожогу. Сварщики должны знать, как избежать прожигания более тонкого материала, а также проварить достаточно толстый материал, чтобы создать прочный сварной шов..
Хотя при сварке алюминия возникают проблемы, ей можно научиться. К счастью, существуют инструменты и методы, помогающие работать с уникальными свойствами алюминия.
Лучший способ сварки алюминия
Сварка алюминия сводится к выбору правильного процесса сварки. Как упоминалось ранее, одна из проблем с алюминием заключается в том, что он подвержен возникновению примесей. Поэтому в начале сварщик должен тщательно очистить алюминий. Вот несколько шагов, которые нужно выполнить:
- Использовать растворитель, такой как ацетон или слабый щелочной раствор, чтобы удалить масло, жир и водяной пар с поверхности алюминия.
- Удалить поверхностные оксиды с помощью проволочной щетки из нержавеющей стали, сильной щелочи или кислоты. Перед сваркой обязательно промыть и полностью высушить деталь.
- Хранить алюминий сухим при комнатной температуре. Сваривать алюминий нужно, пока поверхность не загрязнилась, но если это произошло – повторно очистить ее и высушить.
Безопасность является еще одним важным пунктом сварки алюминия или любого другого материала. Всегда носите к защитные очки, сварочный шлем с соответствующим номером затемнения линзы для защиты глаз, перчатки и кожаную одежду для защиты от искр и брызг и огнеупорную обувь без шнуровки для защиты ног.
Преимущества использования алюминия
Поскольку сварка алюминия сопряжена с трудностями, может возникнуть вопрос: «Почему алюминий получил такое распространение?»
Использование алюминия в качестве конструкционного материала началось относительно недавно. Монумент Вашингтона, строительство которого было завершено в 1884 году, был увенчан пирамидой из чистого алюминия весом 2,8 кг, потому что он считался драгоценным металлом. В то время алюминий не получил широкого распространения.
Только в 1886 году алюминий стал доступен благодаря открытию электролитического процесса получения чистого алюминия из оксида алюминия. С тех пор во всем мире признали уникальные качества алюминия и использовали его в строительстве легковых автомобилей, грузовиков, внедорожных прицепов, железнодорожных вагонов, самолетов, производстве посуды и даже морского оборудования.
Хотя с алюминием сложно работать, этот материал имеет несколько ключевых преимуществ:
- Легкий: по сравнению со сталью алюминий имеет лучшее отношение прочности к весу и становится более прочным с понижением температуры. Это делает его отличным выбором для конструкций, которые требуют прочности, но при этом должны оставаться легкими.
- Некоррозионный: хотя окисление создает проблемы в процессе сварки, зато благодаря нему алюминий не поддается коррозии.
- Пригоден для вторичной переработки: алюминий пригоден для вторичной переработки, что является одной из причин, по которой он становится все более популярным.
- Внешний вид: алюминий хорошо сцепляется с краской и герметиком, поэтому его часто выбирают в сфере декора и дизайна.
Наиболее распространенным изделием алюминиевого проката являются трубы. Они имеют широкий сортамент и отличаются видом производства. Узнать больше об алюминиевых электросварных трубах можно тут.