Ako variť hliník s argónom

Zváranie kovov sa už dlho používa vo svete. Ak zváranie oceľových konštrukcií nespôsobuje problémy, potom možnosť zvárania hliníka je pre mnohých sporná. Avšak, veľa pochybností zmizne, ak sa rozhodnete, ako varte hliník s argónom.

Zariadenie TIG na zváranie argónom

Zariadenie TIG na zváranie argónom.

Hliník je skutočne špecifický materiál a spôsobuje niektoré ďalšie požiadavky. Množstvo hliníkových zliatin, ktoré sa vo veľkej miere používajú vo výrobe aj v každodennom živote, ďalej komplikujú obraz. Napriek niektorým ťažkostiam je problém, ako vriec hliníka s argónom, pomerne ľahko vyriešiť, aj v domácich podmienkach.

Špecifická práca

Proces zvárania argónom

Proces zvárania argónom.

Jedným z hlavných problémov pri zváraní hliníka je jeho rýchla oxidácia vo vzduchu. Na povrchu hliníka sa objavuje veľmi žiaruvzdorný oxid hlinitý (topí sa pri teplote nad 2000 ° C) a vytvára hustý film. Pred alebo počas práce musí byť tento film odstránený.

Vystavenie vysokým teplotám výrazne znižuje mechanickú pevnosť hliníka, čo môže viesť k zničeniu materiálu v oblastiach susediacich so zvarom. Okrem toho hliník má vysokú tekutosť taveniny, čo komplikuje jeho zadržiavanie v zóne zvaru. Farba hliníka sa počas vykurovania nemení, čo neumožňuje presné ovládanie zóny a stupeň vykurovania.

Hliník má zvýšený koeficient lineárnej rozťažnosti s nízkym modulom elasticity, čo vysvetľuje jeho túžbu po deformácii. Aby sa eliminovalo riziko deformácií v zóne zvárania, je potrebné vykonať napríklad predhrievanie.

Zvýšená tepelná vodivosť hliníka vyžaduje väčšie množstvo tepla na jeho zvarenie, čím sa zvyšuje spotreba energie a výkon zdroja prúdu. Pre hliník a hlavne pre jeho zliatiny s horčíkom sa v zvare nachádza pórovitosť vodíka. Počas zvárania existuje vysoké riziko horkého praskania zvarového materiálu spôsobeného namáhaním počas jeho kryštalizácie.

Späť na obsah

Princíp zvárania argónom

Schematický diagram zvárania argónom

Schematický diagram zvárania argónom.

Účinným spôsobom, ako variť hliník, je zváranie elektrickým oblúkom, tavenie kovu v inertnom prostredí. Inertnosť prostredia v zóne zvárania je zabezpečená dodávkou argónu s vysokou čistotou. Použitie zmesi argónu a hélia je povolené. Takéto prostredie umožňuje chrániť zvarovaný materiál pred oxidáciou pri zvýšených teplotách počas zvárania, pretože argón prakticky neprichádza do chemických väzieb s inými materiálmi a súčasne vytláča vzduch z zváracej zóny.

Zváranie elektrickým oblúkom v argóne sa vykonáva špeciálnym nástrojom - horákom. Horák obsahuje kanál, cez ktorý sa do pracovného priestoru dodáva argón. Elektróda je inštalovaná vo vnútri horáka. Horná časť horáka a elektróda sú chladené kvapalinou. Ako elektródy sa môžu použiť tavné a nematavé elektródy. Aby sa zváraný kov dodal s kovom, použije sa plniaca tyč alebo drôt, ktorého materiál, keď sa roztaví počas ohrevu, napĺňa objem zvaru. Tyč je privádzaná do zóny zvárania mimo horáka.

Zváranie kovu sa vykonáva elektrickým oblúkom, ktorý je zapaľovaný medzi kovovým povrchom a elektródou. Na zapálenie a údržbu oblúka sa na elektródu aplikuje zvárací prúd priameho alebo striedavého napätia.

Späť na obsah

Príprava povrchu

Schéma argónového zvárania volfrámovej elektródy

Schéma zvárania argónom volfrámovou elektródou.

Špecifickosť zvárania hliníka je požiadavkou na dôkladnú prípravu povrchu pred začatím práce. Hlavnou úlohou prípravy je zničiť oxidový film a to sa vykonáva v niekoľkých etapách. Po prvé, povrch je čistený od prachu a nečistôt a okraje spojených polotovarov sú čistené a mierne zaoblené v hornej časti pomocou súboru.

V ďalšom kroku je povrch ošetrený rozpúšťadlom. Pre hliník a jeho zliatiny použite organické rozpúšťadlá alebo alkalický roztok s nasledujúcim zložením: 50 g fosforečnanu sodného, ​​50 g sódy a 30 g kvapalného kremičitého skla na liter vody. Pred spracovaním sa odporúča roztok zahriať.

Po čistení rozpúšťadlom sa hliník opracováva kovovou kefou. Takáto kefa môže byť vyrobená z drôtu s priemerom 0,1 až 0,2 mm. Všetka povrchová úprava materiálu by mala byť dokončená najneskôr 3 hodiny pred začiatkom práce, aby sa predišlo vzniku nového filmu.

Späť na obsah

Použitie nekonzumovateľných elektród

Schéma zvárania hliníka argónom

Schéma argónového zvárania hliníka.

Hliník môže byť zváraný pomocou elektródy, ktorá sa neroztaví v zóne zvaru. Takáto elektróda zaisťuje iba vytvorenie elektrického oblúka medzi ním a povrchom obrobku. Kov na vyplnenie zvaru je tvorený roztavením plniaceho drôtu.

Najčastejšie sa volfrámové elektródy používajú ako zbytočné pri zváraní elektród. Priemer takýchto elektród je 2 až 6 mm. Hliníkové predvalky s hrúbkou do 12 mm sa varia volfrámovými elektródami.

Zváranie hliníka s použitím volfrámových elektród sa zvyčajne vykonáva na štandardných zváracích zariadeniach typu UDG, ktoré zabezpečujú napájanie striedavým prúdom potrebnej sily. Jednotka je schopná dodávať argón rýchlosťou až 15 l / min. Veľkosť striedavého napätia v zváranom obvode pri použití argónu je udržiavaná na úrovni 15-20 V.

Tabuľka výberu zváracieho drôtu z hliníka

Drôt na výber z tabuľky na zváranie hliníka.

Ako plniaci materiál sa používa hliníkový drôt na báze čistého hliníka typu AO alebo HELL. Pri práci s hliníkovými zliatinami sa používa drôt alebo tyč so zložením podobným alebo podobnému zloženiu zliatiny. Pre hliníkové a horčíkové zliatiny sa z tej istej zliatiny používa prísada s miernym obsahom horčíka (až do 1,5%), ktorý prekračuje obsah samotnej zliatiny.

Režim zvárania hliníka s volfrámovými elektródami závisí od priemeru elektródy a hrúbky hliníka. Môžeme odporučiť niektoré špecifické parametre procesu. Pre zváranie plechov do hrúbky 2 mm s elektródou s priemerom 2 mm sa má použiť plniaci drôt s priemerom 2 mm a pevnosť zváracieho prúdu by mala byť v rozmedzí od 50 do 70 A. Pre trosky s hrúbkou 4 až 6 mm a pre elektródu s priemerom 3 mm je priemer prísady až do 3 mm, prúd 100-130 A a elektróda s priemerom 4 mm, prúd sa zvyšuje na 160-180 A. Zváranie hliníka s hrúbkou 10 mm s 5 mm elektródou vyžaduje nastavenie pevnosti zváracieho prúdu na 220-300 A.

Schéma zvárania plynu z hliníka

Schéma plynového zvárania hliníka.

Hliník sa zvára pomocou nekonzumovateľných elektród v jednom alebo viacerých priechodoch, v závislosti od hrúbky polotovarov. Ak je hrúbka hliníka až 3 mm, proces zvárania môže byť vykonaný v jedinom priechode (za predpokladu, že na udržanie taveniny sa použije keramická podšívka pod zvarom). Zváranie hliníka s hrúbkou do 6 mm bude vyžadovať dva prechody. Zváranie s hrúbkou väčšou ako 6 mm si vyžaduje vytvorenie skosenia na okrajoch zváraných obrobkov a štyroch zváracích priechodov.

Zapaľovanie oblúka v argóne (najmä pri použití volfrámových elektród) dotykom kovovej plochy elektródou sa nepoužíva. Najefektívnejšou metódou je použitie oscilátora, ktorý dodáva elektródy vysokofrekvenčné vysokonapäťové impulzy. Tieto impulzy ionizujú oblúkovú zónu a zabezpečujú jej zapaľovanie, keď sa aplikuje zvárací prúd bez dotyku s kovovou plochou elektródou. Pri absencii oscilátora môže byť oblúk zapálený iba zvýšením zváracieho prúdu s minimálnou oblúkovou medzerou.

Späť na obsah

DC: použitie tavných elektród

Tabuľka režimu zvárania z hliníka

Stolové zváracie režimy hliník.

Hliníkové zváranie s jednosmerným prúdom v argóne je možné s použitím tavných elektród. Takéto elektródy pod pôsobením elektrickej oblúkovej taveniny a vyplňujú priestor medzi zváranými časťami. Použitie prísad v tomto prípade nie je potrebné.

Pri vytváraní DC oblúka sa používajú meniče zvárania, napríklad typ vd-200. Hlavnou výhodou zvárania jednosmerným prúdom je stabilita oblúka a možnosť plynulého nastavenia zváracieho prúdu. Oblúk je zapaľovaný a udržiavaný konštantným prúdom reverznej polarity. Táto polarita zaisťuje deštrukciu oxidačného filmu na povrchu hliníka, čo platí aj pre výhodu spôsobu.

Nedávno boli ako taviace elektródy široko používané povrstvené elektródy ozana-1 pre technické hliníkové a ozán-2 elektródy pre niektoré zliatiny hliníka.

Spôsob zvárania argónom pomocou taviacej elektródy

Spôsob zvárania argónom pomocou taviacej elektródy.

Tieto elektródy tvoria zloženie zvaru, tesne pri samotnom materiáli. Spotreba elektród ako "ozan" je v priemere 2-2,2 kg na kilogram zvarového kovu. Z ostatných spotrebiteľných elektród sú OK96.10 elektródy s povlakom alkalických solí pre technický hliník, ako aj OK96.20 elektródy na zliatiny, zliatiny hliníka a horčíka.

Taviace elektródy pre hliník majú vysokú hygroskopickosť, takže pred použitím potrebujú sušenie pri teplote až 150 ° C po dobu najmenej pol hodiny. Okrem toho by ich použitie po sušení nemalo trvať dlhšie ako jeden deň.

Režim závisí od priemeru elektród a hrúbky kovu. Pri zváraní hliníka s hrúbkou do 10 mm je potrebné dodržiavať nasledovné odporúčania: pri priemere elektródy 3 mm je sila DC nastavená v rozmedzí 60-90 A s priemerom 4 mm - 90-125 A as priemerom 5 mm - 120-150 A. Pri zváraní posun elektródy v priečnom smere by mal byť minimálny.

Na vytvorenie vysokokvalitnej kovovej konštrukcie v zóne zvárania sa hrany a priľahlé oblasti hliníkových častí musia predhrievať, napríklad pomocou plynového horáka.

Teplota vykurovania sa volí s prihliadnutím na kvalitu materiálu a hrúbku. V priemere sa vyžaduje ohrev až do 400 stupňov. Po skončení procesu zvárania je potrebné zabezpečiť pomalé chladenie zvaru.

Späť na obsah

Ďalšie odporúčania

Kvalita zvaru sa zlepšuje počas dodatočného spracovania okrajov spojených polotovarov. Pri zváraní hliníka s hrúbkou menšou ako 5 mm sa spracovanie okrajov zvyčajne nevykonáva. V prípade zvárania hliníka s hrúbkou 5 - 10 mm sa odporúča odrezať horný okraj okraja a vytvoriť zvar v tvare V. Pri práci s kovom s hrúbkou väčšou ako 10 mm sa často používa spracovanie okrajov v tvare X, t.j. skosenie odstránené a horné a spodné. Okrem toho je zvar vytvorený na oboch stranách obrobku.

Zváranie hliníkom sa odporúča len na zadku. Takéto typy zlúčenín, ako sú napríklad prekrývajúce sa tvary alebo tvary T, vytvárajú nebezpečenstvo akumulácie trosky v medzerách, čo spôsobí zvýšenú koróziu susedných kovových oblastí.

Po vytvorení zvaru musí byť starostlivo očistené od trosky. Dokonca aj malý zvyšok vedie k chemickým interakciám, ktoré zničia kov. Troska sa odstráni praním teplou vodou a mechanickým čistením pomocou kovovej kefy.

Počas práce je potrebné regulovať prichádzajúci argón. Zastavenie toku nie je platné.

Späť na obsah

Potrebný nástroj

Pri zváraní hliníka potrebujete nasledujúci nástroj:

  • horák alebo fúkač;
  • bulharská;
  • súbor;
  • smaragdový kruh;
  • kladivá;
  • dláto;
  • kliešte;
  • skrutkovač;
  • kovová kefa;
  • nóniom;
  • kľúča.

Zváranie elektrickým oblúkom v argóne ukázalo svoju účinnosť pri zváraní hliníka a jeho zliatin. Je celkom možné vopred hliníka v domácich podmienkach s dostupnosťou vybavenia a určitých zručností.

Pridať komentár