Сварка алюминия

Температура плавления алюминия сравнительно низкая (657°C), а теплопроводность – высокая. Этот металл, к тому же, имеет значительный коэффициент теплового расширения, а в нагретом состоянии отличается хрупкостью. Главное затруднение, с которым приходится встречаться при сварке алюминия – его легкая окисляемость. При этом происходит образование тугоплавкого механически прочного окисла Аl203, плавящегося при температуре 2050°C, которая выше температуры кипения самого алюминия. Данное соединение химически прочное и нейтральное, поэтому с трудом поддается воздействию флюсов.

Сварка плавлением и давлением

Сварка алюминия может производиться плавлением дугой и газовым пламенем, а также давлением на электрических контактных сварочных машинах. Самый распространенный вариант - газовая ацетилено-кислородная сварка. Перед ее проведением кромку металла требуется очистить механическими средствами, причем, самым тщательным образом. Для этого можно применить стальную щетку, пескоструйный аппарат, шабровку или сделать это такими химическим способом, как промывка в бензине или водном растворе каустической соды. В последнем случае, после такой обработки, понадобится подержать металл под проточной водой довольно долго, чтобы предотвратить появление коррозии. Если нужно сварить алюминиевые отливки, то часто их предварительно разогревают до 300°C.

Контактная сварка

Неплохие результаты показывает сварка алюминия контактным способом. Ее производят методом непрерывного оплавления на машинах с электрическим приводом. Сварочный ток при этом имеет показатель 15000 A на 1 см2 свариваемого сечения. В зависимости от величины сварочного шва размер оплавления составляет от 5 до 12 мм, а осадки – от 1,5 до 5 мм. Время непрерывного оплавления может колебаться в переделах от 30 до 70 периодов переменного ток.

Точечная сварка

Широкое применение получила и точечная сварка алюминия. В этом случае затруднение вызывает высокая электропроводность металла и его быстрое расплавление, происходящее в процессе работы. Поэтому требуется быстрое перемещение электрода, чтобы должным образом поддержать величину давления и время контакта со свариваемым металлом. Лучший результат получается, если точечная сварка ведется аккумулированной энергией.
В промышленности обычно применяется конденсаторная точечная сварка. Электроды, как правило, делают из медных сплавов, имеющих высокую твердость и электропроводность, самый лучший результат показывает сплав ЭВ.
Прилипание алюминия к медному электроду происходит довольно часто и тогда требуется незамедлительная его зачистка. С электрода снимается тонкий слой металла, чтобы не произошло повреждение поверхности точек. Также такие электроды требуют интенсивного охлаждения в проточной воде.

Флюсы

Используемые для сварки алюминия флюсы делают из химически чистых препаратов. Некоторые из них изготавливают, тщательно перемешивая и одновременно размалывая компоненты, используя для этого шаровую мельницу с фарфоровым корпусом. Есть и такие флюсы, для которых сначала сплавляют все компоненты, а потом получившийся однородный состав размалывают. Последний способ результативней, так как при этом смесь получается менее гигроскопичной.
Так как алюминиевые флюсы очень восприимчивы к влажности, от которой они могут поменять состав и свойства, то хранить их следует в плотно закупоренных стеклянных банках. Для работы оттуда берется только такое количество смеси, которое нужно на несколько сварок, происходящих за небольшой период времени.
Нужно отметить, что пока не были изобретены хорошие флюсы, сварка алюминия была почти неосуществима, поэтом очень редко применялась.