Hliník a jeho slitiny se často používají k vytváření různých technických a technologických konstrukcí. Čistý hliník se díky svým nízkým pevnostním vlastnostem a vysoké tažnosti nepoužívá tak široce jako jeho slitiny. Je třeba poznamenat, že před svařováním hliníku je nutné vzít v úvahu zvláštnosti svařovacího procesu, a to díky fyzikálním a chemickým vlastnostem tohoto kovu.

Schéma technologie bodového svařování hliníku.
Hlavním problémem spojování hliníku je kontinuální tvorba na povrchu svařovaného filmu oxidu hlinitého Al2O3, který je refrakterní a interferuje s tavením. Oxidy hliníku mají navíc poměrně vysoký bod tání (+ 2050 ° C) ve srovnání se stejným indikátorem pro samotný kov (+ 658 ° C), který provádí vlastní úpravy procesu. Hliník má vysokou tepelnou vodivost, což znamená použití speciálních technik a metod.
Typy svařování hliníku

Teplota tání hliníku.
Hliník můžete svařovat následujícími typy svařování:
- elektrický oblouk (automatický, ruční);
- argonový oblouk (automatický, poloautomatický a ruční);
- plynu.
Uvažujme o nejběžnější a nejúčinnější metodě svařování hliníku - s použitím elektrody ručně pomocí argonového obloukového svařování na stejnosměrném proudu s obrácenou polaritou.
Argonové obloukové svařování

Schéma svařování hliníku argonovým obloukem.
Výhodou tohoto typu je nedostatek pomocných materiálů (elektrodové povlaky, tavidla). Proces se provádí ručně, poloautomaticky a automaticky.
Mějte na paměti, že jakékoli svařovací práce by měly být prováděny pouze na opravitelných zařízeních, v dobře větraném prostoru nebo v místnosti s přívodním a odtahovým odvětráním as použitím osobních ochranných prostředků (klapky, kožené rukavice, kombinézy, bezpečnostní obuv).
Materiály a nástroje pro ruční obloukové svařování argonem

Bezpečnost při svařování.
Pro tento typ sloučenin hliníku bude wolframová elektroda s přímým proudem a polaritou vyžadovat:
- rozpouštědlo (aceton, benzín);
- kovové kartáče;
- leptací roztok;
- kyselina dusičná (roztok);
- lázně pro přípravu kovů;
- nestavitelné wolframové elektrody;
- svařovací stroj nebo svařovací stroj pro svařování argonovým obloukem se specifickým typem hořáku, wolframové elektrody, sušený argon (čistota 99, 8%), svařovací držáky, plnicí drát požadovaného průměru;
- obložení z nerezové oceli (mědi);
- osobní ochranné prostředky (štít, kožené rukavice, gumové rukavice), kombinézy, bezpečnostní obuv.
Příprava kovu před svařováním

Schéma poloautomatického zařízení pro svařování hliníku.
Před vařením hliníku s jakýmkoliv druhem jsou hliníkové díly podrobeny předběžné přípravě, která spočívá v odmašťování povrchu materiálu a rozpouštění oxidového filmu.
Odmašťování kovů se provádí ošetřením jeho povrchu rozpouštědly (aceton, benzín atd.). Poté očistěte oxidy mechanicky štětcem nebo leptáním pomocí chemických roztoků (hydroxid sodný - 45-55 g, fluorid sodný - 10-50 g, voda - 1 l). Potom se hliník promyje čistou vodou po dobu 0, 5-1 minuty, pak se kovový povrch neutralizuje kyselinou dusičnou (roztok 25-30% po dobu 1-2 minut), poté se kov umyje v tekoucí vodě, pak v horké vodě, pak se kov vysuší. až do úplného vyschnutí.
Tato příprava se provádí nejdříve 2 až 4 hodiny před svařováním. Stejným způsobem by měl být v případě jeho použití zpracován drát pro aditiva.
Technologie sloučenin hliníku

Hlavní vlastnosti potažených elektrod pro svařování hliníku.
Hliníkové plechy o tloušťce menší než 5 mm se vaří bez oddělení okrajů. S tloušťkou hliníku do 20-25 mm lze provádět práce bez předehřátí materiálu. Pokud mají díly tloušťku větší než 20 mm, pak by měl být materiál předehřát na 300-400 ° C.
Argonové obloukové svařování lze provádět na střídavém nebo stejnosměrném proudu (opačná polarita). Při práci na střídavém proudu se používají oscilátory-stabilizátory svařovacího oblouku. Nepotřebné svařování elektrod se provádí na stejnosměrném proudu s obrácenou polaritou a na střídavém proudu, s přídavným materiálem nebo bez něj. V roli plnicího drátu používejte drát značky AK domácí produkce podle GOST 7878-75 nebo zahraničních analogů. Při svařování ve tvaru písmene T, úhlových nebo tupých spojů je použití výplňového materiálu povinné. V případě práce na přírubě a na tupo s malou tloušťkou hliníkových přísad se nepoužívají. Parametry (průměr D) drátová přísada pro ruční práci se volí podle tloušťky hliníku (S):
- S do 2 mm, D přísady do 1-1, 5;
- S = 2-5 mm, D aditiva = 1, 5-3;
- S nad 5 mm, aditiva D = 3-4.
V argonovém obloukovém svařování se používají wolframové elektrody o tloušťce 0, 8–8, 0 mm a wolframu lanthanizovaného domácí nebo zahraniční výroby. Jejich průměr se volí podle typu proudu a hodnot jeho síly (I). Takže při konstantním proudu s obrácenou polaritou:
- D elektroda = 1 mm, I až 10 A;
- D elektroda = 2 mm, I = 10-30 A;
- D elektroda = 3 mm, I = 20-40 A;
- D elektroda = 4 mm, I = 40-80 A;
- D elektroda = 5 mm, I = 60-100 A;
- D elektroda = 6 mm, I = 80-130 A.
Proces manuálního obloukového svařování hliníkových prvků a konstrukcí argonem se skládá z několika fází.
Tento druh práce provádějte na ostění z nerezové oceli nebo měděných plechů. Volba režimu (proud I, průtok argonu Q) svařování argonovým obloukem wolframovými elektrodami závisí na průřezu svařovaných dílů (S), přítomnosti přísad nebo lemování a má následující parametry:
- end-to-end s přísadou, S = 1, 0 mm, I = 65-85 A, Q = 4-5 l / min;
- end-to-end s přísadou, S = 1, 2, I = 70-90 A, Q = 5-6 l / min;
- end-to-end s přísadou, S = 1, 5, I = 80-100 A, Q = 7-8 l / min;
- end-to-end s aditivem, S = 2, 0, I = 90-110 A, Q = 7-8 l / min;
- end-to-end s přísadou, S = 3, 0, I = 100-120 A, Q = 8-9 l / min;
- bez přídavku na tupo, S = 0, 8 mm, I = 45-55 A, Q = 4-5 l / min;
- bez buttové přísady, S = 1, 0, I = 50-65 A, Q = 4-5 l / min;
- bez buttové přísady, S = 1, 2, I = 60-70 A, Q = 5-6 l / min;
- bez přídavku buttů, S = 1, 5, I = 70-90 A, Q = 7-8 l / min;
- bez buttové přísady, S = 2, 0, I = 90-110 A, Q = 7-8 l / min;
- bez buttové přísady, S = 3, 0, I = 100-120 A, Q = 8-9 l / min;
- rozpálený, S = 0, 8 mm, I = 40-45 A, Q = 4 až 5 l / min;
- světlice, S = 1, 0, I = 45-55 A, Q = 4-5 l / min;
- lemování, S = 1, 2, I = 55-70 A, Q = 5-6 l / min;
- lemování, S = 1, 5, I = 70-85 A, Q = 7-8 l / min.
Pro ruční argonové obloukové svařování s nespotřebitelnou elektrodou se používají speciální domácí jednotky jako UDAR, UDG nebo jejich cizí analogy.
Proces argonového obloukového spojování dílů začíná ručně excitací (zapálením) oblouku. Před tím zapněte přívod argonu a nastavte odpovídající proud podle zvoleného režimu. Oblouk se zapálí následujícími způsoby: úderem elektrody na povrch hliníku a dotykem kolmé elektrody v místě původu. Pokud dojde k přerušení elektrického oblouku, provede se další zapálení před kráterem na svařovaném hliníku a pak se vrátí do již uloženého materiálu, aby se znečištění z kráteru dostalo na povrch. Dále se práce provádí v požadovaném směru. Je třeba poznamenat, že při ručním svařování argonovým obloukem není nutné provádět oscilační pohyby s hořákem, protože možné porušení ochrany svařovací zóny. Úhel mezi rovinou výrobku a osou hořáku by měl být od 75 do 80 °. A úhel mezi výrobkem a plnicím drátem s jeho použitím - 15-20 °. Hořák by se měl pohybovat za plnicí lištou.
Umístění švu v prostoru určuje umístění elektrody. Přemístěte elektrodu „od sebe“ nebo „směrem k sobě“. Podle trajektorie jeho pohybu přijímají střední nebo úzké švy. Druh pohybu elektrody určuje ohřev nebo neohřívání kovových hran.
Švy jsou střední (od 350 do 1000 mm), dlouhé (přes 1000 mm) a krátké (od 250 do 300 mm). Dlouhé švy se vaří v částech 250-300 mm. V závislosti na tloušťce dílů mohou být švy jednovrstvé (víceprůchodové) a vícevrstvé. Jednovrstvé švy jsou hospodárné a rychle proveditelné, ale šicí kov nemá dostatečnou tažnost. V případě vícevrstvého svaru má svařovaný kov dobré mechanické vlastnosti. Při provádění vícevrstvých prací pro hliník o tloušťce větší než 20–25 mm by měla být kvalitně provedena první hlavní vrstva, která určuje pevnostní vlastnosti celého svaru.
Po dokončení švů se průtok argonu vypne a švy se podrobí dalšímu zpracování - zbytky strusky se odstraní z povrchu švu, protože struska má tendenci korodovat kov. Odstraňování strusky se provádí promýváním švu v horké vodě.
Je třeba poznamenat, že je možné vařit hliník s elektrodou nejen při ručním obloukovém svařování argonem, ale také při ručním obloukovém svařování, jakož i automatickém obloukovém svařování. Tyto typy svařování hliníkových dílů však nejsou široce používány v důsledku použití tavidel, jakož i v důsledku řady vlastností použitých elektrod a špatné kvality švů. S automatickým argonovým obloukem a poloautomatickým argonovým obloukovým svařováním je zachována vysoká kvalita svarů bez použití tavidel. Nejúčinnějším typem sloučeniny hliníku je svařování plynem pomocí plynových hořáků a tavidel.