Что такое газовая сварка алюминия? Полное руководство

Процессы кислородно-ацетиленовой и кислородно-водородной сварки чаще всего используются для газовой сварки алюминия и алюминиевых сплавов. Водород можно сжигать с кислородом, используя те же наконечники, что и ацетилен. Однако при более низкой температуре требуются наконечники большего размера.

Когда ацетилен и кислород смешиваются в правильных пропорциях и поджигаются, полученное пламя достигает температуры 6300 градусов по Фаренгейту (3482 градуса по Цельсию). Это достаточно интенсивно, чтобы расплавить все коммерческие металлы настолько полностью, что металлы, которые нужно соединить, фактически стекаются вместе, образуя полную связь механического давления или удара молотком.

За исключением очень тонкого материала, к расплавленному металлу обычно добавляют дополнительный металл в виде проволоки, чтобы слегка укрепить шов. Если сварка выполнена правильно, то место соединения будет таким же прочным, как и сам основной металл.

Металлы, которые можно сваривать кислородно-ацетиленовым пламенем, включают железо, сталь, чугун, медь, латунь, алюминий, бронзу, а также многие сплавы. Кислородно-ацетиленовое пламя также используется для резки металла, цементации и отжига.

Подготовка и обработка сварных швов

Очистка основного металла перед сваркой

Хорошая практика очистки всегда важна при сварке алюминия. Уровень чистоты и подготовки металла, требуемый для сварки, зависит от желаемого уровня качества сварных швов. Надлежащая подготовка перед сваркой важна, когда требуется, чтобы изготовление соответствовало требованиям к качеству сварки производственных норм, таких как AWS D1.2.

На алюминии добиться высокого качества сварных швов гораздо труднее, чем на стали. Алюминий имеет гораздо больший потенциал для развития проблем с качеством, таких как несплавление, непровар и пористость, чем сталь.

Жесткая оксидная поверхностная пленка на алюминии может создать проблемы с плавлением, и ее необходимо контролировать. Высокая теплопроводность алюминия может создать проблемы с непроницаемостью. Высокая растворимость водорода в расплавленном алюминии может создать проблемы с пористостью и требует удаления всей влаги и углеводородов перед сваркой.

Толщину оксидной пленки на алюминии необходимо контролировать и не допускать гидратации из-за наличия чрезмерной влаги.

Хранение металла и подготовка сварных швов:что нужно и чего нельзя делать

 Хранилище

• Храните всю сварочную проволоку и основной металл в сухом месте с минимальными колебаниями температуры.
• Сварочную проволоку желательно хранить в сухом отапливаемом помещении или шкафу.
• Храните металл вертикально, чтобы свести к минимуму конденсацию влаги и поглощение воды.
• между слоями.
• Принесите все материалы наполнителя и основного металла в зону сварки за 24 часа до начала сварки, чтобы дать им время.
• дойти до комнатной температуры.
• Всегда держите сварочную проволоку закрытой.

 Подготовка суставов

• Не используйте методы, которые оставляют шлифованную или смазанную поверхность. Например, круговая распиленная поверхность
• поддается сварке, в то время как поверхность, распиленная ленточной пилой, оставляет смазанную поверхность, что может привести к несплавлению и
• должны быть обработаны напильником для удаления смазанного металла перед сваркой. Использование грубой дисковой шлифовальной машины предпочтительнее
• шлифовальный круг, однако по возможности избегайте использования любого типа шлифовального станка.
• По возможности не используйте смазочные материалы в процессе подготовки стыка к металлу.
• Не используйте хлорсодержащие растворители в зоне сварки, так как они могут образовывать токсичные газы в присутствии.
• электросварочных дуг.
• Не используйте для предварительного нагрева газокислородную резку, резку угольной дугой или строжку, а также кислородное пламя.
• Эти процессы повреждают зону термического влияния и способствуют росту и гидратации оксидной пленки.
• присутствует на поверхности.
• Используйте плазменную резку и строжку, а также лазерную резку.
• Механически удалите края плазменной дуги и лазерной резки со сплавов серий 2xxx, 6xxx и 7xxx.
• расплавленные кромки этих сплавов будут содержать вредные трещины затвердевания и зоны термического влияния
• условия. Удалите минимум 1/8 дюйма металла с обрезанного края. Использовать механическое удаление металла
• методы, которые режут и удаляют металлическую стружку.
• Подготовьте и очистите соединение перед сборкой. Обезжирьте поверхности растворителем.
• Используйте чистую ткань, например марлю или бумажные полотенца, чтобы очистить растворителем и высушить сварочный шов.
• Не используйте ветошь для очистки сварочных швов и не используйте сжатый воздух для продувки шва.
• Сжатый воздух содержит влагу и масляные загрязнения.
• Проволокой из нержавеющей стали чистите соединение только после очистки растворителем. Проволочная щетка перед очисткой закладных
• углеводороды и другие загрязнения на поверхности металла.
• Проволочная щетка из нержавеющей стали для всех металлов, подвергшихся травлению. Остатки побочных продуктов травления должны
• удалить перед сваркой.
• Часто очищайте все проволочные щетки и режущие инструменты.

Подложка под сварку

Временные опорные полосы обычно изготавливаются из меди, анодированного алюминия, нержавеющей стали или различных керамических материалов. Они используются для контроля проплавления и удаляются после сварки. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы материал подложки не расплавился в сварочной ванне.

Постоянные опорные полосы всегда изготавливаются из того же сплава, что и свариваемый основной металл. См. AWS D1.2 для получения информации о требованиях к удалению подкладочной полосы. Как правило, при использовании временного поддерживающего материала открытие корня не используется. Корневое отверстие обычно используется при использовании постоянного материала подложки.

Температура предварительного нагрева и между проходами

Предварительный нагрев можно использовать для уменьшения термического влияния размера сечения при сварке основных металлов разной толщины. Поддающиеся термообработке неблагородные металлы и неблагородные металлы 5ххх, содержащие более 3% Mg, не должны подвергаться предварительному нагреву и температуре между проходами выше 250° F (121° C) в течение более 15 минут. См. AWS D1.2.

Термическая обработка после сварки и старение

При сварке термообрабатываемых алюминиевых сплавов они в значительной степени теряют свои механические свойства в околошовной зоне. Если свариваемый основной металл находится в состоянии -T4, большая часть исходной прочности может быть восстановлена ​​после сварки за счет послесварочного старения.

Если основной металл сваривается в состоянии -T6, его можно подвергнуть термообработке на твердый раствор и состарить после сварки, что восстановит его до состояния -T6. В зависимости от того, какой присадочный металл используется для сварки, послесварочная термообработка и старение могут вызвать проблемы.

Если присадочный металл не реагирует на термическую обработку и старение так же, как основной металл, то механические свойства сварного соединения могут быть ниже, чем у основного металла. Из-за концентрации напряжений в самом сварном шве это нежелательно.

Поэтому, если выполняются послесварочная термообработка и старение, выбор присадочного металла имеет решающее значение. Свяжитесь с Hobart и получите консультацию металлурга о том, какие присадочные металлы лучше всего подходят для вашего применения.

Процесс газовой сварки алюминия

После того, как свариваемый материал был должным образом подготовлен, обработан флюсом и подогрет, пламя небольшими кругами проходит над исходной точкой до тех пор, пока флюс не расплавится. Наполнитель следует царапать по поверхности носка с интервалом в три-четыре секунды, каждый раз позволяя стержню наполнителя выходить из пламени.

Скребковые движения указывают, когда начинать сварку, не допуская перегрева алюминия. Основной металл должен быть расплавлен перед нанесением присадочного стержня. Предварительная сварка обычно считается лучшей для сварки алюминия, потому что пламя предварительно нагревает свариваемую область. При сварке тонкого алюминия нет необходимости в движении горелки, кроме продвижения вперед.

Для материала толщиной 3/16 дюйма (4,8 мм) и более резаку следует обеспечить плавное боковое перемещение. Это распределяет металл шва по всей ширине сварного шва. Осторожные движения вперед и назад помогут флюсу удалить оксид.

Сварочный стержень следует периодически погружать в сварочную ванну и вытягивать из нее поступательным движением. Этот процесс зачистки закрывает ванну, предотвращает пористость и помогает флюсу удалить оксидную пленку.

ПРАВИЛА СВАРКИ

Примечание. Следующая процедура предназначена для оксиацетилена из-за более технической природы и различной доступности водорода.

Правила просты. Следуйте им или потерпите неудачу!

• Полностью откройте баллон с кислородом, чтобы поместить верхнюю прокладку, затем просто разбейте ацетилен. Установите регуляторы на одинаковое давление, от 2 до 5 фунтов каждый, с меньшими наконечниками, требующими более низкого давления.
• Выберите наконечник резака на один размер больше, чем тот, который будет использоваться для стали, т. е. если вы выбрали наконечник 00 (двойное сечение) для стального листа 0,040, поднимите наконечник до 0 для алюминиевого листа 0,040.
• При наличии масла очистите материал растворителем, разбавителем лака. или алкоголь. Почистите щеткой из нержавеющей стали с обеих сторон непосредственно перед сваркой.
• Оплавьте либо стержень (или проволоку), либо деталь, либо, в крайнем случае, и то, и другое. Флюс представляет собой белый порошок, который смешивают на 1/3 с водой или спиртом на 2/3.
• Рекомендуются меры предосторожности, такие как защита глаз, адекватная вентиляция и защита головы от дыма.
• Выберите подходящий присадочный металл для свариваемого сплава. Обычный свариваемый листовой металл из авиационного сплава.

Полый стержень, заполненный флюсом, стал доступным много лет назад, но, помимо сомнительного сплава, он имел постоянную дурную привычку аккуратно разделяться, наращивая края соединения, не соединяя их вместе.