С чем сваривать алюминиевый экструзионный сплав TIG?
Многие начинают сварку алюминиевого экструзива и обнаруживают, что появляются трещины, пористость и деформированные формы. Это всегда происходит при неправильных настройках наполнителя, очистки и TIG.
Чтобы правильно сварить алюминиевую экструзию методом TIG, вам понадобятся подходящие присадочные прутки (например, ER4043 или ER5356), тщательная очистка, правильные параметры TIG и иногда подложки для уменьшения деформации.
Необходимо выполнить несколько ключевых шагов. Каждый шаг влияет на качество сварки больше, чем ожидает большинство новичков. Ниже приводится практическое описание безопасной и чистой сварки экструзии.
Какие присадочные прутки подходят для экструзионной сварки?
Сварка алюминиевого экструзива без правильного подбора присадочного материала часто приводит к образованию трещин или слабых швов. Присадочный материал должен хорошо сочетаться с экструзионным сплавом и обеспечивать плавное течение во время сварки.
ER4043 и ER5356 - наиболее широко используемые присадочные прутки для сварки алюминиевых экструзий, особенно для сплавов серии 6xxx, обычно применяемых в конструкциях и архитектуре.
Для экструзии алюминия обычно используются такие сплавы, как 6063, 6061 или 6082. Эти сплавы лучше всего работают с определенными присадочными прутками. Каждый тип прутка имеет свою прочность, текучесть и послесварочные характеристики.
Наиболее распространенные присадочные стержни
| Наполнительный стержень | Тип сплава | Характеристики | Подходит для |
|---|---|---|---|
| ER4043 | Аль-Си | Наилучшая текучесть, легкость сварки, низкий риск образования трещин | Общая сварка, стандартная экструзия |
| ER5356 | Al-Mg | Более прочное соединение, повышенная прочность | Конструктивные или несущие части |
| ER4047 | Высокое содержание кремния | Низкая температура плавления, минимальные искажения | Тонкий материал, чистый внешний вид |
ER4043 широко распространен, поскольку он плавится гладко и дает чистые сварные швы с экструзионными сплавами. ER5356 прочнее, но может растрескиваться, если материал плохо очищен. Выбор наполнителя всегда зависит от области применения: прочность или текучесть - решать вам.
Если вы свариваете экструзию тоньше 3 мм, используйте присадки меньшего диаметра (1,6 мм). Для более толстых профилей лучше подходят стержни большего диаметра, которые уменьшают теплообразование.
ER4043 и ER5356 являются наиболее подходящими присадочными прутками для сварки алюминиевых экструзий серии 6xxx.Правда
Оба стержня совместимы с распространенными экструзионными сплавами и рекомендуются руководствами по сварке.
Использование стального присадочного прутка для сварки алюминия TIG отлично работает.Ложь
Стальные стержни не могут сплавиться с алюминием и приводят к разрушению сварного шва.
Почему предварительная очистка улучшает качество сварки?
Даже если сварочные материалы совпадают, нечистые поверхности портят сварной шов. Алюминий сразу же образует оксид на воздухе. Масло, пыль и отпечатки пальцев также ослабляют плавление и создают пористость.
Очистка поверхности перед TIG-сваркой удаляет окислы и загрязнения, что повышает прочность шва и уменьшает пористость.
Для получения надежных сварных швов TIG очистку необходимо выполнять непосредственно перед сваркой. Слишком долгое ожидание позволяет образоваться новому оксиду.
Типичный процесс очистки
| Шаг | Метод | Назначение |
|---|---|---|
| Обезжирить | Протрите ацетоном или спиртом | Удалите масло, жир и грязь |
| Кисть | Щетка из нержавеющей стали (только для алюминия) | Удаление оксидного слоя |
| Сушка | Держите поверхность открытой, но чистой | Предотвращение загрязнения |
| Сборка | Плотно подгоните детали | Улучшение контакта суставов |
Очистка поверхности не является необязательной. Сварщики, которые игнорируют этот шаг, видят точечные отверстия и черные пятна внутри сварных швов. Даже небольшая загрязненная область может привести к образованию трещин при охлаждении или обработке. Для экструзии, где стенки тонкие, это еще более важно.
Однажды я пропустил очистку небольшого опорного кронштейна. После сварки снаружи он выглядел нормально, но во время анодирования на сварном шве появились уродливые темные пятна. Эта небольшая ошибка стоила дополнительного времени и повторной работы.
Тщательная очистка алюминия перед сваркой снижает вероятность образования пористости и повышает прочность сварного шва.Правда
Оксиды и масла препятствуют проплавлению шва и увеличивают количество дефектов.
Как задать параметры TIG для алюминия?
Даже при правильном заполнении и чистых поверхностях плохие настройки TIG могут разрушить сварной шов. Алюминий ведет себя иначе, чем сталь. Он требует более сильной силы тока, баланса переменного тока и правильного защитного газа для разрушения оксида и правильной подачи.
Для TIG-сварки алюминия требуется переменный ток, чистый аргоновый защитный газ и соответствующая сила тока в зависимости от толщины материала.
Базовая установка TIG для экструзии алюминия
| Параметр | Рекомендуемая настройка |
|---|---|
| Текущий режим | AC (переменный ток) |
| Экранирующий газ | 100% Аргон |
| Сила тока | ~1 Ампер на 0,001 дюйма толщины |
| Тип электрода | 2% лантанированный или чистый вольфрам |
| Движение наполнителя | Плавное движение погружения |
| Скорость движения | Последовательность, избегайте остановок |
Сварочный аппарат TIG разрушает оксид с помощью цикла очистки переменного тока. При использовании постоянного тока окисел остается на поверхности, и сварка не может проникнуть внутрь. Скорость движения должна быть постоянной: слишком медленная приводит к нагреву и короблению.
Сила тока должна соответствовать толщине стенок экструзии. Тонкие стенки легко прогорают при слишком высокой силе тока. Использование чашки большего размера помогает покрыть зону сварки газом, обеспечивая более гладкую сварочную ванну.
Если возможно, предварительный нагрев толстых секций экструзии до температуры около 150°C помогает контролировать тепловой поток. Но это не должно заменять надлежащий контроль силы тока.
AC TIG с аргоновым газом 100% незаменим для сварки алюминиевых экструзий.Правда
AC разрушает оксид, а аргон защищает сварочную ванну от окисления.
Низкая скорость движения всегда улучшает качество сварки алюминия.Ложь
Слишком медленный темп увеличивает нагрев и деформацию, делая сварку более слабой.
Могут ли опорные планки уменьшить искажения?
Одна из самых больших проблем при TIG-сварке алюминиевых экструзий - это деформация. Алюминий быстро расширяется при нагреве и сжимается при охлаждении. В результате возникают изгибы, скручивания или трещины.
Опорные планки или опорные пластины служат теплоотводами и обеспечивают лучшее выравнивание, что сводит к минимуму коробление при сварке TIG.
Существует множество простых способов контролировать тепловой эффект. Даже толстый медный или стальной пруток под экструзией помогает отвести тепло от зоны сварки. Зажимы, оснастка и приспособления также помогают удерживать выравнивание.
Типичные методы борьбы с искажениями
| Метод | Назначение | Лучше всего подходит для |
|---|---|---|
| Опорные брусья | Распределяют тепло, снижают локальный стресс | Длинные или тонкие экструзии |
| Зажимные приспособления | Сохраняет форму во время сварки | Уголки и монтажные детали |
| Сварка швов | Уменьшить потребление тепла | Тонкий материал |
| Предварительный нагрев | Уменьшить температурный шок | Толстые экструзии |
Контроль тепла - один из самых упускаемых из виду этапов. Я видел, как высококачественный экструзионный материал был испорчен внезапным короблением после сварки по всей длине. Для тонких стенок лучше сваривать короткие участки, дать остыть, а затем заполнить промежутки.
Использование опорных планок необходимо не только для точности, но и для предотвращения разрушения тонких кромок. Это характерно для материала 6063, используемого для изготовления декоративных рам.
Использование опорных планок при сварке алюминия TIG помогает предотвратить коробление и сохранить выравнивание.Правда
Они служат теплоотводами и стабилизируют форму экструзии.
При правильных настройках TIG экструзионная сварка не требует поддержки.Ложь
Даже правильные настройки вызывают расширение; без поддержки искажения все равно возникают.
Заключение
Для правильной TIG-сварки алюминиевого экструзива важен каждый шаг. Выбор наполнителя должен соответствовать сплаву. Очистку нельзя пропускать. В настройках TIG должен использоваться переменный ток с защитой чистым аргоном. Опорные планки и приспособления сохраняют форму и предотвращают тепловое повреждение. Если все это соблюдается, сварка экструзии становится надежной и предсказуемой. Хорошая сварка - это не удача, а подготовка.
