Jakou elektrodou lze svařovat hliník?

Dnes vám řeknu, jak svařovat hliník pomocí stroje Ironman 200 AC/DC.

Trocha teorie – pro svařování hliníku potřebujete zdroj, který produkuje střídavý proud, protože svařovat hliník stejnosměrným proudem nelze. To platí zejména pro svařování argonovým obloukem. Zařízení musí mít funkci bezkontaktního zapalování, funkci vyplňování kráterů a funkci úpravy AC vyvážení. Toto zařízení má všechny tyto funkce, nic jiného v něm není, ale pro efektivní práci to stačí.

Plynný argon vyžaduje zvláštní pozornost. Pokud je trochu znečištěný, svařování nebude fungovat. Hliník během procesu svařování zčerná a švy budou velmi nevzhledné. Stane se totiž, že narazíte na válce, ve kterých se míchá trocha vzduchu z atmosféry.

Setkal jsem se se dvěma hlavními druhy přídavného materiálu – to jsou přídavné tyče pro svařování čistého hliníku, například jako mám tady elektrické přípojnice, tam se používá čistý hliník.

A přídavné tyče pro svařování litého hliníku, který obsahuje velké množství nečistot jiných kovů. V takových prutech je přidána silikonová složka, která práci s hliníkem značně usnadňuje a švy budou v takových případech maximálně pevné.

Pro svařování čistého hliníku se používají tyče číslo 5356 Pro svařování litých hliníkových slitin se používá tyč číslo 4043.

Wolframová elektroda

Wolframové elektrody je nutné použít buď univerzálně, nebo pro svařování střídavým proudem, takové elektrody jsou natřeny zeleně. Ke svařování hliníku používám univerzální elektrodu o průměru 2,4. Můžete svařovat tenký hliník i silný hliník, a to až do 5-6 mm.

Elektrodu je nutné před svařováním nabrousit, ale není nutné, aby byla velmi ostrá, je možné na ní zanechat mírnou tupost, protože při svařovacím procesu bude stále zaoblená do polokoule. Během procesu svařování by wolframová elektroda měla mít čirou kouli připomínající malou kapku, ale tato kapka by neměla mít větší průměr než samotná elektroda. Barva by měla být brilantní, samotná koule by měla být hladká. Pokud je například matný, znamená to špatnou ochranu nebo špatný plyn. Všechno se to týká plynu – buď je málo plynu, nebo je plyn špatný.

Pokud se elektroda příliš roztaví, znamená to, že snese příliš vysoké teploty, což znamená, že není určena pro takové proudy. To znamená, že je nutné použít elektrodu s větším průměrem.

A zařízení má také takovou funkci jako AC balance. Na tuto funkci se podíváme podrobně. Je také zodpovědná za to, jak se wolfram chová v provozu.

Ochrana proti plynu

Pro svařování hliníku má smysl používat plynovou čočku. Plynová čočka je držák kleštiny, který má uvnitř strukturu v podobě vložené síťky, kterou prochází plyn. Tento plyn vytváří klidnější laminární proudění a poskytuje tak lepší ochranu wolframové elektrodě a svarové lázni. Pro tuto plynovou čočku existují také speciální trysky; průměr trysek může být také jiný. Konkrétně u hliníku platí, že čím větší průměr trysky, tím lepší ochrana. Můj průměr trysky je velmi malý, pouhých 8 milimetrů, ale na můj úkol to bude stačit.

Přečtěte si více

Jak dlouho lze březová košťata skladovat?

Vyčnívání wolframové elektrody při svařování by mělo být přibližně 4-5 mm. Pokud je to více, pak se wolfram na střídavém proudu velmi zahřeje a zničí se.

Podívejte se na tento článek ve videu:

+7 (499) 110-23-95 Moskva
+7 (473) 261-74-55 Voroněž
+7 (4722) 425-225 Bělgorod

Hlavní
O nás
- Naše značka “AlfaMag”
- O společnosti “AlfaProm”
- Certifikáty
- Zprávy o společnosti
- Videorecenze svařovacího zařízení
- Instrukce
- Katalogy a brožury
- Svařování plynem
- Obloukové svařování
- kontaktní svařování
- Plazmové svařování
- Poloautomatické svařování
- Svařování neželezných kovů
- Svařování polymerů
- Svařování různých kovů
- Svařování trubek
- svářecí zařízení
- Jiné metody svařování
- Doprava zdarma
- Uvedení zařízení do provozu
- Ukázka vybavení
- Záruční servis
- Opravy svařovací techniky
Úvodní stránka > Technické články > Svařování neželezných kovů > Které elektrody jsou nejlepší pro svařování hliníku?

Které elektrody jsou nejlepší pro svařování hliníku?

Hliník není nejsnáze svařitelný kov, proto jsou hliníkové svařovací elektrody vybírány tak, aby byla zajištěna kvalita a trvanlivost spoje.

Východiskem je správná volba svařovací technologie – svařovací (metoda MIG/MAG) nebo nekonzumovatelné (TIG/WIG) elektrody a také dostupnost vhodného zařízení.

Charakteristika režimů využívajících technologii MIG/MAG

Jak víte, tato metoda zahrnuje použití spotřební elektrody, která pracuje v ochranném plynu (argon). V tomto případě je svařovací drát přiváděn do připojovací zóny trubkou koaxiálně umístěnou v trysce, která je ze všech stran omývána proudem argonu. Provozní teplota ve svařovací zóně dosahuje 15000C, takže při použití metody MIG/MAG pro spojování tenkostěnných hliníkových konstrukcí je třeba pamatovat na možnost tepelné deformace. Hlavní režimy používané v praxi jsou:

1. Pomocí krátkého oblouku. Režim se vyznačuje relativně nízkými proudy (ne více než 180-200A) a malými průměry elektrod (do 1,2 mm). Proces spočívá v postupném střídání zkratu a následném zhášení oblouku, kdy kov tuhne v tavenině. Metoda je vhodná pro malé tloušťky hliníkových výrobků. Kov se nepřehřívá, ale kvalita hotového povrchu může být o něco horší kvůli postříkání kovem.

2. Pomocí proudového oblouku. V tomto případě se procesní proud zvýší na ne méně než 200-220 A, v důsledku čehož kapky ze svařovací elektrody odkapávají přímo do taveniny a pronikají hluboko do tloušťky svařovaných výrobků. Tryskový oblouk se používá pro svařování tlustých plechových dílů a vyznačuje se vyššími teplotami v pracovní oblasti. Používá se svařovací drát o průměru 1,2-1,5 mm. Kvalita švu se zlepšuje díky tomu, že na povrchu nejsou žádné zmrzlé kapky kovu.

3. Použití pulsujícího výboje, kdy svařovací stroj implementuje jasný frekvenční režim dodávání/odebírání elektrody z připojovaných ploch. Na rozdíl od krátkého oblouku dochází k uvolnění proudu téměř okamžitě, což umožňuje použití stejných nízkých proudů. Díky rychlému ochlazení povrchu nedochází k rozstřikům kovu. Pulzujícím obloukem lze svařovat pouze hliníkové výrobky malé tloušťky.

4. Použití kombinovaného režimu s rozšířeným impulsem, ve kterém je proud generován podle dvou nezávislých obvodů. V prvním je puls poněkud protažen přes fáze ohřevu a chlazení a ve druhém je naopak 4krát častější. To umožňuje kombinovat fáze ohřevu a ochlazování svarové lázně, čímž se zvyšuje kvalita svaru. Zvyšuje se však spotřeba elektrody.

U moderních svařovacích strojů lze všechny výše uvedené režimy naprogramovat předem.

Při výběru spotřebních elektrod pro technologii MIG/MAG je tedy nutné nejprve prostudovat technické možnosti zařízení pro svařování hliníku elektrickým obloukem a stanovit požadavky na kvalitu finálního svaru.

Výběr spotřebních elektrod

Hliníkové elektrody pro svařování elektrickým obloukem se vybírají s ohledem na:

1. Součinitel polarity proudu (hliník metodou MIG/MAG je svařován pouze s obrácenou polaritou).

2. Výpočet průřezu v závislosti na použitém proudu: na každý čtvereční milimetr průřezu elektrody by nemělo být více než 25 A svařovacího proudu.

3. Předehřev na 300-4000C (vyšší hodnoty pro svařovací produkty s větší tloušťkou) snižuje spotřebu materiálu a zvyšuje stabilitu procesu.

4. Přítomnost nebo nepřítomnost svařovacího tavidla. Pro spojení hliníkových konstrukcí malé tloušťky lze takové tavidlo ve formě povlaku připravit nezávisle. K tomu se karboxymethylcelulóza (amorfní látka známá jako potravinářská přísada E-466) rozmíchá ve vodě do viskózní konzistence, poté se nanese na elektrodu a zahřeje se na teplotu 250-3000C.

V závislosti na typu svařování elektrickým obloukem lze použít i jiné typy svařovacích elektrod. Například pro vady svařování hliníkových odlitků, při odstraňování poškození hliníkových disků a také při práci s hliníkovými obrobky malé tloušťky může být elektroda pro hliník vyrobena z uhlíkové tyče. Používá se pouze ruční svařování, které musí být provedeno s rovnou polaritou.

Používají se následující verze spotřebních elektrod:
- Alkalická sůl typ OK (pro hliník jsou vhodné typy 96.20, 96.10 a 96.50). Takové elektrody jsou zvláště účinné pro trvalé spojení slitin hliníku a hořčíku, jako jsou AMg a AMts, stejně jako siluminy. Tato provedení nejsou vhodná pro svařování duralu. Vyznačují se zvýšenou hygroskopicitou, proto by měly být skladovány pouze v suchých místnostech a pouze v originálním balení;
- OZANA, mezi uživateli velmi oblíbená. Mají dvě modifikace. OZANU-1 se používá pro svařování technického hliníku (třídy AD, A0, AD33 atd.). .OZANA-2 je třída, která je určena pro práci se slitinami křemíku a hliníku. Mohou být také použity pro svařování vertikálních i horizontálních švů;
- Drát OZA na bázi hliníkového svařovacího drátu SVA. Jsou považovány za nejuniverzálnější typy určené pro svařování hliníku.
Spotřební elektrodu si můžete vyrobit také vlastníma rukama. K tomu se hliníkový drát vhodného průměru nařeže na měřicí tyče dlouhé 250-300 mm. Dále se připraví povrchový nátěr z jemně drcené křídy a křemičitanu sodného (tekuté sklo). Když kompozice dosáhne jednotné, mírně viskózní konzistence, aplikuje se na povrch řezaných tyčí. Tloušťka povlaku by neměla být menší než 1,5 mm. Po důkladném vysušení je domácí hliníková elektroda připravena k použití.

Volba elektrody se provádí v závislosti na kvalitě svařované hliníkové slitiny. Výrobky vyžadují předběžnou přípravu. Nejjednodušší verzi lze vyrobit nezávisle.

Vlastnosti svařování hliníku metodou TIG/WIG

U hliníku je proces realizován převážně s obrácenou polaritou proudu. Elektroda je wolframový drát, který vstupuje do zóny zpracování přes duté upínací zařízení v hořáku. Kolem této svorky je přiváděn proud argonu, který chrání spojované materiály před oxidací. Šev je extrémně jednotný. To je usnadněno:

1. Výrazně vyšší bod tání wolframu, v důsledku čehož elektroda působí jako dodatečný tepelný účinek na spojovaný kov a neúčastní se procesu tavení.

2. Spolehlivý úkryt svarové lázně před vnějšími vlivy, který eliminuje tvorbu hliníkových rozstřiků.

3. Rovnoměrnost tepelného pole uvnitř zóny zpracování, v důsledku čehož se svarový kov neliší strukturou a vlastnostmi od obrobkového kovu. Při svařování nepodobných hliníkových slitin je složení svaru dáno intenzitou difúzních procesů. Zejména jsou zde vždy přítomny intermetalické sloučeniny, které zvyšují pevnost svaru.

Použití procesu TIG/WIG s obrácenou polaritou je v zásadě možné, ale používá se mnohem méně často. Naopak s ohledem na stále se zvyšující počet domácích svářecích invertorů je vhodnější metodu používat v podmínkách střídavého proudu.

Metoda je dobrá pro spojování hliníkových konstrukcí s malou tloušťkou (do 2-2,5 mm) a nevyznačuje se vysokou produktivitou. Důvod spočívá ve způsobu fungování samotného invertorového zařízení. Vzhledem k tomu, že v jeho provozním obvodu neustále probíhá dvoustupňová přeměna proudu – ze střídavého na přímý a pak zpět, tento obvod se intenzivně zahřívá. Foukání svařovacího invertoru problém zcela nevyřeší, proto má každý model invertoru svou vlastní hodnotu pro dobu zapnutí (ON). Skutečné PV střídačů nepřesahuje 0,85-0,9 (prohlášení o návrzích zařízení s vyšším PV je třeba brát pouze jako PR kampaň jejich výrobců). A konečně, pro získání vysoce kvalitního svaru po svařování hliníku invertorem je zapotřebí mnoho zkušeností.

Spojování hliníkových dílů pomocí invertoru je možné s odpovídající kvalifikací svářeče a s přihlédnutím k technickým možnostem stávající svářečky.

Výběr wolframových elektrod

Průmyslové standardní velikosti wolframových nekonzumovatelných elektrod jsou velmi drahé. Jsou vyráběny v souladu s technickými požadavky GOST 23949 a jsou rozděleny do následujících skupin:

1. Rozpočtově nejvýhodnější typy EHF, které se skládají z 98,5 % chemicky čistého wolframu s přídavkem železa, vápníku, molybdenu, niklu a křemíku. Profesionálové nemají rádi tyto značky elektrod, protože se domnívají, že zapálení oblouku je v tomto případě nestabilní (to je důležité pro invertorová zařízení). Takové elektrody mohou být uzemněné nebo neuzemněné.

2. Typ EVL – vyznačující se dodatečnou přítomností oxidu lanthanitého v jejich složení (v množství do 1,4 %). Přítomnost této látky zlepšuje podmínky pro zapálení oblouku a snižuje tendenci obloukového výboje propálit se povrchem spojovaných dílů. V elektrodách značky EVL-2 bylo množství oxidu lanthanitého zvýšeno na 2 %.

3. Typ ZVT, který obsahuje tantal a oxid thorium (jejich celkové procento v materiálu elektrody dosahuje 3,5-5 %). Přítomnost těchto součástí umožňuje úspěšně svařovat hliník v kombinaci s jinými slitinami hliníku. Elektrody tohoto typu se vyznačují nejvyšší cenou.

Wolframové nekonzumovatelné elektrody se vyrábějí i v zahraničí. Označují se písmenem W, ke kterému se přidává další v závislosti na proudu, při kterém bude svařování hliníku prováděno. Materiály mají také různé barvy balení:

— Značka WP (zelená barva) je považována za nejuniverzálnější. Takové elektrody mohou být použity pro práci jak na čistém hliníku, tak na jeho slitinách. Vhodné pro svařování střídavým proudem a s rostoucí frekvencí kmitů se zvyšuje kvalita spoje. Vzhledem k tomu, že tepelná odolnost materiálu je omezená, pro zajištění rovnoměrnějšího tepelného pole je konec vyroben ve tvaru polokoule;

— Značka WZ-8 (bílá) se používá, pokud existují zvláštní požadavky na chemickou čistotu švu. Roli takového čističe hraje oxid zirkoničitý, který je součástí kompozice. Kromě toho oxid zirkoničitý zvyšuje stabilitu obloukového výboje a zvyšuje tepelnou odolnost;

— Značka WT-20 (červená barva) svými spotřebitelskými vlastnostmi přibližně odpovídá domácím značkám EVT. Méně často se však používají pro spojování hliníku a jeho slitin, protože zhoršují stabilitu oblouku. Jejich jedinou výhodou je vysoká životnost, která je důležitá pro dlouhodobé svařovací operace.